王玨,楊文剛
(1.山西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電力工程系,山西 太原 030021)(2.山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工程機械系,山西 太原 030031)
供電系統(tǒng)電氣工程及自動化控制技術(shù)
王玨1,楊文剛2
(1.山西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電力工程系,山西 太原 030021)(2.山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工程機械系,山西 太原 030031)
隨著用電需求的不斷增長,現(xiàn)階段的供電系統(tǒng)逐漸暴露出很多問題,進行供電系統(tǒng)自動化控制建設(shè)已成當(dāng)務(wù)之急。本文進行了自動化監(jiān)控技術(shù)、PLC技術(shù)和電子計算機技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用分析,為自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用提出參考。
供電系統(tǒng);自動化;控制
隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人民生活水平顯著提高,現(xiàn)階段的供電系統(tǒng)已經(jīng)逐漸滿足不了人們的用電需 求。在這種背景下,改進供電系統(tǒng)電氣工程及自動化控制已成為必然趨勢。進行自動化監(jiān)控 技術(shù)PLC技術(shù)和計算機技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用分析,對我國供電系統(tǒng)的 自動化控制建設(shè)有著重要意義。
1.1自動化監(jiān)控技術(shù)簡介
在現(xiàn)階段的供電系統(tǒng)中,主要采用以下兩種自動化監(jiān)控技術(shù):(1)分層分布式自動化監(jiān)控技術(shù)。在分層分布式自動化監(jiān)控技術(shù)中,包含間隔層、通信層、站級監(jiān)控層這三個部分。這三個部分是根據(jù)不同功能劃分的[1]。首先通信層的功能是信息傳輸,主要又各類電纜和光釬組成的。而間隔層的功能是保護設(shè)備,并且收集間隔中各設(shè)備的數(shù)據(jù)。站級監(jiān)控層負責(zé)對以上兩個部分進行統(tǒng)一管理,從而促使分層分布式自動化 監(jiān)控技術(shù)信息流動并且正常運作。(2)集中式自動化監(jiān)控技術(shù)。該自動化監(jiān)控技術(shù)和分層分布式監(jiān)控技術(shù)有很大的區(qū)別,它是將供電系統(tǒng)中所用數(shù)據(jù)進行匯總,然后在統(tǒng)一管理。這兩種自動化監(jiān)控技術(shù)在本質(zhì)上都可以實現(xiàn)對供電系統(tǒng)的監(jiān)控目的,并且監(jiān)控效率、質(zhì)量較高。但兩種方式由于監(jiān)控手 段不同,所以各有其優(yōu)點和缺點。
1.2自動化監(jiān)控技術(shù)在供電系統(tǒng)應(yīng)用中的分析
上文所述分層分布式自動化監(jiān)控技術(shù)和集中式監(jiān)控技術(shù)由于監(jiān)控手段不同,所以各有各的優(yōu)點及缺點,在供電系統(tǒng)應(yīng)用中的具體優(yōu)缺點如下:首先分析優(yōu)點。分層分布式監(jiān)控技術(shù)由于各間隔層沒有什么關(guān)聯(lián)性,從而在某一間隔層停止工作時,不會影響到其它間隔層的工作,這樣就減少了一定的風(fēng)險[2]。不僅如此,分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)安裝成本較低,并且操作簡單。集中式監(jiān)控技術(shù)雖然不具備分層分布式監(jiān)控技術(shù)中運行風(fēng)險性低的優(yōu)點,但由于數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和控制,促使信息處理具有完整性和準(zhǔn)確性。并且由于技術(shù)原因,該技術(shù)信息傳輸速度比分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)要更快一些,從而保證信息傳遞的及時性。其次分析缺點。分層分布式監(jiān)控技術(shù)由于信息傳遞過程的復(fù)雜性,造成信息處理不一定是完整和準(zhǔn)確的。不完整和不準(zhǔn)確的信息給供電系統(tǒng)的管理帶來一定的不便,同時也可能觸發(fā)運行風(fēng)險[3]?,F(xiàn)階段,分層分布式監(jiān)控技術(shù)針對這一問題進行了有效改進。集中式監(jiān)控技術(shù)由于技術(shù)和結(jié)構(gòu)原因,其安裝成本較大,由于安裝的復(fù)雜性,導(dǎo)致安裝容易出現(xiàn)問題。集中式監(jiān)控系統(tǒng)中有一種遠程接入方式,用來控制遠距離的供電系統(tǒng),但由于距離原因,導(dǎo)致信息在傳遞過程可能會發(fā)生丟失的情況,或是受到外界的干擾,降低信息的準(zhǔn)確性??傊謱臃植际奖O(jiān)控技術(shù)和集中式控制技術(shù)都具有一定的優(yōu)點和缺點,供電系統(tǒng)在選擇時,要根據(jù)自身需求和實際情況,從而選擇最為 合適的自動化監(jiān)控系統(tǒng)。
2.1電網(wǎng)調(diào)度自動化中的應(yīng)用
計算機技術(shù)是支持電網(wǎng)調(diào)度自動化運用的重要基礎(chǔ)。電網(wǎng)調(diào)度是保證供電系統(tǒng)正常運行的必要工作,通過分析各級供電系統(tǒng)反饋來的信息,做出有效的調(diào)制措施,從而解決供電系統(tǒng)在運行中存在的問題[4]。而電網(wǎng)調(diào)度自動化不同于過去的人工調(diào)度,是利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行自動化調(diào)度。通過計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)進行連接,從而保證調(diào)度信息傳遞的效率和質(zhì)量。同時計算機技術(shù)又可以對電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)進行科學(xué)合 理化分析,快速找到電網(wǎng)運行過程中存在的問題,并制定調(diào)度措施。利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動化可以提高電網(wǎng)調(diào)度工作的效率和質(zhì)量,以便對供電系統(tǒng)進行實時監(jiān)控和管理,節(jié)省了人力,同時也降低了風(fēng)險。其中,短路電流計算高級應(yīng)用功能較為常見。眾所周知,電力系統(tǒng)通常都具有短路電流計算這一高級應(yīng)用功能,它能夠有效實現(xiàn)電力設(shè)備等值阻抗、阻抗核對、校正及其在各類運行條件下短路電流的計算、統(tǒng)計功能。不僅如此,通過短路電流計算還能夠同給定的參考數(shù)值進行比對,在不同的區(qū)間內(nèi)能夠?qū)﹄娏υO(shè)備阻抗進行針對性修正、修復(fù)措施,從而確保計算結(jié)果的精準(zhǔn)性。如圖1所示:
圖1 短路時電流分布情況
2.2 變電站自動化中的應(yīng)用
變電站是供電系統(tǒng)中極為重要的一個環(huán)節(jié),通過變電站可以實現(xiàn)遠距離的電力傳輸。在過去的變電站管理中,由于人工或半智能管理模式,不僅工作效率低、質(zhì)量差,并且還存在一定的運行風(fēng)險[5]。而利用計算機技術(shù)實現(xiàn)變電站自動化管理模式,有效提高了變電站的工作效率及質(zhì)量,并確保了變電站平穩(wěn)運行,降低了運行過程中存在的風(fēng)險。以計算機信息傳輸方式取代過去的電力信息傳輸方式,提高了電力信息傳輸?shù)乃俣群蜏?zhǔn)確性,并對變電站運行進行有效的控制和監(jiān)管,從而實現(xiàn)變電站自動化管理。圖2所示為變電站系統(tǒng)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。
2.3智能電網(wǎng)技術(shù)中的應(yīng)用
智能電網(wǎng)技術(shù)同樣也離不開計算機的使用。利用計算機技術(shù),實現(xiàn)電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化控制。智能電網(wǎng)技術(shù)提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性,通過網(wǎng)絡(luò)化控制,能夠及時的掌握電網(wǎng)中存在的問題,并快速制定解決問題的措施?,F(xiàn)階段,我國的智能電網(wǎng)建設(shè)還處于研究及初級建設(shè)階段,而供電系統(tǒng)又是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)部分,所以我國的供電系統(tǒng)需要結(jié)合實際,選擇合適的計算機技術(shù)和自動化控制技術(shù),從而實現(xiàn)我國供電系統(tǒng)的自動化控制。
PLC技術(shù)是以數(shù)字運算的方式來進行相關(guān)操作。在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用具體如下:(1)PLC技術(shù)收集供電系統(tǒng)中的各類信息,通過分析這類信息實現(xiàn)對供電系統(tǒng)的自動化控制。(2)PLC技術(shù)可以對供電系統(tǒng)進行自動化的順序控制,從而避免其他控制模式中存在的順序誤差問題[6]。(3)PLC系統(tǒng)通過自動化控制供電系統(tǒng)的開關(guān)量,從而提高供電系統(tǒng)的運行效率。通過以上三點可以看出PLC技術(shù)在供電系統(tǒng)應(yīng)用中具有自動化、數(shù)字化、順序化的控制特點。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,供電系統(tǒng)電氣工程迎來了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化及自動化的控制技術(shù),這些技術(shù)作用于供電系統(tǒng)電氣工程之中,不僅提高了生產(chǎn)效率,還優(yōu)化了管理,并且降低了供電系統(tǒng)中資源浪費等現(xiàn)象,對促進我國電力事業(yè)的發(fā)展有著重要作用。
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圖2 變電站系統(tǒng)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖
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