时间:2022-02-21 01:11:43
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇电力系统自动化,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
1.1 当今电力系统的自动控制技术正趋向于
(1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。(2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。(3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。(4)在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。(5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。
1.2 整个电力系统自动化的发展则趋向于
(1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。(2)由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。(3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。(4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。(5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。(6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。(7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。
2 电力系统自动化技术的应用能力数据处理能力
数据共享能力伴随着电力系统的自动化技术方面的发展,系统模型通常集中在对相关地理空间属性方面的描述上,但是在实际的相关应用中,电力系统方面的控制对象通常具有比较复杂的电力的处理结构。对于这种基础而言,主要包括2个方面:
(1)物理实体的几何属性方面的标准定义与表达。其包含了电力系统服务能够覆盖的空间区域方面的几何属性。
(2)物理属性数据方面的标准定义以及表达。对于相关的电力系统来说,其不仅包含了物理结构,而且还包含各种组成部件、整体方面的物理性能和运行规范方面的信息共享以及动态、多维的应用分析等。数据整合能力电力系统的发展和形成是由市场经济的需求所产生的驱动结果。比如:在用电高峰,提高变电站的电压,加大输出功率;在用电低谷,降低变电站的功率。这样既可满足用户的需求,也可极大地减少损耗,降低成本。所以只有将传统信息的孤岛打破,进行数据方面的整合,对数据方面的整合能力进行加强,才能进行无缝连接,才能把空间计算引人主流的计算之中,同时多角度地展示数据之间那些潜在的关联,这也是未来电力系统自动化发展方面的必然趋势。对数据的整合能力进行提高,能够满足现在的电力企业已经存在的和未来复杂多样性的应用。对数据进行整合的方式主要有以下几种功口强电力系统的自动化和信息化。加强对数据方面的可操作性,让用户对拥有图标的相关用户界面进行支持,由于电力系统方面的自动化运行作为一个实时性要求比较高的过程,通过对系统代码进行调整,具体来说就是对自己所需要的那些数据类型以及操作方法进行定义,从而增强对系统的可扩充性以及开发性。加强电力企业方面的功能性。对于电力企业而言,要求电力系统的平台对分布的应用服务进行有效供给。每一个地方可以由自己维护和管理所管辖区域里的数据,同时,不同级别的相关数据库之间也可以构成那种分布式类型的数据库,并且可以通过网络进行调用和共享其他一些地方的数据,在所赋予的权限范围内,以分散数据管理和存储为基础,对数据的安全性和实时性加以保证。更加完善的数据库。通过运用各种数据库,对各种数据进行存储和管理,它的数据备份机制、安全机制等方面都是其他的文件管理方式所不能比拟的。
3 安全稳定能力电力应用是社会经济发展过程中的支柱,它也是一个实时性运行的相关系统,同时,其安全稳定性也是首要考虑的问题
自动化安全监视能力由于人无法做到24h专注,因此自动化监视能力就显得尤为重要。电力系统的自动化监视能力不同于其他系统,因为其他系统只需要反映并记录客观现象、客观数据即可,例如:某发电机组在用电低谷时反而温度较高,发电功率异常增大,这就需要监控系统发出警告,以提示风险。自动化安全保障能力电力系统具有对于不同类型以及规模的数据与使用对象都不能有崩溃的相关特征,应具备灵活的相关恢复机制,因此对安全保障极其有用。其保障能力的应用具体包括保障电力系统的日程运行。
(1)保障电力数据的及时存储和恢复。日常记录的数据对于制定发电站的预算、节约成本、进行系统更新、安全指标的修订均具有重要意义。(2)保障从业人员的安全。由于自动化系统具有监控功能,所以当系统出现异常,特别是出现安全隐患危及生命时,自动化系统可采取相应措施降低风险。在安全生产的同时,保障生产者安全,也是自动化系统的职责之一。电力系统综合自动化的发展方向对于我国电力系统综合自动化的技术而言,其发展方向就是对DMS系统进行全面的建立,通过DMS系统,可以提高电气的综合管理水平,以适应现代化电力系统技术发展的需要;使电气设备保护方面的控制得到一定的优化,消除大面积的停电故障,提高供电系统的可靠性;电量、电压以及功率等各种类型的运行参数,对电力平衡、精确计量、负荷监控等多种功能有着相关影响;改变了现行的变电值班模式以及运行操作,实现了真正意义上的无人值守的变电站的管理模式,真正达到了精兵简政的目的。数据共享作为变电站自动化的一个主要特点,将监控和保护功能集成在同一装置里,是实现数据共享的主要途径之一。对于而言,其所需的多项数据与继电保护所进行处理的数据是相同的,所以将分布式类型的变电站SCADA集成到相关的微机保护中,使监控和保护对一个硬件平台进行共用,那么就可以实现非常明显的经济性。
4 结语
目前,电力系统的综合自动化已经进人以计算机技术和监控技术发展为重点标志内的阶段,但对于我国这样一个电力需求大、电网建设复杂而电力系统综合自动化改革开始比较晚的国家来说,在追赶先进技术的同时,还必须要注重对传统技术和设备的改进,只有这样才能保证电力系统综合自动化的早日全面实现。
参考文献:
[1]龚超,罗毅,涂光瑜;计算机视觉技术及其在电力系统自动化中的应用[J].电力系统自动化,2003年01期
关键词:
电力系统;自动化;应用;发展态势
电力系统自动化是电力调度的重要技术手段,在应对电网输配电压力方面彰显出其技术优越性。本文从电力系统自动化的应用概况分析入手,简要分析电力系统自动化的相关应用技术,展望电力系统自动化技术的未来发展前景及趋势。
一、现阶段我国电力系统及其自动化的主要技术类型及其应用
1、电力数据的获取及划分
从技术形态上看,电力系统自动化技术可以经由电力系统网络获取基本的原始数据,也可以借助于对电网原始数据的分析,获得更为详尽的动态数据[1]。电力系统自动化技术的最大技术特点及优势在于其可以从纷繁复杂的电网数据中进行更加细致的数据划分,其主要的技术应用要点集中在以下几点:首先,电力系统自动化凭借其数据储存装置可以实时收集电力系统网络产生的原始数据,为数据再加工创造条件。其次,对电力系统设备装置具备的基本参数及数据加以归集,进而可以全程跟踪了解电力系统装置设备的运行状况。第三,电力系统在供配电服务时,会与电力使用用户产生信息数据上的对接,电力系统自动化技术也能够对该部分数据进行整理,然后通过对该数据进行深度解析,可以了解电力网络的运营情况。
2、电网电力自动化调度
电力系统是一个整体的网络架构构成,其中涉及到多层次的电力调度及调配,而电力系统自动化能够凭借其在电力数据采集、整理、跟踪、分析等方面的技术优势,更好更全面地调度全网电力。从实际应用上看,电网电力自动化调度也是电力系统自动化真正体现其技术优越性的表现,一方面电力系统整体运行状况可以在电力系统自动化技术下得到实时反馈,另一方面根据电力供配电及电力调度的紧急程度,电网电力自动化调度可以在满足电网供电安全稳定的前提下,提高各级电力调度的经济性,以优化电力企业运营成本。
3、电力系统监控网络的布设及应用
现阶段用于电力系统运行信息及状态监控的装置主要是电力网络录波仪,其主要是通过对电网电磁的运行隐患及数据故障进行深入分析,以得出相应的电网运行实时状态信息。但随着电力网络更趋复杂,电力信息数据更新日渐频繁,这一电力系统监控措施逐渐显露出不足。在通信技术、监控技术、GPRS技术走向更高的技术成熟度的背景下,电力系统自动化衍生出一种可以借助于光纤设备及测量装置的新式电力系统监控网络[2]。其应用流程如下:首先,针对电力用户电表计量装置,借助GPRS技术获取相关电力数据信息,并将其传输到电力系统监控设备处理中心。其次,架设可以将电力系统监控网络与电力用户电力计量装置相连接的电力信息数据采集汇总中心,再借助于GPRS技术,实现用电用户信息数据与电力企业的实时数据传输,在做出相关电力调度及调配操作指令后,电力系统监控网络可以第一时间将指令传达到电力系统中央控制处理器内,最终实现电力系统运行状态的保持或实时调整。
二、电力系统及其自动化技术未来发展态势展望
电力系统及其自动化技术在技术成熟度上逐渐完备,一方面有赖于我国电网系统架构的完善,另一方面依附于电力及智能化控制技术的日益改进。纵观电力系统及其自动化应用概况,可以从下述两方面对电力系统及其自动化技术的未来发展进行展望及预估:
1、基于电力行业大方向的电力系统自动化发展趋势
在社会各行业用电需求大幅攀升的背景下,电力系统及其自动化除了要具备技术环节的先进性外,还要着力在电力系统供配电的及时性、安全性、可靠性等方面加以提高改进[3]。而电力系统及其自动化在技术演进上也大致要紧随电力行业及市场的发展大势,在以下几方面改善其技术表现并实现动态持续发展:第一,电力网络系统中电力自动化技术的普遍及广泛应用,在国家、省级、地方各级供配电系统中,电力系统及其自动化都能够充分发挥出其供配电时效快,技术稳定性好等特征。第二,电力系统及其自动化兼具经济实用性及技术可靠性,应在电力系统自动化装置及设备日益完备的趋势下,再次提高自动化技术在电力行业中的匹配性。第三,电力系统构成较为复杂,电力系统自动化能够在最优化的电力系统运行环境下,最大化地缩减电力行业及电力设备装置的能耗比重,这既契合电力行业环保化发展前景,又是电力系统自动化技术的可达方向。
2、基于电力系统技术环节的电力自动化发展演变
电力系统各个环节作为有机构成部分,其在技术上也有着一些较为清晰的发展轮廓,具体而言,电力系统技术环节领域内,电力系统自动化发展趋势前景如下:首先,电力系统自动化在电力系统故障排查,电力信息数据采集整理等环节将依托于通信技术及模糊控制技术的发展,实现故障排查的高效化及电力信息数据处理的精准化。其次,电力系统自动化在电力系统各组件的运转协调方面逐步向着智能化及环保化方向发展,电力系统自动化将带有更强的智能操作属性。
三、结语
综上所述,电力系统在满足人们生产生活用电需求方面起到不可代替的关键作用,而电力系统自动化的出现及发展则为电力系统网络架构的正常稳定运行提供了必要的技术支撑。在电力技术不断发展向前的当下,电力企业及电力行业技术人员应对电力系统自动化的应用流程及发展趋势进行分析及把握,以使电力系统真正发挥其社会效益和经济效益。
参考文献:
[1]任金花.电力系统自动化发展趋势及新技术的应用[J].商品与质量,2015,(46):262.
引言
近几年来,随着计算机和通信技术的不断发展,电力系统已经发展成为融计算机、通信、控制和电力电子装备为一体的系统。电力系统自动化处理的信息量越来越大,观测范围也越来越广,闭环控制的的对象也越来越丰富。为确保电力系统安全、平稳、健康的运行,对电力系统的各个元件、局部、全系统,采用具有自动检测、决策和控制功能的装置,通过信号和数据传输的系统,就地或远距离进行自动监视、调节和控制等,从而达到合格的电能质量。
1 电力系统自动化与智能控制系统
1.1 电力系统自动化
电力系统自动化主要是指通过具有自动控制功能和自动检测功能的设备对电能传输和生产的全过程进行自动化管理和自动化调度。使用自动化技术能够实现对电力系统远程和就地的自动控制、调节和监视,为电力系统稳定、安全、正常的运行提供保障,最大限度的满足电能质量的实际需求。实现电力系统化自动化对提高电力系统运转水平有着极为重要的现实意义,其自动化主要包括变电站自动化、配电网自动化和以及调度电网自动化等方面。实现电力系统自动化能够为电力系统稳定、安全的运行提供保障,提高电力系统供电质量,实现电力企业的经济效益和管理效率。
1.2 智能技术与电力系统自动化的结合
智能技术的发展为电力系统自动化的发展提供了更高的平台。在电力系统自动化中应用智能技术不仅能够发展和完善电力自动化技术,而且通过智能系统的有效应用,可以有效协调电力系统的不稳定性。考虑到当前电力系统的发展还不是很成熟,因此为了尽可能的满足公众对廉价和便利的电力网络需求,将智能技术应用到电力系统当中十分必要。但当前我国电力系统自动化水平还不是很高,各方面发展不太成熟,都不同程度的存在一些问题和不完善的地方。
2 电力系统中的自动化技术
2.1 变电站自动化
目前,我国变电站自动化的发展已经取得一定成效,使得变电站运行成本得到了很大程度的降低,增强了电网调度和输配电的可能性。在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。由于变电自动化具有运行状态稳定、自动化程度高等方面的特点,在各级变电站中得到了广泛运用。利用自动化技术,能够将电话人工操作和人工监视取代,从而使得安全运行水平和工作效率大大提高。
2.2 电网调度自动化
电网调度自动化主要包括核心计算机控制系统以及用于实时分析、计算的软件系统。电网调度自动化技术能够在进行电力生产时,利用对电网系统安全性和运行状态的分析和监控,对电力市场进行自动调度,满足电力市场实际运营需求。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。在发电厂和变电站进行信息收集的部分为远动端,调度端则主要用于对远动端收集来的信息进行调度。
2.3 变电综合自动化
变电综合自动化通过对现代电子技术、信息处理技术以及计算机技术的运用,对变电站设备、仪器进行优化设计和功能组合,实现对变电站主要线路和相关设备的测量、自动控制以及监视等全面管理。追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如,励磁控制、潮流控制。该技术具有维护调试和操作简便等方面的特点,使得变电站保护性能大幅增强,从根本上实现了变电站远程监控管理手段。
2.4 配电网自动化
配电网自动化技术通过将配电线路和配电变电站结合,共同合成配电网,具有分散、点多、面广等方面的特点。该技术能够对配电网运行状态进行实时监控,从而对配电网运行模式进行改进和优化,当配电网发生故障,出现运行异常现象时,配电网自动化技术能够将故障及时找出,并予以有效的处理措施。
3 电力系统中的智能技术
3.1 模糊控制
模糊控制主要采用的是一种模糊的宏观控制系统,它具有易操作性、非线性、随机性、简单化和不确定性等特点,这些特点使得监理模糊关系模型变得十分简单容易,并且具有非常大的优越性。模糊控制方法的优越性在任何地方都体现出来,包括家用电器中,他使得控制操作变得非常容易掌握并且十分的简单。这种模糊理论的智能技术在电力系统自动化的控制中具有非常实用的价值,因为他能够模拟人的决策过程和模糊推理过程。
3.2 线性最优控制
最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。卢强等人提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题,取得了一系列重要的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。电力系统线性最优控制器目前已在电力生产中获得了广泛的应用,发挥着重要的作用。
3.3 专家系统控制
专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面。虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用。但仍存在一定的局限性。
3.4 神经网络控制
神经网络控制是通过人工神经网络发展而成的,它主要应用在学习方面以及模型结构方面,并且已经得到了广泛的传播和成果。神经网络控制的非线性是目前最受人们关注的,此外它的鲁棒能力、处理能力以及自主学习能力也同样受到人们的关注。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的神经网络。根据具体问题的不同,已经有多种神经网络结构及其训练算法在电力系统中得到了应用,主要的神经网络理论研究有神经网络的硬件实现问题研究和神经网络学习算法研究等。
4 智能技术与自动化的发展趋势
目前, 自动化正由单个单元逐步发展为部分区域乃至整个系统,有单一功能逐步发展为一体化、多功能。在控制策略问题上日益向着适应化、最优化、区域化和智能化方向发展。随着我国科技水平不断进步,智能化技术已广泛运用于各个领域,对电力系统而言,其意义尤为重要。虽然在电力电力系统中,智能技术已得到了广泛运用,当就目前的发展趋势来看,以计算机软硬件为基础的智能技术在电力系统中还将得到更为全面的应用。此外,智能技术与自动化技术将会得到更加紧密的结合,在电网系统中得到为好的运用。
5 结束语
随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。
参考文献
中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:
随着信息化水平的不断提高,电力系统自动化调度的水平将会越来越高,电力系统传输、处理电力信息的能力将会越来越强,对于故障信息的分层处理的效率也将会越来越高。实行电力系统的自动化调度,可以对电力信息进行规范、有序地管理,提高信息的利用价值,缩短事故处理的时间,保证电力系统的迅速恢复,提高电力系统供电运行的经济效益和社会效益。在我国的电力系统调度中,尤其是对远距离高压直流电的传输,传统的电力系统自动化调度模式已经不能适应这种情况,电力系统的高度运行性对电力系统调度提出了更高的要求。由此了更新型的自动化调度理念诞生。
1 电力系统中自动化调度的发展现状
随着人们对电力系统需求量的增大,社会的发展,科技的进步都将对电力系统自动化调度起到积极的促进作用。电力系统的自动化调度使电力工作人员的工作变得更加地简便、有效,对电力系统的运行实行全方面地监控,保证电力系统供电运行的可靠性。
在电力系统自动化调度中,最早是应用电子载波的明线传输,在科技发展的辅助下,渐渐使用微波等通信手段,现在已经采用光纤环网来载波通信,提高电力系统自动化调度运行的有效性、快速性,同时保证了电力系统自动化调度传输信息的质量与准确,为电力系统的发展打下坚实的基础。
目前,国内一些电力自动化调度系统,为了保证电力传输能在发生故障时正常运行,多数采用双网、双机的配置方式来保证电力系统运行的可靠性。但是,这种配置只能解决系统内部故障,一旦发生自然灾害导致的系统全面停工的情况,当前的电力系统自动化调度,就不能有效地对电力系统实行监视、控制的功能。
随着计算机网络技术的发展,自动化调度连接到网络上,实行综合自动化监控电力系统内部的各个设备的运行情况,真正实现电力系统自动化调度,使经济效益与社会效益都达到最大。
2 电力系统中自动化调度的必然性
在电力系统自动化调度中,数据采集与监控、计算机系统是自动化调度的基础。自动化调度系统在对电力系统信息的收集、处理中,同时兼顾电力系统的监控、安全分析等职责,以达到电力系统运行水平提高的目的。另外,实行电力系统自动化调度,还可以对电力系统实施经济调度,通过计算机的辅助计算,降低电力系统运行的成本。
作为监控电力系统运行情况的电力系统的自动化调度,它对国家、社会都有其不可替代的作用。首先,我国西电东送、全国电力系统联网的建设,使电力系统的运行越来越复杂,出现问题的几率越来越高。在人力达不到的情况下,实行自动化调度是电力系统建设的大势所趋;其次,随着人们对电力的需求量不断升高,电力市场将会不断地发展,自动化调度在电力市场中的经济效益也将不断提高,适应了电力市场的发展;最后,自动化调度最主要的作用是实现电力系统的无人自动化调度,保证电力系统运行的安全性,在这种环境下,自动化调度对保证国家电力系统的安全性有重大作用。
3 电力系统中调度自动化的合理设计
随着计算机网络的普及,电力系统将发展为巨型联网的发杂系统,常规性的分布式自动化调度已经不能适应庞大的信息数据的收集、处理,所以应该建设更进一步的自动化调度系统。
3.1 自动化调度有关原则
在自动化调度处理电力系统故障的设计中,应该注意一下几点原则。建设规划性:自动化调度中心必须及时对可能实现的应用提出预期目标;数据完整性:在电力系统中的信息是根据区域进行自动化调度的,因而在对于电力系统信息的处理上应该注意其完整性,通过故障录波器进行信息补充;系统安全性:确定故障录波器录入数据的安全性,避免自动化调度做出错误调度;信息流程规范化:严格监控变电站的信息流动,调度信息流程,使其向规范化发展。
3.2 故障信息自动化调度
在电力系统运行中,系统内部或者由于环境影响,都有可能产生电力系统故障问题。自动化调度在处理电力系统故障时,应该以分层过滤为原则,过滤冗余信息,将直接反应故障的信息送到调度中心进行处理,但是在变电站应保留原始信息。自动化调度系统针对不同的故障信息,进行有效地计算、处理,实现信息的订购与机制,及时有效地解决电力系统故障。
在故障信息的计算、处理过程中,系统应该按照统一规划、分步实施、逐步完善原则进行,主站在信息不完整情况下,进行可能实现的应用做出合理的预期;在故障信息系统中设置故障录波器,补充事件量信息,为自动化调度做准备;任何情况下都要把安全设计放在首位,设置设备监控装置,对保护设备的定值变更、信号复位等进行监控,保证自动化调度的安全性。
3.3 多层自动化调度系统
集中自动化调度往往会暴露一些信息处理准确性与迅速性的问题,为了解决这种问题,现代化的大型电力系统普遍采用多层自动化调度系统,对电力系统的运行可靠性进行监控。多层自动化调度系统将电力系统调度中心加以分层,主调度中心主要负责分配电力系统的调度任务,区域和地区调度中心则负责相关区域的电力信息调度,以保证各区域电力系统的正常运行。
在多层自动化调度中,首要的是注意自动电压的控制。多层调控将电压调节分为一、二、三级调节,实行电压的快速、无规则变化与变化的自动化相结合的自动化调度。但是由于存在电压分散测量误差,所以以后的多层自动化调度系统的研究方向即为减少电压分散测量误差,实现电力系统自动化调度的低成本、高效性运行。
4 实行电力系统中自动化调度的有效实例
1965年纽约大面积停电事故的发生,使人们认识到电力系统自动化调度的重要性,从而开始加大建设电力系统自动化调度的力度。电力系统的自动化调度的建设涉及到很多的技术问题,包含工业控制、计算机网络、通信等技术,这些技术为电力系统自动化调度的建设提供了有力的保障,随着科技技术的发展,电力系统自动化调度的建设也将越走越远。
在安徽六安供电公司的调度中心,电力系统采用了SCADA系统进行调度自动化设计。它可以对电网功率、温度等参数进行监控,同时开放网络界面,加入了人工监控;简化了系统语句,使可编译功能的实施更加顺畅;对自动化调度的安全、稳定性实行了双保险。采用SCADA系统要求调度员的业务水平要高,对调度过程中的数据等计算、处理更加熟练,自身的专业素质也要随着系统的不断升级而不断加强,以便适应调度自动化的发展。
较为先进的自动化调度设计还有EMS系统,它将生产、运行、管理为一体,融入了众多新生技术,设计自动报警系统、计算机运行系统等,为电网的预警、调度方式、状态等作出快速评估,并且直观地进行智能调度策略、数据挖掘等,为电网的可靠性、安全性、稳定性作出贡献。
这些电力系统调度自动化的设计,主要目的都是要减轻工作人员的劳动力,比如,计算机联网、智能预警系统的装备等,还有系统自动化数据处理系统,降低事故的发生率,保证电力系统的安全、稳定、可靠。
5 结束语
在我国的电力系统调度理念中,将减少能源消耗,实行输电与配电的协调运行,保证电力系统的安全、优质、经济的运行作为目标,并且努力实现电力系统的自动化调度,为电力系统的稳定、安全运行做出贡献。
参考文献:
中图分类号:TM713
前言
根据变电站自动化监测系统特点,电力系统自动化系统一般是指电工二次系统,即电力系统自动化指采用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置并通过信号系统和数据传输系统对电力系统各个元件、局部系统或全系统进行就地或远方自动监视、协调、调节和控制以保证电力系统安全稳定健康地运行和具有合格的电能质量。
1变电站电力系统自动运行中存在的技术问题
1.1后台监控机运行中存在的技术问题
目前,关于在小型变电站是否设置后台监控机有两种观点:一种是设置后台监控机,一种是不设置后台监控机。前一种观点是认为当前变电站仍然是有人值班或少人值班,设置后台监控机便于现场监控和管理,便于监控保护系统的安装和调试,便于保护定值的试验、调整和事故记录的查询等;后一种观点是认为变电站将最终变成无人值班形式,故无需设置后台监控机。实际上,由于一次设备状况以及旧的变电站改造等问题,有不少地方尚未建立调度自动化系统和不能立即实现无人值班等原因,目前新建和改造的变电站很多仍然设置值班人员,即使以后能够实现真正的无人值班,也还需较长一段时间,因此,从实际需要出发,变电站应设置后台监控机,所以在订购变电站自动化系统时,应同时订购后台监控机及相应监控软件,防止不能满足实际需要而重新订购,增加投资。
1.2保护监控系统运行中存在的技术问题
目前,在一些变电站的保护监控系统不具有故障滤波装置。作为变电站自动化系统,故障滤波装置应是必备一种装置,当配出线发生故障跳闸时,故障滤波装置能够记录故障跳闸前后10或更多周波内电流的变化以及故障电流值,便于分析故障原因。
1.3远动数据和信息发送中存在的技术问题
一些变电站自动化系统的远动数据和信息是通过后台监控系统发送到调度主站,当后台监控系统不能正常工作时,则远动数据和信息的发送不能发送,这种方式不利于远动数据和信息的发送,应在保护和监控系统的通讯单元直接向调度主站发送远动数据和信息,不受后台监控系统控制。由于远动数据和信息的发送受后台监控系统的控制,曾经有变电站由于后台监控机不能正常工作而停止向调度主站发送远动数据和信息。这种情况只能由生产厂家来给以处理。
2变电站自动化系统的选择
2.1系统的组网结构
选择合理的系统组网结构型式,是成功设计的前提。由于国内尚未制定出完善的变电站自动化系统的标准和相关的规程,再加上研制、开发厂家的起点不同和基本指导思想的差异,可以说目前市场上这一领域是“百花齐放”。尽管有些产品的系统构成和功能已达到比较理想的程度,但作为工程实用产品,还必须针对当地运行管理部门的实际情况,进行一些适当的调整。目前仍以RS-485网络构造的分层分布式监控保护系统、“一对一”模式为主流,虽然有的观点认为控制保护单元装置分散布置于被控对象上,当监控系统死机或发生故障时,可能会因为走错间隔而造成不必要的误操作或延误操作时间,但这一问题可以通过完善综合操作系统得以解决。分层分布式系统结构模式的优点是:①可靠性高,各个单元模块集测量、保护、控制、远传等功能于一体,既相互独立,又相互联系;②减少了设备的投资,各个单元模块与上位机之间仅需屏蔽双绞线连接即可;③抗干扰能力强。
2.2后台操作系统(监控系统)的选定
后台操作系统是变电站自动化系统成功的关键。随着自动控制技术、通信技术、多媒体技术的不断发展,用户对后台操作系统的要求也越来越高、越来越多样化。选择时主要考虑以下几个方面:
(1)先进性与继承性。在计算机技术日新月异的今天,选择后台操作系统要有发展的眼光,如DOS操作系统很快被Windows95取代,而现在真正32位的Windows98却成为主流。这并不是说一味地追求升级,而是要把系统的稳定性、可靠性和设备的安全性放在第一位,这一点一定要谨慎。尽量选用一些已有运行经验和发展前景的成熟产品、新技术,如防死锁和交流采样自适应同步等技术。
(2)系统的完整性和开放性。选择后台综合操作系统时,系统功能的完善性是重要的抉择条件之一,如是否采用了先进的防死锁技术、是否留有与五防闭锁装置的接口、是否包含必要的通信软件、“四遥”软件等。随着变电站运行管理水平的不断提高,在不影响监控系统可靠性的前提下,还要求系统的管理功能比较完善,如增加设备资料情况、运行日志管理,继电保护定值及动作情况统计分析管理,电能计量管理等管理模块。另外,后台操作系统的开放性也是考察的重要条件之一,因为任何一个变电站在建成之后并不是一成不变的。例如,一些用户在运行一段时期之后会有增加一台变压器、母线变色、修改运行数据、报表修改等需要,这就要求后台操作系统有很好的开放性。
3变电站电力系统自动化的技术的应用
3.1神经网络控制技术的应用
由于神经网络具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力,所以受到人们的普遍关注。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的。神经网络将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,使神经网络实现从 m维空间到n维空间复杂的非线性映射。目前神经网络理论研究主要集中在神经网络模型及结构的研究、神经网络学习算法的研究、神经网络的硬件实现问题等。
3.2 模糊逻辑控制技术的应用
模糊方法使控制十分简单而易于掌握,在家用电器中也显示出优越性建立模型来实现控制是现代比较先进的方法,实践证明它有巨大的优越性。模糊控制理论的应用非常广泛。例如我们日常所用的电热炉、电风扇等电器。这里介绍用模糊逻辑控制器改进常规恒温器的例子。电热炉一般用恒温器来保持几档温度,以供烹饪者选用,模糊控制的方法很简单,输入量为温度及温度变化两个语言变量,每个语言的论域用5组语言变量互相跨接来描述。
3.3专家系统控制技术的应用
专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面。虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性。
3.4线性最优控制技术的应用
最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。有专家提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题,取得了一系列重要的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。另外,最优控制理论在水轮发电机制动电阻的最优时间控制方面也获得了成功的应用。
4结论
电力系统自动化控制技术近年来得到了快速的发展,并在电力行业展示出其独有的魅力,自动化控制技术的改进和自动化元器件性能的提高,对电力系统的稳定性、安全性和经济性起重要的作用。
参考文献:
电力系统自动化是对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统是一个地域分布辽阔,由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护,网络信息的自动传输,系统生产的自动调度,以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量(频率和电压),保证系统运行的安全可靠,提高经济效益和管理效能。
一、电力系统自动化总的发展趋势
(一)当今电力系统自动控制技术的发展趋势
电力系统在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展;在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题;在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论;在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用;在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。
(二)整个电力系统自动化的发展趋势
由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制);由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统);由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展;由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展;装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变;追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制;由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。
二、电力系统的智能化技术
(一)变电站自动化
是在微机技术和网络通讯技术的基础上发展起来的。变电站自动化系统集保护、测量、控制、远传等功能为一体,采用微机化产品,并充分利用微机的数字通信的优势来实现数据共享的一套电力系统二次设备的自动化装置。它取代了常规的仪表盘、柜,以及一些中央信号装置,节省了变电站的占地面积,节省了电缆的投资。整个变电站要实现自动控制,一套优秀的监控软件是必须的。当操作人员进入变电站时,可以从自动化系统的当地监控软件上了解变电站当前的运行情况和历史记录。当地监控软件通过密码实现多权限多级管理,一般操作人员可以看主接线图、遥信遥控遥测表、特殊功能显示图、SOE等图表,系统管理员可以修改软件配置、各级权限范围、各种图表,操作员和监督员同时认可才能进行遥控操作。登入登出过程、执行操作后软件都会详细记录操作人姓名、密码、操作等信息。软件根据设定自动记录所需的四遥量并进行统计,形成曲线、棒图等。
(二)建立坚强、灵活的网络拓扑
坚强、灵活的电网结构是未来智能电网的基础。我国能源分布与生产力布局很不平衡,为了缓解此现状所带来的不利影响,我国开展了特高压联网工程、直流联网工程、点对点或点对网送电等工程的实施建设。如何进一步、优化特高压和各级电网规划成为需要解决的关键问题。随着电网规模的扩大、互联电网的形成,电网的安全稳定性与脆弱性问题越来越严重,对主网架结构的规划设计要求也相应地提高了。只有灵活的电网结构才能应对自然灾害和社会灾害等突发灾害性事件对电网安全的影响。
(三)实现开放、标准、集成的通信系统
智能电网的发展对网络安全提出了更高的要求,智能电网需要具有实时监视和分析系统目前状态的能力:既包括识别故障早期征兆的预测能力,也包括对已经发生的扰动做出响应的能力,其监测范围将大范围扩展、全方位覆盖,为电网运行、综合管理等提供外延的应用支撑,而不仅局限于对电网装备的监测。
(四)CAN总线技术在电力调度自动化系统的应用
CAN总线在电力调度的大系统中作为站点内部智能数据模块与计算机之间的通信网络,在通信速度、通信距离、抗干扰等方面完全能满足控制系统的要求。随着计算机科学的发展,现场总线控制系统在数据交换的实时性、准确性、快速性方面的突破性进展,为电力网系统经济、合理的调度运行提供了技术保证和技术支持。CAN总线是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。
在该电力调度系统,每个分站点均由工控机和若干测控接点组成。所有测控点都以“平等主体”挂接在总线上,每一点对应35kV回路或6kV回路的测控。测控点能够采集对应回路的遥信量及遥测量,能根据接收到的命令主动将数据发送到CAN总线,通过预先设定的验收码和验收屏蔽码可以控制该测控点从总线上接收哪些数据或命令。站点工控机通过CAN卡从CAN总线上接收各节点数据进行处理,再通过网卡到集团千兆网,转发到总调度中心。该智能测控节点的软件由两部分组成:一部分为初始化程序,包括对单片机本身的中断、定时器串行口等的初始化和CAN控制器的初始化;另一部分为测控供电回路电量参数的数据采集处理。CAN总线比其它形式总线在速度、抗干扰能力及高性能上有着巨大的区别,CAN总线设计灵活、可靠性高、布线方便,更加适合于工业领域到各种集散控制系统
(五)电力载波技术在自动抄表中的应用
目前在电能表远程抄收中,最适宜采用的方式为低压电力线载波与10kV电力线载波所组合而成的系统。其技术构成如下:
1.在硬件方面,为了减少各个电路部分相互之间的串扰,要合理划分弱信号电路,强信号电路;合理划分数字电路部分和模拟电路部分;对于模拟信号输出和输入口均采用磁路耦合方式进行隔离,同时对于输入信号使用具有高的带外衰减系数的无源带通滤波器;对于外部数字信号接口电路部分使用具有良好电磁兼容性能的集成电路;在各输入和输出端口添加相应的保护器件;另外,还要使用具有高稳定性、高抗干扰性的电源,进一步提高整体的抗干扰能力。
2.在软件方面,使用内置式看门狗,使之能够有效地监测软件运行故障,在合理的较短时间内从故障中恢复;在MCU软件设计中使用分布式软件陷阱,以监测软件的运行并从故障中恢复;对端口采样时,使用重复采样判别技术,防止慢上升速率信号中叠加的噪声对采样精度的影响。
3.在数据传输方面,为了提高传输的可靠性,克服信道中噪声对判决错误的影响,除了合理选择调制与解调方法外,还要采用差错控制编码技术(也称纠错编码),最大限度地保证数据传输的可靠。
(六)配电网自动化
输配电线路是电力能源输送的重要环节。在实际中易受到各种因素影响,维护难度较大。加强电力能源输配的输送管理,提升管理人员业务素质能力,有利于输配电线路安全可靠优质经济的运行。笔者就此进行了简要的概述和探讨。
1 分析电力自动化系统现状
1.1 配电自动化技术目前情况
配电自动化分三个发展阶段:
第一阶段是基于彼此的自动开关设备的配电自动化的阶段,主设备为重合和分割等,不要求通信网络和计算机系统的结构。配电自动化系统的这一阶段只限于自动重合器和备用电源自动投入装置。
第二阶段是根据通信网络,终端单元和计算机网络的配电自动化系统,在正常操作中,分配网络也可以与电网监测和远程控制播放来改变动作,通过远程故障隔离区域调度员恢复健全。
第三阶段是在增加配电自动化系统的基础上自动控制功能,形成了一套分销网络的SCADA系统,配电地理信息系统,需求侧管理(DSM),调度员仿真调度,故障呼叫服务系统和工作管理,集成综合自动化系统,形成了一套变电站自动化的开关和控制,电容器组调节和控制,用户负荷控制系统和远程抄表的分销网络管理系统(DMS)之一,具有多达140余种。
1.2 变电、配电自动化的问题
配电网络的建设工作应该从以往的繁琐复杂电学元件配合输电线路变化成现在的自动化控制集成电子信息元件,利用电子集成技术配合电脑的信息技术进行统一的电力调配运输供给工作,并且在配电线路上进行相关的改造,是自动化进程更加快速全面,建立全方面的自动配电信息化配电网络。通过电脑进行整个自动的电力网络控制达到配电自动化信息化的电力调配控制目的。
随着电力科技的日新月异,变电技术也不断更新变化,由原来的繁琐程序到现在的系统自动化,给人们带来了方便快捷的生活方式。变电自动化技术在今天也开始广泛应用,变电站通信体分为两层:一是分隔层,二是变电站层。两者是相辅相成的,变电站层通过分隔层来对数据进行收集和分析,完成监管和控制。随着科技的发展,变电自动化系统对电力系统有着监督的作用,使管理者方便管理与维修机械设备,减少工作人员的工作量,一体化、现代化的科学应用减少操作失误。一套变电自动化系统设计研究有着广阔的发展前景,设计人员应利用现有的科学知识以及计算机应用发展,设计适用于我国电力系统发展的变电自动化系统。
2 运行设备管理
2.1 运行维护管理
在电力自动化网络设备的运行过程中是必须要严格按照巡检的规章制度来进行巡检,并且对于出现问题的部分设备的维修要及时维护,并且在日常运行过程中要注意巡检力度,对于一些不容易发现的隐患问题也要及时发现处理,对于一些细节处的小问题在管理上要进行常规管理和特殊措施两方面的维护管理,对于维护设备的人员专业知识素养也要过硬,并且定期对电学新兴技术的维护维修工作进行学习,负责运营和维护每个阶段的人,继续实现安全的输出功率和稳定性。
为了使长的管线和设备能够维持稳定的操作,除了注意定期负载,在运行时间,增加定期维护。如果周围环境严重污染,雷电和更多的极端气候的存在,比如雪或洪水等自然灾害,或者有恶劣的地质条件等,来检查能源的合理分配,根据地形条件,对于安全有关的细节,也能保证始终把握动态,并排除隐患。
2.2 运行程序管理
对于检查线路和设备的长期监测结果,被用来作为参考的数据线维修计划,季度或年为周期,根据线路和设备的运行情况,对有关问题进行分析,并提出项目。在一般情况下,销售网络提出的并报上级单位批准每月详细的维护计划。当该计划已发回原来的单位,要组织按照规划工作,在线路维护工作中落实。
2.3 施工与质量管理
在线路维护过程中,建设单位应当在工程建设计划前准备,安全操作流程,人员管理等基础工作,划分工作区域边界,并分别为每个区域确定的施工队的责任,质量计划和施工图设计文件的编制,为施工阶段的监督和管理提供可靠的依据。仔细检查建设工程质量和施工现场发生及时处理问题的进度实施,坚持做巡逻日志,可以有效地把握建设的各个方面的细节,以达到及时完成施工进度的要求。
为了确保施工单位的管理机构应进行审查,以确保环境安全,应加强安全教育,员工应落实安全措施。施工期间在现场跟踪指导,严禁违章作业,对施工方案,合理安排,以消除安全隐患。根据安全措施的条件建设,可能需要在如火如荼的保障措施,消除一切安全隐患。 签订有效施工合同或协议下的正式验收的工程,并切换完成报告撰写的条款。
2.4 运行维护管理
电力系统设备一般是大型设备,高价回收成本,应尽量提高在日常使用中的运营效率,延长了使用寿命,降低了爆发的故障率。必须认真落实维护制度,加强经营管理,严格控制维修作业的过程。 对于线路和设备的维护操作,还是要坚持在操作和维护过程中设备检修的准则,以减少线的数量确保稳定的电源。大修时,最大限度地提高电源的效率。先进的维修设备和利用现代科学技术方法,确保维修工作质量,延长线的使用寿命。
我们的信息技术能力和一些国家的发展相对较晚比较稚嫩,但随着新技术的发展,企业电力信息化发展的力量来维持安全运行和管理的信息化已经演变。信息技术的发展,涉及创新、业务流程优化,系统规划、方案设计、系统选型实施,运行和维护的各个环节的管理一个复杂的系统工程。其核心是由一个完整的体系结构的制度建设的各个方面的内容。该架构是基于具体情况需要不同的企业,从企业需求出发,以服务于企业发展战略为目标,结合同类企业信息化和IT最佳实践构建的趋势,包括功能架构的应用,信息资源架构,应用架构,系统平台架构,网络和基础架构,信息安全架构,信息技术的组织。
3 结束语
加强制度建设和有效管理,有利于保证输配电线运行,提高配电网络的使用效率,稳定电力质量。从工作人员的责任意识、业务规程、岗位习惯等抓起,有效保证电力正常传输。
参考文献
[1]董军.浅谈我国配电自动化的发展[J].发展,2008(02).
[2]谢华.配电自动化的现状和发展趋势[J].水利科技,2007(01).
中图分类号:TM7文献标识码: A
引言
随着科学技术的发展,电力系统中的配电系统也发生了天翻地覆的变化,尤其是随着智能化和自动化技术的发展以及在配电系统中的应用使得电力系统配电技术得到了相当大的提高,优化了电力系统配电过程。配电自动化的实现能够很好地解决供电和用电之间存在的矛盾,对缓解供电企业和用户之间的关系非常有利。配电系统自动化以及智能化发展对供电企业的利益能够进行保证,同时,对供电用电双方之间的利益能够进行平衡,对电力行业的发展有很大帮助。
一、我国电力系统配电自动化现状
我国供电企业在发展过程中自动化配电系统存在着不同的模式,配电系统线路建设方面实现了树状布局,然后利用分段器和重合器对电压进行制动转变,将高电压转化为日常生活中所需的电压,这种自动化配电方式在电力系统发生故障的时候能够将其从电力系统中隔离,利用其他方法实现继续供电。配电系统的树状模式发展,在配电过程中对电力系统中的相关设置进行节约,使得配电工作变得非常简单,电力企业在发展过程中也能降低配电成本。电力企业在发展过程中对供电的环境也要进行考虑,在城市和乡村供电要采取不同的方式,城市在发展过程中对电能的需求量非常大,而且,城市发展过程中出现了道路越来越拥堵的情况,因此,利用多环网络线路能够实现供电的合理化,同时满足城市发展中对电能的需求。
二、电力系统配电自动化的内容
1、在配电系统馈电线路中实现了自动化
电力配电系统主要是指电力馈电线路的检测控制和故障的诊断处理等内容,而一旦在这一点上对整个馈电线路实现自动化不仅能够有效地节约电力系统的人员使用,还能极大地提高故障处理效率,有效确保电力线路的有序运行,其主要是利用遥控以及遥感技术实现了智能化控制,对配电系统中出现的故障能够进行智能诊断,在故障出现的时候能够实现远程隔离,在处理方面也实现了智能处理。
2、配电系统管理的自动化
配电系统的管理是很重要的一部分内容,其主要是采集传输以及处理相关的电力系统信息,在这一点上实现完全自动化就能够很好地提高配电系统的运行效率,直接在配电系统中心采用计算机就可以完成整个的管理操作,极大地方便了管理人员的工作,配电系统的自动化管理对先进的通讯技术以及计算机技术进行了利用,真正地实现了配电系统的智能化和自动化管理。
三、电力系统中配电自动化的管理对策
1、将配电功能实行分层式布置
传统的电力系统配电方式主要是采用配电网节点之间的点对点式通信技术,这种技术是较为落后的,也不利于配电系统的发展,针对这一点我们可以采用先进的载波通信技术,利用DPS来实现实时译码,最终达到分层式布置的目的,极大地提高配电系统的工作效率。
2、增强配电网的自我保护功能
当前配电系统的自我保护功能还是存在着一定的缺陷,针对这一点我们急需提高配电系统的自我保护功能,这也是未来电力系统配电自动化的一个发展趋势,主要的发展方向就是采用SCADA、GIS和PAS技术来真正地实现整个配电线路的现代化管理,加强线路的监控以及故障的发现和处理功能,最终确保配电线路的安全。
3、提高电能的质量
质量一直是人们追求的一个主要指标,这一点在电力的使用过程中也不例外,这也给我们的配电工作提出了新的挑战,有鉴于此,我们在配电系统中实现自动化的过程中应该加强配电线路供电的稳定性、灵活性和可靠性,提高电能的质量。
4、主站式一体配电系统
主站式一体配电系统也是未来电力系统配电自动化发展的一个主要方向,其主要的目的就是提高配电系统的集成性,完善配电系统的各个方面,建立强大的数据库资源,真正地实现配电系统的主站式一体化。
5、提高配电网的自我诊断能力
对于电力企业而言,为了能实现对电力系统运行的实时监测,一定要进一步完善相应的系统监督系统,方便在电力输送的过程中,对系统的运行状况进行全面的检测、了解、修复以及记录,并且及时有效地处理系统的故障问题,为供电系统的高效、顺利运行提供有效的保障。同时,随着现代科学技术的不断发展,电力企业一定要积极引进新技术、新设备,进一步提高系统的自我诊断能力,确保在无人操控的情况下,也能实现对设备运行的实时监督和管理,从而确保系统运行的稳定性和安全性。
四、电力系统配电自动化应注意的要点及未来趋势
1、应注意要点
1.1自动化建设模式。根据本企业的实际需求和本地区配电系统的现状以及一次网架发展规划,供电企业应选择合适的配电自动化建设模式,做好总体建设方案设计和分步实施方案。
1.2关联性。在命名规则、模型导入、图形交换、和拓扑合并要考虑周密,形成有效的互补,好重点设计和解决好DMS/SCAD和GIS之间的关联.
1.3实用性。提高配电自动化系统实用性的关键所在于遵循相关标准。
1.4智能化处理。在提高配电终端的可靠性和耐用性的前提下增强其灵活性,可以加强配电终端的自身处理能力,满足相对独立于主站的区域配电故障智能化处理的需要,方便地按需要配置和升级。
1.5配电自动化与用电营销管理的互动。例如建立停电管理系统,把配电和用电的应用相结合起来,使停电处理的时间得到缩短,从而提高客户满意度。
1.6配电网智能自愈等功能。结合智能电网的建设,研究和实现分布式电源/储能/微电网的接入与控制,以及建立在快速仿真和预警分析基础上的配电网智能自愈等功能。
1.7适用性和局限性。配电通信的接入层可以是多种通信方式综合应用,但骨干层尽量采用光纤。其中可利用的资源和手段是中压载波和无线公网,但是它们的适用性和局限性时必需要注意的,应该根据实际需求有针对性地采用。
2、未来趋势
2.1多样化。由于要考虑各地区的差异性,配电自动化就要具有多样化的实现模式,并且需要有各自的适用范围。就有了简易型、实用型、标准型、集成型、智能型的五种实现方式,各供电企业可根据自身的需求和特点,分阶段选择合适的实现方式。这五种实现方式有的可以并存,每一种都可以由低到高地升级和转化,这要根据配电网结构、一次设备、通信条件的改善,以及相关应用系统的成熟等情况。
2.2集成化。配电自动化的数据点多面广,涉及实时、非实时和准时实时信息,需要从其它应用系统中去获取。比如,从PMS系统中获取配电设备参数;从GIC获得用户信息;从地调自动化系统中获取主供电网和变电站信息;从GIS系统中获取配电线路拓扑模型和相关图形等。因此,配电自动化的系统将多个与配电有关的应用系统的信息交互和集成,使“孤岛效应”得以消除,才能满足综合应用。
结束语
电力系统中,配电系统自动化能够很好地解决我国供电过程中出现的矛盾,配电系统的自动化需要对先进科学技术进行很好的利用,同时,也能更好地促进我国电力行业的发展。配电系统的自动化能够降低电力系统中工作人员的工作强度,同时也能提高电力工作人员的安全保障。自动化配电系统能够很好地解决电力系统运行中存在的问题,对保障人们的用电需求非常有利。
参考文献
[1]吴建国.浅谈电力系统的配电自动化[J].民营科技,2012(19):54-55.
社会经济的发展水平不断的提高,同时人们对电能的需求也大大的增加,在这样的情况下电能的可靠性和安全性也提出了更高的要求,最近几年,计算机技术也在不断的发展和完善,所以电力调度工作的质量和水平也在不断的提升,如何提高电力系统调度自动化的水平也成为了当前非常重要的内容之一。
1.电力调度自动化概述
电网调度自动化通常就是指借助电网运动化和数字化会发展,在市场经济发展的条件下,电网的规模也不断的增大,人们的在用电量上有更高需求的同时也使得用电的可靠性和安全性都提出了更高的要求,在这样的情况下,如果一个部件出现了问题就很有可能会使得整个电网有瘫痪的风险,这样就会出现大范围停电现象。因为人民生活水平都在不断的提升,为了保证工作的过程中不能产生停电现象,所以就必须要对电力的供应进行严格的控制,同时还要在停电之前贴出通知,电力企业在这样的情况下就要面临非常严峻的考验,所以在这一过程中必须要对电力调度自动化系统进行严格的控制。
1.1电力调度系统的发展
在电力系统最早起源于20世纪中期,最早是为了解决电网在工作中很难控制的一些问题,在那个阶段主要的目的就是对系统信号进行及时的控制,在实施控制的过程中采用的技术主要有接点遥控或者是其他装置对其进行有效的控制,在当时主要是为了可以更好的对电网频率予以适当的调整和控制。通常我们所说的电力系统自动化通常就是指在实际的工作中采用现代化先进技术对设备的运行情况进行实时的监测和控制,这样就可以很好的体现出其自身的安全性和稳定性,这样才能更加充分的体现出其自身的优势,保证人们正常生产和生活上的电力供应。
1.2电力调度自动化分析
在很长时间的社会实践和研究之后,相关人员得出了如下结论。在电力系统的运行和发展中,要想有效的提高电力调度控制和管理的工作质量一定要在实际的工作中采用适当的方法对其进行有效的控制,而只有这项工作的质量能够得到保证,才能更好的确保电网的正常运行。在实际的工作中,它一方面可以有效的提高电网的工作质量,同时也能够提高电力企业在发展中所获得的经济效益,在节能方面也越来越成熟,在这样的情况下电力行业的发展就成为了社会发展中一个非常重要的问题。而电力调度方面的研究也更加的深入。通常所指的电力调度是在电力企业的发展中以计算机作技术作为主要的依托,以现代化的信息技术作为发展的条件,将电力调度作为调度工作中采用的主要方法,在应用的过程中,它的运行方式也是有着自身独到特点的。
1.2.1信息采集与命令系统
该系统是电力调度自动化系统中一个非常重要的组成部分,这一系统的出现也是当今系统发展过程中一个刚刚起步的时期,在运行的过程中它主要是通过电厂、发电终端以及相关的设备对运行中相关的信息予以有效的整理,这样就可以将这些信息传递给计算机集控平台,从而可以对系统进行有效的远程控制。
1.2.2信息传输环节
信息传输是整个工作中最为关键的一部分,在过去的信息传输工作中,因为信息传输技术的不科学而引发了许多的工作控制失误,给工作的开展造成严重的损失,甚至是给人们生活带来一定的影响。近年来,随着无线电通信技术、电磁波通信等新方式的产生,信息传输控制工作逐渐得到改善与优化,为整个电网调度系统工作的开展打下了坚实的指导基础。
1.2.3信息收集、处理和控制环节
为了实现对电力系统调度自动化的管理和控制工作,在目前的管理工作中我们可以通过从技术标准、管理策略方面入手,为实现对整个电网进行监测和控制功能,需要在工作中收集分散在各个发电厂和变电站的实时信息,并对这些信息及时的加以归纳和总结,并将结构显示给调度员,产生相关的系统控制方法。
2.电力系统调度自动化技术在国外的应用
2.1西门子SPECTRUM系统
该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力司和工业用户。
2.2 CAE系统
该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。
2.3 VALMET系统
该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。
3.自动化系统技术的产生背景
随着我国电力系统的不断发展,网络分布也越来越广。电力系统网络的运营与维护同样需要大量的人力、物力与财力。传统的人工抄表、监测技术已经不再满足目前日益发达的电力系统现状。自动化系统能够对目前应用的电力系统进行全面监测,对在系统运营过程中出现的故障进行记录与处理,大大提升了电力系统运行的稳定性。
4.电力系统应用互联现状
目前,我国应用的电力调度自动化系统在应用中主要有以下几种:首先是CC一2000型电力调度自动化系统,它由部分高等院校与研究机构合作而成,充分利用了标准化技术为软件提供接口,此电力调度自动化系统采用实时数据采集的方式,在不同的服务器分布相对的应用功能,即使在某一区域发生故障,也不会对整个系统的正常运行造成干扰。现代电力系统的自动化技术已经体现出更多的成熟的特点,开始广泛应用于我国电力系统的建设与运行中。SD一6000~量管理系统具有统一的支持平台,具有较大屏幕与调度自动拨号功能,在信息的传递时具有高实时性与超高质量的人机界面,是目前国内相对先进的的EMS系统,在我国的南方地区已经得到应用。OPEN一2000,量管理系统能够实现监控与数据采集功能、自动发电控制技术功能等软件,把调度与管理等应用于一体,具有开放型与分布式的特点,适合于省高调等新一代管理系统。此系统维护方便,已经在我国部分的市调项目上得以应用,并取得了不错的效果。
5.电力系统调度自动化技术的发展趋势
5.1模块化与分布式
电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。
5.2电力系统调度综合自动化
全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。
6.结束语
电力企业逐渐涌入了市场化的发展大潮当中,在这样的情况下,市场参与者和竞争者都在实际的工作中引入了调度自动化系统,这样就可以对信息进行查询等操作,虽然国家相关部门已经出台了相应的规定,但是我国电力调度自动化系统还是需要不断的改进和完善。
前言
在我国,电气自动化这一技术已经经过了五十多年的发展历程。虽然这一技术引入国内以后也经过了不断的探索和改革,但在以往的电力系统当中,电气自动化技术的发展并不顺利。同发达国家进行对比,国内电气自动化这一电力技术的综合能力和水平仍然存在着非常大的差距。伴随国内近几年来不断的进步和发展,科学技术的水平有了很大提高,在电力系统当中,电气自动化这一技术的优势也在不断的探索和完善过程中显现出来,而电力系统的发展也进入到了一个全新的阶段。电气自动化这一技术在不断的探索和创新当中,适用性是非常广泛的,并且专业性也极强,随着国家对电网和电力系统事业加大建设力度,电气自动化的发展也日益蓬勃。
1 国内现阶段电气自动化的情况
1.1 电气自动化的系统维护
建国初期,由于经济能力和科学技术能力都有限,因此电气自动化没能很好地发展,但是,伴随国内社会的发展建设不断改革和完善,在科学技术层面有了非常大的飞跃,电气自动化技术也在越来越多的领域中广泛地普及和应用。自从颁布了国际电工委员会制定研发的可编程逻辑控制器标准(IEC61131),再加上OPC这一技术的出现,广泛沿用了电子计算机与现代化多媒体技术,电气自动化的发展可谓蒸蒸日上。
从现阶段构成电气自动化的系统来看,仍然是将Windows NT和Internet Explore作为主要的技术支持[1]。在电力系统的发展进程当中,这些技术已然形成了非常标准的操作方法与执行语言,同时构建了非常标准的技术操作平台。在科学技术不断的创新和进步之下,与电气自动化相关的操作界面也比从前更加美观和完善,各大企业单位也更容易接受这种操作方式。除此以外就,基于这一平台的电气自动化技术在系统维护方面也更加完善。
1.2 分布式控制应用
分布式控制又被称作分散控制,是通过多台电脑对生产过程当中的控制回路加以控制,同时能够集中对数据资源加以获取、集中对生产过程进行控制和管理的自动控制系统。在电气自动化系统进行工作期间,需要其对每一个运行的构成部分展开有效、合理的管理和调控,同时需要处理设备和线路之间的联系,分布式控制系统的作用因此而体现了出来。
2 电气自动化的发展
2.1 由低频向高频发展的变换器电路
电力系统的飞快发展在很大程度上加快了电子器件的更换速度,变换器电路由以往的低频朝着高频的方向发展。普通晶闸管具有交流变频这一特点,以往在使用这种普通的晶闸管时,直流电路一直是以“交-直-交”这种状态进行交替变换,直到PWM变换器的诞生代替了以往生产期间所使用的普通晶闸管,不仅明显地将电力系统当中的功率加以提高,同时及时解决了低频区电动机的转矩脉动现象[2]。
2.2 全控型电力电子开关
半控型晶闸管诞生于二十世纪五十年代末,是电力系统的发展历史当中第一批电力电子相关器件。半控型器件的诞生标志国内电气自动化技术开辟了新的发展道路,为电力系统的生产和发展带来了良好的效益。随着时代不断进步,科学技术水平有了进一步提升,技术人员在半控型晶闸管的基础上研发出了新的全控型电力电子器件,其中最为典型的便是可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)和电力场效应晶体管(MOSTEFT)。在这些电力电子器件当中,额定的电压、电流和开关时间都各有不同,因此,这些全控型电力电子开关的适用范围也各有不同。
2.3 综合的自动化技术
随着电气自动化技术的不断改革和创新,相关技术人员对电力系统当中继电保护方面的理论加大了重视程度,同时将国内科技水平的实际情况与国外先进的理论技术加以融合,将研究成果应用到了继电保护这一装置当中。从这时开始,电力系统的新兴保护装置进入了全面智能的新时代,在很大程度上加强了电力系统的稳定性能。与此同时,国内相关的科学技术研究人员也针对电气自动化系统展开了细致的研究,研发出了分层分布式综合自动化装置[3]。
2.4 实时仿真系统
关于软件的仿真研究,技术人员针对电力系统实时仿真的建模和负荷动态特性监测展开了相当深入的探索,通过引进国外电力系统公司所研制的基于数字模拟的实时仿真系统,在国内成立了混合型的实时仿真环境实验室。这一套仿真系统的构建能够对电力系统在不同环境下的工作状态进行实时模拟,为国内科研事业带来一定帮助。
3 电气自动化的发展前景
在第三次科技革命中,有许多新型技术得以推广和使用,而电气自动化技术也在这次革命中大放异彩,开辟出了一条广阔的发展新道路。关于电气自动化这一技术,不仅能够应用在科学技术的创新发展,更可以广泛地在工业生产当中运用[4]。随着国家电网的建设和发展,电气自动化这一技术有了更广阔的发展和进步空间。同发达国家相比,国内电力系y的起步稍显落后,技术能力方面自然也存在差距。纵观现今国内电气自动化技术的发展历程,对于国外发达国家先进的研发技术,国内相关工作人员需要做的不仅是学习和借鉴,更应当结合当前国情和科学技术的能力制定出更加适合国内电力系统的发展方案。
4 结束语
伴随国内综合实力的不断增强,科学技术水平有了相当大的飞跃。在电力系统的发展和创新下,电气自动化技术的应用越来越广泛,并在电力系统的生产发展进程当中取得了相当优异的成绩。通过技术人员坚持不懈的努力和潜心钻研,电气自动化技术使得电力系统的运行和管理都发生了变化。一些新的生产技术和新的理论知识被应用在电气自动化技术当中,极大地推动了生产线的发展,也为国家电网和电力系统事业带来了非常大的好处。
参考文献
[1]张倩.电力系统中电气自动化技术的应用及发展方向分析[J].电子测试,2016(23):130+123.