摘要:迈入21世纪以来,电力工程及其自动化的技术取得了突飞猛进的发展。电力工程及其自动化是工业发展的有力助手,它的发展能为工业,甚至社会经济的发展带来源源不断的动力。虽然,目前的电力工程及其自动化的发展与建设存在着这样或那样的问题,但总的前进趋势是不可逆转的。本文对此进行分析阐述。
关键词:电气系统;自动化;发展趋势;技术应用
中***分类号:F407文献标识码: A
引言
当今社会,人们对电能供应的各项指标要求越来越高,提供安全、可靠、优质、经济的电能是电力公司的服务标准,这就要求电力系统极其自动化技术都要不断提高。当前,电力系统自动化已有了一定的发展,但由于其起步比较晚,以及我国对电力需求大的实际情况,必须引进先进技术和设备,同时加强改进传统技术和设备,保证电力系统自动化的全面实现。
一、电气系统自动化的发展
1、电气系统自动化的发展历程及现状
(1)电气系统自动化的发展历程
电气自动化经历了从无到有电气自动化技术是随着智能控制、信息网络、电子技术、的飞速发展与电子和信息技术紧密结合在一起的一门电气工程应用技术学科直至发展到成熟的过程。20世纪50年代,“自动化”一词才开始出现,而继电器和接触器的出现,更推动了自动化的发展。20世纪60年代,随着微型计算机的推广和在各个行业中的应用,加上实际生产的过程中最优化的控制与管理的推动,自动化技术发生质的变化,进入到了一个全新的阶段。20世纪70年代,通讯的现代化技术、微电子的科学技术以及IT电脑技术对象的发展使电气自动化系统变为规模庞大和十分复杂的电气系统,大量的难以解决的问题研究主要集中在现代控制理论范畴。20世纪80年代以来,电气自动化技术已经成熟,被广泛应用于各个领域,在国民经济中地位不可替代。
(2)电气系统自动化的发展现状
对于电气系统来讲,主要包括现场总线和分布式控制系统的应用;电气自动化控制系统目前普遍采用分层分布式计算机监控系统;发展平台开放式,IEC61131标准使得接口标准化,Windows成为标准平台,融合IT技术;变换器电路从低频向高频发展,为了减少电机绕组产生振动发出的噪声,因此谐振式直流逆变器电路发展前途很大。在其他方面,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。
二、电力系统自动化的发展方向
1、自动控制技术的发展趋向
当今电力系统的自动控制技术有了其新的发展方向,比如在设计分析上,处理问题时面对多机系统的模式,被耍求的越来越多:计算机、远程通信、电力电子器件成为主要的控制手段:控制策略朝着最优化、智能化、协调化、区域化的方向发展;现代控制理论成为其主要的理论工具:对工作人员的技能及其之间的配合要求越来越高。
2、变电站自动化的发展趋向
在电力系统自动化过程中,变电站也有了新的发展趋向,数据共享就是其自动化的主要特点,这一目标的实现是通过将监控和保护功能集成在一个装置中,根据数据采集与监视控制系统两者对继电保护处理的数据以及其他的一些数据是一样的这一特点,将数据采集与监视控制系统集成到相关的计算机保护中,使监控和保护共用一个硬件平台,体现了供电系统的经济性追求。
3、供电方式朝多方案方向发展
由于我国地域辽阔,将配电网分为城市电网和农村电网两种管理模式,电源点、线路开关设备和网架决定着配电网的供电方式,这三者的不同组合就使得供电方式变得多样化,目前,以线路开关设备不同而形成的供电方案有自动配电开关方案、断路器方案、电缆环网柜方案、架空重合器方案、负荷开关方案等。
4、通信方案多样化
不同地区、不同条件下,通信方案是丰富多样的,比如光纤、有线电缆、微波、电力载波、扩频等,自动化的通信方案主要有主站对子站、主站和子站各对现场单元、子站之间以及现场单元之间的通信。目前,主站对子站、主站对现场单元的通信方式是自动化试点工程系统的配套方案。
5、PLC的应用
PLC的辅助继电器去掉了原来的连接导线而代之以内部逻辑关系,解决了传统控制系统内接线复杂的问题;继电器的节点变位时间短,可靠性强;还具有抗干扰能力强,操作简单,耗能低以及灵活性好等优点,被广泛应用于电气自动化系统中。随科技进步,PLC向小型、简易、价格低廉方向发展单片机技木的发展;向大型、高速、多功能方向发展;编程语言向高层次发展。
6、计算机技术在智能电力系统中作用
现代社会是一个信息化社会,任何事情要想取得发展都离不开计算机的支持,电力系统也是如此,电力系统要想取得发展,应该注意计算机技术和电力系统自动化的结合,使计算机为智能电力系统的发展做出自己的贡献,加快电力系统智能化的脚步。目前来说两者结合的形成的一个最典型的技术就是智能电网技术,它实际上是我国建设智能电网的准备工作,换句话说,也可以说是智能电网的雏形。智能电网在建设的过程中需要很多依托计算机的技术,典型的有智能电网的通信技术,需要先进的现在网络通信技术的应用,而且需要具备双向性、实时性、可靠性的特征;有信息管理系统,也是完全依托计算机技术而存在的,信息管理系统可以说是计算机技术中应用最为广泛的技术之一,在各行各业中都有应用,在智能电网中也不例外。电力系统信息自动传输系统简称远动系统,其功能是实现调度中心和发电厂变电站间的实时信息传输。自动传输系统由远动装置和远动通道组成。远动通道有微波、载波、高频、声频和光导通信等多种形式。远动装置按功能分为遥测、遥信、遥控三类。电力监控系统借助现代的网络技术和计算机技术实时监视电力系统的运行参数(包括:开关状态,故障状态和位置,电压、电流、电度等实时变化的电气参数,报警信号等)、事件记录、波形记录等数据,不断地传送至电力监控计算机(以后简称监控中心),并可以实施遥控命令,使运行管理人员可以通过监控中心全面了解电力系统的运行工况,准确、快速地判断故障位置和故障原因,简便地实现各种数据分析(包括负荷分析,电能消耗分析,电能质量)。对于一些难于判断的故障,可以通过波形记录来帮助管理者分析故障原因。该电力监控系统能够实现的主要功能包括:系统运行实时监视、电能质量监视、远程控制和操作记录、事件报警和记录、数据采集和历史数据管理、各种报表打印、电能管理。
7、整个电力系统自动化的总体发展趋向
自动化就是用机器代替人的体力劳动,同时代替或辅助脑力劳动,使整个系统得到协调、管理和优化。在整个电力系统自动化过程中,闭环控制最终取代开环检测;电压的等级开始向低电压扩展,比如建立和发展配电管理(DMS)系统是我国当前电力系统自动化的一个目标;整个电力系统开始向一体化、多功能的方向发展:装置性能也开始向快速化、数字化、灵活化的方向发展,追求目标也更高,向着最优化、智能化、协调化的方向发展。
结束语
电能在社会资源总消耗中的比例越来越大,尤其在当今信息社会,对电能的需求和依赖程度更大,因此,必须加大对电力系统建设和发展的投资,电力系统自动化是电力系统发展的必然趋势。当电能的供应不可靠时,会直接影响国民经济的发展,造成经济损失,必须对电力系统做全面规划,将各种先进的自动化技术应用到电力系统中,并科学判断电力系统自动化的发展方向,确保用户和企业等获得安全、优质的电能,推动各行业生产建设的快速发展。
参考文献
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