摘要:近十幾年來,我國的經濟社會發(fā)展迅猛,社會生產在規(guī)模和范圍上都逐漸擴大,人們的生活水平也得到了大幅度提高,各行業(yè)以及居民生活對供電量的需求不斷增加,供電系統(tǒng)安全性和可靠性成為電力企業(yè)關注的重點。在這樣的背景下,電力系統(tǒng)的自動化控制技術應運而生并得到了廣泛的應用。下文筆者對電力系統(tǒng)自動化控制技術的概念、要求、發(fā)展趨勢等內容進行分析研究。
關鍵詞:電力系統(tǒng);自動化;控制技術
前言
隨著科技化的發(fā)展,先進便捷的科學技術在社會生產的各個方面都得到了極大的應用。智能控制技術與遠動控制技術在電力系統(tǒng)自動化控制中的滲透和應用使電力系統(tǒng)自動化工程進入了現代化發(fā)展時期,不僅極大地提高了電力系統(tǒng)自動化控制工作的效率和工作質量,而且節(jié)約了以往電力系統(tǒng)自動化中控制過程的運營花費。
1.電力系統(tǒng)自動化概述
1.1電力系統(tǒng)自動化的概念
電力系統(tǒng)自動化是通過應用多種能夠實施自動檢測、決策和控制的裝置,通過信號系統(tǒng)和數據信息傳輸系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的各個部分和整體進行遠程監(jiān)測和控制,來保證整個電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效運行,提供優(yōu)質的供電服務。電力系統(tǒng)自動化控制技術的應用主要是保證電力系統(tǒng)各個生產、供電環(huán)節(jié)的安全、穩(wěn)定、高效,實現整個系統(tǒng)經濟效能的增加以及生產成本的降低?,F代科學技術發(fā)展最為顯著的特征就是自動化技術在各個領域的應用,電力系統(tǒng)關乎社會生產和生活,更應當通過先進的科學技術提高自身的發(fā)展水平好發(fā)展階段。
1.2電力系統(tǒng)自動化的構成
(1)電力系統(tǒng)調度的自動化,是當前電力系統(tǒng)中發(fā)展最快的技術領域,這一技術主要是進行相關數據的采集和監(jiān)控,為自動化實現提供基礎條件,調度的自動化是為電力系統(tǒng)運行提供決策來實現電站的綜合自動化。電力系統(tǒng)調動自動化是整個電力系統(tǒng)自動化的關鍵,對整個電力系統(tǒng)自動化的質量有著決定性的影響。
(2)變電站的自動化,變電站的自動化是利用現代電子計算機和網絡技術、通信技術以及信息處理技術等對傳統(tǒng)的變電站實現二次設備,達到整個變電站的運行能夠處于科學統(tǒng)一的協(xié)調管理之下,來保證變電站運行的安全穩(wěn)定與高效,提高運營效益,提供可靠的供電服務。
(3)配電網的自動化,傳統(tǒng)的配電網只能通過工人手動的操作進行控制,而在上個世紀90年代在科技的促進下具有獨立功能的孤島自動化技術開始應用到電力系統(tǒng)中,近年來,該項技術在現代網絡信息技術的推動下越發(fā)完善,發(fā)展成為以信息技術為基礎的配電網自動化技術,配電網的自動化通過大量的智能終端和通信技術以及先進的后臺軟件,在實現資源有效利用上具有顯著的效果。我國目前的配電網設置情況不同,應當在改造時分期分批進行,逐步實現配電資源的綜合利用。
2.電力系統(tǒng)自動控制技術的基本要求
(1)迅速而正確地收集、檢測和處理電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)的運行參數。
(2)根據電力系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)和系統(tǒng)各元件的技術、經濟和安全要求,為運行人員提供調節(jié)和控制的決策,或者直接對各元件進行調節(jié)和控制。
(3)實現全系統(tǒng)各層次、各局部系統(tǒng)和各元件間的綜合協(xié)調,尋求電力系統(tǒng)優(yōu)質供電、經濟性和安全性的多目標的最優(yōu)運行方式。
(4)電力系統(tǒng)自動控制不僅能節(jié)省人力,減輕勞動強度,而且還能減少電力系統(tǒng)事故,延長設備壽命,全面改善和提高運行性能,特別是在發(fā)生事故情況下,能避免連鎖性的事故發(fā)展和大面積停電。
3.電力系統(tǒng)自動化技術
電力系統(tǒng)自動化技術的發(fā)展經歷了一個相當漫長的過程,由于相關領域技術的發(fā)展與進步,新技術的不斷涌現和完善,使電力自動化產業(yè)發(fā)展速度日益加快。下面我們對目前主要的電力系統(tǒng)自動化技術進行介紹。
3.1主動的面向對象數據庫技術
主動的面向對象數據庫技術在近幾年發(fā)展的越發(fā)成熟,具有顯著的開放性、繼承性、共享功能和智能性,該技術在其他領域也有廣泛的應用,且效果較為顯著,在電力系統(tǒng)自動化建設上具有積極的影響作用?,F代電力系統(tǒng)的自動化提供供電服務建立在科學的調度基礎上,而調度所依據的是面向對象的數據庫和以此做出決策,該技術具有傳統(tǒng)技術不可比擬的優(yōu)越性,能夠利用數據庫的觸發(fā)子系統(tǒng)對電力控制進行全面的監(jiān)控,使得以此為基礎的數據分析和相關管理得到支持。數據庫的建立和應用在提高數據存儲和輸出效率、提高存儲的安全性和可靠性上都具有積極的意義。
3.2現場總線控制技術
現場總線是通過現場的實際測量和現場設備控制之間的數據信息傳輸為主控制系統(tǒng),現場總線控制技術是利用現場配備的自動化智能儀表、現代化設備和控制中心的設備的連接來實現信息一體化、全方位、規(guī)范、科學的通訊與控制。該技術要求現場儀表、設備等的連接和數據通信都要按照科學的規(guī)范體系和協(xié)議,從而來實現自動化的電力系統(tǒng)的建立。
應用現場總線控制技術建立起來的現場總線系統(tǒng)能夠實現現場各生產設備之間、與控制系統(tǒng)之間的多方向、多結點的數字通信,所以現場總線技術能夠廣泛的應用在我國的電力系統(tǒng)自動化控制實踐中。當前應用最為廣泛、效果最為明顯的就是FCS系統(tǒng),該系統(tǒng)比過去應用的系統(tǒng)在性能上更加優(yōu)化、穩(wěn)定、安全和靈活,尤其在發(fā)生故障時,該系統(tǒng)能夠通過上位機準確定位引起故障的環(huán)節(jié),還能夠根據出現的具體問題制定出及時有效的策略,使系統(tǒng)最快的恢復正常運營。
4.電力系統(tǒng)自動化發(fā)展趨勢分制析
隨著電力電子技術的飛速發(fā)展,電力系統(tǒng)自動化技術也得到了廣泛應用和發(fā)展,目前自動化技術的發(fā)展主要呈現出遠程化、分布式和圖形化的趨勢和特點。
4.1自動化技術的遠程化
傳統(tǒng)的RTU在設計上通常采用工業(yè)控制計算機做為系統(tǒng)的硬件平臺,并通過擴展測控硬件接口電路 完成“四遙”功能,這種方法具有設計周期短、擴展性好,開發(fā)方便的優(yōu)點,但是設計的RTU成本高,體積大,功耗大,結構不夠靈活。目前隨著微電子技術和網絡技術的迅速發(fā)展,遠動終端也在朝著小型化、智能化、網絡化的方向發(fā)展。通過對這種新的系統(tǒng)架構方案的研究,不斷的提高改善遠動終端的整體性能,具有工程實際意義。
4.2自動化技術的分布式
隨著能源的日益枯竭,作為一種集約式發(fā)展的電力運行方式,分布式發(fā)電系統(tǒng)得到越來越多的關注。分布式發(fā)電系統(tǒng)是指功率為數千瓦至幾十兆瓦、與環(huán)境兼容的獨立電源系統(tǒng),用以滿足電力系統(tǒng)和用戶的特殊要求,具有靈活的變負荷調峰性能,可為邊遠用戶或商業(yè)區(qū)提供較高的供電可靠性,節(jié)省輸變電投資,適合可再生能源利用等特點。計算機技術、電力電子技術和新材料技術的快速發(fā)展極大的推動了DG技術與常規(guī)電網的聯(lián)系。
4.3 自動化技術的圖形化
全國電力系統(tǒng)聯(lián)網工程的實施,電力市場運營的啟動,EMS高級分析應用軟件的完善等,都使得電力系統(tǒng)管理、調度和分析計算所需的信息不但數量巨大,傳輸路徑交叉復雜,而且還要求信息刷新速度更快。以計算機和通信技術為代表的信息技術的迅猛發(fā)展,給電力系統(tǒng)帶來了很多新的技術進步的機遇,但同時也帶來了新的挑戰(zhàn)。
5.總結語
近年來隨著電子計算機技術、網絡技術、通信技術等日益成熟,對電力系統(tǒng)自動化技術產生了深刻的影響和促進作用。國外許多發(fā)達國家在電力系統(tǒng)自動化控制技術方面高度發(fā)達,我們應當不斷的引進吸收,按照國際化、標準化、規(guī)范化的要求發(fā)展這一技術,逐步實現電力系統(tǒng)的全面自動化,為提高我國電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和高效性做出貢獻。
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