电力系统篇1
发电机组额定功率
发电机组额定功率的定义随运行方式(备载、常载和连续基本功率)的改变而变
化,并随温升和绝缘等的不同而变化。
备载、常载和连续基本功率
备载适用于大部分紧急/备用状态,备载额定功率不允许过载。故在设计时,过载能
力需考虑更多的设备成本,更多的运行成本和较大的维护工作。
备载功率。市电断电时提供备用电源,市电供电可靠,80%负载运行,每年运
行时间200h。某些制造厂商用于高峰期功率补偿几乎无过载能力。
常载功率。用于无市电供电场合,可连续使用,70%负载运行,每12h允许10%
过载1h,每年运行时间,负载>100%时不允许超过500h。
连续基本功率。用于长期与市电母排并联或制造厂商和发电厂基本负载要
求,100%基本额定功率可连续运行(即70%负载运行),无过载能力。
发电机组温升、绝缘等级和额定带载能力
发电机组额定功率随发电机温升和绝缘等级不同,其额定带载能力也将变化。
h级-155oc,备载。155oc指在环境温度40oc基础上,允许温升130oc,即最大绕
组温度为170oc。
f级-105oc,备载。105oc指在环境温度40oc基础上,允许温升105oc。
b级-80oc,备载。80oc指在环境温度40oc基础上,允许温升80oc。
较高环境温度下,发电机额定功率衰减,传统绝缘等级为h。
温升定义为绕组温度高于环境温度极值。
康明斯电力系统柴油发电机组绝缘等级为h级,备载温升为125oc,常载为105oc。
机房冷却/通风系统
机房冷却/通风系统考虑不佳将影响发电机组额定功率,冷却系统可限制发动机功率输
出,把可变为有效功率输出的热量通过冷却液释放出去。通风系统可增加燃烧空气的温度,减少冷却系统的冷却效果。
发电机组冷却系统
发电机组为机电设备,将化学能(燃料)转换为电能。机房通风应进出平衡,否则温
度将越来越高,压力将越来越大。散热水箱式冷却系统设计时应考虑:最高冷却温度、预期运行温度、功率衰减、冷却液膨胀体积。为保证正常起动和带载的最低冷却液温度、监视/安全停机、发动机制造商数据正确、散热水箱/冷却风扇数据正确、运行参数、对环境散热、机体加热器、冷却液流速等。
机组散热量的计算
假定柴油产生140 000btu/gal热量,转换效率为35%。燃油消耗快速估算方法:
发动机燃油消耗=使用额定功率(kw)×0.07(u.s.gal)=(kw)×0.0185(l)(1)式中,使用额定功率(kw)先转换为
btu.min-1=(kw)×(57)btu.min-1
通常发动机散热通过液体空气热交换冷却系统,大约为燃油消耗产生热量的25%(如需要,请经过精确计算确认)。液体-空气热交换(散热水箱)为最普通散热器。
其他散热量快速计算法:排气系统30%、幅射散热10%、功率输出35%。
通风系统空气计算
通风系统提供发动机燃烧空气,带走机房热量,提供发电机冷却空气,冷却发动机(通
过散热水箱)。
空气流过系统时,产生较大的温升。发电机组冷却系统的设计要求实际测算,制造厂
商的数据仅供参考。不佳的设计难以使发电机组在高温环境下进行满负载运行。
q=mcp
(2)
式中 q-排放热量
m-流体质量
cp-在恒定的温度t和压力下允许机房的温度变化
空气需求量(cfm)=(58)(散热量)/(温升)
(3)
空气需求量(cfm)=(58)(b.min-1)/(fo)
(4)
式(3)和式(4)要注意单位统一。
快速估算。有效排风口通风面积约等于散热水箱面积;有效进风口面积约等
于1.5倍的散热水箱面积。
排风回流循环系统。在低温环境下,冷空气进入机房前,允许排风回流,使
机组讯速升温。一般设计为常闭(防止外面冷空气回流过机组),由发电机组交流(ac)输出或直流(dc)供给电源。
通风系统小结。机房通风系统直接影响发电机组额定功率输出和长期安全、
可靠运行。足够的进排风面积,避免进排风短路,理顺空气流向,排风回流地方,直进直出设计机房其他热源(即无隔热的排烟管、锅炉)。
注意不同的发动机需求不同,2冲程需要更多的空气。
机房隔震和消噪
发电机组摆动需要彻底隔震、防止过早损坏。电缆要软联接。
噪声源主要有:进气系统、废气涡轮增压器、燃烧噪声、冷却风扇和次震动。
噪声产生
噪声大小和传播远近取决于周围的噪声水平,大多数人难以分辨声3db(a)差别的
2个噪声源,然而6db(a)差别则为2倍的噪声强度,高频噪声容易听见,精确测试要求环境噪声小于发电机组至少10db(a)。若系统噪声太大,可能会超出当地法规所允许的范围。
机房机组距离的影响。近区域:距离大于2倍的噪声场,噪声级变化较大;自由区域:
预计噪声级-距离2倍减少6db(a);反射区域:自由区域,临近反射区域。
消噪措施
当地法规通常规定居民区噪声限制在40~50db(a),因过后处理非常昂贵,对于邻近
发电机组噪声问题需提前进行计划。
当发电机组运行时,机房要求有保护听力的设施,噪声应满足osha标准。噪声源至
接受者应作好隔离,建立切实可行的目标,测量和预测噪声级别,评估消噪需求。有效的消噪取决于墙壁硬度、有效的开阔区域、可见的噪声通道、所使用的吸音材料、噪声反射和噪声泄漏等。好的净音型外罩通常减少空气流过外罩。
现场消噪的措施有:
①增加接受距离。据快速估算,距离增加2倍,噪声减少6db(a)。
②加入高密度吸音材料,改变噪声方向,注意较硬的反射表面。据快速估算,2个相同的反射墙会增加噪声3db(a)。
电力系统篇2
英文名称:Telecommunications for Electric Power System
主管单位:国家电网公司
主办单位:国电通信中心
出版周期:月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1005-7641
国内刊号:11-4840/TK
邮发代号:28-109
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1977
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期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
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电力系统篇3
【关键词】电力电子学科系统 电磁兼容技术 模块
一、电力电子系统级的问题
电力电子系统级的研究的关键技术包括:电磁的兼容、解决电力电子系统集成中的模块并联、电子通讯、建立电力电子系统的架构以及研究电力电子系统的可靠性和它的稳定性等等。
电力电子系统级的研究,它无关的模块的内部结构,它主要和系统的体系结构和模块的输出和输入的特性具有一定的相关联性,电力电子系统级主要就是从这方面开始的研究。
(一)界面的定义。
我们进行界面的定义首先要比较全面完整的了解电力电子系统在各种场合的应用,例如电源、负载、应用环境等等;其次我们为了使模块标准化,并且具有通用性,我们可以依据它应用的场合环境进行一定的分类,如电力电子集成系统的组成及电力电子系统中的各个模块的电气参数、通讯接口应该给予确定的定义,制定一个可以实际执行的标准和规范,使系统模块标准化,有通用性;最后要综合的考虑成本,其主要是参考目前市场上的电气产品规格。咱们拟定的基本标准不但要保障咱们所拟定的基本标准便于系统集成,并且也要有利于电力电子集成系统的普遍应用。
(二)交互作用。
我们就以电源系统为例,,我们知道每个模块都有输入和输出的功能,假定每个模块能正常的工作,且性能良好,当系统集成的时候,模块DC/AC、DC/DC,AC/DC和滤波器之间,当他们之间的交互作用,通过DC/AC模块,直流/直流滤波器,直流/交流,系统的稳定性和系统的性能可能会下降,然后,我们需要从系统的角度研究问题的模块之间的互动与合作。
(三)EMI。
我们现在是在电力电子系统的电磁干扰研究的主要是考虑开关器件的开关和寄生参数的电压和电流尖峰引起的。要考虑主动器件的动作和辅助开关器件、无源器件的工作情况等等,这些都需要我们首先从系统的角度出发,从控制策略的建立和优化电力系统和电力电子系统的考虑。
(四)通讯。
电力电子系统中,有很多模块和微处理器之间存在很多的信息的传输,如开关器的联通和断开都由微处理器所需的信号发出,还有传感器的信号和一些反馈信号都需要反馈给微处理器等等,这些都存在着大量的信息的传输,都是根据通讯协议,;爱通过光纤传输来实现的,从而将各个功能的模块有机的结合起来成为一个整体。用来满足不同实际情况的性能要求。
(五)模块的并联。
我们为了提高电力电子系统的可靠性和系统的容量,我们可以采用模块的并联来提高这些。模块的并联包括传输端的并联和传入端并联。我们在应用得过程中,我们为了使系统的输出不受其中的某个模块的故障问题而影响,易于我们的操作,提高电力电子系统的广阔性和可靠性我们都应采用模块的并联。
二、标准模块的筛选和优化
设立电力电子的标准模块式为了更好的有利于电力电子模块级的集成。它应该包含的标准接口应该有两种,一是传输功率的标准接口,二是数据通讯传输的标准接口;我们要形成一个新的电力电子就可以通过这些标准的接口,然后在加上一些编程就可以达到。而在实际的应用当中我们可以根据实际需要实际出满足实际要求的标准模块的数目和类型,这样大的应用系统的功能就可以通过设计出多个职能的标准模块,通过这些标准模块的协同工作就可以实现。
通用电力电子技术是说电力电子标准模块可用于在很宽的范围内的环境中,很少有通过软件设置来实现可以适应大多数的实际应用环境。和扩展标准模块的功率电子是说其他额外的标准可以扩大标准模块更好的应用于实际的环境,也就是说,标准模块为了更好的适应实际情况的需要可以附加标准的其它功能部件。
确立标准模块的电路结构是咱们实现上述目的的必要条件。我们知道,大部分的电力电子变换器电路拓扑中大部分都是具体的,这意味着它们可能只在某些特定的场合有一定的优势,也有可能是为了避免一些专业的保护。因而,我们通过系统化的比较研究,排除优化很大一部分的拓扑,从而使剩下的备用模块标准电路更好的运用到实际环境中。
有些电力电子的比较和选择是毫无意义的,因为没有一个特定的环境和标准做为前提。因此,在比较和选择的时候,我们要进行一系列的调查现有应用系统,在调查清楚之后,然后在进行划分,分类,确定基本的电气标准。确定出一套来衡量拓扑的性能的指标,在根据特定的权数来评断各个拓扑的优劣。
三、结束语
现代随着电力电子系统的发展,一些电力电子的一些设备相对于以前成本已经相当的低,而且可靠性非常的好,还具有高效、高功率密度等优势,这些都归功于电力电子系统的集成使标准化模块代替那些电能转换的那些部件,由此可以看出电力电子系统的集成在电力电子的发展中的作用相当大。由传统的电力电子技术完成一次质的飞越从而转型到新型的电力电子技术也不在是空话,因为研究和开发电力电子集成技术的条件已经成熟。让我们期待我们在电工电子技术领域上取得质的飞越。
参考文献:
电力系统篇4
关键词:电力系统;变电站;自动化
中***分类号:TM734 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 11-0000-01
Power System Substation Automation System Debugging
Yan Xudong
(Danyang Power Company,Danyang212300,China)
Abstract:Power substation integrated automation is an increased security,and stable operation,reduce operation and maintenance costs,improve economic efficiency,and provide users with a measure of high-energy services.With the automation technology,communication technology,computer and network technology and the rapid development of high technology,while integrated automation system to replace or update the traditional substation secondary system,has become an inevitable trend. On the other hand,needs to protect itself from the inspection,fault recorder,event log,monitor and control management to run a more robust feature.
Keywords:Power system;Substation;Automation
一、变电站综合自动化系统介绍
变电站综合自动化系统的典型结构和技术特点。变电站综合自动化系统体系结构按设计思想分可分为分布式、集中式和分散(层)分布式。
(一)分布式结构。分布式结构:按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备,将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。该系统结构最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。分布式变电站的综合自动化系统自问世以来,显示出强大的生命力。但目前,在抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上还存在一些问题。
(二)集中式结构。集中式的变电站综合自动化系统结构则按信息类型划分其功能。使用这类结构的系统其功能模块与硬件无关,各个功能模块的连接通过模块化软件实现,信息是集中采集、处理和运算的。
(三)分散(层)分布式结构。分散(层)分布式结构则采用“面向对象”设计。所谓面向对象,即面向电气一次回路设备或电气间隔设备,间隔层中数据、采集、控制单元和保护单元就地分散安装在开关柜上或其他一次设备附近,相互间通过通信网络相连,与监控主机通信。
二、变电站自动化的调试内容、目的和常见的困难及故障
(一)调试的内容。自动化系统的安装调试工作对象不仅包括对自动化监控系统的相应屏柜及IMO装置、后台计算机、总控,网络设备、远动设备等主要设备和继电器、网络交换机等辅助配套设备,而且还包括上述设备之间及其与其它站内设备连接的二次电缆及通讯线等的安装调试工作。同时安装调试工作不仅仅针对上述设备的硬件连接,还应包括自动化监控系统内部软件、数据库及装置参数设置等方面的工作。
(二)调试的目的。变电站的自动化调试的主要目的是检验各变电站无人值班自动化系统的各部分。包括各部分控制对象的各种参数的测量、计量及其控制、自动装置动作的信号、继电保护以及位置状态信号灯有关信息是否正确,运行是否能正常,规约是否能一直,设备问的连接是否是正确的,以及各功能能否达到技术指标的具体要求。假如不能满足要求,则应及时排除故障,最终让系统达到正常的工作状态,满足技术的要求。
(三)调试中常见的困难及故障。由于在变电站自动化系统中,调试内容复杂,涉及的厂家多,中间环节多,所以造成了以下几方面的困难:
1.直流、小电流等智能设备厂家多,而且都有自己的一套通讯规约,各厂家规约的各式各样造成通讯调试极其困难。自动化厂家针对这些智能装置则只有采用编程的方式来实现通讯,在工期短的情况下,这种做法既浪费时间又浪费精力。
2.本体调试中,由于中间环节多,特别是出现遥信、遥测等故障后,很难迅速找到故障点,因此在调试过程中,很多精力与时间都是花费在故障排除工作上。
3.变电站各项数据的采集、上报及调度各项命令下发等工作,均需调度端和变电站端相互配合才能完成,因此调度和变电站则是密切联系的。而当联调过程中出现的一些问题,则需主站和厂站的人员相互配合,才能解决,缺一不可。
4.在电压无功综合自动控制系统中,系统的调试结果对整个变电站的安全稳定运行极其重要。而调试结果的正确与否主要取决于如何合理设置辅助上下限,合理设置辅助上下限是调试过程中的难点。
三、自动化调试策略应用
自动变电站系统要想进行联调和系统的无人值班调试工作,则必须等变电站中自动装置以智能装置安装完毕,参数的设置完毕,终端装置的通信规约的选定,调控数据序以及自动化控制系统的建立等设置都已完毕之后,方可进行。
(一)调度联调的过程。当调度端开关的位置不对时,通常采用调度联调的上送遥信的调试策略,通过检测上传的报文,可以很快发现远动的总控早就发出遥信传报文,从而确定故障出现在调度端,可以明确的告知变电站端已经正确的上传,可以开始调度端得检查。而像这样调度联调过程出现故障问题还有很多,如SOE信息出现错误,在区调系统的通讯不能正常进行等。
(二)本体的调试过程。当只进行调档的控制时,主变既发生急停的动作又发生调档的动作。可以采用本体的调试小的遥控的故障调试的策略。当监控装置的装置告警信号不能被系统及时收到时,可以采用本体调试当中遥信故障调试的策略,就能马上发现总控上面还没收到遥信位报文,说明测控装置存在问题,把测控装置的CPU板重新换上一个之后,故障就被排除。
四、经验总结
经过以上分析,电力系统变电站自动化是提高变电站安全、稳定运行水平,降低运行维护成本,提高经济效益,向用户提供高电能服务的有效措施。它在加强电网一次、二次系统的效能和可靠性,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。但如何将己投用多年的传统供配电系统,在尽量不停电和少停电的条件下,使之升级换代,达到国内一流水平,将是老企业改造面临的严峻难题。
参考文献:
[1]石树平,马运荣.论变电站自动化技术发展现状及要求[J],继电器,2000,10
电力系统篇5
现今国内电力市场环境下,对供配电自动化系统的经济性要求越来越高, 供配电自动化各种功能之间的协调性要求增强,对信息的需求加大,从而对配电自动化功能的集成及综合提出了更为严格的要求。电力市场环境下配电系统的自动化,将是集成以往各自***的孤岛自动化,形成通道、信息、功能、效益综合,供电方与用户联动的“配电系统综合自动化”。其内容将涉及调度运行自动化、管理自动化及用户自动化,特别是用户自动化将是电力市场环境下配电系统综合自动化的重要内容。其主要内容包括:配电自动化(DA),配电管理自动化(DMA),用户自动化。其中配电自动化侧重于控制功能的自动化,包括配电、SCADA、馈线自动化。从信息角度看,它更侧重于信息的自动收集。配电管理自动化侧重于配电系统运行管理和决策的自动化、信息化,包括地理住处系统(GIS)、设备运行管理(AM)、高级分析决策功能等,它更侧重于对信息的自动处理和决策;用户自动化主要包括远方自动读表、负荷管理、实时电价信息、用户电力技术等。
配电自动化面临的问题:
(1)高度可靠和快速反应的变电站、馈线自动化系统。在电力市场环境下,为了保障终端用户的供电可靠性,自动化系统不仅要求能够正确判断故障、隔离及恢复故障,而且要求加大对自动化系统的投资,增加快速、可靠的开关及控制装置,尽量减少对用户的停电次数和停电时间。同时,因配电网故障必须中断部分负荷供电时,应能快速自动识别重要用户,优先保障其供电。
(2)为了适应市场环境下的竞争需要,SCADA系统的功能应该是强大的,特别是对重要用户的监控更应该作到准确、可靠、灵敏。否则会给配电公司带来较大的损失,这种损失包括对用户的真接停电和造成社会影响的间接损失。
(3)实现SCADA与GIS一体化设计,达到SCADA和GIS数据一体化、功能一体化、界面一体化,实现从GIS中自动提取SCADA需要的网络结构和属性数据及由SCADA系统向GIS提供配电实时运行数据。
(4)采用可扩展综合型的配电自动化终端(CDAU)。为满足电力市场对电能质量的监测及实时电价信息的要求,实现综合信息的采集及控制,尽可能减少现场终端的数量及降低系统的复杂性,应考虑采用可扩展功能的综合型配电自动化终端。该终删除了具有通常的功能外,还具有电能质量监测、实时电价信息、故障录波及部分仪表功能。
新时期电力市场环境下的配电管理系统必须在以下几方面加以提高和改进:
一、具有电能质量监测评价的功能。电力市场环境下对电能质量的广泛关注迫使配电公司建立有效的电能质量监测手段。但如果专门建立一套监测系统将花费很大的一次投资及运行维护费用,势必加大供电企业的成本。因此,理想的办法是把电能质量监测作为配电系统综合自动化的一项功能,开发出考虑电能质量监测的配电SCADA系统和相应的分析软件来对各种电能质量问题进行系统的分析。做到共用信息通道、共用数据库系统等,从而实现对电能质量的经济有效的实时***监测和分析处理。供电公司可以通过所监测到的信息检验其电能质量的状况和决定应该采取的措施。
二、必须对部分高级应用分析软件加以改进以适应电力市场需求,并且真正实用化。负荷预测:市场环境下由于峰谷电价、分时电价及实时电价的推行,尤其是在实行需求侧竞价后,负荷的随机性增大,增加了负荷预测难度,负荷预测软件必须适应这种变化。无功优化与电压调整:传统的无功优化是在满足电压约束的条件下以网损最小为目标的,在电力市场环境下,无功优化及电压调整涉及到用户供电的质量问题,而不同的供电质量应该有不同配电电价,因此优化的目标将以收益最大为目标。故障恢复与网络重构:在电力市场环境下故障恢复及网络重构目标也转变为收益最大。
三、提高和加强信息系统集成化及应用功能综合化的力度。为降低供电成本,必须打破以往各单项自动化工程相互***、功能重叠的弊端,将配网自动化系统的信息进行集成,对其功能进行重组与综合。实现SCADA系统与CIS系统的一体化设计、融合现有的CIS系统、线损管理系统、可靠性管理系统及生产MIS系统,实现一体化的配电管理系统。
用户自动化应面对的问题:
一、在零售竞争电力市场模式下,由于开放了零售竞争,允许需求侧竞价,这就要求配电网络运营商有相应的技术手段对配电网络阻塞进行有效管理。而利用配自动化系统完成这一任务将是经济有效的选择。
二、具有分时电价、实时电价信息及计量与结算功能。在电力市场环境下,为充分运用电价的调节功能,采用分时电价、实时电价手段调整用户及系统的负荷曲线、降低高峰提高系统容量负载率,降低配电网的建设入运行成本(包括提高系统容量负载率、减少及延缓基建投资、过负荷损耗等)。而分时电价、实时电价必须有相应的技术手段支持。因此,可以将分时电价、实时电价信息及计量与结算作为配电系统综合自动化的一项基本功能,可以大大提高自动化系统综合效益。
配电自动化系统的运行维护和人员培训:
电力系统篇6
关键词电力电子技术;电力系统;应用
以功率半导体器件、电路技术、计算机技术和现代控制技术为支撑依据的电力电子技术经过半个世纪的发展,目前在新能源开发、电能质量控制和民用产品等多个行业应用越来越广泛。直流输电是最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术。20世纪80年代之后,提出了柔流输电(FACTS)概念,于是电力电子技术在电力系统中的应用研究引起的很大的关注,许多介绍和总结相关设备的基本原理和应用现状层出不穷,相继又出现了多种设备。笔者按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。
1在发电环节中的应用
发电机组的多种设备在电力系统的发电环节都会被涉及到,如何改善这些设备的运行特性就需要电力电子技术参与应用。
1.1大型发电机的静止励磁控制
静止励磁结构简单、可靠性高以及造价相对较低,采用晶闸管整流自并励方式,在世界的各大电力系统被广泛采用。省去励磁机这个中间惯性环节,使其拥有了特有的快速性调节。这样使得控制规律的方法和更加先进,效果更加良好。
1.2水力、风力发电机的变速恒频励磁
水头压力和流量决定了水力发电的有效功率,抽水蓄能机组最佳转速变会随着水头的变化幅度而变化。风速的三次方与风力发电的有效功率成正比,随风速的变化,风车捕捉最大风能的转速也发生变化。所以机组变速运行,即调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定,从而获得最大有效功率。变频电源是此项应用的技术核心。
1.3发电厂风机水泵的变频调速
发电厂的厂用电率平均8%,风机水泵耗电量约是火电设备总耗电量的65%,不仅耗量大且运行效率低,为了节能,在低压或高压变频器使用时可以使风机水泵变频调速,从而减少电量的消耗。目前来讲,低压变频器技术以达到一定的水平,国内外的生产厂家也比较多,只是系列产品还不够完整。但是高压大容量变频器设计和生产的企业还是比较少,需要院校和企业抓紧联合开发,以满足生产需求。
2在输电环节中的应用
被称为“硅片引起的第二次***”就是电力电子器件应用于高压输电系统,这样使得电力网的稳定运行特性大幅度的改善。
2.1直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDCLight)技术
流输电相对远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电优势独特,因为其不仅输电容量大、稳定性好等优点而且控制调节非常灵活,从。1970年世界上第一项晶闸管换流器之后,世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀,这也是电力电子技术正式应用于直流输电的里程碑。
2.2柔流输电(FACTS)技术
20世纪80年代后期,FACTS技术的概念问世,这是项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可以灵活控制交流输电功率潮流,使得电力系统的稳定水平大大的提高。
20世纪90年代后,国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其设备结构简单,控制方便,成本较低,所以应用较早。
2.3在配电环节中的应用
如何加强供电可靠性和提高电能质量是配电系统迫切需要解决的问题,电能质量控制既要抑制各种瞬态的波动和干扰,还要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求,在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术就是用户电力(CustomPower)技术或称DFACTS技术,它是电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用。其实FACTS设备的缩小版就是DFACTS设备,因为其原理、结构、功能是相似。由于市场较大的需求,所以使用会日益的广泛,再加上电力电子器件价格日益降低,可以预计DFACTS设备产品将迅速进入快速发展期。
3在节能环节的运用
3.1变负荷电动机调速运行
要想在节能环节有所成就,就必须从电动机本身和变负荷电动机的调速技术的应用两方面入手,只有二者结合起来,电动机的节能才能达到良好的效果。
目前,变负荷的风机、水泵采用交流调速在国外居多,在我国还需要进一步推广应用。风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量收到良好的效果,其调速范围广,精度高,效率高,可以实现连续无级调速且在调速过程中转差损耗小,定子、转子的铜耗也不大,可以达到30%的节电率,缺点就是成本较高,产生高次谐波污染电网,即使这样,并不影响其在在冶金、矿山等部门及社会生活中应用推广。阀门控制和变频控制水泵流量如***1、***2所示。
3.2减少无功损耗,提高功率因数
在电气设备中,属于感性负载的变压器和交流异步电动机,在运行的过程中是有功功率和无功功率均消耗的设备,作为保证电能质量不可缺少的部分无功电源与有功电源是一样的,所以在电力系统中应保持无功平衡,不然就会系统电压降低、功率因数下降、设备遭到破坏,严重时还会造成大面积的停电事故,为防止这样的事情发生,当电力网或电气设备无功容量不足时,增装无功补偿设备,提高设备功率因数势在必行。
电力系统篇7
关键词:电力系统 10kv供电系统 继电保护
1 继电保护的基本概念
可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内,在规定的条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理,系统可靠性的定量评定,运行维护,可靠性和 经济 性的协调等各方面。具体到继电保护装置,其可靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时,它不应该拒动作,而在任何其它该保护不应动作的情况下,它不应误动作。
继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质的不同,拒动和误动所造成的危害往往不同。例如当系统中有充足的旋转备用容量,输电线路很多,各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时由于继电保护装置的误动作,使发电机变压器或输电线路切除而给电力系统造成的影响可能很小;但如果发电机变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作,将会造成设备的损坏或系统稳定的破坏,损失是巨大的。在此情况下提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更为重要。但在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的情况下,继电保护装置的误动作使发电机变压器或输电线切除时,将会引起对负荷供电的中断甚至造成系统稳定的破坏,损失是巨大的。而当某一保护装置拒动时,其后备保护仍可以动作而切除故障,因此在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不拒动的可靠性更为重要。
2 保护装置评价指标
2.1 继电保护装置属于可修复元件,在分析其可靠性时,应该先正确划分其状态,常见的状态有:①正常运行状态。这是保护装置的正常状态。②检修状态。为使保护装置能够长期稳定运行,应定期对其进行检修,检修时保护装置退出运行。③正常动作状态。这是指被保护元件发生故障时,保护装置正确动作于跳闸的状态。④误动作状态。是指保护装置不应动作时,它错误动作的状态。例如,由于整定错误,发生区外故障时,保护装置错误动作于跳闸。⑤拒动作状态。是指保护装置应该动作时,它拒绝动作的状态。例如,由于整定错误或内部机械故障而导致保护装置拒动。⑥故障维修状态。保护装置发生故障后对其进行维修时所处的状态。
2.2 目前常用的评价统计指标有
2.2.1 正确动作率 即一定期限内(例如一年)被统计的继电保护装置的正确动作次数与总动作次数之比。
正确动作率=(正确动作次数/总动作次数)×100
用正确动作率可以观测该继电保护系统每年的变化趋势,也可以反映不同的继电保护系统(如220kv与500kv)之间的对比情况,从中找出薄弱环节。
2.2.2 可靠度r(t) 是指元件在起始时刻正常的条件下,在时间区间(0,t)不发生故障的概率。对于继电保护装置,注意力主要集中在从起始时刻到首次故障的时间。
2.2.3 可用率a(t) 是指元件在起始时刻正常工作的条件下,时刻t正常工作的概率。可靠度与可用率的不同在于,可靠度中的定义要求元件在时间区间(0,t)连续的处于正常状态,而可用率则无此要求。
2.2.4 故障率h(t) 是指元件从起始时刻直到时刻t完好条件下,在时刻t以后单位时间里发生故障的概率。
2.2.5 平均无故障工作时间mtbf 设从修复到首次故障之间的时间间隔为无故障工作时间,则其数学期望值为平均无故障工作时间。
2.2.6 修复率m(t) 是指元件自起始时刻直到时刻t故障的条件下,自时刻t以后每单位时间里修复的概率
2.2.7 平均修复时间mttr 平均修复时间是修复时间的数学期望值。
3 10kv供电系统继电保护
10kv供电系统是电力系统的一部分。它能否安全、稳定、可靠地运行,不但直接关系到 企业 用电的畅通,而且涉及到电力系统能否正常的运行。
3.1 10kv供电系统的几种运行状况
3.1.1 供电系统的正常运行 这种状况系指系统中各种设备或线路均在其额定状态下进行工作;各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况;
3.1.2 供电系统的故障 这种状况系指某些设备或线路出现了危及其本身或系统的安全运行,并有可能使事态进一步扩大的运行状况;
3.1.3 供电系统的异常运行 这种状况系指系统的正常运行遭到了破坏,但尚未构成故障时的运行状况。
3.2 10kv供电系统继电保护装置的任务
3.2.1 在供电系统中运行正常时,它应能完整地、安全地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据;
3.2.2 如供电系统中发生故障时,它应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分,保证非故障部分继续运行;
3.2.3 当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时地、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。
3.3 几种常用电流保护的分析
3.3.1 反时限过电流保护 继电保护的动作时间与短路电流的大小有关,短路电流越大,动作时间越短;短路电流越小,动作时间越长,这种保护就叫做反时限过电流保护。反时限过电流保护虽外部接线简单,但内部结构十分复杂,调试比较困难;在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器构成的继电保护装置。
3.3.2 定时限过电流保护 继电保护的动作时间与短路电流的大小无关,时间是恒定的,时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的,这种保护方式就称为定时限过电流保护。
继电器的构成。定时限过电流保护是由电磁式时间继电器(作为时限元件)、 电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般采用直流操作,须设置直流屏。
定时限过电流保护的基本原理。在10kv中性点不接地系统中,广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。 保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间,而与被保护回路的短路电流大小无关,所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。
动作电流的整定 计算 。过流保护装置中的电流继电器动作电流的整定原则,是按照躲过被保护线路中可能出现的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被保护线路故障时才启动,而在最大负荷电流出现时不应动作。
电力系统篇8
关键词:电力系统; 通信网络; 网络管理系统; Q3适配器; SNMP; TMN
Abstract:This paper analyses the management requirements of telecommunication network for electric power system. According to the characteristics of network management, the main principle of building the telecommunication network management system and the design method are put forward. In the method, the management system is based on TMN system and is compatible with other protocol. The method emphasizes that the system must have unity, independence and open interface, the system should support network and should be compatible with all kind of system structures. The useful advice in designing and selecting management system is offered.
Keywords:power systems; telecommunication network; network management system; Q3 protocol adapter; simple network management protocol (SNMP); telecommunication management networks (TMN)
0引言
近年来随着通信技术的发展,为了满足电力系统安全、稳定、高效生产的需求及电力企业运营走向市场化的需求,电力通信网的发展十分迅速。许多新的通信设备、通信系统,例如SDH、光纤环路、数字程控、ATM等,都纷纷涌入电力通信网,使网络的面貌日新月异。新设备的大量涌入表现出通信网的智能化水平不断提高,功能日益强大,配置、应用也十分复杂。层出不穷的新产品、新功能、新技术及技术经济效益等诸多因素的影响,使可选择的设备越来越多,造成电力通信网中设备种类的复杂化。技术的发展使某些旧的观念有了根本的改变,计算机网络技术与通信技术相互交融。传统通信网络的交换、传输等领域引入了计算机网络设备,例如路由器、网络交换、ATM设备等。某些传统的通信业务通过计算机网络实现,例如IP电话等。今天通信网与计算机网的界限已越来越模糊。电力通信业务已从调度电话、低速率远动通道扩展到高速、数字化、大容量的用户业务,例如计算机互联网、广域网、视频传送等。电力通信网的结构也已从单一服务于调度中心的简单星形方式发展到今天多中心的网状网络,以保证能为日益增长的电力信息传输需求服务。
此外,由于网络规模的限制,电力通信网实际上是一个小而全的网络。小是指网络的业务量不大;全是指作为通信网所有环节一样不少,而且电力通信网地域广大、数量繁多。由于规模的原因,电力通信网的管理传统上一直都是不分专业统一管理,每一位通信管理维护人员都必须管理包括网络中传输、交换、终端各个环节上的设备,还包括电源、机房、环境等网络辅助设备,同时还要管理电路调配等网络业务。
由于电力系统行***划分的各级都设置电力调度,电力通信网又被人为的划分成不同级别、不同隶属关系的网络。一般来说,电力通信网分为主干网、地区网;主干网分国家、网局、省局、地区4级;地区网又分为地区、县级网。各个级别的网络根据隶属关系互联,各行***单位所属的网络管理、维护关系***。而且由于传统的原因,上级网络的设备维护工作多由通信设备所在地区的下级网络的通信管理人员负责。网络设备管理与维护分离,集中运行,分散维护。
面对这样一个复杂的网络,这样一些苛刻的管理要求,唯一的也是十分有效的方法就是建立具有综合业务功能、综合接入功能的电力通信网络管理系统(简称网管系统)。
早期的电力通信网管理方式简单,由于通信设备的功能单一、智能化水平不高,自动化管理表现为监控系统,具有监视通信设备运行状态,实时通告设备的告警和运行异常信息,远程实时控制设备的主、备切换等功能。随着电力通信网的发展,作为新一代通信网基础的智能化设备出现后,产生了网元管理系统,它除了对设备故障的监控功能外,还包括对设备性能、配置及安全的管理。时至今日,网元管理系统的应用在通信网的运行管理过程中已随处可见。随着通信设备智能化水平的提高和通信业务需求的增长,通信组网的灵活性越来越大,通信网的规模也越来越大,网络管理系统应运而生。
1电力通信网络管理的设计原则
1.1全面采用TMN的体系结构
TMN是国际电信联盟ITU—T专门为电信网络管理而制定的若干建议书[1],主要是为了适应通信网多厂商、多协议的环境,解决网管系统可持续建设的问题。TMN包括功能体系结构、信息体系结构、物理体系结构及Q3标准的互联接口等项内容。通过多年来的不断完善和发展,TMN已走向成熟。国际上的许多大的公司(例如SUN,HP等)都开发出TMN的应用开发平台,以支持TMN的标准;越来越多国际、国内的通信设备制造厂商也宣布接受Q3接口标准,并在他们的设备上配置Q3接口。国内的公用网、部分专用通信网都有利用TMN来建设网管系统的成功范例,例如:全国长途电信局利用HP的TMN平台OVDM建设全国长途电信三期网管;无线通信局利用SUN的SEM平台建设TMN网络管理系统[2]。TMN的优点在于其成熟和完整性,是目前国际上被广泛接受的体系中最为完整的通信网管标准体系;TMN的不足在于其复杂性和单一化的接口。这些问题在网管系统建设中应该加以考虑。
1.2兼容其他网管系统标准
在接受TMN的同时,兼容其他流行的网管系统的标准以解决TMN接口单一的问题,对电力通信网管系统的建设十分有好处,尤其在强调技术经济效益的今天,这一点更为重要。
SNMP简单网路管理协议所构成的网络管理是目前应用最为广泛的TCP/IP网络的管理标准,SNMP网络管理系统实际上也是目前世界上应用最为广泛的网络管理系统。不仅计算机网络产品的厂商,目前越来越多的通信设备制造厂商都支持SNMP的标准。因此电力通信网管系统应该将SNMP简单网路管理协议作为网络管理的标准之一,尤其在通信网与计算机网的界限越来越模糊的今天,其效益是显而易见的。
另外,目前出现了新发展的网管体系和标准,例如对象管理组织OMG的CORBA体系、基于Web的网管体系、分布式网络管理技术等,这些新的技术都应当引起我们的重视。总之,对于电力通信网这种组织结构分散的网络来说,网管系统对各种体系的兼容性很有必要。
1.3采用高水平的商用TMN网管开发平台作为开发基础
网络管理是一个巨大、复杂的工程,涉及面广,难度大,特别是像TMN这样的系统,而综合业务及综合接入功能的要求又增加了系统的难度。依照标准的建议书从基础开发做起的方法无论从时间、经济的角度来说都是不可取的。高层网管应用开发平台是世界上具有相当实力的厂商,投巨资历时多年开发出来的商用系统,目前比较成熟的有SUN公司的SEM、HP公司的OPEN View、IMB的NetView等[3]。每一种商用系统都为建设通信网络管理系统提供了一整套管理、、协议接口及信息数据库开发的工具和方法。利用商用TMN网管平台作为核心来构筑电力通信网管系统,屏蔽了TMN网管系统的复杂性,可大大降低开发难度,缩短开发时间,提高分开的成功率。对电力通信网管系统的建设来说不失为一种经济有效的方法。
当然,商用化高层网管应用开发平台的成本相对比较高,因此对于规模小、层次低的通信网,采用一些专用的自行开发的网络管理系统平台可能更为实际。
1.4网管系统的网络化
网管系统互联组成网管网络这一点是不言而喻的。从长远的观点来讲,电力通信网管应接受异构网互联的观念,即不同层次、不同厂商甚至不同体系结构的系统之间应不受阻碍的互联,组成一个具有广泛容纳性的网管网络。
规定一种或几种统一的标准互联接口作为系统互联的限制约定是目前网管系统之间互联的最可行的方法,如采用CMIP的Q3接口、SNMP的简单网络管理协议作为网管之间互联的标准协议接口。当然随着技术的发展这种限制可能会有所改变,例如:CORBA技术的应用会对目前的状况产生影响。虽然统一接口有系统花费大的不足,但是统一接口在数据互联中的优点是显而易见的。
网管系统的数据共享和可互操作性机制是网管系统互联的基础。完善的安全机制是网管系统互联成功的保障。网管系统还应支持与网管系统以外的信息管理系统的互联,实现数据共享。
1.5综合接入性
网管必须满足各种通信网络、通信设备的接入要求,兼容各种制式、各个厂商的产品。
TMN网管系统本身支持的标准接口有限,能够直接接入TMN网管系统的通信系统、通信设备并不多,大量通信设备的接入依靠网管系统提供的转换机制,网管系统通过协议适配器这样的网管部件,将通信设备上的五花八门的管理数据接口转换成统一的网管系统支持的标准接口(例如Q3适配器,SNMP PROX等),实现网管对通信设备的接入。对于设备种类繁多的电力通信网,这个环节尤为重要。
对于网络层次多、设备分布广、智能水平低的电力通信网,如果全盘依照TMN的方案,势必造成系统十分庞大,整个网管系统变得很不经济。因此,选用一种综合接入能力强、成本低的网管系统直接面向大量的通信设备,将通信设备集中转换,再通过标准接口送入TMN高层次网管。建立综合接入网管系统来完成接入的任务对电力通信网不失为一种经济可行的方案。
对于大量中等以下规模的网络完全可以依靠综合接入网管系统的功能来管理网络,既可实现通信设备的综合接入,又建立了网络的分层管理,一举两得,而且这种方案的经济效益十分可观。对于系统已经在建的大量的监控、网元管理系统来说,也可以采用先将其改造成综合接入网管系统再接入高层TMN网管的方案。
1.6完善的应用功能及客户应用接口的开放性
在今天这样的市场竞争环境下,网管系统的应用功能是否完善、丰富,能否满足用户的要求、适应网络的变化,总之网管系统的应用功能是否能得到用户的认可,是网管系统成败的关键。
应用功能的设置应该能由用户来选择,用户的应用界面应该满足用户的要求。这要求网管系统除了具有根据用户要求定制的能力外,重要的一点是网管系统的应用功能接口应具有开放性,应能支持满足应用功能接口的第三方应用程序,在不改变基础系统的情况下不断推出新的应用功能、用户界面,满足用户的要求。由于电力通信网采用行***划分的管理方式,各级用户的管理功能要求的不一致性更大,应用功能开放性的要求显得更为重要。
1.7网管系统的一体化和***性
网管系统应实现电力通信网的一体化管理,即各种功能网络管理系统的应用程序统一设计,采用统一的界面风格,采用一致的名词术语。用统一的管理操作界面去操作控制不同型号、厂家的同类功能设备。在同一个平台、界面上监视、处理网络告警,控制网络运行。
真正的网络管理系统应具有***性,系统不应依赖于某个设备制造厂商;网管系统应能保证所有的厂商都得到同样公平和有效的支持。这样做的目的是为了保证通信系统本身的发展,确保不会因网管系统方案选择限制通信系统本身。这一点对于多样化特点十分明显的电力通信网尤为重要。
1.8网管系统的人机界面
首先,对象化的思想应该贯穿在网管界面的设计中。将***形上的元素及元素的组合定义成***形对象,将***形对象与它所表示的数据对象、实际的通信设备串联起来,实现实物、数据、表示界面的统一。这种对象化的设计方法保证了网管系统数据和界面的统一,保证了网管系统对被管理系统的变化的适应能力。对象化的设计观念应推广到网管系统人机界面的各个方面,例如:语音申告、媒体管理等。
其次,网管系统的界面应不断采用新技术加以更新、改造。界面是表示一个系统的窗口,界面的优劣直接影响人们对系统的第一印象,影响人们对系统的使用。引入新的技术,提高系统界面的功能、界面的可观赏性、系统的易使用程度是网管系统成败的又一关键因素。
GIS是目前实用化和技术经济性能都比较高的一项可视化信息技术,GIS采用对象化设计思想,支持地理信息数据,支持多***层控制,采用矢量化***形方式。GIS在信息管理系统的数据表示界面方面应用广泛,在表示与地理信息有关的数据界面时尤其优秀,电力通信网管系统可以采用GIS技术开发基于地理信息系统的网管应用界面。
Web是一种影响非常广的、为人们广泛接受的、使用方便的数据浏览界面,Web支持的数据包括文本、***形、***片、视频等,支持数据库的浏览,而且支持的数据种类和数据格式还在不断丰富。利用Web的优势作为网管系统的信息媒介是一种非常明智的选择。
2电力通信网管系统方案
2.1需求分析
在选择网管系统方案时各种因素都会影响最终的决定,如网络管理要求、通信系统规模、通信网络结构、技术经济指标等。网络管理要求应是确定网管系统方案的首要因素。并不是在任何情况下网管的配置越高、功能越全越好,如果管理要求只关心对通信设备的实时监控,那么最佳方案是选择监控系统。在完成监控功能方面,监控系统的实时性能、准确程度都较复杂的网管系统要高。同样如果管理要求只关心通信设备的信息,只需要建立网元管理系统即可。但如果是一个管理一定规模的通信网络而且提供通信服务的管理单位,那么就应该选择能够涵盖整个通信网的网管系统。
2.2网络设计
初期的网管系统一般只注重网络某些部分(如通信设备)的管理,其主要原因是通信网管系统在发展初期一般依赖于通信设备生产厂商。真正的网络管理系统应包括以下各个层次:
网元数据采集层:网元(设备)的数据接入、数据采集系统。
网元管理层:直接管理单个的网元(设备),同时支持上级的网络管理层。这一层主要是面向设备、单条电路,是网络管理系统的基础内容。其直接的结果实现设备的维护系统。
网络管理层:在网元管理的基础上增加对网元之间的关系、网络组成的管理。主要功能包括:从网络的观点、互联关系的角度协调网元(设备)之间的关系;创建、中止和修改网络的能力;分析网络的性能、利用率等参数。网络管理层的另一个重要的功能是支持上层的服务管理。
服务管理层:管理网络运行者与网络用户之间的接口,如物理或逻辑通道的管理。管理的内容包括用户接口的提供及通道的组织;接口性能数据的记录统计;服务的记录和费用的管理。
业务管理层:对通信调度管理人员关于运行等事项所需的一些决策、计划进行管理。对运行人员关于网络的一些判断的管理。这一层管理往往与通信企业的管理信息系统密切相关。其功能包括:日志记录,派工维护记录,停役、维护计划,网络发展规划等。
网络管理系统应当是全网络的,对于面向用户服务的规模较大的通信网络,管理的重点应放在网络、服务、业务等层次的管理上。
2.3系统功能
一个完善的网络管理系统应具备如下功能。
故障管理:提供对网络环境异常的检测并记录,通过异常数据判别网络中故障的位置、 性质及确定其对网络的影响,并进一步采取相应的措施。
性能管理:网络管理系统能对网络及网络中各种设备的性能进行监视、分析和控制,确保网络本身及网络中的各设备处于正常运行状态。
配置管理:建立和调整网络的物理、逻辑资源配置;网络拓扑***形的显示,包括反映每期工程后网络拓扑的演变;增加或删除网络中的物理设备;增加或删除网络中的传输链路;设置和监视环回,以实施相关性能指标的测试。
安全管理:防止非法用户的进入,对运行和维护人员实现灵活的优先权机制。
2.4系统结构
为了保证网管系统能较好适应电力通信网的特点,满足电力通信网的管理要求,网管系统应能兼容多机种、多种操作系统;应能设计成冗余结构保证系统可靠性;应能充分考虑系统分期建设的要求,充分考虑不同档次的网管系统的需求。
网管系统可采用IP级的网络实现系统中各硬件平台之间的互联,利用现有的各种管理数据网络的路由,组织四通八达的网管系统网络。
数据服务器:是网管管理信息数据库的存储载体,用于存储和处理管理信息。
网管工作站:为网管系统提供人机接口功能。它为用户提供友好的***形化界面来操作各被管设备或资源,并以***形的方式来显示网络的运行状态及各种统计数据,同时运行各种网管系统的应用程序。
浏览工作站:通过广域网、Internet或Intranet网接入网管系统,提供网管系统数据信息的浏览功能。
协议适配器:完成网管系统与被管理设备之间的协议转换。
前置机:通过远方数据轮询采集及网管系统与采集系统之间的协议转换,实现对各种通信站、通信设备的实时管理。
网管系统的软件由管理信息数据库、网管核心模块、若干应用平台、若干网络高级分析程序及数据转换接口程序组成。
管理数据库:负责存储和处理被管设备、被管系统的历史数据, 以及非实时的资料、统计检索结果、报表数据等离线数据。
网管核心模块包括管理信息服务模块、管理信息协议接口及实时数据库;
通信调度应用平台包括系统运行监视、运行管理、设备操作、***形调用、数据查询等功能。
***形系统实现网管系统***形应用界面,包括***元制作工具、绘***工具、***形文件管理工具、数据库维护工具等。
通信运行管理应用平台提供网管系统所需的各种管理功能,包括运行计划管理、维护管理、报表管理、权限管理等。
网络高级分析软件包括网络故障分析、性能分析、路由分析、资源配置分析。
3结语
电力通信网络管理系统的开发与应用起步比较迟,相对于公用网和其他一些专用网都落后了一步。目前,在电力通信网中未见真正的规模比较大的网络管理系统,网络的运行管理主要依靠通信监控系统和一些随通信系统和通信设备引进的网元、网络管理系统。随着网络规模、管理水平的提高,越来越显示出目前这种状况的不适应性。从事电力通信网运行、管理、开发的建设者们有能力、有决心解决好这些问题。
参考文献:
[1]ITU-T M.3010-96.Principles for a Telecommunication Management Networks.
电力系统篇9
1.1通信电源中最常见的一种就是铅蓄电池。
其按种类划分主要可分为富液式和阀控密封式两种类型。且两者有着显著不同的特征。其中第一种电池具有着较长的寿命,同时安全性能也很高,耐用性,可以使用较长的时间所以其被广泛应用在很多的国家中的通信电源设备中。我国大部分应用到电源的地方则主要使用的是第二类型的电源,所以,在铅蓄电池被普遍使用的情况下相关方面的技术水平也有相应的加强。近几年来经常出现变化例如电池的内部空间逐渐变大,能够供电的时间逐渐变长等。新出来的有关的方式和方法也越来越多样化。有一种新型的电池,凭借其能够供电的时间之长,现在已经被广泛投入了使用。在相关的研究和调查的内容中显示,新出现的冷压纯铅板成型的手段。这样就能够在更加进一步的程度上让电池具有更高的寿命和更高的效率和使用更能。
1.2锂离子电池
锂离子电池在不断被投入使用和研究的基础上,技术水平上也不短的提高,应用的范围也在不断地加大。同时在经过技术不断的优化的条件下,锂离子电池能够供电的时间也越来越长,性能越来越好。所以在应用的范围方面也逐渐扩大,就目前来看,不仅仅能够被使用在便携产品的使用方面,还能够被应用在后备电源,车辆机械等多个范围中,同时还在逐渐的向外扩展。
1.3组合电池
目前,在不断提倡环境友好的前提下,对于电池在使用过程中造成的环境的问题已经日益明显,所以在节能减排方面的要求也出现了越来越多的规定。目前出现的很多环境友好的电池已经占领了市场的很大的一个领域中,例如通过对太阳能,水力能源等多种自然资源的利用来进行发电。然而由于通信电源技术在很多方面有着同其他不一样的特殊化的相关规定,所以在不同的要求和背景下,我们所采用的具体的对策和应急方式也是不一样的。其中最主要的就是单独设定的通过采光来提供电源的方式。风、光、柴混合或风、光互补发电系统,光伏发电和燃料电池系统等。
2.通信电源系统的发展和现代化
主要是通过交流电来进行供电的系统。这个系统首先是十分复杂的。包括了以下几个方面的组成部分:首先是降压变压器,高压配电装置,油机发电机,UPS以及低电压的配电屏等相关的组成。所以这个系统的交流电源有以下几个部分组成:通过油机来进行电源供应的系统。后补的电源系统,UPS的供给电源设备。首先来进行第一种的介绍。由于油机发电机。出现市电不足的情况的时候,发电机就会自动来给系统进行交流电的供给。UPS:这是一种为了能够使得通信电源保持完整的,没有突变并且能够提供持续的稳定的电流的系统。其中包含了多种结构。例如有铅蓄电池,整流器,逆变器和不动态的电源通断控制器等设备。在相关的一切的情况都正常的情况下,在市电的逆变器一起并联并作为一种能够提供交流电流的设备来进行使用。
3.应对通电系统中的多种复杂情况的方法。
我们最终希望达到的目的是为了尽可能减少由于各种通信电源出现故障之后出现的各种通信电路相关的障碍,例如出现的电路中断等相关的情况。在电源平时基本的维护工作被完成了之后,要同系统中系统的实际情况相结合起来,拟定好相应的能够对系统出现的任何障碍和故障顺利应对并解决好的完整对策。从而能够在发生多种事故的时候,有急事解决的对策的出现,来对问题进行完整解决。这样的方式的采用还能够在很大程度维持电源持续工作,使得电源停运的时间大大的缩短。首先,要保证有有效并合理的管理制度,使得相关的管理人员和操作人员能够在事故出现的第一时间达到事故发生的地点,并尽可能在短时间内找出造成出状况出现的原因以及相应的解决方式。要不就应该将一些辅助的设施关闭。让电源能够维持较持久的电流供应。如果出现的相应的交流电的问题是因为交流电配电系统中出现了很多相应的毛病造成的,可以采取的措施是首先要将接触器置于短路的状态,完成之后再进行相应的维修工作。如果没有出现交流电路中的相关的问题,整流电流的输出也是运行良好的,可以首先将电源供应上之后,在进行接触器的恢复工作。
4结语
电力系统篇10
1.电力系统发展现状
电力系统是能源利用、输送以及配给的主要载体,在社会经济发展中发挥着至关重要的作用。近年来,随着石油资源紧缺、环境不断恶化,促使电力系统的规模化发展向环保、智能化、可持续化发展。目前,我国的电力系统转型的主要特征表现为主干电网、微型电网及地方电网协调发展,分布式电源与储能装置组合,电力资源输送与分配智能化、灵活高效,电力系统的安全可靠性等。其中,可再生能源的并网发电、储能装置的功率转换等功能的实现需要靠电力电子装置来完成,电力电子装置的单元化、模块化、智能化发展也促进了电力系统向智能化的转变,保证了电力系用的运行可靠性,对于电力系统的发展具有至关重要的作用。
2.电力电子装置在电力系统中的应用
2.1在发电中的应用
电力电子装置在电力系统发电环节中的具体应用主要表现在发电机组励磁、风力发电、光伏发电等,具体如下:(1)发电机组励磁。发电机组采用静止励磁技术,该技术具有操控简单、调节速度快优点。例如,在水利发电中采用交流励磁技术,对发电机组励磁电流频率进行动态调整,使发电系统对水头压力及水量进行快速调节,从而提高水利发电厂的运行性能及效率,整体提高了发电品质。(2)风力发电。风力发电的核心环节是交流器,交流器的主要工作是把不受控制的风能转化成电压、频率及相位满足并网要求的电能。(3)光伏发电。光伏电站是通过光伏阵列组件、汇流器、逆变器等对太阳能进行集中利用的结构。由于光伏发电系统尚处于发展阶段,建设过程中还需综合考虑光伏阵列的、逆变器的组合方式等关键因素,以提高光伏发电效率。
2.2在电能存储中的应用
电能存储技术在电力系统应用中可以有效缓解高峰负荷供电需求,对提高现阶段电力设备的使用率和电网的使用效率具有重要的作用。另一方面,也可以有效应对电力故障问题,在一定程度上提高电能质量与用电效率。(1)压缩空气储能:利用电网用电低谷剩余的电量驱动空气压缩机,将能量转换为高压空气储存起来;当电网用电负荷达到高峰时,将储存的高压空气释放出来,推动涡轮机组发电,在发电过程中,通过控制发电机的励磁拓宽发电的范围,从而有效提高发电机组的发电效率。(2)抽水蓄能:即使用用电低谷富裕的电量驱动水泵,将低水位的水泵至高水位的水库中,将电能转换为水的势能;当用电高峰时,在利用水的势能推动水轮发电机组发电,向电网补充电能。在抽水蓄能过程中,利用机组中的转子绕组励磁方式可有效提高发电效率。(3)电池储能:即利用电网低谷的富裕电量对电池进行充电,到高峰负荷时向外发电的过程,通常采用锂离子电池、钠硫电池与全钒液流电池。在电池系统中,利用变换器实现电池充放电过程中的功率调节。
2.3在微型电网中的应用
微型电网是指由分布式电源、功率变换器、储能装置等组成的小型发电配电系统。该系统中主要通过功率变换器进行调节,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行,从而实现局部功率平衡与能量优化。微型电网主要有直流微电网、交流微电网、交直流混合微电网等多种形式,其中交流微电网是目前的主流形式,其分布式电源、储能装置等通过电力电子装置连接至交流母线,并利用PCC处开关的控制,从而实现微电网并网运行与孤岛模式的转换。
2.4在输电环节中的应用
(1)直流输电:直流输电包括两种主要输电模式,常规直流输电和柔性直流输电。不同的方式以不同的换流器为基础,其中常规直流输电采用基于晶闸管作用下的换流器,柔性直流输电采用基于全控器件的换流器。与常规直流输电相比,柔性直流输电的最大特点是采用了可关断器件和高频调制技术,具有可以***控制输出有功功率和无功功率等优势。(2)分频输电:即利用倍频变压器可以在较低频率的条件下进行输送电能,较高频率下用电,极大降低了交流输电线路距离,提高了系统传输能力。(3)固态变压器:又称电力电子变压器,可以对电压的幅值、频率、相数与形状等特点进行交换,实现原方电流、副方电压以及功率的灵活控制。固态变压器在电力系统中的应用,可以有效改善电能质量、提升电力系统的稳定性、安全性与灵活性。
3.结语
电力资源对社会经济的发展有着至关重要的作用,而电力电子装置在电力系统的发电、存储电能、微型电网等方面的应用同样起到不可忽视的作用。电力电子装置的应用促进了电力系统转型,可有效改善电力系统的性能,实现了电力系统的长远发展。
作者:王显平 单位:莱西市职业中等专业学校
参考文献:
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[3]喻翔.电力系统中电力电子装置的应用研究[J].电子技术与软件工程.2015(10)