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        淺談電氣自動化技術(shù)發(fā)展

        2021-09-10 01:13:38張萍
        家園·建筑與設計 2021年6期
        關(guān)鍵詞:電氣技術(shù)特點趨勢

        張萍

        摘要:隨著智能化、信息化技術(shù)的快速發(fā)展,電氣自動化技術(shù)將不斷向科技化、信息化、開放化的趨勢發(fā)展,電氣自動化涉及的領(lǐng)域?qū)⒉粩嘣龆?,技術(shù)更新將不斷加快,電氣自動化控制技術(shù)也將得到快速發(fā)展并不斷完善。

        關(guān)鍵詞:電氣技術(shù);特點;趨勢

        社會在不斷的發(fā)展進步,科學技術(shù)水平也在不斷的提高,科學技術(shù)在各個工程領(lǐng)域所占的比重也越來越大,許多行業(yè)實行的智能化、自動化技術(shù)都離不開電氣化與之配合設置。我國的電氣自動化技術(shù)經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展之后,已經(jīng)獲得了不錯的成績。與國際水平相比我國的電氣自動化技術(shù)水平還是不夠高的,伴隨著市場經(jīng)濟規(guī)模地不斷擴大,電氣自動化市場中出現(xiàn)了大量的競爭對手,加劇了企業(yè)的市場競爭環(huán)境。企業(yè)要充分發(fā)揮自身的生產(chǎn)優(yōu)勢,才能在一些行業(yè)中占有重要的位置。

        一、電氣自動化技術(shù)應用方向

        (一)電力系統(tǒng)自動化實時仿真系統(tǒng)的應用

        該仿真系統(tǒng)在可提供大量實驗數(shù)據(jù)的前提下,還可多種電力系統(tǒng)的暫態(tài)及穩(wěn)態(tài)實驗同步進行,還能用以協(xié)助科研人員測試新裝置,且多種控制裝置都能與其構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng),從而為靈活輸電系統(tǒng)及研究智能保護的控制策略提供了一流的實驗條件。電力系統(tǒng)數(shù)字模擬實時仿真系統(tǒng)的引進,方便了對電力系統(tǒng)負荷動態(tài)特性監(jiān)測、電力系統(tǒng)實時仿真建模等方面進行深入研究,從而建成具備混合實時仿真環(huán)境的實驗室。

        (二)綜合自動化技術(shù)與智能保護的應用

        目前,國內(nèi)的綜合自動化領(lǐng)域的研究已達到國際先進水平,智能自動化保護技術(shù)領(lǐng)域的研究相對處于國際領(lǐng)先水平,研制的分層式綜合自動化裝置能夠適用于各種電壓等級電站。將國內(nèi)外最新的人工智能、網(wǎng)絡通信、微機新技術(shù)、自適應理論、綜合自動控制理論等應用于電氣自動化保護裝置中,對電力系統(tǒng)自動化保護的新原理進行了研究,可以大大提高電力系統(tǒng)的安全水平,使得新型保護裝置具有智能控制的特點。

        (三)電力系統(tǒng)中人工智能的應用

        電力系統(tǒng)及其元件的故障診斷、運行分析、規(guī)劃設計等方面將模糊邏輯、專家系統(tǒng)以及進化理論應用到實際研究,并且結(jié)合電力工業(yè)發(fā)展的需要,開展了電力系統(tǒng)智能控制理論與應用的研究,同時也開展了在上述實用軟件研究的基礎(chǔ)上以提高電力系統(tǒng)運行與控制的智能化水平。

        二、電氣自動化技術(shù)應用范圍

        (一)智能電網(wǎng)技術(shù)的應用

        信息管理系統(tǒng)作為計算機技術(shù)中應用最為廣泛的技術(shù)之一,電力系統(tǒng)自動化技術(shù)與計算機技術(shù)結(jié)合所形成針對整個全局進行智能控制的技術(shù),也就是智能電網(wǎng)技術(shù),是一個最具典型性的技術(shù),涵蓋了配電、輸變電和用戶以及調(diào)度、發(fā)電的各個環(huán)節(jié)。其中變電站自動化系統(tǒng)、穩(wěn)定控制系統(tǒng)等被廣泛應用到計算機技術(shù)的系統(tǒng)中,同時一樣的還有諸如調(diào)度柔性交流輸電以及自動化系統(tǒng)等。目前這種數(shù)字化電網(wǎng)建設,一定程度上可以說是智能電網(wǎng)的雛形,實際上也為我國建設智能電網(wǎng)做著準備工作。智能電網(wǎng)中較為典型的有智能電網(wǎng)的通信技術(shù),同時在建設的過程中需要很多依托計算機的技術(shù),需要具備實時性、雙向性、可靠性的特征,需要先進的現(xiàn)代網(wǎng)絡通信技術(shù)的應用,而且該系統(tǒng)也是完全依托計算機技術(shù)而存在的,同時具有信息管理系統(tǒng)。

        (二)變電站自動化技術(shù)的應用

        可以說,變電站的自動化的實現(xiàn)又是依托計算機技術(shù)的發(fā)展實現(xiàn)的,要實現(xiàn)電力生產(chǎn)的現(xiàn)代化,一個不可缺少的、重要的環(huán)節(jié)就是實現(xiàn)變電站的自動化。變電站依賴計算機技術(shù)實現(xiàn)自動化,在實現(xiàn)的過程中計算機也得到了充分利用,二次設備也隨之實現(xiàn)集成化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化,完全是采用計算機電纜或光纖代替電力信號電纜。變電站實現(xiàn)自動化,實現(xiàn)計算機屏幕化以及運行管理和記錄統(tǒng)計實現(xiàn)自動化,另外兩個組成部分是操縱以及監(jiān)視,變電站的整體自動化才得以實現(xiàn),正是如此多的組成部分實現(xiàn)了計算機的自動化管理。為了聯(lián)系發(fā)電廠與電力用戶,變電站以及與之相關(guān)的輸配電線路必不可少。變電站自動化的實現(xiàn),不僅組成電網(wǎng)調(diào)度自動化的一個重要組成部分,更是為了滿足變電站的運行操作任務。

        (三)電網(wǎng)調(diào)度自動化的應用

        電網(wǎng)調(diào)度自動化是電力系統(tǒng)自動化中最主要的組成部分,目前我國將電網(wǎng)調(diào)度自動化分為五級,其中各級電網(wǎng)的自動化調(diào)度都是與計算機技術(shù)的應用分不開的,從高到低分別是:國家電網(wǎng)、大區(qū)、省級、地區(qū)以及縣級調(diào)度。其中最重要的組成部分就是電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng),這些裝置在計算機系統(tǒng)的連結(jié)下形成一個自動化的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng),將整個的結(jié)合起來。其他的主要組成部分有工作站、服務器、變電站終端設備、調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電場、大屏蔽顯示器、打印設備。計算機在電網(wǎng)調(diào)度自動化的作用不僅要實現(xiàn)對電網(wǎng)運行安全分析的監(jiān)控,還要實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的采集,更要實現(xiàn)電力系統(tǒng)的電力負荷預測以及狀態(tài)估計等功能。因此種種這些,都是通過電力系統(tǒng)專用廣域網(wǎng)連結(jié)的測量控制以及下級電網(wǎng)調(diào)度控制中心等裝置。

        三、綜合電氣自動化技術(shù)發(fā)展趨勢

        (一)保護、控制、測量一體化

        鑒于目前的運行體制、人員配備、專業(yè)分工,我國的自動化系統(tǒng)主要采用站內(nèi)監(jiān)控采集數(shù)據(jù)而保護相對獨立的模式,以提供較清晰的事故分析和處理的界面。但是從技術(shù)合理性、減少設備重復配置、簡化維護工作量以及發(fā)展趨勢等方面考慮,將保護與控制、測量結(jié)合在一起會更有優(yōu)勢。

        (二)國際標準的應用

        近年來,IED電力自動化方面有了廣泛應用。為了實現(xiàn)不同廠家 IED 設備的信息共享和互操作性,使廠站電氣綜合自動化系統(tǒng)成為開發(fā)系統(tǒng),國際電工委員會制定了IEC61850國際標準。為了與國際接軌,國內(nèi)已經(jīng)開始了基于IEC61850標準的電氣綜合自動化系統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā),相信這將是未來自動化系統(tǒng)的一個發(fā)展方向。

        四、結(jié)語

        自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用越來越廣泛而深入,這也使電網(wǎng)管理方式產(chǎn)生翻天覆地的變化。新技術(shù)、新理論的應用使一些概念不斷被更新和修正,傳統(tǒng)的技術(shù)界線逐漸模糊,各種原來看似不相關(guān)聯(lián)的技術(shù)會彼此融合和滲透,這些推動著電力自動化系統(tǒng)的不斷發(fā)展和變化。

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