探討電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用
電力系統(tǒng)中變電站與輸配電線路是聯(lián)系發(fā)電廠與電力用戶的主要環(huán)節(jié)，下面是小編搜集整理的一篇探究電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的論文范文，歡迎閱讀參考。
【摘 要】本文結(jié)合作者多年來(lái)的工作實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，主要對(duì)應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行了探討，并闡述了該技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，希望能夠?yàn)榇龠M(jìn)我國(guó)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展提供一定的指導(dǎo)意義和借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化;發(fā)展趨勢(shì);應(yīng)用;發(fā)展方向
引言
隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)的作用也越來(lái)越重要。雖然我國(guó)對(duì)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的電氣自動(dòng)化技術(shù)研究起步比較晚，但是近年來(lái)還是取得了一定的成績(jī)。當(dāng)然，目前國(guó)內(nèi)的這些技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)水平相比，仍存在比較大的差距。所以，對(duì)應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的電氣自動(dòng)化技術(shù)展開(kāi)研究已經(jīng)迫在眉睫。
一、自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)
自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于;①由開(kāi)環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展，例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)。②由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展，例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。③由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展，例如SCADA(監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。④由單一功能向多功能、一體化發(fā)展，例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。⑤裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展，例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。⑥追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展，例如勵(lì)磁控制、潮流控制。⑦由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展。由于我國(guó)電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化技術(shù)起步較晚，在很多方面與國(guó)外技術(shù)水平還有很大差距，所以需要我們?cè)趯W(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，研究和開(kāi)發(fā)更加符合我國(guó)國(guó)情的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。
二、電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
1、電力一次設(shè)備智能化。
常規(guī)電力一次設(shè)備和二次設(shè)備安裝地點(diǎn)一般相隔幾十至幾百米距離，互相間用強(qiáng)信號(hào)電力電纜和大電流控制電纜連接，而電力一次設(shè)備智能化是指一次設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)考慮將常規(guī)二次設(shè)備的部分或全部功能就地實(shí)現(xiàn)，省卻大量電力信號(hào)電纜和控制電纜，通常簡(jiǎn)述為一次設(shè)備自帶測(cè)量和保護(hù)功能。如常見(jiàn)的“智能化開(kāi)關(guān)”、“智能化開(kāi)關(guān)柜”、“智能化箱式變電站”等。電力一次設(shè)備智能化主要問(wèn)題是電子部件經(jīng)常受到現(xiàn)場(chǎng)大電流開(kāi)斷而引起的高強(qiáng)度電磁場(chǎng)干擾，關(guān)鍵技術(shù)是電磁兼容、電子部件的供電電源以及與外部通信接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)問(wèn)題。
2、變電站自動(dòng)化
電力系統(tǒng)中變電站與輸配電線路是聯(lián)系發(fā)電廠與電力用戶的主要環(huán)節(jié)。變電站自動(dòng)化的目的是取代人工監(jiān)視和電話人工操作，提高工作效率，擴(kuò)大對(duì)變電站的監(jiān)控功能，提高變電站的安全運(yùn)行水平。變電站自動(dòng)化的內(nèi)容就是對(duì)站內(nèi)運(yùn)行的電氣設(shè)備進(jìn)行全方位的監(jiān)視和有效控制，其特點(diǎn)是全微機(jī)化的裝置替代各種常規(guī)電磁式設(shè)備;二次設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化，盡量采用計(jì)算機(jī)電纜或光纖代替電力信號(hào)電纜;操作監(jiān)視實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)屏幕化;運(yùn)行管理、記錄統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。變電站自動(dòng)化除了滿足變電站運(yùn)行操作任務(wù)外還作為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化不可分割的重要組成部分，是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
3、電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)
通過(guò)將傳感器技術(shù)、光纖技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)以及模式識(shí)別技術(shù)等結(jié)合起來(lái)，針對(duì)電氣設(shè)備絕緣監(jiān)測(cè)方法和故障診斷的機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的基礎(chǔ)研究，開(kāi)發(fā)了發(fā)電機(jī)、變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備、電容型設(shè)備和直流系統(tǒng)等主要電氣設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，全面提高電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。
4、適應(yīng)光電互感器技術(shù)的新型繼電保護(hù)及測(cè)控裝置。
自從電力系統(tǒng)采用光電互感器技術(shù)后，與之相關(guān)的二次設(shè)備，如測(cè)控設(shè)備，繼電保等裝置的結(jié)構(gòu)與內(nèi)部功能將發(fā)生巨大的變化。首先節(jié)省了裝置內(nèi)部的隔離互感器、A/D 轉(zhuǎn)換電路及部分信號(hào)處理電路，從而提高了裝置的響應(yīng)速度。但需要解決的重要關(guān)鍵技術(shù)是為滿足數(shù)值計(jì)算需要對(duì)相關(guān)的來(lái)自不同互感器的數(shù)據(jù)如何實(shí)現(xiàn)同步采樣，其次是高效快速的數(shù)據(jù)交換通信協(xié)議的設(shè)計(jì)。
5、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的應(yīng)用。
電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化核心環(huán)節(jié)就是利用電網(wǎng)調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，形成一個(gè)完整的電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)中包括：工作站、服務(wù)器、大屏蔽顯示器、調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電場(chǎng)、打印設(shè)備、變電站終端設(shè)備等等。
三、電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向
電氣自動(dòng)化技術(shù)為電力系統(tǒng)的高校運(yùn)行提供了有效的助力，通過(guò)進(jìn)一步對(duì)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行完善，不難發(fā)現(xiàn)，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是綜合化。通過(guò)對(duì)各種技術(shù)的歸集整合，綜合使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行生產(chǎn)控制的優(yōu)化提升。具體的綜合化之路，也朝著兩個(gè)方向發(fā)展。
1、朝著國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的方向發(fā)展
新的電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)更高程度的應(yīng)用，使得電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用體現(xiàn)出一種普及化的狀態(tài)，具有代表性的是IED電力自動(dòng)化技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)廠家對(duì)管理信息的共享和操作，是一種性能優(yōu)良的電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，為了規(guī)范這一系統(tǒng)的應(yīng)用，國(guó)際上對(duì)這種自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用出臺(tái)了一些特定的使用標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)的研究人員在推動(dòng)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用中主動(dòng)將這種技術(shù)向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)靠攏，以便該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用和推廣有一個(gè)更好的前景，目前已經(jīng)按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始了電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研發(fā)。另外，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的大規(guī)模應(yīng)用，也必將推動(dòng)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為代表的現(xiàn)代信息及通信控制技術(shù)在智能控制工作中的應(yīng)用進(jìn)展，構(gòu)成國(guó)家電力系統(tǒng)控制的主干。未來(lái)，多媒體、計(jì)算機(jī)、通信等技術(shù)也都將被吸納成為現(xiàn)代電氣自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。這些技術(shù)的綜合應(yīng)用也必將推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用更加深入。
2、全控型電力電子開(kāi)關(guān)的發(fā)展。
電力系統(tǒng)的運(yùn)用器件隨著時(shí)代的進(jìn)步不斷更新，從最初的晶閘管發(fā)展到二代全控式器件直到第四代電子元件，期間的發(fā)展正好說(shuō)明了技術(shù)的進(jìn)步所帶來(lái)的電力方面的突破進(jìn)展。那么由于傳統(tǒng)的器件存在一些不易控制的缺點(diǎn)，而全控式的電子開(kāi)關(guān)就促進(jìn)了可控性，同時(shí)由于其電流密度較大而且開(kāi)關(guān)速度相對(duì)較低，使得電路在處理方面變得更為方便，由此全控型電子開(kāi)關(guān)的應(yīng)用就可以促進(jìn)電流的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)，同時(shí)可以整合檢測(cè)等等流程，這是未來(lái)電氣自動(dòng)化的一個(gè)應(yīng)用，而且必將對(duì)中國(guó)電氣自動(dòng)化的發(fā)展起到很好的推動(dòng)作用。同時(shí)，對(duì)待全控型開(kāi)關(guān)，要不斷完善其弱點(diǎn)，針對(duì)不足進(jìn)行改善，創(chuàng)新新一代電子開(kāi)關(guān)技術(shù)，為電力系統(tǒng)注入新的科技力量。
3、電流控制技術(shù)的更新。電流控制技術(shù)主要用于分離定子電流的磁場(chǎng)，從而分別對(duì)電流磁場(chǎng)進(jìn)行控制。電流控制技術(shù)的發(fā)展將更好的服務(wù)于定子電流磁場(chǎng)的分離，從而可以加大電流的控制，促使管理技術(shù)的更新。電流控制技術(shù)的應(yīng)用是一種控制電流的新型管理方法， 管理手段可以發(fā)揮直接的效用，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便易懂，這種方法的應(yīng)用將大大促進(jìn)電力系統(tǒng)的完善。
4、通用變電器的使用。通用變電器的使用可以促使自動(dòng)化控制效率的提升，操作性較強(qiáng)，可控性較為明顯。在未來(lái)的電力系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中，通用變電器的大量使用會(huì)不斷提高系統(tǒng)的操作效率，同時(shí)會(huì)增強(qiáng)系統(tǒng)的可控性，由此服務(wù)于電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展。
結(jié)語(yǔ)
電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用起到了助力作用，在自動(dòng)化技術(shù)的支持下，電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率更高，服務(wù)質(zhì)量得到了提升。科技是第一生產(chǎn)力的優(yōu)勢(shì)在電力企業(yè)中得到顯現(xiàn)。隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，這些高端的信息科技產(chǎn)物也將在未來(lái)得到更為完善的應(yīng)用，從而為我國(guó)的基礎(chǔ)事業(yè)發(fā)展提供更大的助益。
參考文獻(xiàn)
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