时间:2023-03-21 17:17:28
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇电力系统自动化论文,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。
电力系统主要是由发电厂、输变电系统、配电系统等共同组成。而在系统中,信息的采集和传输是其正常运行的关键因素,因此光纤通信技术在电力系统中扮演着越来越重要的角色。双光纤通信的组网方式极其灵活,大致分为树形、星型、链型、网状、环状等。按照智能电网配电自动化系统的特点,光纤网通常采用环型网或者树型环型相结合的网络,并通过与计算机的连接实现数据资源共享。由于环路节点较多,为防止光缆设备故障、通讯中断等通信事故出现,大多数企业采用双光纤环路自愈网,并配置具有自愈功能和自动切换的光纤收发器。当光缆出现故障时,断点两侧的光纤设备通过双环路切换器构成新的光纤路径,实现自愈功能,为电网的运行调度和继电保护系统保驾护航。
2光纤通信有利于保护输电线路
供电单位作为一个特殊的部门,对电网可靠性的要求极高,因此对继电保护的要求也越来越高。当系统发生故障时要求必须做出及时高效的反应,快速切除,及时解决故障,绝不允许出现任何纰漏,继电保护发生拒动的现象更是不被允许的。另一保护电网的有效方法是全线速动的纵联保护,其保护作用的发挥程度直接关系到高压电网的稳定运行。当出现故障时,高压线路纵联保护两端的保护装置通过故障信息的交换,可以甄别出是本线路故障还是区外故障,并根据不同的故障采取不同的方法。在遇到区外故障时不动作,在甄别出是区内故障时,快速反应及时切除故障以达到保护的作用。光纤抗干扰性,容量大的特点为电流差动保护的应用提供了强大的技术支持。
3光纤通信在电网中的发展前景
随着经济、技术的发展,光纤通信技术、计算机技术也越来越多的应用到了现代生产生活中。光纤通信讯技术在电力系统中的应用也越来越深入广泛,电力系统调度自动化已经成为了一种必然发展趋势。通过数字传输手段传递电量讯号、用光纤作为传输媒介取代金属电缆共同构成了网络通信的二次系统,这种网络二次系统成为电力系统的未来发展趋势。自动化技术的发展是智能化电力系统的基础。而智能化电力系统则是对信息传输全程实现数字化,这对光纤通信技术提出了更高的要求。光纤通信技术也应积极创新,与时俱进,实现应用上的平稳发展,并对重点技术及科技难题进行逐一突破、逐步完善。电网现代化要求调度自动化进一步加强,要求人力从繁复的劳动中解放出来。调度自动化有利于优化配电网络结构,简化保护和运营程序,提高供电的可靠性和电能质量。作为新的传输媒介,将光纤运用到电力通信系统中,并依据电力系统自身特点对其进行科学的改进,可以提高电力系统各个组成部分的运转能力,也可以提高电力系统运转的稳定性、安全性和可靠性。随着光纤的不断发展进步,电力通信会越来越完善,光纤在电力系统中的应用也会越来越深化。
1.1设备选型:
为了实现电气工程自动化管理,在电气设备订货期间就得统一考虑其设备型号及功能需满足电源监控系统的技术及参数要求。
1.2系统集成
基于设备订货期间考虑的设备型号及参数满足电源监控系统的通信及其控制技术要求,故可以实现1#、2#、3#和中心变的电源监控系统集成,采用华立特公司的FARAD200SEAV5.0系统。
1.3数据分析
通过FARAD电源监控系统可提供实时的数据分析和查看各种实时数据,实时数据主要包括:模拟量、数字量、电度量、设备驱动、事件记录和电力设备表。通过数据分析可以对设备的运行状态、电度量的实时值、峰峰电度量、事故发生的时间及故障点、电力台帐总表、上次检修时间、计划检修时间等进行查阅。
1.4报警管理
报警的类型分为5类,一般事件,一般报警,预告报警,事故报警或自定义报警。报警的状态分为3种,报警消失,报警未消失,报警。报警状态还包括确认信息。报警会根据不同的状态显示不同的颜色。通过对苏州港太仓港三期电源监控系统简要的分析,其系统主要应用了以下几种自动化技术:
1.4.1智能控制的应用
及时对电源监控系统管理中出现的各项问题进行反馈和报警,保证企业电气管理部门能够及时地发现系统中的电力故障和故障点,并进行相应的维护、改进和完善。
1.4.2仿真技术的应用
苏州港太仓港三期电源监控系统的核心是FARAD200SEAV5.0系统,采用了仿真技术,主要实现了以下几种功能:各变电所的10KV系统和低压系统通过在FARAD软件的界面切换,提供准确的各电气设备的运行状态。电气故障的报警和初步的诊断。对整个电源监控系统运行可以进行动态的监控。对电源监控系统进行了优化设计和调试。
1.4.3集成技术的应用
在以往的电力系统运行过程中,电力分配、电力安全、电力维护等环节是分开进行管理的,而当实现了电气工程自动化在电力系统运行中的应用之后,就要将不同的环节进行统一化的集成管理。通过运用集成技术,本监控系统首先实现了中心变和1#、2#、3#变电所的集中管理,减少了变电所的值班人员;其次实现了系统的拓展,太仓港公用危险品工程和苏州港太仓港三期工程为一家营运公司,太仓港公用危险品工程电力系统建成后并入了苏州港太仓港三期电源监控系统,统一进行管理;再次实现了电力安全和电力维护的集成管理,发生的电力事故和电力维护记录可查。
2关于电气工程自动化技术在电力系统中的应用几点想法
基于对苏州港太仓港三期电源监控系统的分析,本人浅淡一下工程自动化在电力系统中的应用几点想法:
2.1推广、使用统一的国际标准
遵循统一的国际标准,这将会使设备的选型范围更广。但目前各个生产电气自动化设备的厂商生产的设备有所不同,遵循的标准也存在差异性,会导致各个厂商生产的电气自动化设备之间的兼容性不高,不利于进行系统集成。
2.2适应电气工程自动化控制技术要求的新产品研究和开发
基本电力安全因素和电气设备的技术原因,本电源监控系统未能实现完全的自动化控制。如:保护装置的整定值(速断、过流和单相接地等)的设定和修改,必需在保护装置上进行操作设定,不能在系统软件中直接进行修改。
2.3适当运用以太网技术
电力系统有着越来越复杂的趋势,其运行过程中,需要进行采集和处理的数据量也越来越大。为了保证电网信息的实时性和有效性,就需要对数据传输的处理途径进行优化,选择一种更快的手段。运用以太网技术能够保证大量的数据保持既快又稳定的传输,因此以太网技术充分满足了电气工程自动化技术发展过程中对数据处理优良途径的需要。
现在,我国经济发展迅速,为了能够促进电力系统平稳的运行,就必须实现电力系统自动化技术的发展,减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障,提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展,电力系统也朝着更加高级的方向发展,能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理,要进行合理的安排,对管理方针进行优化,协调各项管理内容,完善相关的水平,促进综合电网的发展。
1电力系统自动化技术的现状和问题
1.1电力系统自动化技术设计存在问题
我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。
1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题
在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。
1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题
电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。
2电力系统自动化技术的安全管理措施
2.1完善电力系统自动化技术的维护水平
在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。
2.2强化电力系统自动化技术的管理
现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。
3结语
现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。
作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心
参考文献:
[1]杨剑.电力系统自动化技术安全管理的研究[J].科技传播,2013(13):46+12.
[2]农有文.综述电力系统自动化技术安全管理[J].通讯世界,2013(11):91-92.
电力系统是一个巨维数的典型动态大系统,它具有强非线性、时变性且参数不确切可知,并含有大量未建模动态部分。电力系统地域分布广阔,大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等等复杂的物理特性,对这样的系统实现有效控制是极为困难的。另一方面,由于公众对新建高压线路的不满情绪日益增加,线路造价,特别是走廊使用权的费用日益昂贵等客观条件的限制,以及电力网的不断增大,使得人们对电力系统的控制提出了越来越高的要求。正是由于电力系统具有这样的特征,一些先进的控制手段不断地引入电力系统。本文回顾了模糊控制、神经网络控制、专家系统控制、线性最优控制、综合智能控制等五种典型智能技术在电力系统中的运用。
一、模糊控制
模糊方法使控制十分简单而易于掌握,所以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,但建立常规的数学模型,有时十分困难,而建立模糊关系模型十分简易,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。这里介绍斯洛文尼亚学者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(thermostat)来保持几挡温度,以供烹饪者选用,如60,80,100,140℃。斯洛文尼亚现有的恒温器在100℃以下的灵敏度为±7℃,即控制器对±7℃以内的温度变化不反应;在100℃以上,灵敏度为±15℃。因此在实际应用中,有两个问题:①冷态启动时有一个越过恒温值的跃升现象;②在恒温应用中有围绕恒温摆动振荡的问题。改用模糊控制器后,这些现象基本上都没有了。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。因此输出量可以用一张二维的查询表来表示,即5×5=25条规则,每条规则为一个输出量,即控制量。应用这样一个简单的模糊控制器后,冷态加热时跃升超过恒温值的现象消失了,热态中围绕恒温值的摆动也没有了,还得到了节电的效果。在热态控制保持100℃的情况下,33min内,若用恒温器则耗电0.1530kW·h,若用模糊逻辑控制,则耗电0.1285kW·h,节电约16.3%,是一个不小的数目。在冷态加热情况下,若用恒温器加热,则能很快到达100℃,只耗电0.2144kW·h,若用模糊逻辑控制,达到100℃时需耗电0.2425kW·h。但恒温器振荡稳定到100℃的过程,耗电0.1719kW·h,而模糊逻辑控制略有微小的摆动,达到稳定值只耗电0.083kW·h。总计达100℃恒温的耗电量,恒温器需用0.3863kW·h,模糊逻辑控制需用0.3555kW·h,节电约15.7%。
二、神经网络控制
人工神经网络从1943年出现,经历了六、七十年代的研究低潮发展到现在,在模型结构、学习算法等方面取得了大量的研究成果。神经网络之所以受到人们的普遍关注,是由于它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。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。
三、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,如难以模仿电力专家的创造性;只采用了浅层知识而缺乏功能理解的深层适应;缺乏有效的学习机构,对付新情况的能力有限;知识库的验证困难;对复杂的问题缺少好的分析和组织工具等。因此,在开发专家系统方面应注意专家系统的代价/效益分析方法问题,专家系统软件的有效性和试验问题,知识获取问题,专家系统与其他常规计算工具相结合等问题。
四、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。目前最优励磁控制的控制效果。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。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。但应当指出,由于这种控制器是针对电力系统的局部线性化模型来设计的,在强非线性的电力系统中对大干扰的控制效果不理想。
五、综合智能系统
2管理层次结构
2.1系统层次结构
层次结构是一个物理模型,它体现实际机构设置。肇庆电力工业局办公系统是一个整体,其中局本部和各县局分别是一个管理子系统,整个层次结构共分4级,即肇庆电力工业局办公自动化系统、子系统、工作部门、工作人员。
2.2管理层次
管理层次、机构设置是一个单位工作的基础。一般管理层次是指上下级管理层次,不同级别的科室向上级负责并管理下级。在实际工作中一些科室的任务突破了行政隶属的关系,它会成为某种信息的枢纽,从某些方面对其它平级科室进行管理,如局办公室,在全局日常工作中它是一个工作信息的枢纽,对全局日常工作起协调作用。
工作部门负责具体工作,是办公系统的基础信息点。一个工作部门由工作组成工作人员组成,任何一个工作人员或工作组的请示、汇报都必须通过工作部门领导上报局领导或其它工作部门,上级的指示、各种文件也要通过工作部门传达到工作人员。
职能部门也是一个工作部门,只不过在某项职能上有特殊地位。职能部门的另一个特征是它有信息转贮的功能,职能部门负责收集与自己职能有关的各种文件、请示、报告、报表,并上报局领导及有关部门,同时将文件、上级领导的指标等转发给有关单位。每个职能部门都有档案库,用来存储有关资料。
整个系统管理层次分四级,局领导是管理工作的最高层,局领导通过职能部门管理工作部门,工作部门将具体任务下达给工作组或工作人员。
3数据形式
办公自动化系统中流动力和存储的数据主要是文档数据和图形数据。文档数据以MICROSOFTWORD、EXCEL等外部格式存储,与其它系统接口数据采用纯文本方式。图形文件(如上级发文)采用扫描压缩方式存储。
参与流通的数据有发下几种形式:
a)传阅型。传递给有关人员阅读并提出意见,然后返回发文单位,存档。主要指有文号的正式文件、综合信息报表。
b)阅办型。有关人员阅读后交给经办人,经办人需把办理结果返回发文单位存档。主要指有文号的正式文件并有催办要求。
c)公告型。同时给有关人员如通知、公告、参考资料等,可有答复也可没有。
d)请示、审批。发文人要达到某种目的需要各级领导批准。发文人可以指定一个或多个审批人,审批人可另行指定下一个审批人。审批完成后返回发文人存档。
e)私人信件。所有人员与人员之间的邮件,可回复也可不回复。
f)共享信息。使有权限的人在公用档案库、资料库及INTERNET上查询有关资料。
4工作界面及功能模块
系统设置两组模块(见图1)。工作模块是以个人常规工作为主要目的的模块,系统中每个人都有一组工作模块用以处理个人的工作;职能模块是职能部门处理职能工作的模块。
4.1主要工作模块
4.1.1请示、审批
所有需要向上级请示或汇报的文档由这个模块撰写和发出。文件来源可以是由WORD、EXCEL撰写的,也可以是从其它邮件上转来的。请示表格有以下内容:
a)审请发文。填写发文稿纸,指明会办单位,撰写文件内容,然后发给办公室。审请发文被批准或不批准时应有回复给审请人。
b)请示。填写请示承办登记表和请示内容,确定审批人员,可以一个也可以多个或由审批人确定下一个审批人。请示被批准或否决后,审批结果应转发给申请人,并存档、实施。各种需要转发的请示先在待办事宜里出现,由请示、审批模块处理,批复后转给申请人员。如果要请示的人不在,则系统会提示你是否还要发出请示,可以发出后等审批人回来处理或改变审批人。如果审批流程中有第二审批人,当第一审批人在审批时间内未批复时则自动转到第二审批人。系统中所有审批流程都有这个功能。图2是审批流程图。
4.1.2统计、报表
所有需要向上级上报的统计结果和综合信息报表由这个模块撰写和发出。文件来源可以是由其他数据库提取,也可以用WORD、BXCEL编写,或从其它邮件上转来。报表上报给有关部门后,各部门应有回复。
所有发出的文件及回复都能在个人资料库中存档。如果报表文件是一般工作人员起草的,必须给工作部门领导修改后再上报。
4.1.3资料查询
可以用这个模块查询局档案室的文件。正式公文只能查阅目录,选定文件后需向职能部门提出借阅申请,批准后方可查看内容。参考资料可随时查看、复制。
4.2主要职能模块
4.2.1收文
收文是指外部来文。文件收到后由收文管理模块进行登记和将文件用扫描仪录入计算机,并确定传阅流程和传阅人员,需要办理的还要确定承办人员。文件传阅后和承办人办理后,连同传阅意见和办理结果返回收文模块,由收文模块转去归档模块归档。文件发出后可在收文模块中看到文件流通的情况。收文流程见图3。
4.2.2发文
发文是指局内一个文件由起草到发出的过程。起草文件的是一个工作部门,起草文件先发到职能部门,职能部门在待办事宜中看到这个发文要求后,转给职能部门领导核稿并决定会办单位。会办单位意见返回后,再转至职能部门领导综合,综合定稿后转给局长签发。局长签发后由机要室登记、编文号、存档并发文。文件发给各工作部门后由各部门存档。发文流程见图4。
4.2.3归档
文件归档的主要工作是将需要归档的文件分类、设置保密等级并存入档案室。档案室是一个模拟档案管理的数据库,用于存放文件、参考资料等供查询信息。任何人都可查询档案室,但除参考资料外都只能看到目录,要查看文件需要请示借阅,批准后方可查看。
5安全性
5.1权限
办公系统有严格的权限规定,权限分人员权限和文件权限。人员权限由层次化结构决定,不同层次下的人员要进行通信必须通过上一层结构的身份验证和周转。文件权限分数据库权限和文件权限。数据库有一个存取控制表,建立时即可确定存取人员。一个文档的存取权限分作者、读者和编辑者。在一份请示报告中撰写人是作者,审批人是编辑者,而其他人为读者。办公系统中的所有数据库、文档都有严格的存取权限限制。
5.2时效性
可以为文档规定流通时间和存在时间,如一项审批要求在限定时间内答复,如不答复则系统会自动发催办通知。文件在失效后自行删除,如召开会议通知在会议召开后自行删除。
5.3保密性
系统对所有以个人身份发出的信息,包括电子签名等都进行验证。一个文档没有给某个读者权限时,他是无法阅读的。
6结束语
该系统目前已正式投入运行。结合肇庆电力工业局的实际情况,软件设计方面基本做到了实用性与通用性的良好结合,开发了与其它系统的接口界面,使肇庆电力工业局的信息管理水平在办公自动化系统(OA)这个信息传输枢纽的推动下上了一个新的台阶。
参考文献
前言:
水利水电枢纽工程一般是综合利用的,往往同时承担着发电、防洪、航运、灌溉、渔业等多项任务,是一个复杂的大系统。要完成这样一个复杂系统,并使系统的综合效益最优,仅靠人工来进行控制,其困难是可想而之,即使是采用一些基于现场的设备的分散控制也很难达到目的,在这样的一个复杂系统中引入基于数据中心的集散控制势在必行。因此在水力发电工程中自动化系统则应该受到相应重视!
一,水力发电系统中存在的问题
在水力发电系统中,存在着如下几个问题。
1,控制、维护、管理三个技术领域发展极不平衡。
控制领域的自动化与信息化的发展相对最早,但是现有的管理自动化系统大多只处理财务管理、人事管理、物料管理等,很少涉及技术管理。维护领域的自动化与信息化发展时间最晚,目前只停留在计划维修和事后维修阶段,也即只处于手工化阶段。只是在90年代中期以来,国外才开始研究状态维修、预知维修、远程维修等技术,而在我国,则仅处于开始阶段。
2,控制、维护、管理三个技术领域互相分离。
即组织结构上三者属三个不同的部门,信息互不交流或很少交流,决策互不联系。实际上,各个领域的决策均有赖于其他两个领域的状况及信息。显然,三个领域相互分离是不合理的。
3,环境问题。
做任何事情都必须付出代价,同样水电工程也是如此,因此一些水力工程导致的环境问题可以归纳为以下两方面:(1)自然环境方面,工程兴建,对水文条件的改变,对水域床底形态的冲淤变化,对水质、小气候、地震、土壤和地下水的影响,对动植物、对水域中细菌藻类、对鱼类及其水生物的影响,对景观和上、中、下游及河口的影响等。
(2)社会环境方面,工程兴建对人口迁移,土地利用,人群的健康和文物古迹的影响以及因防洪、发电、航运、灌溉、旅游等产生的环境效益等。
二,解决水力发电自动化系统问题的一些建议
水力发电过程自动化的发展趋势正沿着为解决上述几个问题的方向发展,即一方面将控制、维护、管理三个领域提高到同一个智能化、信息化、自动化的水平;另一方面将三者集成为一个统一的信息系统,即智能控制-维护-管理集成系统。最后还要关注环境问题使得水力工程系统得到综合的最优利用:
1,集成化
集成化包括以下几层含义。功能集成即把控制、维护、管理三个功能集成为一个整体。今后,随着生产技术的发展,还可能把更多的功能集成起来。
目标集成即把性能、可靠性、效益等子目标集成为统一的目标,使企业整体最优、整体效益最大。
信息集成即把整个企业的各种信息有机地组成一个统一的系统。自然,在一个信息集成系统中,必须保证信息的统一性、协同性、互操作性,妥善解决信息的矛盾与冲突。
系统集成即从硬件角度而言,系统能根据本身需要,集各家之所长,采用不同供货商的产品,自然,这里要解决不同设备的互操作性问题;从软件角度而言,采用用户友好的基于图形的可视化组态软件构筑系统,既可用于仿真,亦可用于实时应用软件。
2,智能化
为使系统达到上述的目标,必须提高整个系统及其各个组成部分的智能度,即要实现检测智能化、操作智能化、决策智能化。所谓智能化,即整个系统、各个领域(控制、维护、管理)、与生产过程直接相连的检测装置、执行装置等,均具有目标分析、状态及故障分析、行为及态势分析、决策分析的能力。
3,分布化
在一个庞大的集成系统中,部署分布必须合理,包括任务分布化、智能分布化。集成与分布相结合才能使各个部分尽职尽责、保质保量、安全可靠,整个系统分工明确、信息互通、运行有序,从而使整个系统在整体上获得最优的性能(质量)、可靠性(可利用率)和效益(经济效益和社会效益)。
4,开放性
开放性包括如下几重含义:一个系统能博采众长,即选用不同供货单位且性能/价格比最合理的设备;根据发展的需要,在硬件上可以增加新的设备或子系统,在软件上可以增设新的功能,而且后者能与原来的系统构成完整的整体。这样,就大大提高了系统的可利用率,延长了使用周期或寿命。
5,促进水力发电系统的优化调度,实现可持续发展
水力发电自动化系统要结合发电、防洪、灌溉、航运、渔业等的优化调度,以达到综合效益最优。关键是为了使水力发电自动控制适应水资源的综合利用。例如可以进行:
(1)鱼道设置、大坝对上、下游生物的影响、景观设计等
(2)自动化系统设计从基于DDC的现场自动控制发展到基于数据库的管理中心集散控制,并结合发电、防洪、灌溉、航运、渔业等的优化调度,以达到综合效益最优。
因此结合具体水利工程进行探讨研究是十分必要的,这样有利于我国水力发电自动化系统的设计与建设。更有利于我国水利工程与环境持续、稳定、健康的发展。因此,在系统规划设计阶段,必须全面了解其对环境影响的各个方面和影响的大小,以便有针对性的对系统进行设计修改并且对环境面临的问题提出防治的措施。
针对于机房电源的使用,双机冗余在服务器领域使用,双通道或者是比双通道更高的一个标准作为数据信息搜集的安全指标,UNIX服务器在大型集控站和地调上使用,机柜使用的标准达到机柜的参数标准,所以机房电源需要的是大功率延时电源,方可确保电力使用的安全性。而定期检测UPS电源的使用情况,以免使用时间较久出现漏液的问题。
1.2确保传输介质安全所要达到的指标
由于受到电力企业和集控站的电磁干扰的原因,网线需要屏蔽电磁干扰,尽量选择RJ45头和双绞线来解决。制作RJ45头需要做到以下几点:第一按照顺序排列整齐,插入RJ45插头,使用压线钳弄紧。第二双绞线不能够露在外面,如果露出的部分已经超过了12MM的话,就会降低网线通讯质量标准,导致近端串扰和回拨损耗的问题。
1.3视频监视设备
在没有人看守的情况下,处于110kv或者是110kv以下的变电站运行如何才能够保证其安全?时刻监控环境和操作环境,该设备是安全稳定的,目前绝大多是使用视频监视设备。
2网络安全实现与防范的标准
确保网络结构的安全是通过关键网络结构、网络系统和路由的优化组成的,它也是确保网络安全的一个重要方面。网络结构通过体系结构分层来运行,达到安全管理实效的目的,便于业务的拓展以及进行有效的控制。
2.1网络拓朴的标准配置
地级以上调度网、冗余链路大规模的集控站通常使用的都是双网结构模式,在数据采集通道上则是需要达到标准,采用的备用链路要达到2到3条,这个就是网络拓扑所需要达标的一个标准配置。
2.2网络分段的有效方法
确保网络安全的有效的方法就是进行网络分段,同时也是对网络广播风暴的一种控制的有效措施。网络分段的通常表现手法是进行逻辑分段和物理分段两种。为了达到隔离敏感网络资源和非法用户的目的,有效控制可能遇到的非常监听。从目前的情况来看,以交换机为中心、路由器为边界所形成的网络环境格局是电力调度自动化局域网的主要运行手段,为了能够突出三层交换功能和中心交换机的访问功能两个作用,同时为了能够达到对局域网有效控制的方法,可以采用综合应用物流分段和逻辑分段的方法来实现。
2.3交换机、路由器的网络设备安全的安全防护方法
不法分子对路由器和交换机进行攻击,则会导致网络的严重瘫痪,因为路由器和交交换机有效的解决办法也就是说,加强IOS漏洞的安全性,对管理终端口命令进行严密的保密措施是解决黑客攻击路由器和交换机的有效方法。
2.4运行网络主机安全和物理安全所需要达标的标准
单靠防火墙来确保整个网络安全的话是不够的,需要结合其他方法才能够确保整个网络系统的安全。加强对物理安全措施和网络主机的操作系统安全是提高网络系统安全的方法。对于电脑防护安全的重要程度来看的话,文件系统安排在第一位,接下来是应用服务安全、系统服务安全、操作系统的内核安全以及主机系统的物理安全。从安全防范措施来看,针对于主机的安全检查和漏洞的修补,加上系统进行安全备份则是作为辅助检查来保护系统的安全性。有效控制突破防火墙和发起的内部攻击是确保网络系统安全的第二个措施。最后的防护网络系统的方法是进行系统备份,这个也是在黑客攻击网络系统之后进行的系统修复。对系统进行安全检测,入侵查看和应急处理所采用的一整套的安全检查和各项应对措施,则是在防火墙和主机安全措施使用之后所采取的方法。黑客攻击的方法是这样展开的,突破防火墙和网络主机的限制,从网络链路层识别网络状态信息,然后进行输入,然后进行入侵检测子系统。判定是否有入侵检测系统,可以看是否有相关入侵事件的发生,一旦有这样的情况,采取应急措施,警示对方。系统安全审计还可以对信息来源加以修正,能够有效预防攻击者所发出的攻击行为,妥善处理其后果,有效提高系统安全性。2.5网络防火技术的安全蔽智能网关是目前安全指数最高的防火墙技术,它的隐秘性则是体现在公共系统之后,能够避免入侵者的直接攻击。隐蔽智能网关有连个作用,第一禁止不法分子对专用网络在没有授权访问的基础下进行访问,也能够对访问互联网的人进行有效的日志备忘。它的安全级别之高,也是确保网络系统安全的一种非常有效的方法,同时也能够阻止不法分子的破坏和入侵。
引言
随着我国电气自动化控制设备普及程度的不断提高,电气自动化控制设备的可靠性严重就显得尤为重要了,对电气自动化技术进行探究,不但可以提高电气自动化控制设备的质量,还可以提高电气自动化控制设备生产企业的企业形象,同时还能提高电气自动化控制设备的市场竞争力和市场占有率。
电力系统自动化通过应用各种自动检测装置,进行控制和决策,同时对电力系统的元器件和电力全系统进行远程监控、控制、协调,保证电力系统能够稳定可靠运行,为生产生活提供高质量的电能供应。电力系统自动化要求实现电力供应稳定、安全、可持续的自动化目标,另一方面,电力事业的进一步发展,对自动化的要求也越来越高,电力系统自动化是电力系统发展的必然要求,既可以降低电力系统运行的成本,又能提高电力系统的运行效率。电力系统的节约化和自动化是电力系统可持续发展的根本目标。
1 电力系统自动化要求
电力系统自动化对电力系统元器件、元器件之间的协调、电力设备的使用寿命提出了要求。电力系统自动化要求能够对电力系统局部和整个电力系统运行参数进行实时的搜集和监测;同时电力系统元器件应经济、实用、安全,为电力系统进行控制和调节提供依据,很多自动化系统能够直接实现对电力系统元器件的调控;电力系统自动化还需要实现对电力系统各部分、各层次之间进行协调,自动化系统已经成为电力系统经济、安全运行的保证;电力系统自动化可以减少大量繁杂的人工劳动,减少人力强度,提高劳动效率,同时由于系统故障能够及时排除,系统的安全性提高,事故大量减少,并实现电力系统寿命的延长。电力系统自动化技术,有效地避免了大面积停电事件的发生。
2 电力系统自动化新技术的应用
随着自动化对工作效率的有效提高,在生产生活中发挥着越来越重要的作用,主要体现在电力系统智能化控制技术、变压器设备在新监控、微机实时保护系统等方面。
2.1 电力系统智能化控制技术
随着科技的进步,电力系统自动化技术经历了几个主要的发展历程。首先,通过传递函数进行单输入输出进行控制时期;随后,线性最优化控制盒非线性和多机进行协调控制时期;最近几年,智能化控制时期。随着智能控制功能的越来越强大,在新兴的电力系统中有着越来越广泛的应用,电力系统智能化控制技术在多机系统的静止无功发生器控制、人工神经网络励磁、快关综合控制系统等相关领域得到了大量应用。
2.2 实现对变压器设备在线监控
随着我国经济的快速发展,对电能的需求量越来越大,电网的规模不断扩大,电力系统的容量也得到了极大提高。电力系统的稳定安全运行已经成为社会经济生活正常进行的保障,对人们的生产生活有着重大影响,对电力设备的性能提出了越来越高的要求。因此,供电企业必须保证电力系统稳定可靠运行,减少故障的产生。电力系统中,通过对电力设备进行检修可以提高设备的可靠性,降低设备故障率。电力设备进行检修主要通过检查和修理。对电力设备检修的形式通常有检修故障、状态检修和定期检修。对电力系统进行实时监测,能够全面了解设备的工作状态,同时根据设备运行的参数进行设备变化趋势预测,可以提前对故障进行排除,在发生故障时也可快速进行修理。
2.3 电力系统微机实时保护系统
微机保护能够提高电力系统的可靠性,同时微机保护又有着高实时性和高扩展性的特点,电力系统中的微机保护系统有着通信能力强,人机交互界面友好等优点。随着我国电力自动化的发展,电力系统中使用的微机保护装置越来越多。
电力系统微机保护不仅需要较高的硬件设施,对嵌入式软件要求也比较高,在电力系统微机保护中使用实时操作系统,能够同时对多任务进行高效管理,也有着很好地可移植性和扩展性,有效提高了电力系统自动化控制效率。现在,电力系统中使用了越来越多的电力系统危机保护装置,电力系统中使用的RIOS可以有效提高电力自动化系统的可靠性和及时性。实时性问题是电力系统自动化继电保护的首要问题。电网事故通常发生在瞬间,一旦稳定措施发生延迟,将无法发挥自动化保护装置的作用,也将产生许多其他安全问题,很容易对电力系统产生严重破坏。电力系统自动化保护需要对设备数据进行实时监测,同时也需要能够对数据进行分析,及时进行处理。嵌入式技术既可以对设备数据进行监测,又可以在很短的时间内对数据进行处理,快速做出反应。RTOS能够对应用程序进行分解,还可以同时开启监控进程,对系统中运行的各个程序进行监控,当出现异常情况时,UNIX中对出现问题的程序进行终止,还可以调用另外的进程实现问题修复功能。由此可见,电力系统中RTOS使系统自动化可靠性很大程度提高。此外,由于电力系统开发采用的C语言或者C++语言有着较好的灵活性,在模块化设计中,某一模块发生损坏,可以通过模块的更换进行问题排除。
3 电力系统自动化的发展前景
电力系统应用自动化技术有着及时、安全、可持续、稳定等优点,通过自动化技术的应用,能够实现系统长期、可靠、稳定、可持续运行。目前的电力系统已经不如通过计算机进行监控的新阶段,通过对传统技术设备的改进,可以早日实现电力系统自动化。
我国社会经济的发展,对电力的需求越来越大,对电力系统提出了更高的要求,也促进了我国电力事业的发展,电力系统自动化越来越朝着智能化和最优化方向发展;微型机和远程通信越来越多在电力系统自动化中应用,成为电力系统自动化控制手段的发展方向。通过DMS系统,可以提高电力系统的管理水平,也迎合了电力系统发展的趋势,有效保护了电力设备,大面积停电等事故大量减少,电力系统更加安全可靠;另一方面,电力设备自动化程度的提高,也使得变电站的值班和操作方式发生了很大变化,现在的变电站很多采用无人值守管理方式。电力系统通过数据共享,通过微机保护,可以实现硬件监控和保护的共享,减少了大量冗余工作和人工成本,真正实现了精兵简政的目的。也有助于实现电力系统节约化和自动化的根本目标。
4 结束语
科学技术是提高生产效率的重要途径,自动化技术有着自身特殊的优势。电力系统自动化发展使得电力系统运行更加稳定高效,保障了电力系统的安全运行,为经济社会建设做出了重要贡献。控制技术、计算机技术和信息技术的相互融合和发展,电力系统自动化水平将更加智能化,运行更高效,并逐渐形成电力系统自动化的相关标准,促进电力系统整体发展水平。
参考文献
[1]白艳伟,薛辰斌,赵晓强,等.计算机技术在电力系统自动化中的应用分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013,12:277-278.
[2]刘进,张绍文.电气自动化技术在电力系统中的应用解析[A].北京中外软信息技术研究院.第二届世纪之星创新教育论坛论文集[C].北京中外软信息技术研究院,2015:1.
[3]武洋.浅析电力系统自动化控制技术[A].北京中外软信息技术研究院.第二届世纪之星创新教育论坛论文集[C].北京中外软信息技术研究院,2015:1.
[4]王平.电气自动化技术在电力工程中的应用[A].《现代教育教学探索》组委会.2015年11月现代教育教学探索学术交流会论文集[C].《现代
中图分类号: TM712 文献标识码: A 文章编号:
一.引言
我国对电气自动化技术的研究与发展始于上世纪50年代,它是一门综合性较强的技术学科,也是生产现代化的一种标志,近些年,计算机技术、通信技术、电子技术及嵌入式技术迅猛发展,也促进了电气自动化技术在各行各业的应用取得了很大的进展。也引发了工程领域的一场技术革命。电气自动化让各个行业都走进了现代的、先进的生产方式与管理领域,走入了自动化发展阶段。电力系统的发展使对电力的生产、传输及计量等提出了更高的要求,因此,将自动化技术应用于电力系统是行业发展的必要,自动化技术也是电力行业的发展中发挥出越来越重要的作用。
二.自动化发展趋势。
自动控制技术正趋向于智能化、最优化、协调化、适应化、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,保证了控制操作的高可靠性。在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。
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,例如管理信息系统在电力系统中的应用。
三.机电自动化中电气自动化技术应用方向。
1. 电力系统自动化实时仿真系统的应用。
该仿真系统在可提供大量实验数据的前提下,还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行,还能用以协助科研人员测试新装置,且多种控制装置都能与其构成闭环系统,从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进,方便了对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究,从而建成具备混合实时仿真环境的实验室。
2. 综合自动化技术与智能保护的应用。
目前,国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平,智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平,研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中,对电力系统自动化保护的新原理进行了研究,可以大大提高电力系统的安全水平,使得新型保护装置具有智能控制的特点。
3. 电力系统中人工智能的应用。
电力系统及其元件的故障诊断、运行分析、规划设计等方面将模糊逻辑、专家系统以及进化理论应用到实际研究,并且结合电力工业发展的需要,开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,同时也开展了在上述实用软件研究的基础上以提高电力系统运行与控制的智能化水平。
4. 电力系统配电网自动化技术。
该技术采用的模型为最新国际标准公共信息模型,输电网的理论算法采用与配网实际与高级应用软件相结合,负荷预测时配合应用人工智能灰色神经元算法进行,最后进行潮流计算时采用配网递归虚拟流算法。电力系统配电网自动化技术取得了重大技术突破,主要表现在信息配网一体化、高级应用软件、配网模型、中低压网络数字方面,最终,解决了载波正在配电网上应用的路由、衰耗等技术难题,正是因为采用数字信号处理技术,才得以提高了载波接收灵敏度。
四.电气自动化在办公自动化中的应用。
1. 办公系统需要实现自动化。
办公系统主要应用于企事业单位的管理系统等方面,构建企业自动化管理系统需要很多技术的支持,例如计算机技术,通信技术及自动化技术。自动化办公系统是提高工作效率与管理效率的有效方法,因此,实施办公自动化信息战略是企事业实现现代化办公的需求与趋势。企业的办公系统实现自动化可以基于软件来实现,也可基于硬件与软件相结合的方法来实现,但是要注意到系统的开放性,可扩充性及升级的简易性。现行的办公系统还要具有良好的兼容性,这样可以有效的节约系统的资源,还可以节约成本,在实际的办公自动系统中已经有了很多成功的案例。
2. 办公自动化的技术平台。
当前,有代表性的三种主流的办公自动化技术主要有三种,既LotusDomino/Notes平台上办公自动化系统,它也是最早的办公自动化应用系统;基于Microsoft平台的办公自动化系统模式,主要采用WinNT/2000操作系统,以ASP为开发语言提供内容存储;还有就是基于基于Jsp/Java平台的办公系统,其实现原理与上一种技术基本是一样的,只在是使用的开发语言上略有不同,且其在系统的维护上费用较高。这三种技术平台在设计与实施办公自动化系统上有不同的应用领域,也是推动办公系统自动化进程的主要技术。现在已经演变出更多的技术来实现办公自动化。
3. 办公自动化系统的核心功能的实现。
办公自动化系统的核心功能主要是公文的收文、批阅、流转与存档等。但在对公文处理一岙会涉及到公文的流转,其过程实现是较为复杂的,在开发的过程中也会受到很多方面的制约。其中有公文的查阅权限调协,公文的、修改、删除等操作,都要在办公自动化系统中实现,其中的关键技术主要有数字签名技术、传输加密技术以及审批身份验证技术等。办公自动化系统核心功能的划分与实现要与客户的需求分析为依据,其主要原则则是要达到理念优先、技术先进、功能齐全、性能优良、价格合理。这些也是办公自动化系统发前的前景与方向。
五.电气自动化在汽车性能设计上的应用。
近些年,我国的经济取得了很大的发展,但是伴随着汽车数量的增加与路况复杂程度的不断提高,驾驶的难度也越来越高,并且开始逐渐融入人类的能力范畴。当前,汽车驾驶自动化的实现主要借助于计算机技术及控制技术来实现。现在,汽车的竞争已经进入了白热化的状态,汽车生产厂家都下大力气在汽车性能的提升上,其中自动化就是它发展的一个重要方向。驾驶者可以在计算机的协助下将驾驶工作逐渐转移到用自动化技术来实现,通过厂商的大力发展,自动化技术在提升道路利用率,降低车辆的制造成本及燃油消耗方面都取得了进展与突破,收获了可观的经济效益。
六.发展前景。
1. 电气自动化工程系统的统一化。统一电气自动化工程系统对电气自动化产品的设计、测试、开机、维护都有重要意义。能够把开发系统从运行系统中独立出来,这对电气自动化工程控制系统来说,是跨越性的一步,能够将系统通用化。系统的网络应该保证现场的设施、监管体系、企业工程的管理数据保持共通。
2. 电气自动化工程控制系统的市场化。产品想长久的发展,就要深化制造部门的体制改革,还要关注市场化的影响,以便保证产品能够满足市场的需要。同时,企业不仅要在技术的开发上投入,还要使零件的配套生产市场化、专业化。产业市场化是产业发展的必然趋势,这对提升资源配置效率有着显著的促进作用。
3. 电气自动化控制系统的标准化接口。采用微软公司的标准化技术后,工程的成本大大降低了,成功地实现了数据资源的共享。考虑到自动化系统策划方案的重要,当企业进行系统连接时,必须采用微软操作系统,那么这种情况下办公室使用的就是 IP 系统,管理系统和自动化控制之间联系的建立就是通过 PC 系统。程序标准化接口使厂家之间的数据交换有了保证,解决了通讯产生的难题。
4. 电气自动化工程的生产将更加的安全。安全防范技术的集成化是电气自动化工程控制系统的一个发展方向,重点就是保证系统的安全。在非安全状态下,用户要如何选择才能实现安全。在分析我国市场的发展特性后,我们应该从最高安全级别开始,逐渐延伸到安全级别低的领域,硬件设备与软件设备,公共设施层与网络层,实现对此系统的安全设计的全面研究。
5. 电气自动化工程控制系统的创新技术。在我国电气自动化发展计划的指导之下,随着市场化的环境,不断提升电气自动化工程控制系统的创新能力。并且企业不断吸收创新技术以提升自身的创新能力,而科研的投入,为电气自动化的创新提供了更加广阔的空间,加强政策上的扶持,健全、完善机制对创新都是非常有利的。目前我国企业主要生产一些中低档次的产品,产品主要服务于中小型的项目,企业应该打开自主创新的新局面,转换经济增长模式,逐渐提升创新能力。
电气自动化可以与地球数字化互相结合。此设想包含了自动化的创新经验,可以把大量的相关数据整体为坐标,最终成为一个电气自动化数字地球。将信息全部放入计算机中,与网络结合,不管人们在什么地方,根据地球地理坐标,便能知道任何地方的数据信息。还可以加强企业与相关院校之间的合作。鼓励企业到此专业的学校中建立车间,进行技术生产等,建立学习形生产培训基地。还可以走入企业进行教学。将实践能力和理论学习结合在一起。此外,还要与现代网络联系起来,积极利用已有的科学技术。加强专业培训,提供研究人员水平等。
七.结束语
电气自动化技术我国有几十年的发展历程,其中经过了多次变革与专业的调整,但是由于其应用范围广泛,在社会的各种生产层面都会有所应用,与其他科学技术相结合,也对推动了社会生产力的发展,促进了各个行业的发展。电气自动化技术与其他科学技术的结合与渗透革新了传统的方法与理念,必将为我国经济发展起到了重要的作用。
参考文献:
[1] 范海蛟. 关于机电自动化实际应用的分析 [期刊论文] 《北京电力高等专科学校学报(社会科学版)》 -2012年8期.
[2] 孙永和Sun Yonghe. 楼宇自动化技术在医院机电设备管理中的应用 [期刊论文] 《中国医院管理》 -2005年5期.
[3] 姜新星 姜浩. 电气自动化技术在煤炭工业中的应用 [期刊论文] 《机电信息》 -2012年21期.
[4] 房付玉. 电气自动化技术在煤矿生产中的应用 [期刊论文] 《产业与科技论坛》 -2011年23期.
[5] 范翔. 试论机电自动化技术及其发展 [期刊论文] 《科技创新与应用》 -2012年10期.
中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:
一.引言
随着经济的发展,科学技术的不断进步,通讯技术和计算机技术不断得到提高,电力系统的自动化水平也不断提高,越来越多的计算机、RTU以及一些其他的自动化设备被应用到电力系统中,我们指导微电子设备的工作电压只有几伏,工作电流十分微弱,正是如此其对外界的干扰抵抗十分弱。再加之,由雷电带来的瞬变磁场十分强,对于微电子器件产生的干扰很大,严重的甚至直接损坏微电子设备,给电力系统带来损失。近几年,尽管电力企业在不断的采取措施加强对电力系统的防雷保护,但是雷害事故还是时有发生,所以加强电力系统防雷措施的研究和探讨还是十分必要的。
二.对于雷电侵入波产生的过电压的保护措施
一般而言,电力企业对于雷电侵入波产生的过电压的保护是通过避雷器以及避雷针来实现的,这两者相配合的实现了对进线段的有利保护,效果比较好。通过对进线段的保护,可以利用其阻抗限制雷电流幅值,以及利用其电晕衰耗来达到降低雷电波陡度的目的,再在进线段上安装避雷器,通过避雷器的作用可以使得电流不超过绝缘配合所要求的数值,这样就可以有效的实现第一道防雷。
三.对于UPS过电压的保护措施
感应雷或沿电源线进入室内的雷电侵入波会使电源电压急骤升高,从而导致UPS及后接设备损坏。有些UPS中尽管装有压敏电阻,但还是很难保护自己及后接微电子设备。对电源,可靠有效的防雷方法是采用四级保护。每一级用三极气体放电管,将大的雷电限制到后续保护系统可允许的范围;第二级用限流模块;第三级用压敏电阻;第四级用TVS管,使输出的箝位电压达到规定的要求。采用上述四级保护后,UPS或被保护电源一般不会因雷击而损坏。
四.对于载波机过电压的保护措施
载波机遇雷击易损坏的部分通常为电源盘、用户话路盘及高频电路盘。高频电路盘上通常装有放电管,具有一定的耐雷水平;电源部分可采用上述电源过电压保护方式;用户话路盘由于铃流电压与通话电压不一致需要在保护装置设计上精心考虑,使之在两种不同电压下均能有效的地保护用户话路部分最好的办法是将保护器件置于载波机内,考虑到实际情况,外置保护模块应设计考虑得周全一些。为了有较好的防雷效果,我们在防雷时可以使用Modem、程控交换机通信线、用户话路盘以及信号线来实现四级保护,同时可以安装自动报警装置。
五.接地电阻与屏蔽
1.接地。合理的接地设计是整个电力系统防雷措施中的重要组成部分。一般会有构筑物接地、配电系统及强电设备接地、计算机自控系统接地等三种接地方式,因此,科学设计,使得这三种接地方式之间互相配合,有助于大大降低雷击通过接地网络对系统的毁坏。以计算机自控系统为例,一般采用系统工作接地、直流工作接地、安全保护接地等几种接地方式。在防雷措施中,要根据实际情况,将各种接地方式合理的组合,使得接地电阻值最小,取得最佳的效果。防雷接地是为防雷保护需要而设,以降低雷电流通过时的地电位升高,因此良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。因此,在经济合理的前提下应尽可能降低接地电阻。 在接地时要尽量的减低电阻,可以通过以下方法:深埋式接地极,如地下较深处的土壤电阻率较低,可用深井式或深埋式接地极;填充电阻率较低的物质或降阻剂。如附近有可以利用的低电阻率物质可以因地制宜,综合利用;敷设水下接地装置,如杆塔附近有水源,可以考虑利用这些水源在水底或岸边布置接地极,可以降低接地电阻,提高泄流能力。
2.屏蔽。为了达到减少雷电电磁干扰的目的,主控楼、通信机房的建筑钢筋、金属地板均应相互焊接,形成等电位法拉第宠。设备对屏蔽有较高要求时,机房六面应敷设金属屏蔽网,将屏蔽网与机房内环行接地母线均匀多点相连。架空电力线由站内终端杆引下后应更换为屏蔽电缆;室外通信电缆应采用屏蔽电缆,屏蔽层两端要接地;对于既有铠带又有屏蔽层的电缆应将铠带及屏蔽层同时接地,而在另一端只将屏蔽层接地。电缆进入室内前水平埋地10m以上,埋地深度应大于0.6m;非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平埋地10m以上,铁管两端应良好接地。若在室外入口端将电力线与铁管间加接压敏电阻,防雷效果会更好。
六.综合性防雷措施
1.建立健全科学合理的整体防雷系统
从整个电力系统而言,要做好防雷措施,首先要从整体上做好防雷规划,从内到外,做到防雷措施的全面覆盖。整体而言,外部可以安装避雷针,接闪器等,避免雷电直接打击输配电线路或者是相关的线缆配电箱等基础设施,引起火灾或者事故。同时,内部要做好电磁屏蔽、等电位连接、共用接地系统和浪涌吸收保护器等一些子输配电系统,通过它们可以将引人建筑物内的浪涌电压和浪涌电流泻放到大地,并将其钳位在一定的电压范围内,以完善地保护电气设备。从整体上做好防雷规划,内外覆盖,这是采取具体防雷措施之前的基础性工作。
2.实施多级保护措施,做好配电系统的防雷
电力系统自动化是保证整个电力系统功能正常运转的关键部分,而输配电系统也是容易遭受到雷电袭击的部位之一。因此,做好配电系统的防雷措施,是整个防雷系统中的重要环节。虽然目前大多都会在配电系统的进线处安装避雷器,避雷带等防雷器件,但是,经过很多次实践证明,单一的防雷措施或者是防雷器件难以真正保障配电系统的正常运转,当雷击降下时候,建筑物的自控设备的电源机盘依然会受到电击而产生损坏。在对配电系统防雷时候,要据实际情况做好多级防护措施。在具体的工作中我们要加强对地网的改造,我们可以在容易受到雷击的部位安装ZGBZ-Ⅱ型载波机过电压保护器、DGBZ-Ⅱ型电源过电压保护器、MGB-Ⅰ型Modem过电压保护器和XGBZ-Ⅱ型信号线过电压保护器。通过工作实践证明了其作用是十分有效的。
七.结束语
我们必须要充分的认识到电力系统自动化防雷工作的必要性,但是与此同时我们所研究的防雷措施只是小小的一部分,对于整个电力系统自动化防雷工作而言它不能解决所有的问题,而整个电力系统防雷以及安全是一项复杂艰巨的任务,而且可以肯定的说在今后的工作中我们还将遇到各种各样的问题和难题,我们在遇到这些问题的时候,必须正确看待,从实际情况出发具体问题具体分析找出适合的解决方法。同时我们在工作的过程中要不断的积累经验,不断的学习探讨新的技术措施,不但的将得出的新方法以及新技术运用到实际工作中去,相信防雷工作一定会提到一个更高水平。
参考文献:
[1]谢思寿 10KV输电线路雷击的防雷措施及其效果 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年8期
[2]高新智 仇炜 韩爱芝 李景禄 陈国盛 针对某35 kV配电线路防雷问题的探讨 [期刊论文] 《高压电器》 ISTIC PKU -2010年4期
[3]何文旭 农村电网输配电线路防雷措施 [期刊论文] 《重庆电力高等专科学校学报》 -2005年3期