國網(wǎng)資陽市雁江供電有限責(zé)任公司(四川 資陽 641300)
摘要:隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對自動化管理和自動調(diào)度的要求越來越高,電力自動化順應(yīng)時代潮流產(chǎn)生。本文主要針對電力工程中電力自動化技術(shù)的主要應(yīng)用做了主要介紹,并分析了其主要應(yīng)用發(fā)展方向。隨著電力系統(tǒng)趨向于功能化,其結(jié)構(gòu)也逐漸復(fù)雜,進(jìn)而影響了其穩(wěn)定性和安全性。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,電力自動化技術(shù)為整個電力系統(tǒng)的全時監(jiān)控以及系統(tǒng)的自動化管理需求提供了一定的保證,并使整個電能的傳輸、生產(chǎn)和應(yīng)用實現(xiàn)了全自動化。
關(guān)鍵詞:電力工程;電力自動化技術(shù);應(yīng)用
1.引言
電能由于輸送比較容易、容易控制等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用在社會經(jīng)濟(jì)的能源發(fā)展中。從上世紀(jì)開始,電能成功取代了蒸汽動力,由于其對環(huán)境的污染比較小、轉(zhuǎn)換的速度也比較快等優(yōu)點,對社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了很大的推動作用。由于電力系統(tǒng)分布比較廣泛,主要由變電站、輸配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、發(fā)電廠以及其他一些終端組成,是一個比較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)綜合系統(tǒng)。電力自動化技術(shù)使電力系統(tǒng)實現(xiàn)了統(tǒng)一運(yùn)行和調(diào)度,逐步邁入現(xiàn)代化的發(fā)展階段,為電能輸送過程中出現(xiàn)的很多問題提供了解決的辦法,一直到今天,電力自動化技術(shù)被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域。
2.目前電力自動化的主要技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域
電力自動化技術(shù)主要包括火電發(fā)電廠自動化、水力發(fā)電站自動化、供電系統(tǒng)自動化等,它們共同組成了電力自動化技術(shù)。起初電力自動化系統(tǒng)主要著重于單項自動裝置,然后逐步往以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為中心的電網(wǎng)實時監(jiān)控系統(tǒng)方向發(fā)展,它主要包括屏幕顯示、實時控制系統(tǒng)以及計算運(yùn)行分析,主要被應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)功率分配裝置和通信技術(shù)模擬系統(tǒng)中。并在電力工程中的變電站自動化系統(tǒng)、配網(wǎng)管理系統(tǒng)以及能量管理系統(tǒng)中,主要包括以下幾個方面:
(1)電網(wǎng)調(diào)度自動化。為了實現(xiàn)對整個電力系統(tǒng)的實時管理以維護(hù),電網(wǎng)調(diào)控主要是以計算機(jī)控制系統(tǒng)為核心,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,有關(guān)管理人員能夠隨時掌握整個電網(wǎng)的信息,在很大程度上可以保證整個電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)根據(jù)功能主要分為信息收集系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、執(zhí)行命令系統(tǒng)以及信息傳輸系統(tǒng)等,這樣可以實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度信息的采集過程,保證其安全性能。此外,還有人機(jī)系統(tǒng),這樣可以應(yīng)對突發(fā)狀況,以采取有效的措施。
(2)供電系統(tǒng)的整個自動化調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)主要由一些小型計算機(jī)組成。為了能夠?qū)﹄娔苓M(jìn)行實時監(jiān)控,更好的對電力系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)控和維護(hù),負(fù)荷控制部分一般使用聲頻控制或者工頻控制,這樣對信息進(jìn)行集中處理。供電系統(tǒng)自動化主要由負(fù)荷控制、變電自動化以及調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)三部分組成。通過組合優(yōu)化電力系統(tǒng),可以實現(xiàn)通信技術(shù)以及極端及的自動化控制,進(jìn)而可以根據(jù)負(fù)荷數(shù)據(jù)記錄畫出相應(yīng)的曲線。
(3)為了加強(qiáng)對電站運(yùn)行、水力以及水壩的監(jiān)控,發(fā)電廠自動化的主要項目包括發(fā)電廠自動化實施以及水庫調(diào)度。自動化項目在實施的過程中,為了使整個電站能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行,計算機(jī)要使用無功功率的自動化增減控制,還可以使用母線電壓控制、穩(wěn)定監(jiān)視、經(jīng)濟(jì)負(fù)荷控制等,實現(xiàn)對電廠內(nèi)部的運(yùn)行設(shè)備的穩(wěn)定安全監(jiān)測和自動化的增減控制等,還可以制定相應(yīng)的蓄洪和攔洪方案以及相應(yīng)地電力調(diào)度方案,這樣可以為方案制定提供一定的數(shù)據(jù)支持。水力和火力發(fā)電主要是通過水庫水文的自動系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測,對大壩進(jìn)行監(jiān)控的時候,采集相關(guān)數(shù)據(jù),并對相關(guān)運(yùn)行設(shè)備以及發(fā)電機(jī)等進(jìn)行安全監(jiān)測,進(jìn)行實時監(jiān)控,這樣可以對雨量等水文信息等實現(xiàn)全程監(jiān)控,并在一定程度上提供相應(yīng)的維護(hù)和預(yù)警措施。
(4)遠(yuǎn)程裝置主要分為遙控、遙信以及遙測等三種類型。整個電力自動傳輸系統(tǒng)主要由遠(yuǎn)動通道和遠(yuǎn)動裝置構(gòu)成。遠(yuǎn)動通道主要包括載波、高頻、聲頻以及光導(dǎo)通信等形式,這種自動傳輸系統(tǒng)主要是構(gòu)成一個調(diào)度中心,實現(xiàn)和發(fā)電廠之間的信息實時傳輸。
3.電力工程中電力自動化技術(shù)的應(yīng)用
電力自動化技術(shù)主要是在設(shè)備正常運(yùn)行的狀況下,實現(xiàn)其維護(hù)、監(jiān)控以及管理功能。通過對現(xiàn)代化通信技術(shù)實現(xiàn)比較完整的自動化控制,對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、在線以及離線信息進(jìn)行整合,大體包括信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)以及相關(guān)系統(tǒng)技術(shù)等。
(1)在電力系統(tǒng)中,現(xiàn)場總線技術(shù)主要是把比較典型的現(xiàn)場儀表控制設(shè)備和自動化設(shè)備連接起來,這些控制設(shè)備主要包括數(shù)字通信、計算機(jī)設(shè)備以及智能控制等,這樣可以形成一體化的技術(shù)核心,使得信息網(wǎng)絡(luò)朝著多型化方向發(fā)展,然后再和總線進(jìn)行連接。由于現(xiàn)場總線技術(shù)在很多方面比較突出,比如投資、安裝以及維護(hù)方面,它利用比較先進(jìn)的設(shè)備以及傳感器,然后再經(jīng)過工作人員利用數(shù)學(xué)模型對其進(jìn)行數(shù)據(jù)分析整合,把電流和電壓信號傳輸?shù)街鳈C(jī)上,最后把相關(guān)指令傳輸?shù)娇刂圃O(shè)備?,F(xiàn)在通過對變電站進(jìn)行自動化改造說明,給用戶高度的系統(tǒng)集成主動權(quán)利,這項技術(shù)有著很大的市場開發(fā)潛能,可以使用戶自主選擇相應(yīng)的品牌類型。
(2)由于傳統(tǒng)的低壓無功補(bǔ)償技術(shù)一般采用比較單一的信號,三相電容器也比較單一,這種非電力自動化補(bǔ)償技術(shù)由于沒有考慮到電壓之間的平衡關(guān)系,沒有實現(xiàn)一定的互補(bǔ)。對于那些單向負(fù)荷用戶,這種補(bǔ)償方式由于會出現(xiàn)三相負(fù)荷不平衡狀況,在一定程度上會導(dǎo)致過補(bǔ)或者欠補(bǔ)現(xiàn)象,這樣就不具備配電檢測作用。采用動態(tài)補(bǔ)償和智能無功補(bǔ)償技術(shù)相結(jié)合,分相互補(bǔ)和三相互補(bǔ)相結(jié)合,穩(wěn)態(tài)互補(bǔ)和快速互補(bǔ)相結(jié)合,可以很快的適應(yīng)負(fù)荷的變化,改變傳統(tǒng)的單純使用投切開關(guān),只是固定補(bǔ)償這一缺點,解決技術(shù)模式上電壓限制比較多這一難題,與此同時,還具備缺相保護(hù)的功能,這樣可以實現(xiàn)電容器的整體智能控制,在一定程度上提高其補(bǔ)償精度。
(3)對著數(shù)據(jù)庫的不斷發(fā)展,和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫相比,處理以后的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度很高,可以實現(xiàn)自動控制數(shù)據(jù),并且對象數(shù)據(jù)庫的出現(xiàn),引入了觸發(fā)機(jī)制以及對象技術(shù),這樣可以提高其利用價值,為相關(guān)的操作提供一定的數(shù)據(jù)參考價值。此外,對一些軟件的開發(fā)、設(shè)計以及封裝等也產(chǎn)生了很大的影響。給軟件工程帶來很大的變革。這項技術(shù)在主動功能的支持方面以及對象技術(shù)方面有很大的優(yōu)點。主動對象技術(shù)被廣泛應(yīng)用在電力自動化的監(jiān)控系統(tǒng)中,使電力自動化系統(tǒng)的監(jiān)視和控制朝著更加復(fù)雜的方向發(fā)展,此外還可以對監(jiān)控系統(tǒng)中對象的函數(shù)功能進(jìn)行深入研究。通過借鑒國際上的先進(jìn)技術(shù),可以大大滿足人們的生產(chǎn)和生活需求,使得數(shù)據(jù)庫技術(shù)不斷提高和發(fā)展,形成一個比較完備、便利的信息體系。
4.電力自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
電力自動化在發(fā)展的過程中,電力系統(tǒng)在各個部門中起到了很重要的作用,并且電力系統(tǒng)不同部門的職責(zé)不一樣,使得在供電過程中不可避免的出現(xiàn)一些漏洞。隨著用戶對供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性要求越來越高,人們的生活水平在逐步提高,不同系統(tǒng)之間不能實現(xiàn)資源共享。所以,必須逐步改變這種情況,把傳統(tǒng)比較分散、單一的電力自動化數(shù)據(jù)比如配電系統(tǒng)、采集和管理系統(tǒng)等轉(zhuǎn)化為比較高級的系統(tǒng)應(yīng)用軟件包、信息共享以及通信合成系統(tǒng),這樣就可以形成一個比較開放的信息共享平臺。
5.結(jié)語
不斷改善供電質(zhì)量,降低供電系統(tǒng)運(yùn)營中的成本,提高整個供電的安全穩(wěn)定性勢在必行。隨著整個電力自動化的不斷發(fā)展,電力工程也在不斷進(jìn)步,電力自動化技術(shù)不斷被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)以及生活上來,自動化技術(shù)將朝著提高供電設(shè)備利用率的方向不斷發(fā)展。這一技術(shù)的應(yīng)用,對推動我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展有著很重要的意義。
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