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浅析电力系统及其自动化技术

时间:2022-10-28 13:18:03 来源:网友投稿

摘要:在电力行业中,电气工程中的电气自动化技术也普遍存在人们生活中,而加强电气自动化在电气工程之中的运用,可以保障企业实现自动化生产,进而提高经济效益和增强竞争力。电力系统及其自动化的应用,提高了电力系统服务的安全性和可靠性,使电力系统能够安全稳定的运行,推动电力系统及其自动化技术向更高的层次发展。

关键词:电力系统;原则;自动化技术

前言

电气自动化技术主要就是电气工程当中的一种常用应用技术,是在多种有着自动控制和自动检验功能基础上进行结合的技术,从而来实现电气系统的实时监测以及自动调节控制管理等。电力系统的自动化就是运用计算机网络技术实现对电力系统整体的监控,主要包括发电厂分散测控系统自动化、变电站的自动化以及电网调度的自动化,应用到自动化系统中的主要技术就是现场总线控制技术、主动的对象数据库技术以及光互联并行处理技术。它的技术目的就是为了不断的扩大供电范围,有效的增强供电的能力,提高供电服务的可靠性和安全性,以达到电力系统经济、可靠的运行,推动我国电力系统健康、稳定的向前发展。

1电力系统对自动化技术相关原则

电力工程建设系统中,电子自动化技将信息技术、电子技术以及电子通讯技术融为一体,它属于一种综合技术,是电力工程中电子系统实现远程监控及管理实现的有效途径,能够促进电子系统在运行中安全、平稳性。电力系统自动化运用分层控制的方法,在控制所、变电站、调度所和发电厂之间形成组织分层,根据管辖功能的范围,进行调控和分担,从而实现电力系统的合理、可靠、安全运行。把测量、保护和控制等方面综合起来运用,也是电力系统自动化技术的发展趋势,在提高了设备的可靠性的同时,减少了不必要的设备投入,节约了成本,而且使电力系统中的自动化技术向最优化、多元化发展。

1.1自动化技术在电力系统中要迅速准确的采集,监测以及处理电力系统中的部件,局部系统以及整个系统的运行情况,提供运行参数。

1.2自动化系统要根据电力系统中部件以及系统运行情况分析出电力系统运行的状况,为工作人员的调控工作提供方便。自动化的高级设备还需要具有自行调控的功能,帮助工作人员完成工作。

1.3自动化系统要调节电力系统中各个元件与各自系统的协调,分系统与整个电力系统的协调,要帮助电力系统在供电,安全,经济等方面的和谐统一。让电力系统能够在优质的环境中运行。

1.4电力系统对自动化技术的要求不仅仅是简单的系统之间的调节,同时还需要自动化系统帮助工作人员完成部分工作,减少工作人员的工作量。并且及时的发现电力系统出现的故障,及时的进行自我修整的工作,延长电力设备的寿命。如果发生较大的电力事故,系统无法进行自我修整时,需要自动化系统帮助电力系统做好分区域的工作,换句话说,就是避免电路之间相互感染,导致大范围的停电。

2电力系统自动化技术的主要工作流程

电力系统自动化技术的具体工作流程主要有下述三个方面:

2.1在电力系统自动化技术应用过程中,其基本流程是要求在指定中心位置处的调控中心,安装具有先进现代化功能的计算机,通过计算机向四周的网络系统进行辐射,并且以该中心的变电站、发电厂为核心,对信息服务和控制装置等进行合理设置,同时起到了一定的监控作用,使得整个立体化网络能够快速被覆盖,确保了指令以及信息的传输保持全面畅通。

2.2中心计算机的主要功能就是完成总体调控,其他相关监控设备的主要功能则是记录事故内容、编制相应的报表、系统异常事故的自动恢复操作、对设备进行操作以及常规操作下的自动化等。此外,在这一基础上最终要将控制部件作为核心,通过两个方面的结合,即计算机和计算机之间以及控制计算机和终端硬件装置之间的相互结合,在各个软件的运行处理中进一步扩大控制范围,深化自动化程度。

2.3电力系统自动化技术能够采用分层控制过程中的一些操作方式,也就是说自动化技术能够在变电站、发电厂以及控制所和调度所等不同的组织分层间,根据其具体的管辖功能和范围来实现综合协调的目的,同时还可以分担相应的控制功能,确保电力系统在运行过程中的经济性和可靠性。

3电力系统自动化技术应用

3.1现场总线技术应用

现场总线技术的最主要功能是将现场设备、控制终端、测量设备以及自动化控制装置等连接成一个可以实现监控功能的综合体,是实现电网智能监视和控制的基本条件之一;这种技术通过相关的通信设备以及传感器,将设备的运行状态数据进行采集、分析和整理,并通过通信线路传送到监控终端上,还可实现从监控终端到设备的控制命令的发送,双向数据传偷通道的建立为管理和维护人员带来了极大的便利,也大大促进了电力自动化技术在电力工程中的应用;现今现场控制总线技术仍然广泛应用于电力工程中,在节省投资、缩减建设成本和管理成本上,均发挥着重要作用。

现场总线技术在电力工程中起到了广泛且重要的作用,用于用户侧的电力自动化调度系统是基于现场总线进行底层通信的,底层设备的运行状态能够通过现场总体进行采集以及传偷,是上层调度能否实现功能的关键。

3.2微机实时保护系统应用

随着电力系统自动化技术的发展及微机保护装置的大量投入使用,电力系统对微机保护的要求不断提高,并且由于电力系统本身的特殊性,它需要微机保护装景具有强实时性、高可靠性和扩展性、更强的网络通信能力及更友好强大的人机交互界面。它们不仅对硬件要求高,而且对嵌入式软件的要求也不断增加,从而引进了嵌入式实时操作系统(RealTime Operating System 即 RTOS),这种操作系统可裁减的微内核结构、高效的多任务优先级管理、强的可移植性和扩展性以及微秒级的中断管理等,都更加有利于控制效率的提高,并且更容易满足这些方面的需要。自从20世纪80年代我国第一套微机线路保护投入运行到现在,微型机继电保护装置凭借其优越性在国内得到了广泛的认可和使用。随着微电子技术、计算机技术的发展,微机保护在硬件和软件两大方面仍然在不断地完善和发展。目前主流的发展技术是在微机保护中采用RTOS,以提高微机保护系统的实时性和可靠性。

3.2.1实时性更强。对继电保护装置而言,实时性是其首先要解决的问题。这是因为电网的安全稳定性通常在事故后几十到几百毫秒内就有可能受到严重威胁,并且过迟的稳定控制措施不仅起不到预想的作用,造成经济上的损失,甚至可能引起其它的安全问题。这里的实时性不仅指获得数据的实时性,而且还包括数据处理、分析、决策的实时性。嵌入式技术与实时性有着天然的联系。嵌入式系统常常要求能够预测外界事件,并在有限时间内做出响应。

3.2.2可靠性更高。传统的线性程序,在遇到很强干扰时,程序在任何一处断线都会引起死机,只能依靠硬件的最后防线看门狗复位,重新启动系统。如果系统采用了RTOS,这种干扰可能只是引起若干个进程被破坏,可以用另外的进程对其进行修复。RTOS不仅可以将应用程序分解成若干独立的任务,而且可以另外启动一个监控进程,监视各程序运行状况,遇到异常情况时采取一些措施,可以像在UNIX中自动将有问题的进程终止掉,再调用另一个进程将任务修复,从而使系统的可靠性大大提高。

3.2.3可扩展性更好。目前大多数的嵌入式系统的开发语言都采用C/C++(也包括少量的汇编语言)因此灵活性好,可移植性强;另外采用模块化设计,这不仅可以方便生产调试厂家,而且可以解放用户。当一个模块出现问题时,只需要换一块新的就成;当需要增减某项功能时,也只需要增减相应的模块即可。

3.3变压器的设备在线状态监测

随着电力系统容量的增大和电网规模的扩大,使得人们的生产和生活对电力系统稳定运行的依赖性越来越大,而这对电力设备的正常工作从客观上也提出了越来越高的要求。所以保障供电的可靠性、降低设备的故障损耗成为目前供电企业的重要任务之一。设备检修是电力系统提高供电设备的可靠性,降低设备故障损耗和维护设备的主要手段。设备检修主要包含两方面:即设备的检查和修理或者说维护。电气设备的检修维护大致经历了故障检修、定期检修和状态检修三个阶段。要实现电气设备的状态检修,最基本的是要实现状态监测,要对电气设备的运行状态进行实时地、全面地、真实地掌握,并及时的检测出电气设备在运行中各种状态参数及其变化趋势。这样才能对设备可能存在的缺陷及故障进行准确的分析和判断。状态监测包括离线监测和在线测两种方式。所谓离线检测就是在电气设备停运进行各种试验检测,比如传统的预防性试验等。而在线检测则是使用传感器、计算机以及信息通讯技术在电气设备运行或带电的情况下进行实时监测。变压器在线监测系统作为一种实时监测的预防性手段,可以随时掌握变压器的真实状况,使变压器检修维护从离线、定期检修的固定模式,向以预防性实验为主的状态检修方向转变。

4结语

电力系统与人们的生活息息相关,同时也关乎整个国民经济的发展,电力系统自动化技术对于电力系统的稳定、安全和高效运行起着关键作用。随着社会经济的不断发展,应不断加强对电力系统自动化技术的研发和推广,不断提高电力系统自动化水平。

参考文献:

[1]洪秀平.浅论电力系统及其自动化技术的应用能力[J].科技致富向导,2010(05)

[2]刘芳.电力系统自动化技术应用浅析[J].经营管理者,2010(4)

[3]陶毅.电力系统及其自动化的发展方向研究分析[J].科技风,2012(08)

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