【摘 要】 在電力系統(tǒng)機(jī)電一體化的運(yùn)行過程中,經(jīng)常會(huì)發(fā)生一些不正?;蚬收系倪\(yùn)行狀態(tài),嚴(yán)重影響工作效率。這時(shí)除了盡可能的消除和減少發(fā)生的故障的可能性,還要做到及時(shí)有選擇的切除故障設(shè)備,以避免更大事故的發(fā)生,繼電保護(hù)設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)這一功能,并且在電力系統(tǒng)中還擔(dān)負(fù)著監(jiān)控系統(tǒng)的作用,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí),繼電保護(hù)裝備可以及時(shí)的做出警示,提醒管理人員進(jìn)行故障的排除,保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行。因此在實(shí)際工作中對(duì)機(jī)電一體化中繼電器保護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展的分析研究是很有必要的。
【關(guān)鍵詞】 機(jī)電一體化;繼電器保護(hù);現(xiàn)狀;發(fā)展
1、機(jī)電一體化的概述
1.1、機(jī)電一體化概念
所謂的機(jī)電一體化指的是在機(jī)械設(shè)備的各個(gè)功能當(dāng)中,其中包括信息功能、動(dòng)力功能、主體功能等,通過將引進(jìn)的電子技術(shù)應(yīng)用到這些方面,從而使電子技術(shù)和機(jī)械設(shè)備完美結(jié)合的系統(tǒng)總稱。時(shí)至今日,機(jī)電一體化造成為了一項(xiàng)新興科目,并且它會(huì)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)去而不斷完善。但是不論機(jī)電一體化的內(nèi)容如何變化,其特性還是一樣的。從系統(tǒng)的角度出發(fā),可以將機(jī)電一體化的特點(diǎn)概括如下:按照系統(tǒng)的功能性來綜合運(yùn)用自動(dòng)控制技術(shù)、軟件編程技術(shù)以及機(jī)械微電子技術(shù)等集群技術(shù),對(duì)系統(tǒng)各個(gè)部分的功能進(jìn)行科學(xué)的配備,以保證產(chǎn)品的質(zhì)量高、功能多、能源消耗低位基本原則,從而使每個(gè)功能都能實(shí)現(xiàn)其應(yīng)有的價(jià)值,與此同時(shí),使得整個(gè)系統(tǒng)功能達(dá)到最優(yōu)。由此可見,機(jī)電一體化包含了技術(shù)和產(chǎn)品兩個(gè)方面。其技術(shù)是在集群技術(shù)的基礎(chǔ)之上而形成的一種綜合性技術(shù),并不是微電子技術(shù)和某些新興電子技術(shù)的直接拼接或者組合,這就是機(jī)電一體化技術(shù)不同于其他的機(jī)械產(chǎn)品的根本所在。
1.2、機(jī)電一體化的組成
在機(jī)電一體化系統(tǒng)中包含著五大組成要素五大組成要素分別為結(jié)構(gòu)組成要素、感知組成要素、動(dòng)力組成要素、運(yùn)動(dòng)組成要素以及職能組成要素結(jié)構(gòu)組成要素主要是指機(jī)械本體其對(duì)于系統(tǒng)的功能來說起到支撐作用感知組成要素主要是指對(duì)傳感的測(cè)試起到對(duì)參數(shù)和狀態(tài)的檢測(cè)作用動(dòng)力組成要素主要是指動(dòng)力驅(qū)動(dòng)起到能量供應(yīng)的作用運(yùn)動(dòng)組成要素主要是指執(zhí)行機(jī)構(gòu)起到依據(jù)指令進(jìn)行執(zhí)行和動(dòng)作的作用;職能組成要素主要是指控制及信息處理,起到控制運(yùn)行的作用
2、機(jī)電一體化中繼電器保護(hù)的現(xiàn)狀
對(duì)于繼電的保護(hù)研究工作可以說從建國以后開始的,那時(shí)候繼電保護(hù)學(xué)科、繼電器制造工業(yè)、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)以及繼電保護(hù)隊(duì)伍從無到有,在將近10年的時(shí)間里一直摸索前進(jìn),在50年代由于工程技術(shù)人員的不懈努力,還掌握了一些先進(jìn)的繼電保護(hù)的設(shè)備性能以及運(yùn)行技術(shù),并且建立了專業(yè)的、具有豐富經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍。60年代,我國己經(jīng)形成了電力系統(tǒng)的完整體系,開展了教學(xué)工作,無論是繼電保護(hù)的研究工作,還是運(yùn)行、教學(xué)工作都步入了正規(guī),為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在50年代末期,對(duì)于晶體管繼電保護(hù)也已經(jīng)開始研究,并在60年代到80年代蓬勃發(fā)展起來,取得了很好的成績(jī),尤其是南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠與天津大學(xué)合作研究的500kv晶體管方向的高頻保護(hù)結(jié)束了從國外進(jìn)口的時(shí)代。對(duì)于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)于70年代開始研究,并在80年代形成完整系列,成績(jī)可觀。同一時(shí)期也開始了計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究工作,各個(gè)高等學(xué)府都通過努力不斷研制出了新的微機(jī)保護(hù)裝置,開辟了微機(jī)保護(hù)裝置的嶄新道路。在90年代初期,集成電路保護(hù)工作的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍然占據(jù)主導(dǎo)地位,并隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究與成果,可以說繼電保護(hù)己經(jīng)進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)時(shí)代。
3、機(jī)電一體化中繼電器保護(hù)的發(fā)展方向
3.1、計(jì)算機(jī)化
如今計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展為微機(jī)保護(hù)提供了可靠硬件,同時(shí)為繼電保護(hù)系統(tǒng)提供了可靠的軟件支持:未來的保護(hù)除了基本的保護(hù)功能外,還應(yīng)具有更高的數(shù)據(jù)處理能力,具有強(qiáng)大的通信功能,以及大容量故障信息和運(yùn)行數(shù)據(jù)的長期存放空間,以及與其他控制裝置、監(jiān)控裝置、電力調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)等聯(lián)網(wǎng),以實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)、信息的資源共享。繼電保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化已是未來的發(fā)展趨勢(shì),不可逆轉(zhuǎn)。
3.2、智能化
隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,分布式發(fā)電、交互式供電模式對(duì)繼電保護(hù)提出了更高要求。保護(hù)裝置將是是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端,同時(shí)也是一臺(tái)數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)。它將可以獲取系統(tǒng)正常運(yùn)行和發(fā)生故障的全部信息和數(shù)據(jù),同時(shí)也可將它獲得的被保護(hù)元件的全部信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端,實(shí)現(xiàn)雙向傳輸。例如用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法就可以解決發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路時(shí)距離保護(hù)難以正確做出故障位置的判別,從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng)的難題,其它如進(jìn)化規(guī)劃、遺傳算法等也運(yùn)用解決系統(tǒng)中的復(fù)雜問題。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展,人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會(huì)得到廣泛應(yīng)用。
3.3、網(wǎng)絡(luò)化方向
計(jì)算機(jī)技術(shù)的誕生和廣泛應(yīng)用其中最為關(guān)鍵的就是其網(wǎng)絡(luò)性的存在,網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的出現(xiàn)不僅讓信息在最短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)流通,也讓生產(chǎn)力在很大程度上更進(jìn)一層。直到今天計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域,我們所使用的任何生活生產(chǎn)用品都有其技術(shù)的應(yīng)用,在國外一些發(fā)達(dá)國家將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到極點(diǎn)保護(hù)技術(shù)中,對(duì)于繼電故障的檢查與判斷予以應(yīng)用,并且實(shí)現(xiàn)了故障信息的共享,將整個(gè)系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)連接到一起,實(shí)現(xiàn)了微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。而且在繼電保護(hù)裝置中運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還是有很多優(yōu)勢(shì)的,能夠準(zhǔn)確直觀地找到系統(tǒng)故障點(diǎn),然后準(zhǔn)確地對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位分析、監(jiān)測(cè)。在這個(gè)過程中就可以真正實(shí)現(xiàn)保護(hù)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)。
3.4、微型化以及綠色化
微型化方向微型的機(jī)電一體化產(chǎn)品因其體積小、靈活性高,并且方便攜帶的特點(diǎn),在醫(yī)療、軍事等方面都有廣泛運(yùn)用。隨著電子工藝水平的提高,片式元器件(SMC和SMD)的發(fā)展,傳統(tǒng)的通孔插裝技術(shù)(THT)逐漸被表面組裝技術(shù)(SMT)所替代,機(jī)電一體化產(chǎn)品正朝向微型化、輕量化、多功能方向發(fā)展;綠色化方向人們對(duì)環(huán)境意識(shí)的逐漸提高,綠色產(chǎn)品成為一種趨勢(shì),也就要求機(jī)電一體化產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過程中做到環(huán)境友好型,不對(duì)環(huán)境造成破壞,提高資源的利用率使機(jī)電產(chǎn)品在報(bào)廢后能夠回收利用,不造成污染,綠色化在滿足社會(huì)發(fā)展的同時(shí),也有利于機(jī)電一體化產(chǎn)品的健康發(fā)展。
總而言之,在以后的實(shí)際工作中,對(duì)于機(jī)電一體化中繼電保護(hù)工作,相關(guān)人員要從電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的重要性及任務(wù)出發(fā),主動(dòng)分析影響繼電保護(hù)可靠性的主要原因,并詳細(xì)探討電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的現(xiàn)狀及故障處理方法。除此之外,隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步,工業(yè)機(jī)械制造業(yè)迅速崛起而機(jī)電一體化得到了廣泛的應(yīng)用從機(jī)電一體化的概念、組成以及特點(diǎn)為基礎(chǔ)在機(jī)電一體化中由結(jié)構(gòu)組成要素、感知組成要素、動(dòng)力組成要素、運(yùn)動(dòng)組成要素以及職能組成要素組成機(jī)電一體化具有智能化、模塊化以及系統(tǒng)化的特點(diǎn),同時(shí)還以國內(nèi)外的機(jī)電一體化發(fā)展進(jìn)行了對(duì)比論述機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)在環(huán)保綠色化、智能化、微型化等方面始生產(chǎn)以及人們的生活都帶來了極大的便利,因此必須得到我們的重視發(fā)展。
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