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摘要:计算机网络的应用更是将地球变成了村。电气自动化的发展有助于国家、社会以及产业的发展,工业电气自动化系统还具有自动化水平比较高、实时性比较好以及管理功能比较强等优势的事实。而工业电气的自动化,既能够加快企业的发展脚步,为企业带来实质的效益,又能够推动社会的进步,使社会全面地进入到自动化阶段,从而反过来促进国家的发展正是因为这样,必须正确地认识到我国工业电气自动化的因素。
关键词:电气自动化;影响因素;趋势
一、 前言
工业随着社会的发展也进入到了新技术的革命时代,这既是工业的进步,也是时代的进步,而工业电气自动化,更是社会进步的必然过程,不仅仅有益于企业的提高、发展,更能够反过来促进社会的健康发展,促进国家的稳步发展。在这个信息化时代,要想能够完全地、全面地、有效地利用信息,就必须先建立起相关的信息模式,而工业电气的自动化则充分地认识到了这一点,通过各种各样的新技术、新工具,强化信息的利用效率,反过来说,实现工业电气自动化,也是将信息化时代特征凸显出来的必要途径以及关键措施,要知道信息与工业之间有着非常紧密不可分的内在联系。就我国目前的现状来说,工业的机械化已经面顺利地得到了实现,而下一步,则是应该重点发展工业电气的自动化,因为通过自动化,能够更好地实现我国的发展目标,凸显出我国工业的生产技术,进而实现人类的发展里程,促进国家的可持续发展以及健康发展。
二、 电气自动化的影响因素
由于在工业生产过程中应用如电气自动化技术是非常重要的,政府和企业的管理者必须针对影响电气自动化技术发展的原因进行深入的分析与探索,从而找到根本的解决之道,从而进一步促进我们国家的电气自动化事业的快速发展。
(一) 科技信息技术的决定性影响
信息技术是包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯技术,广泛的讲就是指人类开发和利用信息的一切手段这些技术手段主要目的是用来处理、传感、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合体。现代信息技术又称为现代电子信息技术是建立在现代电子技术基础上的它是以通信、计算机自动控制等现代技术为主体将各个种类的信息进行获取、加工处理并进行利用。现代信息技术是实现信息的获取、处理、传输控制等功能的系统或设备的信息系统技术主要包括光电子、微电子以及分子电子等有关元器件制造的信息基础技术主要是用于社会经济生活各个领域的信息应用技术。信息技术的发展在很大程度上取决于电气自动化中众多学科领域的持续技术创新信息技术对电气自动化的发展具有较大的支配性影响。反过来信息技术的进步又同时为电气自动化领域的技术创新提供了更加先进的工具基础。
(二) 物理科学技术发展产生的影响
因为电气自动化技术的应用属于物理科学技术的范围,所以,物理科学技术的快速发展,肯定会对电气自动化技术的发展以及应用发挥着重大的、积极的促进作用。所以,要想电气自动化技术获得更好的发展,政府以及企业的管理者务必高度关注物理科学技术的发展状况,以免在电气自动化技术的发展过程中违背当前的物理科学技术的发展。
(三) 其他科学技术的进步所产生的影响
由于其他科学技术的不断发展,从而促进了电子信息技术的快速发展和物理科学技术的不断进步,进而推动了整个电气自动化技术的快速进步。除此之外,由于现代科学技术的发展以及分析、设计方法的快速更新,肯定会推动电气自动化技术飞速发展。二、电气自动化技术未来的发展趋势分析与探讨针对电气自动化的发展状况及其具体特点,政府以及有关企业的管理者,务必对电气自动化未来的发展趋势及其发展对策实施调整与转变,从而在根本上转变当前电气自动化技术的状况以及出现的问题。
三、电气自动化发展的建议
(一)电气自动化技术的应用尽量选用相同的系统开发平台
因为在电气自动化技术的应用中选择相同的系统开发平台,一方面能够为电气自动化技术提供相同的信息资源,另外一方面能够最大程度地提高该系统应用的稳定可靠性以及实用性。同时,统一的开发平台还能够为广大企业在不同阶段的调试、运行以及日常维护工作提供更好的服务,并且还可以为整个工程的技术节约大量资金。企业的领导管理以及电气自动化的专业技术人员还应当进一步对硬件、软件等控制系统的应用进行优化与调整,有效解决电气自动化应用过程中产生的各种不利因素的影响。
(二) 选择统一的网络结构模式
对于自动化系统而言,一个优良的统一的网络结构模式,一方面能够最大程度的确保电气自动化运行过程中的安全可靠性,另外一方面还能够为设备的监控与数据通信工作提供更加良好的外部环境保护,特别是对于通讯工作将产生更加深远的影响。
(三) 在电气自动化技术中应用标准化的程序接口
一个比较成功的自动化系统还有另外一个非常关键的因素就是应用标准化的程序接口。比如Microsoft的相关标准及其技术,主要包括Windows2000、Windows CE、ActiveX以及OPC等,有效降低了工程的时间以及费用,从而使得办公以及自动化系统的数据共享以及交换更加便捷。在和企业的MES以及ERP系统进行连接的时候,以PC为平台的自动化方案有着十分重大的意义。选择的操作系统为WindowsNT/Windows,办公系统所选择的通讯标准为TCP/IP,PC能够在自动控制以及管理平台两者之间构建一种更加优良的接口。
四、结语
总而言之,根据电气自动化技术发展的具体实际,政府有关部门以及企业的管理者必须进行相应的调整以及转变,从根本上彻底找到适合我们国家电气自动化发展的一条全新的道路。电气自动化系统具有实时性好,自动化水平高,管理功能强等特点,能提高供电可靠性和电能质量,改善对用户的服务,具有显著的经济优越性和良好的社会综合效益,因此我们必须通过科学发展,实现电气自动化技术的可持续发展。
参考文献:
[1]陈显吉. 电气自动化发展影响因素及其趋势[J].商业文化,2012,(2)
[2]刘永强. 浅谈我国电气自动化的现状及发展前景[J].黑龙江科技信息;2011,(02)
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【关键词】电气自动化控制系统 应用 发展趋势
中图分类号:F406文献标识码: A 文章编号:
一、前言
在如今的社会生活中,对电子自动化控制系统应用的领域越来越广泛,其智能化水平得到很大程度的提高,能够为人们的生活带来很大的便利性。并保证控制仪器设备的精准性,并实现大量数据的成功传输,在整个过程中,可以借助一定技术水平的通讯设备。电气自动化控制系统的功能在生活中体现出越来越大的价值,其不断应用于现代制造、医学研究、交通领域、航天飞行等领域。而且随着科技水平的提高,电气自动化水平也得到很大程度的提高,不断加入更多新因素,能够保证系统的智能化,并传输大容量信息数据。因此,提高我国电气自动化领域的水平是至关重要的,其作用性是不能磨灭的。
二、电气自动化控制系统的综合功能简述
电气自动化控制系统中各部分的关联与影响结合当前常用单片机组的运作模式及电气自动化的控制特点,可以将发电机上某一变压器组同电源等电气控制全部纳入ESC监控模式下。它的综合功效是:形成发变组断路器220kV,500kV的出口,从而隔断开关控制和操作;控制发电组厂高变以及励磁变压器的保护程序;形成包括启励和灭磁操作以及切换增减磁控制方式的操作组成的发电机的重要励磁系统;同时变组断路器出口将自动形成开关自动化并允许手动操作的同期并网;高压6kV厂用电源的监视及操作、厂用电压快切装置状态的操作、监视及低压自投控制装置;因为电力自动控制系统在发变组的主保护及安全自动装置部分要求必须全部实现在DCS中,目前尚未得到发展.不过值得肯定到是,已经和DCS要扣实现连接,可以通过这一系统进行追忆事故的实现,这也属于通讯信息自动化装置。
三、电气自动化控制系统的应用
1、信息集成化
在运行电气自动化控制系统时,主要采用的信息技术如下:一是不断延伸管理层面的方向,保证企业中的管理部门能够及时存取企业中人力资源、财务核算等信息数据,在整个过程中,要使用指定的浏览器,并进行有效的监督,对生产过程中的动态画面进行有效控制。并对企业生产过程中的重要资料进行及时掌握。二是,通过横向比较信息技术在电气自动化设施与机器、系统中的应用情况,能够更清晰的认识电气自动化的应用技术,不断发展微电子处理器技术,并突出结构软件在通讯技术中的应用。
2、监控方式集中化
将集中监控技术应用于电气自动化控制系统的综合设计中,没有严格要求控制站的防护行为,只是进行简单的防护。主要是保证单一处理器中集中了系统的全部功能,并能够进行综合处理。但是在整个过程中,会表现出较为明显的缺点,需要投入监控设备进行一定程度的监控,这些监控行为的增加也在一定程度上增加了目标对象的数量,从而增加了主机的压力,提高了电缆的投资力度。但是如果电缆长度超过预定的的最佳距离时,会对干扰系统的可靠性有很大程度的影响。
3、同步运行远程及现场监控
远程监控系统在现场总线的通讯速度要求方面,没有较高的要求,这会大大减少系统在电缆以及安装费用的消耗。但是构建全场电气自动化控制系统,则是相反的做法,需要采用现场总线的监控方式。在发展以太网与现场总线式的网络科技时,对电气自动化控制系统的智能性有很大的提高,提高其基础性,并保证其功能的实现和发展。现场监控的通讯总线是采用数据双向传输的方式,保证智能设备与自动化控制系统的串行连接。在连接中央控制室的PC、PLC、监控软件、CPU等,需要采用这根串行电缆,而且在连接远程仪表、变频器、马达启动器设备的过程中,也需要这条串行电缆,可见其重要性。中央控制器采用这种方式,能够在很大程度上提高信息数据采集的效率和完整性。而且现场总线的方式是多样的,不同的目标会设置不同的总线形式,其设置形式能够体现该区域的功能,并保证远程监控的实现。这在很大程度上保证各功能装置功能的独立性,并降低了使用费用,提高了系统的可靠性。如果系统中的单一装置出现故障或是连接问题,由于其独立性,因此系统的整体运行情况是不会受到影响的。
四、电气自动化控制系统的发展趋势
IEC61131 自颁布以来已经逐渐成为一个被各大控制系统厂商接纳的国际化标准。这自然是得益于OPC 技术的出现和Windows、Microsoft 平台的普遍使用和发展,才使得在电气自动化控制系统的未来发展中计算机占据重要地位并无可取代。计算机网络的广泛应用能够在很大程度上引发电气系统自动化的革命,并不断融合了IT平台与电气自动化系统。在整个过程中,也带动了电子商务的发展。电气系统自动化系统相关企业的管理层根据企业软件,对企业的人力资源、财务信息进行一定程度的管理。并实时监控企业的工作过程。自动化系统在应用视频处理技术以及虚拟的现实技术时,会产生很大程度的变化。软件系统不仅对单一设备有一定的作用,在转移设备系统的过程中,也发挥了一定的功能。在整个过程中,不断实现软件结构的合理性与发展空间,能够保证系统对通信数据的接收能力,并加大了对组态环境使用的要求,要能够保证有一定的统一性。对以上这些因素的要求也日益严格,这也在一定程度上不断提高和完善电气自动化系统,并保证其在更大的领域里得到应用。而且在改进系统的过程中要保证其创新型,能够体现更大的功能作用,对生产成本进行一定程度的降低,并提高系统的科学生产效率,在一定程度上与市场的需求进行适应,能够减少消耗,提高质量,实现各种合理的要求,这样才能在最大程度上保证电气自动化系统有更好的发展趋势。
五、结语
电气自动化控制系统整体的发展趋势是分散、开放的,而且存在信息化的特征。由于其分散性的存在,能够充分保证系统中各模块的独立性,即使某一模块出现故障,系统的整体运行情况也不会受到影响,这在很大程度上提高系统运行的安全可靠。而且通过外部接口实现内外部系统的网络连接,保证系统结构的开放性。自动化控制系统的特性不仅如此,还具有一定的信息化程度,能够保证信息的综合分析处理,从而实现网络科技与管理的统一管理和结合,在最大程度上提高电气自动化控制系统的功能。我国在考虑电气自动化控制系统的发展趋势时,需要充分考虑其稳定、健康发展情况,能够不断引进高新技术,并充分学习、巩固技术基础,在一定程度上发挥创新精神,从而保证和谐局面的开创,体现自动化控制系统的功能。
参考文献
[1] 贺家李、沈从炬,电力系统继电保护原理,北京: 中国电力出版社,1994.
[2] 范辉、陆学谦,电气监控系统纳入DCS的几点体会,电力自动化设备,2001.
[3] 薛葵,发电厂电气监控系统, 电力系统装备,2002 .
[4] 蒙宁海,火电厂厂用电系统监控方案的探讨,广西电力,2003.
[5] 周艳惠电气自动化控制系统的设计.[R】.中国新技术新产品,
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[关键词]电气工程;自动化;发展趋势;新技术;电网调度
一、电气自动化技术的特点
1、快速高效自动控制技术
系统在运行的过程中能够通特定的数据信息对相应的设备做出操作指令,发出的操作指令是能够即时到达的,由于如果设备不同的话,其设备的地址代码也不同,因而发出的指令十分准确,确保了精确操作,比起人工操作来说发生错误操作的概率是十分低的,因此该系统的操作是快速高效的自动控制技术,并且该自动控制技术具有十分良好的交互功能,其所具有的交互功能能够和控制中心进行数据信息的反馈,从而进一步确保了控制的精确和快速高效。
2、便于实现全过程全时段监控
自动控制技术的优势除了快速高效和精确之外,还十分便于实现全过程的全时段监控。人们所实施的电气工程是全天候24小时均需要不间断运行的,按照人们平常积累的经验来进行分析,在深夜等管理的盲区容易导致管理的疏忽,是电气故障的多发时段和区域,在这些容易发生故障的多发时段和区域,人们的传统的管理模式是难以实现全程的有效的监控的。而数字化的自动控制技术恰好弥补了这一缺点,可以对工程进行全过程全时段的监控,从而避免故障的发生,确保工程的正常运行,实现了对整个系统的高效、实时的控制和调配。
二、电气自动化技术的发展趋势
自动控制技术正趋向于智能化、最优化、协调化、适应化、区域化发展。在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用,保证了控制操作的高可靠性。在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。
自动化的发展则趋向于;①由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。②由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。③由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。④由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。⑤装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。⑥追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。⑦由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如管理信息系统在电力系统中的应用。
三、电气自动化新技术的应用
随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电气自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电气系统监测的发展,也会推动电气系统控制向更高水平发展。
1、电气系统的智能控制
智能电网技术是对技术的全面控制,在物理性质的基础上,智能电网技术有效结合通讯技术、传感技术、控制技术与信息技术等,促使新型电网结构的形成。同时涵盖发电、调度、配电等多个环节,将计算机技术的高效率充分发挥出来,并为控制系统稳定性的提升及调度系统与变电站自动化的实现提供强有力的保障。这种智能电网结构较为灵活,也是今后电网系统的重要内容。其作用为对布局不平衡矛盾进行有效缓和,通过计算机技术可以对电网结构进行优化,并扩大电网规模。
2、FACTS和DFACTS
各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FACTS装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,ASVC的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为ASVC是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。
DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。
3、电气工程中变电站的自动化
电气工程中的变电站应用的是自动化技术,其主要的目的在于取代人工操作、人工监视和电话通讯,并根据相应的情况来加强对变电站的监控能力,并且还可以实现在变电站上运行的水平和效率都有所提高。这也就是说,变电站中应用自动化技术就是为了全方位的,多层次的来监视变电站各种电气设备的运行状况,完成有效地控制。该自动化的特点有:以全微机化的设备来代替以前使用的电磁装置,并实现计算机屏幕化操作上的监视,在数据传输过程中实现自动化运行的管理和统计记录,是利用计算机电缆来代替电力信号的电缆来实现的。这也就是说电气工程中变电站自动化是电力现代生产中一项不可获取的部分,也是因为可以很好的满足变电站中的各项操作任务而成为了电网调度自动化中的一个不可分割的重要部分。
四、结束语
综上所述,随着国民经济发展速度的不断提升,人们对电的需求量越来越大,有效提高电气技术是确保人们正常生活的重要保障。通过国家扶持与大力倡导,计算机信息技术得到了快速发展,在电气系统中计算机技术得到了广泛地应用,为实现现代网络与计算机技术的实时监控与管理,必须不断完善电气系统,将计算机技术与电气技术进行有效结合,这也是我国电气技术发展的有效措施。
参考文献
[1]康涛.电力系统自动化发展趋势及新技术的应用[J].科技与企业,2012(21)
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[关键词] 配网自动化 配电监控 数据采集 发展趋势
供电企业实现配网自动化的主要目的在于:有利于在配电网正常运行时,通过监视配网运行工况,优化配网运行方式;有利于在保证供电可靠性的前提下,确保电力用户用电的时效性,满足电力用户的供电需求;有利于满足和确保供电的质量,符合高新技术装备和居民家用电器的要求,避免高峰低谷,电压幅值和频率以及谐波对用户所产生的不良影响;有利于降低电网的损耗,提高网络的供电能力,减少用户的停电机率;由于采用了自动化设备,当配电网发生故障或异常运行时,能快速隔离故障区段,及时恢复非故障区域用户的供电,缩短对用户的停电时间,减少停电面积,这样就有利于提高设备的故障判断能力和自动隔离故障、恢复非故障线路的供电条件;有利于提高配电网设备的自身可靠性运行能力,大大地减轻运行人员的劳动强度和维护费用;由于实现了配电系统自动化,可以合理控制用电负荷,从而提高了设备的利用率;采用自动抄表计费,可以保证抄表记费的及时和准确,提高企业的经济效益和工作效率,并可为用户提供自动化的用电信息服务。
1.我国配电自动化进展和存在问题
由于城网及农网的不断改造,在供电可靠性和供电指标已有很大提高的基础上,要继续提高供电自动化是必由之路。近年来许多城市都在不同层次、不同规模上对配电自动化工作进行试点,并积累不少经验和教训。通过近几年的实践,国内配电自动化系统的进展和存在问题主要有:
(1)配电自动化的关键设备由依赖进口逐步转向使用国产设备,FTU已有了国产的入网许可产品,其功能与性能价格比更有利于各供电部门选用。
(2)配电自动化由单纯的配电监控与数据采集(SCADA)系统加配电自动化(DA)转向具有DA、配电管理系统(DMS)、地理信息系统(GIS)等较完整的配电自动化实时及供电企业管理系统,配电主站系统也由借用调度主站系统逐步转向选择面向配电自动化应用的配电自动化主站系统。
(3)全网配电自动化的实现由通过重合器时序整定配合的方式逐步过度到通过馈线自动化终端(FTU)进行故障检测,结合通信技术进行故障隔离和非故障区域恢复供电。当然,重合器的功能应用到变电站10KV出口以及分之线上消除瞬时故障,仍然有意义。
(4)通信方式多样化。配电网通信有无线、光纤、专用电缆、载波等多种通行方式,但在主通信线路上更倾向于使用光纤,10KV配电线载波通信以及基于GPRS和CDMA的无线通信在配电网中的应用受到用户的广泛关注。
(5)GIS由孤独的静态设备管理系统逐步转向动态的实时GIS,将SCADA和地理信息有机地统一起来。
(6)DMS由需求不确定、功能繁杂逐步转向功能需求实用化,以及DMS与其他系统有机集成构造供电企业信息一体化方向发展。
(7)由于技术发展的需求,一次设备与自动化设备结合更加紧密,一次设备的厂家向二次自动化方向发展,二次自动化系统的厂家向一次设备方向发展。
(8)部分设备没有通过严格的质量测试,系统在恶劣环境下运行存在质量隐患。
(9)配电自动化系统的规划与配电一次网架的规划结合不够。
(10)配电自动化系统出厂实验和现场实验没有指导性的试验规范及验收标准。
(11)配电自动化系统及DMS集成面临网络安全的挑战。
(12)试点系统的规模不够,体现不出系统的整体规模效益。
(13)部分省公司以及全国电力系统城市供电专用工作网了一些配电自动化系统实用化的验收细则,有利于配电自动化系统实用化的发展,但是配电自动化系统的实用化仍然是一个长期的过程。
2.配电自动化的发展目标
许多供电企业都强烈要求制定配电自动化的各种标准,对投运的具体相当规模的城网配电自动化系统制定相应的实用化要求,进行实用化考核和实用化验收,以体现配电自动化系统的经济效益和社会效益。在总结配电自动化近年发展经验和教训的基础上,应在已颁布的《配电自动化系统功能规范》等行业标准和各省公司以及全国电力系统城市供电专业工作编制的验收导则的基础上,建立配电自动化系统性能测试方法和手段,并在此基础上搞好配电自动化实用化建设,作为当前配电自动化的阶段性发展目标。
笔者认为,《配电自动化系统功能规范》的基础思想是实时的配电系统监控和故障处理功能(DA)与配电管理功能(DMS)相结合的系统,最大程度地实现资源公用、信息共享,以使实时信息尽快地提供给管理应用,使管理信息方便地为实时系统服务。在总结这些经验教训的基础上对功能予以规范。功能分为基本功能和选配功能。基本功能是较为实用的,也是应该实用的;选配功能是为发展提高留有余地,并有利于使用单位因地制宜选用的。
3.配电自动化的应用技术
对于配电自动化实用化的建设,应在功能规范和验收导则的基础上,在系统性能测试方法和手段健全的前提下,制定可行的实用化验收细则。在实时系统中重点考核SCADA系统的连续稳定运行情况、馈线自动化(FA)动作可靠情况、出厂测试(FAT)和现场测试(SAT)的成功率。
在管理系统中重点考核配电GIS基础信息的准确率和及时更新情况,配电工区设计和操作人员真正应用图纸管理系统代替常规的CAD图纸,配电调度操作功能代替手工记录和操作。
至于配电高级应用软件以及配电管理中的其他业务流程管理,可放在第二步,当条件成熟后再逐步实用化。
实现配电自动化系统的应用技术主要有:
(1)FTU应能有效可靠地捕捉故障信息,并结合通信和算法来实现故障隔离及恢复功能,并实现配电自动化功能的分布、分层控制。
(2)系统通信方式的广泛支持性,通信速率和通信可靠性应满足配电自动化要求,系统通信结构应满足在一点通信故障时数据畅通,且配电自动化功能正常实现,并能解决因配电自动化系统信息最大而可能造成的信息“瓶颈”效应。
(3)FTU采用全工业级设计,满足户外恶劣环境运行要求,技术指标达到户外D2级标准(-40摄氏度~85摄氏度)。柱上开关与FUT在电气和结构上匹配,可靠接口,便于维修。
(4)具有通过FTU进行蓄电池在智能维护的功能,有效的延长蓄电池的寿命。
(5)配电主站采用开放式支撑平台技术,具体分布式运行管理环境,采用大型商业数据库作为历史数据库,实时数据库具有客户/服务器技术。应用软件通过软总线进行数据交换。
(6)DMS数据建模及设备编码考虑全局信息一体化建设的完备性和一致性,做到信息源头唯一,系统拓扑信息CIS/SCADA/DMA的一致性。负荷控制信息、客户服务信息、用电信息等其他系统信息,能有机地接入配电主站系统,共同构件全局信息一体化系统。
(7)配电SCADA系统与GIS应运软件之间在保证网络安全的基础上有效互通,使得实时信息在GIS中具有与SCADA系统相同的实时性,保持图元在不同硬件、软件平台上的一致性。
(8)通过中间件软件技术和工作流方式DMS流程化管理。
配电自动化系统的试验性能是保证实用化验收效果的关键。配电自动化系统涉及面广、系统集成度高,配电自动化系统试验是为了保证配电自动化产品在其形成的各个阶段的产品质量而进行的各种测试过程。
配电自动化系统产品的生命期大致可以分为产品研制、市场认可、供货与接入系统3个阶段。在每个阶段都有各自不同的测试与运行过程。在产品研制阶段,站端产品进行功能验证和型式试验,主站产品进行单元测试;在市场认可阶段,进行产品技术鉴定,取得入网许可证;在供货与接入系统阶段,进行FAT,现场投运前进行SAT。
3个阶段的每一个测试项目都必须有完整的测试计划、明确的初始条件、严格的测试过程和对测试结果进行有效评估。
关于建立配电自动化系统性能测试方法和手段,应考虑配电动模试验模型的建设。为了阐述配电模试验模型,本文以某公司建成的配电系统模拟仿真实验室为例介绍其功能。实验室模拟系统规模为6个电源点,35条分段线路,6个开闭所单元。系统可模拟正常运行时的各种工况,例如改变符合的大小和性质、改变负荷分布、操作开关改变系统送电的网络结构等。系统可根据现场实际保护配置情况来配置模型系统的保护装置,使系统自身的动作情况与配电自动化系统对系统的操作二者得到真实反映。系统可模拟电网运行中的各种故障情况,并可模拟配电网各种中性点接地方式的运行,包括中性点不接地方式和中性点经消弧线圈接地方式、中性点经小电阻接地方式。
配电动模试验模型将为系统联调和测试提供仿真配电网运行的实时数据采集及控制对象,是系统联调和测试可以在出厂前完整地进行,这对于提高开发和服务质量、减少现场服务工作量将产生明显的效果。
4.配电网自动化系统的发展趋势
配电自动化推广应用的时间不长,在实用化工作逐步推进和完善的同时,配电自动化的理论和技术有着广阔的发展空间。一些发达国家的配电自动化及配电管理系统已经从单纯的监控及故障建设发展到优化运行和提高效益。配电自动化技术发展中应特别关注的研究方向主要有以下两个方面。
(1)配电网优化运行决策支持系统
通过配电自动化的有效投运,可以缩小停电范围和停电时间,提高供电可靠性。但是,配电自动化系统要真正在系统中取得经济效益,除了提高供电可靠性,需要优化电网结构与运行方式,降低线路损耗,提高供电质量。
配电网优化运行决策支持系统的研究将为提高供电的经济性、优化运行方式提供一个有效的工具。配电网优化运行决策支持系统中将要研究建立配电网优化运行决策模型,综合利用各种配电网的在线和离线参数信息,通过优化运行决策模型的输入输出关系,反映配电网运行的在线工况与未来可能的运行方式和配电网的规划信息,计算出各种经济指标、安全指标,并得出各种可能的在线辅助决策方案及其模拟运行的效果。
(2)信息一体化大平台集成系统
配电网自动化及DMS是整个电力企业信息一体化集成系统的一个有机组成部分,而不是孤立的系统。在未来的配电自动化系统中,需要研究信息一体化大平台背景下的配电实时信息引擎机制,在支持IEC 61970 CIM(公共信息模型)和IEC 61968 UIB(企业集成总线)系统应用层互联模拟标准的同时,需要满足电力二次系统网络安全框架方案,以提供数据安全引擎机制作为数据应用的基础环节。
5.结束语
随着科技的不断发展,配电网自动化技术也会逐渐提升,工程走向实用化也是一个必然趋势;包括配电网优化运行决策支持系统和电力企业信息一体化集成系统也将会得到实现,只是还有待于我们不断的去努力。
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关键词:电力系统;自动化技术;
中图分类号: F407.61 文献标识码:A
1、电力系统自动化的发展趋势
1.1电力系统自动控制技术的发展趋势
电力系统在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、调和化、区域化发展;在设计剖析上日益要求面对多机系统模型来处置问题;在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论;在控制手法上日益增长了微机、电力电子器件与远程通信的运用;在钻研人员的构成上益须要多“兵种”的联合作战。
1.2整个电力系统自动化的发展趋势
由开环监测向闭环控制发展,比如从系统功率总加到AGC(自动发电控制);由高电压等级向低电压扩张,比如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统);由单个元件向部分区域以及全系统发展,比如SCADA(监测控制和数据采集)的发展与区域稳固控制的发展;由单一功效向多功效、一体化发展,比如变电站综合自动化的发展;装置性能向数字化、迅速化、灵便化发展,比如继电保护技术的演化;寻求的目的向最优化、调和化、智能化发展,比如励磁控制、潮流控制;由以进步运行的安全、经济、效力为完成向管理、服务的自动化扩张,比如MIS(管理信息系统)在电力系统中的运用。
2、电力自动化系统的构成
电力系统自动化是电力行业发展的高阶段,是电力行业不断增强新技术引入和应用的突出成就,当前的电力系统自动化首要包含以下设备与部件:
2.1系统调度自动化
电力系统调度自动化是当前电力系统中发展最快的技术范畴之一,它的首要功效构成为:电力系统数据采集和监控,其是实现调度自动化的基本与前提;电力系统经济运行和调度、电力市场运营和可靠性、发电厂运营决策等;变电站综合自动化等。电力系统调度自动化是电力系统自动化的核心和关键,对自动化系统的质量和稳固性有着主要影响。
2.2变电站自动化
变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术与信息处置技术等实现对变电站二次设备(包含继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置以及远动装置等的功效进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行状况实行监督、测量、控制与调和的一种综合性的自动化系统。变电站综合自动化是进步变电站安全稳固运行程度、下降运行保护成本、进步经济效益、向用户供应高质量电能的一项首要技术方法。
2.3配电网自动化
配电网长时间以来只能采取手工操作进行控制,自90年代起头逐步发展实现了一批功效独立的自动化,其以后的发展趋势必定走向基于先进通信技术的网络自动化。配电网自动化首要包含馈线自动化、自动制图/设备管理/地理信息系统以及配电网剖析软件,它是配电自动化的基本部分。和传统的自动化相比,基于信息技术的配电网自动化的关键在于下面3点:大量的智能终端、通信技术与丰厚的后台软件。针对国内配电网的具体状况,配电网自动化应当分期分批逐步发展完美,最后实现对配电系统资源的综合利用。
3、电力系统自动化技术
3.1基于GPS统一时钟的新一代EMS与动态安全监控系统
3.1.1基于GPS统一时钟的新一代EMS
目前应用的电力系统监测手法首要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪与侧重于系统稳态运行状况的监督控制和数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性剖析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于剖析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的剖析。
3.1.2基于GPS的新一代动态安全监控系统
基于GPS的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统和原有SCADA的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,首要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统与中央信号处置机四部分组成。采取GPS实现的同步相量测量技术与光纤通信技术,为相量控制供应了实现的条件。GPS技术和相量测量技术结合的产物PMU(相量测量单元)设备,正逐步取代RTU设备实现电压、电流相量测量(相角与幅值)。
3.2FACTS与DFACTS
3.2.1FACTS概念的提出
在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来进步电压质量与系统稳固性的时候,一种改变传统输电能力的新技术柔流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。
所谓“柔流输电系统”技术又称“灵便交流输电系统”技术简称FACTS,就是在输电系统的重要部位,采取具有单独或综合功效的电力电子装置,对输电系统的首要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性与更高的效力。这是一种将电力电子技术、微机处置技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以进步系统可靠性、可控性、运行性能与电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。
3.2.2FACTS的核心装置之一ASVC的钻研现状
各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的迅速开关作用与所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FACTS装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。
ASVC由二相逆变器与并联电容器构成,其输出的三相交流电压和所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳固电压,因此对电网电压的控制能力很强。和旋转同步调相机相比,ASVC的调节范畴大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗与旋转噪声,并且因为ASVC是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。
3.2.3DFACTS的钻研态势
随着高科技产业与信息化的发展,电力用户对供电质量与可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也和之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。
DFACTS是指应用于配电系统中的灵便交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其首要内容是:对供电质量的各种问题采取综合的解决办法,在配电网与大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。
4、结语
根据电力系统的实际运行状态与系统各部件的技术要求,为运行人员供应调控的指令,或能够自动对各部件进行调控。实现全系统分层次、分部分的综合调控,探索电力系统优质电力系统管理的最佳方式。电力系统实现自动化不仅能节省大量人力、物力、财力,而且还能下降电力系统事故的发生率,增长电力设备的使用寿命,综合进步与改善电力系统运行性能。
参考文献
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【关键词】电气自动化 控制技术 应用 发展趋势
随着经济社会的快速发展以及工业技术的不断提高,电气自动化产品在工业自动化领域得到广泛的应用。因此,研究和分析电气自动化控制系统的应用及发展趋势分析,对于加快推进电气自动化控制系统的广泛应用有着相当重大的意义。
1 电气自动化控制系统的特点
1.1 电子自动化在应用上具有方便性及快捷性
为了能够满足产品的智能化、自动化要求,电气自动化产品将计算机技术、电子技术以及网络技术集成在一起,这就极大的方便了人们的日常生活,在一定程度上推动了社会的进步,促进科学技术的发展。
1.2 电子自动化在应用上具有广泛性
经济的快速发展,改善了人们的生活质量,进而提高了人们的消费水平,加大了电气自动化产品的市场份额。从每天所坐的公交车的车门到上下楼使用的电梯等,电气自动化产品已逐渐渗入到了人们的日常生活当中,并且得到广泛的应用。
1.3 电气自动化控制系统的发展空间较大
电气自动化产品的自动化过程通常需要计算机来完成,因此其一般与计算机的发展相一致。随着信息技术的快速发展,自动化产品会更加人性化、智能化,所能完成的任务也会更多更快,发展空间也会更大。
1.4 高效率是电气自动化控制技术的重要特征
电气自动化控制系统的应用保障了工业生产过程的流畅性,克服了传统生产的弊端,提高了生产效率,从而解决了因人口的急剧增加而造成的工业生产压力。
2 我国电气自动化控制系统的现状
经过几十年的发展,我国电气自动化控制系统已经取得了很大的进步,逐渐缩小了与发达国家差距,但是仍有很多方面需要进一步完善。下面就从以下几个方面来阐述我国电气自动化控制系统的发展现状。
2.1 电气自动化工程分布式控制系统
在我国电气自动化工程分布式控制系统一般没有一个统一的行业标准,导致在维修时各厂家的电气自动化工程分布式控制系统难以互换;我国电气自动化工程分布式控制系统仍采用传统的模拟型仪表,可靠性差、维修麻烦;此外由于在我国电气自动化工程分布式控制系统还比较昂贵,难以实现其全面的推广。
2.2 电气自动化工程信息集成化控制系统
微电子处理器技术在电气自动化控制系统中的不断应用,使得通讯能力和应用都比较方便的同时环境变得至关重要,而界面设备不再明确。
2.3 电气自动化工程集中监控控制系统
目前,在我国集中监控的控制系统中通常将所有的功能都集中在一个处理器中来运行,导致其处理速度比较慢、效率比较低、主机可用空间不大。此外采用硬接线的隔离刀闸闭锁以及集中监控联锁,使得设备操作复杂、维修要求较高、出错概率更大,因此难以保障电气自动化工程集中监控控制系统稳定运行。
3 电气自动化控制系统的应用分析
3.1 电气自动化控制系统在农业生产方面的应用
我国是一个人口大国,加快农业生产是我国农业方面亟待解决的问题之一。近些年来,我国在农业生产中投入了大量的人力物力,电气自动化控制系统的应用加快了机械化的进程(如大型播种机、收割机、秸秆还田机),保证了粮食的大丰收。
3.2 电气自动化控制系统在工业的方面应用
自改革开放以来,我国的工业得到快速的发展,尤其在工业自动化方面。当然电气自动化控制系统的应用在这次变革中起到重大的作用,到目前为止几乎每个工厂都已经使用了电气自动化设备来生产产品,这就极大的保证了我国工业自动化水平的不断提高,加快了改革开放的高速发展。
3.3 电气自动化控制系统在交通方面的应用
现代社会的交通工具发生了翻天覆地的变化,电气自动化控制系统起到了不可替代的作用。现在几乎每一辆车的大部分元器件,从一个微小自动化控制开关到一个安全气囊都能看到电气自动化控制系统的应用。当然电气自动化控制系统不仅仅应用在车辆上面,路边的红绿灯系统、电子警察、测速器以及显示屏,电气自动化控制系统也得到了广泛的应用。
3.4 电气自动化控制系统在服务业方面的应用
近年来随着经济的快速发展,人们不仅基本上解决了温饱问题,同时对一些电子产品的要求也在不断提高,这就促进了自动化产品的不断的更新换代。从一个自动取款机就可以看到电气自动化控制系统的应用,极大的方便了人们日常生活。与此同时电气自动化控制系统在跑步机、按摩器、游乐园的游乐设施以及电梯方面的应用,更是给人们带来巨大的娱乐空间。
4 电气自动化控制系统的发展趋势分析
为了能够让电气自动化控制系统更加方便的给人们的日常生活带来便利和快捷,推进科学技术的发展,电气自动化技术必须不断的与其他技术进行融合,保障电气自动化控制系统向统一化、智能化、创新化方向发展。
4.1 电气自动化控制系统的统一化
电气自动化控制系统的统一化可以为自动化产品的设计、测试、使用以及维护带来很多方便。另外电气自动化控制系统的统一化还可以保障通讯的顺利进行、信息和数据的共享、减少产品成本。
4.2 电气自动化控制系统的智能化
电气自动化控制系统的智能化可以更好的满足使用者的要求,为他们带来更多的方便。随着电气自动化技术的不断融合,将会出现性能更好的自动化产品。
4.3 电气自动化控制系统的创新化
目前我国的电气自动化技术与国外的相比还有一定的距离,因此技术人员还需要不断的进行研发,使我国的电气自动化控制系统走向创新的道路。
5 结语
电气自动化控制技术在国民经济发展中发挥着极其重要的作用,能够有效地提高行业领域整体的自动化水平,特别是行业的运行管理水平、并且电气化控制系统可以大大节省企业的成本,提高设备、生产线等的可靠性。当前电子化自动控制系统在众多领域发挥着重要作用,未来电子自动化控制技术也必将有长足的进步和发展,为企业和国民创造更多的经济、社会效益。
参考文献: