時間:2022-04-29 17:57:45
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電力系統自動化,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:
隨著信息化水平的不斷提高,電力系統自動化調度的水平將會越來越高,電力系統傳輸、處理電力信息的能力將會越來越強,對于故障信息的分層處理的效率也將會越來越高。實行電力系統的自動化調度,可以對電力信息進行規范、有序地管理,提高信息的利用價值,縮短事故處理的時間,保證電力系統的迅速恢復,提高電力系統供電運行的經濟效益和社會效益。在我國的電力系統調度中,尤其是對遠距離高壓直流電的傳輸,傳統的電力系統自動化調度模式已經不能適應這種情況,電力系統的高度運行性對電力系統調度提出了更高的要求。由此了更新型的自動化調度理念誕生。
1 電力系統中自動化調度的發展現狀
隨著人們對電力系統需求量的增大,社會的發展,科技的進步都將對電力系統自動化調度起到積極的促進作用。電力系統的自動化調度使電力工作人員的工作變得更加地簡便、有效,對電力系統的運行實行全方面地監控,保證電力系統供電運行的可靠性。
在電力系統自動化調度中,最早是應用電子載波的明線傳輸,在科技發展的輔助下,漸漸使用微波等通信手段,現在已經采用光纖環網來載波通信,提高電力系統自動化調度運行的有效性、快速性,同時保證了電力系統自動化調度傳輸信息的質量與準確,為電力系統的發展打下堅實的基礎。
目前,國內一些電力自動化調度系統,為了保證電力傳輸能在發生故障時正常運行,多數采用雙網、雙機的配置方式來保證電力系統運行的可靠性。但是,這種配置只能解決系統內部故障,一旦發生自然災害導致的系統全面停工的情況,當前的電力系統自動化調度,就不能有效地對電力系統實行監視、控制的功能。
隨著計算機網絡技術的發展,自動化調度連接到網絡上,實行綜合自動化監控電力系統內部的各個設備的運行情況,真正實現電力系統自動化調度,使經濟效益與社會效益都達到最大。
2 電力系統中自動化調度的必然性
在電力系統自動化調度中,數據采集與監控、計算機系統是自動化調度的基礎。自動化調度系統在對電力系統信息的收集、處理中,同時兼顧電力系統的監控、安全分析等職責,以達到電力系統運行水平提高的目的。另外,實行電力系統自動化調度,還可以對電力系統實施經濟調度,通過計算機的輔助計算,降低電力系統運行的成本。
作為監控電力系統運行情況的電力系統的自動化調度,它對國家、社會都有其不可替代的作用。首先,我國西電東送、全國電力系統聯網的建設,使電力系統的運行越來越復雜,出現問題的幾率越來越高。在人力達不到的情況下,實行自動化調度是電力系統建設的大勢所趨;其次,隨著人們對電力的需求量不斷升高,電力市場將會不斷地發展,自動化調度在電力市場中的經濟效益也將不斷提高,適應了電力市場的發展;最后,自動化調度最主要的作用是實現電力系統的無人自動化調度,保證電力系統運行的安全性,在這種環境下,自動化調度對保證國家電力系統的安全性有重大作用。
3 電力系統中調度自動化的合理設計
隨著計算機網絡的普及,電力系統將發展為巨型聯網的發雜系統,常規性的分布式自動化調度已經不能適應龐大的信息數據的收集、處理,所以應該建設更進一步的自動化調度系統。
3.1 自動化調度有關原則
在自動化調度處理電力系統故障的設計中,應該注意一下幾點原則。建設規劃性:自動化調度中心必須及時對可能實現的應用提出預期目標;數據完整性:在電力系統中的信息是根據區域進行自動化調度的,因而在對于電力系統信息的處理上應該注意其完整性,通過故障錄波器進行信息補充;系統安全性:確定故障錄波器錄入數據的安全性,避免自動化調度做出錯誤調度;信息流程規范化:嚴格監控變電站的信息流動,調度信息流程,使其向規范化發展。
3.2 故障信息自動化調度
在電力系統運行中,系統內部或者由于環境影響,都有可能產生電力系統故障問題。自動化調度在處理電力系統故障時,應該以分層過濾為原則,過濾冗余信息,將直接反應故障的信息送到調度中心進行處理,但是在變電站應保留原始信息。自動化調度系統針對不同的故障信息,進行有效地計算、處理,實現信息的訂購與機制,及時有效地解決電力系統故障。
在故障信息的計算、處理過程中,系統應該按照統一規劃、分步實施、逐步完善原則進行,主站在信息不完整情況下,進行可能實現的應用做出合理的預期;在故障信息系統中設置故障錄波器,補充事件量信息,為自動化調度做準備;任何情況下都要把安全設計放在首位,設置設備監控裝置,對保護設備的定值變更、信號復位等進行監控,保證自動化調度的安全性。
3.3 多層自動化調度系統
集中自動化調度往往會暴露一些信息處理準確性與迅速性的問題,為了解決這種問題,現代化的大型電力系統普遍采用多層自動化調度系統,對電力系統的運行可靠性進行監控。多層自動化調度系統將電力系統調度中心加以分層,主調度中心主要負責分配電力系統的調度任務,區域和地區調度中心則負責相關區域的電力信息調度,以保證各區域電力系統的正常運行。
在多層自動化調度中,首要的是注意自動電壓的控制。多層調控將電壓調節分為一、二、三級調節,實行電壓的快速、無規則變化與變化的自動化相結合的自動化調度。但是由于存在電壓分散測量誤差,所以以后的多層自動化調度系統的研究方向即為減少電壓分散測量誤差,實現電力系統自動化調度的低成本、高效性運行。
4 實行電力系統中自動化調度的有效實例
1965年紐約大面積停電事故的發生,使人們認識到電力系統自動化調度的重要性,從而開始加大建設電力系統自動化調度的力度。電力系統的自動化調度的建設涉及到很多的技術問題,包含工業控制、計算機網絡、通信等技術,這些技術為電力系統自動化調度的建設提供了有力的保障,隨著科技技術的發展,電力系統自動化調度的建設也將越走越遠。
在安徽六安供電公司的調度中心,電力系統采用了SCADA系統進行調度自動化設計。它可以對電網功率、溫度等參數進行監控,同時開放網絡界面,加入了人工監控;簡化了系統語句,使可編譯功能的實施更加順暢;對自動化調度的安全、穩定性實行了雙保險。采用SCADA系統要求調度員的業務水平要高,對調度過程中的數據等計算、處理更加熟練,自身的專業素質也要隨著系統的不斷升級而不斷加強,以便適應調度自動化的發展。
較為先進的自動化調度設計還有EMS系統,它將生產、運行、管理為一體,融入了眾多新生技術,設計自動報警系統、計算機運行系統等,為電網的預警、調度方式、狀態等作出快速評估,并且直觀地進行智能調度策略、數據挖掘等,為電網的可靠性、安全性、穩定性作出貢獻。
這些電力系統調度自動化的設計,主要目的都是要減輕工作人員的勞動力,比如,計算機聯網、智能預警系統的裝備等,還有系統自動化數據處理系統,降低事故的發生率,保證電力系統的安全、穩定、可靠。
5 結束語
在我國的電力系統調度理念中,將減少能源消耗,實行輸電與配電的協調運行,保證電力系統的安全、優質、經濟的運行作為目標,并且努力實現電力系統的自動化調度,為電力系統的穩定、安全運行做出貢獻。
參考文獻:
[1] 杜海紅,李薇.電力系統調度自動化的優化設計[J].北京電力高等專科學校學報(自然科學版),2011,(03).
關鍵詞:電力系統;自動化;監控技術
中圖分類號:TM713
前言
根據變電站自動化監測系統特點,電力系統自動化系統一般是指電工二次系統,即電力系統自動化指采用各種具有自動檢測、決策和控制功能的裝置并通過信號系統和數據傳輸系統對電力系統各個元件、局部系統或全系統進行就地或遠方自動監視、協調、調節和控制以保證電力系統安全穩定健康地運行和具有合格的電能質量。
1變電站電力系統自動運行中存在的技術問題
1.1后臺監控機運行中存在的技術問題
目前,關于在小型變電站是否設置后臺監控機有兩種觀點:一種是設置后臺監控機,一種是不設置后臺監控機。前一種觀點是認為當前變電站仍然是有人值班或少人值班,設置后臺監控機便于現場監控和管理,便于監控保護系統的安裝和調試,便于保護定值的試驗、調整和事故記錄的查詢等;后一種觀點是認為變電站將最終變成無人值班形式,故無需設置后臺監控機。實際上,由于一次設備狀況以及舊的變電站改造等問題,有不少地方尚未建立調度自動化系統和不能立即實現無人值班等原因,目前新建和改造的變電站很多仍然設置值班人員,即使以后能夠實現真正的無人值班,也還需較長一段時間,因此,從實際需要出發,變電站應設置后臺監控機,所以在訂購變電站自動化系統時,應同時訂購后臺監控機及相應監控軟件,防止不能滿足實際需要而重新訂購,增加投資。
1.2保護監控系統運行中存在的技術問題
目前,在一些變電站的保護監控系統不具有故障濾波裝置。作為變電站自動化系統,故障濾波裝置應是必備一種裝置,當配出線發生故障跳閘時,故障濾波裝置能夠記錄故障跳閘前后10或更多周波內電流的變化以及故障電流值,便于分析故障原因。
1.3遠動數據和信息發送中存在的技術問題
一些變電站自動化系統的遠動數據和信息是通過后臺監控系統發送到調度主站,當后臺監控系統不能正常工作時,則遠動數據和信息的發送不能發送,這種方式不利于遠動數據和信息的發送,應在保護和監控系統的通訊單元直接向調度主站發送遠動數據和信息,不受后臺監控系統控制。由于遠動數據和信息的發送受后臺監控系統的控制,曾經有變電站由于后臺監控機不能正常工作而停止向調度主站發送遠動數據和信息。這種情況只能由生產廠家來給以處理。
2變電站自動化系統的選擇
2.1系統的組網結構
選擇合理的系統組網結構型式,是成功設計的前提。由于國內尚未制定出完善的變電站自動化系統的標準和相關的規程,再加上研制、開發廠家的起點不同和基本指導思想的差異,可以說目前市場上這一領域是“百花齊放”。盡管有些產品的系統構成和功能已達到比較理想的程度,但作為工程實用產品,還必須針對當地運行管理部門的實際情況,進行一些適當的調整。目前仍以RS-485網絡構造的分層分布式監控保護系統、“一對一”模式為主流,雖然有的觀點認為控制保護單元裝置分散布置于被控對象上,當監控系統死機或發生故障時,可能會因為走錯間隔而造成不必要的誤操作或延誤操作時間,但這一問題可以通過完善綜合操作系統得以解決。分層分布式系統結構模式的優點是:①可靠性高,各個單元模塊集測量、保護、控制、遠傳等功能于一體,既相互獨立,又相互聯系;②減少了設備的投資,各個單元模塊與上位機之間僅需屏蔽雙絞線連接即可;③抗干擾能力強。
2.2后臺操作系統(監控系統)的選定
后臺操作系統是變電站自動化系統成功的關鍵。隨著自動控制技術、通信技術、多媒體技術的不斷發展,用戶對后臺操作系統的要求也越來越高、越來越多樣化。選擇時主要考慮以下幾個方面:
(1)先進性與繼承性。在計算機技術日新月異的今天,選擇后臺操作系統要有發展的眼光,如DOS操作系統很快被Windows95取代,而現在真正32位的Windows98卻成為主流。這并不是說一味地追求升級,而是要把系統的穩定性、可靠性和設備的安全性放在第一位,這一點一定要謹慎。盡量選用一些已有運行經驗和發展前景的成熟產品、新技術,如防死鎖和交流采樣自適應同步等技術。
(2)系統的完整性和開放性。選擇后臺綜合操作系統時,系統功能的完善性是重要的抉擇條件之一,如是否采用了先進的防死鎖技術、是否留有與五防閉鎖裝置的接口、是否包含必要的通信軟件、“四遙”軟件等。隨著變電站運行管理水平的不斷提高,在不影響監控系統可靠性的前提下,還要求系統的管理功能比較完善,如增加設備資料情況、運行日志管理,繼電保護定值及動作情況統計分析管理,電能計量管理等管理模塊。另外,后臺操作系統的開放性也是考察的重要條件之一,因為任何一個變電站在建成之后并不是一成不變的。例如,一些用戶在運行一段時期之后會有增加一臺變壓器、母線變色、修改運行數據、報表修改等需要,這就要求后臺操作系統有很好的開放性。
3變電站電力系統自動化的技術的應用
3.1神經網絡控制技術的應用
由于神經網絡具有本質的非線性特性、并行處理能力、強魯棒性以及自組織自學習的能力,所以受到人們的普遍關注。神經網絡是由大量簡單的神經元以一定的方式連接而成的。神經網絡將大量的信息隱含在其連接權值上,根據一定的學習算法調節權值,使神經網絡實現從 m維空間到n維空間復雜的非線性映射。目前神經網絡理論研究主要集中在神經網絡模型及結構的研究、神經網絡學習算法的研究、神經網絡的硬件實現問題等。
3.2 模糊邏輯控制技術的應用
模糊方法使控制十分簡單而易于掌握,在家用電器中也顯示出優越性建立模型來實現控制是現代比較先進的方法,實踐證明它有巨大的優越性。模糊控制理論的應用非常廣泛。例如我們日常所用的電熱爐、電風扇等電器。這里介紹用模糊邏輯控制器改進常規恒溫器的例子。電熱爐一般用恒溫器來保持幾檔溫度,以供烹飪者選用,模糊控制的方法很簡單,輸入量為溫度及溫度變化兩個語言變量,每個語言的論域用5組語言變量互相跨接來描述。
3.3專家系統控制技術的應用
專家系統在電力系統中的應用范圍很廣,包括對電力系統處于警告狀態或緊急狀態的辨識,提供緊急處理,系統恢復控制,非常慢的狀態轉換分析,切負荷,系統規劃,電壓無功控制,故障點的隔離,配電系統自動化,調度員培訓,電力系統的短期負荷預報,靜態與動態安全分析,以及先進的人機接口等方面。雖然專家系統在電力系統中得到了廣泛的應用,但仍存在一定的局限性,如難以模仿電力專家的創造性。
3.4線性最優控制技術的應用
最優控制是現代控制理論的一個重要組成部分,也是將最優化理論用于控制問題的一種體現。線性最優控制是目前諸多現代控制理論中應用最多,最成熟的一個分支。有專家提出了利用最優勵磁控制手段提高遠距離輸電線路輸電能力和改善動態品質的問題,取得了一系列重要的研究成果。該研究指出了在大型機組方面應直接利用最優勵磁控制方式代替古典勵磁方式。另外,最優控制理論在水輪發電機制動電阻的最優時間控制方面也獲得了成功的應用。
4結論
電力系統自動化控制技術近年來得到了快速的發展,并在電力行業展示出其獨有的魅力,自動化控制技術的改進和自動化元器件性能的提高,對電力系統的穩定性、安全性和經濟性起重要的作用。
參考文獻:
[1]汪秀麗.中國電力系統自動化綜述.水利電力科技,2005.
關鍵詞:電力系統;調度技術;自動化;安全
隨著國民經濟的發展,人民生活水平的提高促使了用電量的不斷增漲,與此同時對于電能質量、可靠性、安全性和穩定性也提出了新看法。在這種社會發展形勢下,供電企業做好電力調度工作尤為關鍵,其調度自動化系統的應用也越來越發揮出其重大優勢。
一、電力調度自動化系統分析
經過國內外社會發展實踐表明,現代化電力系統管理的基礎在于調度自動化,開展調度自動化工作可以有效的提高電力系統的安全性、經濟性和穩定性,也有助于提高電能質量,增加企業經濟效益和社會效益,同時達到電能高效利用的目的。
1、電力系統自動化
電力系統自動化主要指的是在工作中采用各種具備自動計數的監測設備、決策方案、控制功能的裝置和通信信號系統來數據傳輸和管理的電力系統元件、系統組成來進行監控、調節、控制,以保障電力系統運行安全、高質、穩定運行,從而為人們生活和工作提供充足的電能。
2、電力調度自動化
截至目前,電力系統已成為社會發展中的核心環節,而電力調度自動化則是電力系統中最為關鍵的內容,也是電力系統自動化的一部分。在目前的社會發展中,我們常說的電力調度自動化主要指的是在工作中以計算機技術為核心、以信息技術為平臺形成的電網監控調度自動化系統,其基本在構成按照功能和組成可以分為以下環節:
2.1、信息采集和命令執行環節
信息采集和命令執行子系統是整個電力調度系統中的初始階段,是電廠、變電站運動終端的主要構成。而運動終端與主電站配合能夠形成一個功能齊全、準確的數據采集系統,從而形成一個系統的實時參數,在遙信方面的主要功能在于采集并傳送極端保護器的動作信息、參數和斷路器的狀態信息。
2.2.信息傳輸子環節
信息傳輸環節是實現電力調度自動化的主要設施,是信號傳遞媒介,一般在目前的工作中,按照信息傳輸子系統的通道結構我們可以將其分為模擬傳輸系統和數字傳輸系統兩個不同組成環節。
2.3、信息收集、處理和控制環節
為了實現對電力系統調度自動化的管理和控制工作,在目前的管理工作中我們可以通過從技術標準、管理策略方面入手,為實現對整個電網進行監測和控制功能,需要在工作中收集分散在各個發電廠和變電站的實時信息,并對這些信息及時的加以歸納和總結,并將結構顯示給調度員,產生相關的系統控制方法。
二、電力調度系統的自動化功能
通過對調度自動化系統進行開發利用和整理,使得電力公司調度系統能夠形成一個信息可靠、暢通性能好、主站處理功能完善、監控功能合理的綜合性整體,從而為電力系統的安全、經濟、高效運行提供扎實的技術保障。
1、電力系統的監控功能
在目前的電力調度系統中,對電力系統進行監視和控制尤為關鍵,是為自動發電控制、經濟調度、安全分析等高層次功能提供實時數據。其中監視主要是對電力系統運行信息的采集、處理、顯示、告警和打印,以及對電力系統異常或事故的自動識別,向調度員反映電力系統實時運行狀態和電氣參數。而控制主要是指通過人機聯系設備執行對斷路器、隔離開關、靜電電容器組、變壓器分接頭等設備進行遠方操作的開環控制。
2、電力系統安全分析
電力系統安全分析主要內容是利用實時數據對電力系統發生一條線路、或一臺發電機、變壓器跳閘的假想事故進行在線模擬計算,以便隨時發現每一種假想事故是否可以造成設備過負荷、以及頻率和電壓超出允許范圍等不安全情況,是一系列以單一設備故障為目標而進行的在線潮流計算。
3、電力系統經濟調度
電力系統經濟調度是在滿足安全、電能質量和備用容量要求的前提下,基于系統有功功率平衡的約束條件和考慮網絡損失的影響,以最低的發電(運行)成本或燃料費用,達到機組間發電負荷經濟分配且保證對用戶可靠供電的一種調度方法。在調度過程中按照電力系統安全可靠運行的約束條件,在給定的電力系統運行方式中,在保證系統頻率質量的條件下,以全系統的運行成本最低為原則,將系統的有功負荷分配到各可控的發電機組。經濟調度一般只按靜態優化來考慮,不計算其動態過程。
三、電力系統調度自動化技術在國外的應用
國外的電力系統調度自動化系統均是采用了RISC工作者,UNIX操作系統和國際公認的標準,主要有以下幾種:
1、西門子SPECTRUM系統。該系統是由德國西門子公司基于32比特SUN點的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平臺,引入軟總線概念,服務器之間及內部各進程與實用程序問的信息交換實現標準化開發的。采用了分布式組件、面向對象等技術,廣泛應用于配電公司、城市電力公司和工業用戶。
2、CAE系統。該系統采用64比特ALPHAI作站、客戶I服務器體系結構和雙以太網構成的EMS硬件平臺,選用分布式應用環境開發研制的,集DAC、SYS、APP、COM于一體。該系統功能分布于各節點,能有效地減少網絡數據流,防止通信瓶頸問題。
3、VALMET系統。該系統適用于多種硬件平臺,可連接SUN、IBM、PHA工作站。該系統包括實時數據、歷史數據和應用軟件三個服務器。
4、SPIDER系統。該系統是由ABB公司開發的,采用分布式數據庫和模塊化結構,可根據用戶實際需求配置系統。它具有雙位的遙信處理功能,使狀態信號穩定性好,并有一套完整的維護工具。
四、電力系統調度自動化技術的發展趨勢
隨著計算機技術、通信技術、數據庫技術等技術的快速發展,電力系統調動自動化技術應朝著模塊化、面向對象、開放化、只能化合可視化等方面發展。
1、模塊化與分布式。電力系統調度自動化系統軟件設計的重要思想就是模塊化和分布式。組件技術是一種標準實施的基礎,能夠實現真正的分布式體系結構,基于平臺層解決數據交換的異構問題,是一種重要的電力系統調度自動化技術。
2、電力系統調度綜合自動化。全面建立調度數據庫系統,提高電力系統調度自動化的綜合管理水平,使電力系統運行達到最優化,避免電力系統崩潰或大面積停電事故,提高電力系統的安全性和可靠性;建立并完善電氣事故處理體系,使事故停電時間降到最短,降低各種不必要的影響。
五、結語
隨著電力市場的引入,更多的市場參與者要求能夠使用調度自動化系統進行信息上報和查詢等操作,這就對智能調度系統的信息安全防護能力提出了更高的要求。盡管國家經貿委和電監會已經出臺了相關技術規定,但是可以預計電力二次系統安全防護問題將面臨更多的挑戰。“智能調度”系統將能夠滿足客戶在信息安全防護能力方面更高的需求。
參考文獻
關鍵詞:電力系統;繼電保護;自動化
前言
如今,在我國各項用電行業不斷發展的有效帶動之下,我國的電力也正面臨著新的機遇和挑戰,因為用電行業的發展必然會在用電總量以及用電類型上給電力行業帶來新的發展空間,而就這種空間的擴大而言,其實際上又有著更高的管理難度及維護難度。因此,如何在充分認識到這些難題的同時,將作為整個電力系統中重要組成部分之一的繼電保護水平提升至一個最高點顯得尤為重要。事實上,就目前的電力系統繼電保護而言,其是為了保證并提高整體繼電保護的工作效率而提出的,其通過將各類因素考慮進來,綜合地將給出自動化構建途徑,有很高的現實意義。
一、 電力系統中繼電保護自動化的必要性
繼電保護,是整個電力系統安全穩定運行中一個十分重要的組成部分,其工作水平的高低,直接影響著整個電力系統的整體運行效率。盡管持續地擴大容量,卻沒有在技術上發揮優勢,導致電力系統在服務質量上無法滿足社會的需求。繼電保護裝置在功能性上無法應對電力系統運行中所出現的各種故障問題。面對電力市場的多元化態勢,強化繼電保護裝置的性能,并根據不斷更新的電力系統的運營狀況,不斷地實施技術上的創新,可以減少由于故障為造成的各種威脅以及財產損失。目前,計算機信息技術在社會的各行各業中普及,電力系統中應用更為廣泛。隨著網絡技術越來越發達,一些更為先進的技術,諸如智能化技術、數字化技術等等被逐步地引入到電力系統當中。繼電保護裝置的自動化策略不但能夠降低事故發生率,而且對于提高電力企業的經濟效益,促進社會效益具有積極的作用。
二、 電力系統中繼電保護自動化的構建
事實上,就電力系統繼電保護自動化而言,其具體構建起來實際上并非易事,其需要構建標準、構建理念、方法以及相關的技術人員等幾者之間處于一種較為協調和高效的狀態之中。電力系統繼電保護自動化是經過一系列反戰才進化而來的,早在20世紀60年代,我國剛剛開始創立繼電保護的研究模式,這樣的研究模式引發了后續的革命。在經過數十年的大力發展之后,在20世紀70年代左右,我國已經開始了一些高技術的繼電保護技術的探究,這些技術主要是以計算機技術為基礎和根據進行的,這為繼電保護自動化打下了良好的基礎。到了上世紀90年代,繼電保護技術開始全面進入微機保護時代,也就是自動化時代。接下來,我們對其構建標準進行簡要的介紹:
1、繼電保護裝置的及時性
電力系統的電力元件發生故障時,比如說:電力系統的自身發生故障時或者是線路和發電機出現故障時,電力系統的繼電保護裝置可以采取必要的措施,阻止故障的大面積發生,比如說:提前采取預防措施或者是安全預告,還有適當地控制電力系統故障造成生命財產安全受到嚴重的威脅,這樣的預防控制措施是一種自動化的繼電保護防范措施,是防范措施體系的集合,電力系統最主要的部分是執行元件、比較元件和感受元件。
2、繼電保護裝置的可靠性
繼電保護裝置的可靠性是維護電力系統的合理的功能,是對電力系統的一種自動化保護,也就是說當電力系統在正常工作的狀態下,可靠性就會發揮它的優勢,繼電保護裝置就不用采取保護和維護的措施,但是當電力系統一旦發生故障時,繼電保護裝置就一定會為了保護電力系統,排除電力系統的故障而采取必要的維護和保護措施。
3、繼電保護裝置的選擇性
繼電保護裝置的選擇性指的是電力系統在發生故障后,繼電保護裝置應該按照發生故障的部位、線路以及設備等進行正確的定位,并且及時地切除故障,并不是沒有選擇性的、大范圍的、一次性的切除。繼電保護裝置的選擇性不能夠適應現今電力系統的用電需求和穩定供電,也不能夠滿足電力系統哪里出現故障就會切除哪里的故障的需求,電力系統就不能夠正常地運行,繼電保護裝置的選用以及設計,應該從實際情況出發,也就是距離故障最近的點切除故障,優先選擇故障的線路進行切除,消除災害
4、繼電保護裝置的靈敏性
繼電保護裝置的靈敏性是為了最快切除故障設置,能夠很快地切除短路的故障,能夠有效地減少電力系統的損壞性,有效地提高電力系統的穩定性,使電力系統被損壞的程度和范圍都能夠縮減到最小。電力系統安全運行的保護,繼電保護裝置能夠通過靈敏性保護提高備用設備和自動重合閘投入的效果,能夠使設備損失、生產損失和經濟損失都能夠受到合理的控制,繼電保護裝置的靈敏性能夠使電力系統在發生故障時靈敏地檢測出故障發生,靈敏性也是繼電保護的衡量標準,是電力系統能夠安全運行的必要保障。
5、繼電保護的快速性。
繼電保護的快速性與繼電保護的靈敏性比較相似,快速性指的是當系統發生故障時,繼電保護能夠迅速地消除發生故障的線路,能夠有效地防止故障范圍的擴張,能夠使發生故障的線路危害程度降低到最低,也能夠使危險系數降低到最小,繼電保護裝置的快速性包括設備在故障發生后能夠及時地快速地進行修復,能夠將故障迅速地排除,這樣就能夠保障繼電保護裝置保持高效穩定服務,能夠使電力系統安全順利地運行。
三、 電力系統中繼電保護自動化的未來發展
當然,正如我們在以上部分說到的那樣,加快新時期下的電力系統繼電保護自動化建設是十分重要和必要的,而其在實際的構建過程中實際上也是需要依據相應的原則和標準而進行的,但是我們應該知道,這種原則和標準又會隨著相時代的發展而作相應的改變,因此這也就需要我們對其未來的發展作簡要的展望。
一方面,電力系統繼電保護的自動化應該充分利用計算機高科技技術不斷地創新和發展,繼電保護裝置的發展和完善需要創新,現在計算機網絡技術越來越發達,在電力系統繼電保護中應用的計算機網絡技術也在不斷地完善,電力系統繼電保護裝置自動化更新和發展也越來越快。另一方面,將高效的計算機技術應用到電力系統自動化繼電保護中,能夠有效地排除電力系統中出現的故障,計算機網絡技術高效的運算技術以及決策技術能夠使繼電保護技術得到創新發展,還能夠減少電力系統中的故障,能夠保障電力系統能夠正常穩定地運行,能夠保障電力系統不斷地完善和發展,電力系統繼電保護的自動化能夠輔助電力系統的正常運行和發展,能夠提高電力系統運行的效率,還能夠提高電力系統繼電保護自動化排除故障的速度。
結語
經過上文的分析和介紹,我們對電力系統中繼電保護自動化的內涵、構建標準以及未來的發展趨勢等幾個方面的內容有了一定的了解,從中我們可以深刻地認識到,面臨著如今電力行業不斷發展以及承受的壓力越來越大的深刻現實,加快電力系統中繼電保護自動化的建設是十分必要和重要的。事實上,我們在上文中已經明確地指出,就如今的電力系統繼電保護自動化而言,其具體實現和構建起來其實并非易事,其總是需要緊緊圍繞著包括可靠性、靈敏性以及快速性等在內的標準而進行相應工作的開展。不過,我們應該相信,這種自動化在未來必將有著更為廣闊的發展空間。
關鍵詞:電力系統;繼電保護;自動化;研究
中圖分類號:TM77 文獻標識碼:A
下文主要講述了電力系統繼電保護的發展歷史及現狀;電力系統繼電保護的自動化的標準以及電力系統繼電保護的自動化創新和發展。
一、電力系統繼電保護的發展歷史及現狀
(一)社會在不斷地發展和進步,科學技術也在不斷地創新和發展,電力系統的發展隨著科學技術的不斷發展不斷地被完善,出現了繼電保護的技術,并且隨著尖端技術的不斷創新,繼電保護也在不斷地完善和進步,繼電保護電力系統的功能也在不斷地被強化,電力系統自動化被維護,繼電保護發揮著不可或缺的作用。
(二)繼電保護的裝置在20世紀50年代到現在經歷了50年的時間,最初的形態是熔斷器,繼電保護的技術經過了很多年代的發展和不斷完善,出現了四個比較重要的階段:現在的繼電保護的是計算機輔助裝置,依次往前推,繼電保護的形態分別是集成電路的繼電保護的裝置、晶體管式的繼電保護裝置、電磁式的保護裝置。
(三)現在的計算機網絡技術發展的越來越迅速,計算機網絡技術已經深入到社會的各個行業和各個階層里面,帶動了社會各個行業的發展和創新,給各行各業帶來了不少的便利,也使各行各業的發展速度越來越快,計算機網絡技術在電力系統中的應用也越來越廣泛,計算機網絡技術促使電力系統更加地創新和完善,一體化、智能化、數字化、網絡化電力系統已經深入到社會各個階層中。
(四)電力系統在各個行業中的應用越來越廣泛,發展也越來越快,卻給電力系統自身的發展帶來不良的影響,持續增容和擴容,不同地區不同的地理環境下,環境的復雜化和不斷變化使得電力系統的發展越來越滯后,電力系統自動化出現的問題也越來越多,繼電保護的發展仍然存在停滯不前的狀態,繼電保護電力系統處于落后的局面中。
(五)現在,我們都知道,僅僅依靠斷電保護電力系統和簡單熔斷保護電力系統,已經不能夠滿足電力系統持續性建設和多元化發展的進程需求,如果我們一味地搞經營、搞開發和搞建設,對安全生產和環境的保護控制不夠重視,就會增加環境的負擔和社會的負擔,電力系統如果出現故障,造成的經濟損失或者意想不到的后果將是無法挽回的,給社會的和諧發展將造成一定的影響,也會給人們的生命財產安全造成一定的威脅,電力系統的繼電保護是關系到國計民生的大事,因此一定要謹慎和認真對待。
二、電力系統繼電保護的自動化的標準
(一)電力系統的電力元件發生故障時,比如說:電力系統的自身發生故障時或者是線路和發電機出現故障時,電力系統的繼電保護裝置可以采取必要的措施,阻止故障的大面積發生,比如說:提前采取預防措施或者是安全預告,還有適當地控制電力系統故障造成生命財產安全受到嚴重的威脅,這樣的預防控制措施是一種自動化的繼電保護防范措施,是防范措施體系的集合,電力系統最主要的部分是執行元件、比較元件和感受元件。
(二)當設施設備和電力系統發生的故障比較嚴重時,已經威脅到電網的安全或者已經損壞了電力系統的安全設施設備時,繼電保護的自動化裝置就會發揮它的功能和作用,盡量減少損壞或者威脅的程度,盡量避免更大面積的災害發生,繼電保護的自動化裝置,能夠減弱電力系統被破壞的程度和損壞電力系統給安全供電造成的影響,比如說:變壓器溫度升的過高、變壓器比較輕、單項接地、重瓦斯的信號等等。同時,繼電保護裝置還可以對電力系統中電氣設備發出的不正常運行的信號或者維護條件發出的信號,來提醒將會發生故障,還可以通過電力系統電氣設備設施自動調整,以及及時地切除容易引發電氣故障的設備,消除故障或者減弱故障的災害性,電力系統電氣設備發生故障的時間就會推遲或者維護工作也會延時,這樣在及時的警醒下和科學、規范、合理的維護工作中,使電氣設備的故障盡快恢復到電力系統的正常工作狀態,繼電保護裝置的重要職能以及工作方式決定了電力系統的工作性質和工作要求以及設計的特點。
(三)繼電保護裝置的可靠性。繼電保護裝置的可靠性是維護電力系統的合理的功能,是對電力系統的一種自動化保護,也就是說當電力系統在正常工作的狀態下,可靠性就會發揮它的優勢,繼電保護裝置就不用采取保護和維護的措施,但是當電力系統一旦發生故障時,繼電保護裝置就一定會為了保護電力系統,排除電力系統的故障而采取必要的維護和保護措施,繼電保護裝置的可靠性判斷非常的準確,而且防護也非常的到位,比如說:電力系統的本身如果沒有危險或者沒有發生跳閘信號發出時,只能說明電力系統的繼電保護裝置自身也發生了故障,就缺乏必要的可靠性,所以,電力系統的繼電保護裝置應該選擇可靠性比較好的。可靠性可以作為衡量繼電保護裝置的一個基本標準和原則,而且所有的電力設備和設施比如說:變壓器、母線、線路等等設備和設施,都不能夠在沒有繼電保護裝置的狀態下進行。
(四)繼電保護裝置的選擇性
繼電保護裝置的選擇性指的是電力系統在發生故障后,繼電保護裝置應該按照發生故障的部位、線路以及設備等進行正確的定位,并且及時地切除故障,并不是沒有選擇性的、大范圍的、一次性的切除。繼電保護裝置的選擇性不能夠適應現今電力系統的用電需求和穩定供電,也不能夠滿足電力系統哪里出現故障就會切除哪里的故障的需求,電力系統就不能夠正常地運行,繼電保護裝置的選用以及設計,應該從實際情況出發,也就是距離故障最近的點切除故障,優先選擇故障的線路進行切除,消除災害,當線路本身的故障或者故障的設備不能夠自身發出信號時,才會允許斷路器的失靈保護、線路保護或者是相鄰的設備保護進行故障的切除。
(五)繼電保護裝置的靈敏性。繼電保護裝置的靈敏性是為了最快切除故障設置,能夠很快地切除短路的故障,能夠有效地減少電力系統的損壞性,有效地提高電力系統的穩定性,使電力系統被損壞的程度和范圍都能夠縮減到最小。電力系統安全運行的保護,繼電保護裝置能夠通過靈敏性保護提高備用設備和自動重合閘投入的效果,能夠使設備損失、生產損失和經濟損失都能夠受到合理的控制,繼電保護裝置的靈敏性能夠使電力系統在發生故障時靈敏地檢測出故障發生,靈敏性也是繼電保護的衡量標準,是電力系統能夠安全運行的必要保障。
(六)繼電保護的快速性。繼電保護的快速性與繼電保護的靈敏性比較相似,快速性指的是當系統發生故障時,繼電保護能夠迅速地消除發生故障的線路,能夠有效地防止故障范圍的擴張,能夠使發生故障的線路危害程度降低到最低,也能夠使危險系數降低到最小,繼電保護裝置的快速性包括設備在故障發生后能夠及時地快速地進行修復,能夠將故障迅速地排除,這樣就能夠保障繼電保護裝置保持高效穩定服務,能夠使電力系統安全順利地運行。
三、電力系統繼電保護的自動化創新和發展
(一)電力系統繼電保護的自動化應該充分利用計算機高科技技術不斷地創新和發展,繼電保護裝置的發展和完善需要創新,現在計算機網絡技術越來越發達,在電力系統繼電保護中應用的計算機網絡技術也在不斷地完善,電力系統繼電保護裝置自動化更新和發展也越來越快。
(二)將高效的計算機技術應用到電力系統自動化繼電保護中,能夠有效地排除電力系統中出現的故障,計算機網絡技術高效的運算技術以及決策技術能夠使繼電保護技術得到創新發展,還能夠減少電力系統中的故障,能夠保障電力系統能夠正常穩定地運行,能夠保障電力系統不斷地完善和發展,電力系統繼電保護的自動化能夠輔助電力系統的正常運行和發展,能夠提高電力系統運行的效率,還能夠提高電力系統繼電保護自動化排除故障的速度。
(三)電力系統繼電保護的自動化能夠高質量高效率地促進電力系統的正常穩定運行,計算機網絡高科技技術能夠使繼電保護裝置更加準確地發現電力系統中出現的故障以及能夠及時地排除故障。
結語
電力系統繼電保護的自動化創新和發展是社會發展的必然需求,人民的生活質量水平在不斷地提高,人們對電力系統繼電保護的自動化也有了越來越高的要求,電力系統繼電保護的自動化能夠幫助人民安全用電,能夠促進社會的全面的可持續發展。
參考文獻
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關鍵詞:繼電器保護;自動化技術;三段式保護
引言
熔斷器是繼電保護最初始的形態。經過相當長時間的發展,熔斷器開始不斷發展進步,其功能逐漸完善、更加能夠滿足電力系統中電氣設備的需求。從繼電保護的發展歷程中可以看出,每一階段科學技術的進步將會帶來繼電器發展的變革。在20世紀80年代集成電路是繼電保護的主要組成部分,而隨著晶閘管的成功制造,繼電保護又開始由電路轉為晶閘管系列,隨后發展成了電磁式繼電器。現階段,我國已經步入了一個高速發展的信息時代,電能可靠性要求越來越高,使得電力系統承受了很大壓力。雖然每年都會增加大量的機組來滿足負荷需求,但整體保護技術卻沒有較大發展,導致繼電保護裝置經常出現功能故障,如誤動作、拒動作等。隨著廠網的分離,電力系統正在逐漸走向市場化,因此強化繼電保護裝置并不斷改進其技術水平將降低因故障引發的大規模電力系統事故,從而避免了大量財產損失。計算機技術的廣泛應用使得電力系統越來越方便,安全性也大幅度提升,如智能化和數字化系統都是依靠計算機通信技術建立的,它們被應用到電力系統后使自動化水平有顯著變化。總之,繼電器保護自動化策略是運用高科技手段不僅可以降低系統發生事故的概率,而且對提高電力部門效益有較大作用。表1是繼電保護“三誤”事故的基本表現及防范措施。圖1為常見的繼電器保護圖形。
1電力系統繼電保護的自動化策略
電力系統繼電保護自動化策略包括以下幾點:第一,實際的電力系統運行過程中,會發生很多種類的故障,如單相接地故障、單相短路故障、兩相接地故障等。其中最常見的故障為單相接地故障,當發生這些故障后繼電器保護裝置就會自動跳開故障相,從而保證非故障相可靠運行,以此來提高電力系統局部供電可靠性。另外,值得一提的是繼電保護裝置還可以對系統的狀態報警或預控,進而減少因電力系統故障而給廣大電力用戶帶來不必要的損失。從根本上講繼電器保護裝置為電力系統預防控制設備,只有極大地發揮其作用才能保障系統安全。第二,電力系統中某個關鍵設備若發生了故障會給系統帶來嚴重的后果,且會威脅到電網運行,此時如果有繼電保護裝置就會迅速地切除故障部分,從而保證其他線路的安全運行,避免產生大事故。另外,繼電保護裝置還可以檢測到系統的運行狀態,一旦出現不正常狀況便會及時察覺,與此同時給相關人員發提示警告,這樣可以為檢修人員提供檢修方向,從而保證系統可靠運行。自動化技術應用在繼電器后可以自動調整工作模式,能夠在第一時間做出合理的處理,避免產生更大危害。正是由于繼電保護裝置的工作特性及優勢,對電力系統設計及運行產生了非常大的影響。第三,繼電保護裝置有很高的可靠性,當系統的狀態為正常情況下,其可靠圖1繼電器保護圖形性可以完全發揮出來,此時可以采取相應保護措施即針對運行設備實施相應保護。但是當電力系統出現故障后,繼電器保護設備就會對應形成保護措施,最后達到保護電力系統的目的。繼電器最重要的功能就是可以準確判斷故障的位置,并規范防護措施。當然沒有任何一種設備是完全可靠的,在實際的運行中有時會發生誤動作問題,即系統在安全范圍內運行但繼電器發出了故障信號,該設備的可靠性有待提升,因此在選用繼電器時應注重那其可靠性和安全性。眾所周知,繼電器保護設備評價最關鍵的指標就是可靠性,電力系統中的設備如電線、配電箱等都需要繼電保護來確保其安全運行。第四,繼電保護靈敏性較高,可以使電力系統穩定可靠運行,避免系統中某類設備故障影響整條線路不正常運行,不僅節約了維修成本,而且降低了損失。圖2為發電廠線路故障圖。
2電力系統繼電保護的自動化安全管理
2.1選型設計上要具有安全性
自動化管理方式是電力系統中繼電器普遍采用的模式,其設計需要根據具體的需求來不斷完善。在安全管理中,需要選用高質量的元件完成繼電保護設備的制造,只有這樣才能保證電力系統穩定可靠運行。設計階段應以統籌為主體觀念,對信號輸入、信號輸出、變量控制等方面進行科學配置,可以使系統在可靠性較高的情況下運行,且保證充足的擴容空間。最關鍵的是應用自動化管理措施,依照相關規章規范,采用較高電導率、耐腐蝕性接地線路,從而避免繼電器誤動作出現故障,造成大量設備損壞。監控設備應具有較高的可靠性,以便將繼電器傳輸的數據信號完整地顯示在顯示器上,為操作人員提供準確的數據,對及時處理故障提供幫助。
2.2做好設備的安裝調試工作
繼電器保護系統有較多環節,如直流系統、監測和計量系統等。這些環節之間有很強的聯系,其中一個環節出問題有可能會導致整個保護工作出現故障,因此繼電器保護設備的設計需要根據實際的情況完善和提高,并進行相應的調試工作。對于系統中新安裝的保護裝置應進行必要的模擬實驗,加入的電壓應不低于額定電壓的80%,并分析其可能的故障形式。對一些邏輯回路需要嚴格校驗,最終確保其可靠性。計算機系統是一個抗干擾性較弱的系統,外界干擾源極容易干擾系統,為此需要對其工作環境進行嚴格要求,可以采取以下幾點措施:第一在電纜線外部用金屬絲纏繞,屏蔽外界不良信號。第二在網線中架設避雷設備,從而提升網絡的抵抗外部襲擾的能力。自動化設備主要應用于變電站和供電系統中,通常情況下會應用在高壓側線路或電容器保護,下面簡要介紹一下變電站繼電器保護:首先需要保護線路即通常所說的三段式保護,分別為電流速斷、限時速斷、過載保護。然后就是電容器保護主要包括過壓和失壓保護。目前電力系統中自動化設備無論是技術水平還是制作工藝還十分落后,需要科研工作者在這方面給予高度重視。繼電器保護裝置在電力系統中具有較大作用,且工作可靠性和穩定性是保證整個電力系統安全供電的基礎。圖3為自動延時繼電器的圖形
3對電力系統繼電保護的自動化創新
現代社會發展步伐十分迅速,對繼電器保護提出了更高的要求,因此對繼電器保護自動化控制是十分必要的。繼電器自動化控制方法一定要與時俱進,在充分結合現有技術的情況下,不斷提升其靈敏性、可靠性。現階段,計算機網絡在人們的生活中占有十分重要的地位,且其發展空間巨大,將計算機系統應用在繼電器保護中可以實現高可靠性和高自動化。本文提出的繼電保護自動化創新就是結合網絡技術,對檢測設備是否發生了故障有較強的科學性和可信性。經過大量的實踐發現將計算機網絡技術的功能應用在繼電器保護中是一項創新性極佳的成果,它對發現系統隱藏故障、處理故障等方面具有積極的作用。所以完善設備的各項功能需要充分結合計算機技術,以保障繼電器故障處理的準確性和科學性。總之,電力網絡中實現電力系統自動化可以有效提升輸電和用電的可靠性,保證供電質量和供電效率。只有提升繼電保護裝置的質量才能夠充分發揮其在電力系統中的作用,使系統一直處于穩定狀態,不會因為發生故障導致人們的生命或財產安全受到威脅。圖4為具體的繼電器設計圖例。
4案例分析
2015年,湖南某地區電網因繼電保護誤動作、安全穩定控制裝置拒動等原因引發一起重大電網事故,導致該地區電網5條500kV線路和5條220kV線路跳閘、32臺發電機組退出運行。導致華中東部電網與川渝電網解列,該電網與南下的電網直流閉鎖、與該電網解列。繼電器保護出現誤動作給整個電網帶來了巨大的影響,因此繼電器保護自動化策略十分重要。
5結束語
在我國的電力系統中繼電保護是一個十分重要的部分,將自動化策略應用在繼電器保護中有積極作用。目前社會的發展對繼電器保護工作要求不斷提升,為此加快保護裝置的創新工作是確保電力系統穩定運行、避免大面積停電的重要措施。
參考文獻:
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【關鍵詞】電力系統;配電;自動化;管理
中圖分類號: F416 文獻標識碼: A
一、前言
實現電力系統中的配電自動化,既是新時代下社會各項事業不斷發展的要求,也是電力系統不斷完善改進的必然經過。在對配電自動化及其管理方面展開討論之前,需要首先了解其概念及內容,及推行的難點所在。
二、配電自動化概念及內容
1.配網自動化概念
利用現代電子技術、通訊技術、計算機及網絡技術與電力設備相結合,將配電網在正常及事故情況下的檢測、保護、控制、計量和供電部門的工作管理有機地融合在一起,集成了配電網SCADA系統、配電地理信息系統、饋線自動化、變電站自動化、需求側管理、調度員仿真調度、故障呼叫服務系統和工作管理等一體化的綜合自動化系統,改進供電質量,與用戶建立更密切互動的關系,力求供電經濟性最好,企業管理更為有效。配電自動化系統比輸電網自動化系統簡單而且投資少,其實正好相反。
2.配電自動化的內容
(一)變電站自動化。發展變電站綜合自動化也是當前城網和農網建設和改造的基礎環節之一。變電站是電力系統中不可缺少的重要環節, 它擔負著電能轉換和電能重新分配的繁重任務, 對電網的安全和經濟運行起著舉足輕重的作用。尤其是現在大容量發電機組的不斷投運和超高壓遠距離輸電和大電網的出現, 使電力系統的安全控制更加復雜,如果仍依靠原來的人工抄表、記錄、人工操作為主,依靠原來變電站的舊設備,而不進行技術改造的話,必然沒法滿足安全、穩定運行的需要, 更談不上適應現代電力系統管理模式的需求。
(二)饋線自動化。饋線自動化是指配電線路的自動化。包括配電網的高壓、中壓和低壓三個電壓等級范圍內的線路自動化。它是指從變電站的變壓器二次測出線口到線路上的負荷之間的配電線路。等級饋線自動化有其自身的技術特點, 從結構到一次、二次設備和功能,與高、中壓有很大的區別。饋線自動化系統的功能有:數據采集、處理系統具有控制操作、事故告警、報表、圖形、數據庫管理功能;負荷管理系統具有實時監測電網負荷情況,控制饋線負載,在配電網緊急情況下,對用電負荷進行監控,進行削峰、填谷,使電網負荷趨于平衡。電網事故情況下,自動切除、隔離故障區,完成非故障區域的恢復送電和重要負荷的轉帶及網絡重構。
三、配電自動化系統的難點
1.配電自動化系統的測控對象為進線變電站、小區變電所、配電變電所、分段開關、并補電容器、用戶電能表和重要負荷等,因此站點通常要有成百上千甚至上萬點之多。這不僅對于系統組織會帶來較大的困難,而且在控制中心的計算機網絡上處理這么大量的信息,也是很不容易的,即使在圖形工作站上,要想較清晰地展現配電的運行方式,就必須下更大的功夫。對于配電自動化系統的后臺控制主機無論從硬件上還是軟件上,較輸電網自動化系統都有高得多的要求。
2.配電自動化系統中的站端設備具有更高的可靠性,因為配電自動化系統中有大量的站端設備不能工作在室內環境,因其工作環境惡劣對于這樣的設備要考慮防雨、散熱、防雷等因素。
3.由于配電自動化系統的站端設備數量非常多,會大大增加通信系統的建設復雜性,從目前成熟的通信手段看,沒有一種方式能夠單獨滿足要求,因此往往綜合采用多種通信方式,并且通常采取多層集結的方式來減少通道數量和充分發揮高速信道的能力,這樣就更增加了通信系統的難度。此外,在配電自動化系統內眾多的站端設備中既有容量較大的開閉所 RTU和變電站 RTU,又有容量小的現場 RTU,而且對于現場 RTU往往還有設置定值、故障錄波等更復雜的要求。
四、配電網自動化技術對工作模式的影響
1.隔離開關的故障處理
在電力系統中,隔離開關的主要功能是確保高壓設備檢修時的安全性。在高壓設備檢修時,要將所檢修的設備與其他帶電線路和設備斷開,給檢修人員提供絕緣的空間,以確保檢修人員的人身安全。隔離開關能起到斷電的作用,它是在變電站、輸配電線路中與斷路器配合使用的設備。但是,經過一段時間的運行之后,可能會使隔離開關發生故障,那么就要及時地對故障進行檢修,一般隔離開關常見的故障有拒分合故障、控制回路故障、發熱故障以及銹蝕故障等。拒分合故障一般是由于傳動部件的卡澀和銹蝕所引發,所以必須增加對傳動部件的保養和維護,定期的進行清洗和上油,并及時地更換損壞的部件。
2.調度運行的自動化
現今社會,用電的需求不斷擴大,導致電網容量增加,設備數量增多,網絡結構也變得十分復雜。由于設備定期的檢修以及更換,使得設備停電檢修的工作量大大增加,運行方式也隨之改變。為了確保供電的可靠性和穩定性,實現配電網自動化技術,利用計算機、網路等先進自動化技術解決調度運行工作,使電網調度自動化,在電網的實時監控、故障處理、負荷預測和電網的安全、經濟、穩定運行等方面,有著重要的作用。
3.潮流計算的應用
在運行的電力系統中,可以利用潮流計算來進行預知。當電源以及負荷發生改變,網絡結構也發生改變時,就要研究和分析網絡中的所有母線的電壓是否能夠確保在允許的范圍之內,每個元件是否有可能發生負荷進而影響系統的安危。這就可以通過潮流計算,檢測制定的網絡規劃方案是否可以達到運行方式的要求,倘若計算結果符合未來供電負荷增長的要求,就可以確保此方案的安全性,倘若不符合,就必須重新制定網絡規劃方案。
五、配電自動化管理
1.安全管理
實施電力系統配電自動化的安全管理,是為了能夠使配電系統在發生故障之后所造成的影響降到最低。當發生了永久性故障的時候,首先應該辨識并且隔離發生故障的線路段,進而及時的重新構建配電系統,使非故障段能夠在最短的時間之內恢復正常的供電。當一條線路的某個段發生故障的時候,饋電線斷路器將自動跳閘并且自動重合一定次數,如果故障消失則能夠重合成功,如果是永久性故障,饋電線斷路器將再次跳開并且鎖定在斷開位置。電力系統的配電自動化系統通過對故障電流分布信息的分析,能夠推求出故障的具置,而在電源已經切斷的基礎條件下,能夠自動的打開有關的分段刀閘將故障段直接的實施隔離。
2.信息管理
對于電力系統配電自動化的管理來說,開展信息管理工作是整個配電自動化系統的基本功能,因為只有實施了信息管理,相關的信息才能夠有效的被連續的采集并且更新。而信息系統的基本構成是一個不斷更新的、緊緊跟蹤配電系統狀態的數據庫,所以必須是配電系統的一個完整的、準確的以及及時記錄;配電調度員或者是任何一項自動化功能都能夠方便的存取數據。
3.加速電網建設的步伐
按照電網的規劃,優先安排增加電網傳輸容量、提高電網安全和供電質量的項目,優化電網結構,滿足合理的變壓器容載比的要求。城市配電網要實現環網結構,提高互供能力。積極采用配電自動化技術。實施環網供電,饋線自動化,縮短故障隔離時間,縮小停電范圍。對已經形成的配電網絡應積極合理的裝設線路分段設備、重合設備。
六、結束語
社會的不斷發展,對于電力系統的配電自動化需求將會越來越高,只有未雨綢繆,積極進行相關研究,并制定出切實可行的提升措施,才能保證電力系統對各項需求的滿足,才能更好地提升人們的生活水平,構造現代化的電力系統。
參考文獻:
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1.1電氣自動化系統維護簡易
當前電氣自動化的系統構成主要技術支撐點仍然是微軟的Inter-netExplore、WindowsNT,這些技術擁有非常標準的執行語言以及相應的操作規范,在該項技術發展的過程中逐步建立了標準的平臺。由于電氣自動化系統越來越多的得到廣泛的使用,該系統也被越來越多的企事業單位采用,因此隨著科技的飛速發展,電氣自動化系統的維護過程也變的越來越簡單方便,系統的操作界面也得到了極大的改善。
1.2分布式控制應用
分布式控制系統在實際應用中往往被稱為分散控制系統,系統可集中進行管理、收集數據和集中控制自動控制系統,同時還可以在生產過程中用數臺計算機分別控制多個回路。電氣自動化系統的目的就是為了達到對每個運行的組成單元部分進行有效管理和調控,同時還要兼顧好設備與線路之間、設備與設備之間的相互關系,所以分布式控制系統的應用在電氣自動化系統中的地位非常重要。
1.3IEC61131標準使編程接口標準化
在IEC61131標準頒布之前的最初階段每個生產廠家都有自己企業的執行標準,每個廠家的每種元器件不論是使用范圍、功能還是型號都有著巨大的區別和不同,因此造成標準互不通用,元器件市場非常混亂,設備之間也不能夠相互匹配組合使用,對設備進行統一管理維護也就更是無從談起。在IEC61131標準頒布之后,這一行業中有了行業執行標準,因此無論是何廠家所生產的元器件均可以以最佳的組合進行匹配,極大的提高了生產效率。
2電氣自動化技術在電力系統中的應用
2.1計算機技術在電力系統自動化應用
計算機的出現對人類社會的進步起到了巨大的促進作用,而電力系統中采用計算機控制技術對電力系統的發展也做出了巨大的貢獻。計算機技術的發展速度日新月異,其在電力系統中的眾多關鍵環節中都發揮著重要的作用,例如發電、變電、輸電以及配電等關鍵環節。因此也就促進了電力系統的電氣自動化技術的飛速發展。
2.2智能電網技術的應用
智能電網技術是指由計算機技術與電力系統自動化技術有機結合而形成的一個面向全局的智能控制技術,它涵蓋了輸電、變電、配電、用戶、發電及調度的每個環節,智能電網技術是一個非常典型的技術。而在計算機技術中被廣泛應用的一個技術便是細心管理系統。計算機技術系統納入了很多穩定控制系統、變電站自動化系統,同時一樣的還有諸如調度柔流輸電以及自動化系統等。智能電網的最初原形在某種程度上就可以認為是數字化的電網建設,這一前期鋪墊過程也可歸于為我國建設智能電網所做的預備建設。智能電網的通信技術又是智能電網中比較典型的技術,當然也離不開計算機技術作為技術支撐,需要應用現代最先進的網絡通信專業技術,需要擁有可靠性、雙向性、實時性等等特點,并且這一系統是完全靠計算機技術而存在的,同時還兼具信息管理的功能。
3電氣自動化技術發展趨勢
我國雖然現階段電力系統的電氣自動化技術發展迅速,但是與國外相比在我國起步較晚,因此很多技術及研發水平與國外很多方面還存在著巨大的差距。這也就要求我國在借鑒和學習國外電力系統電氣自動化技術的同時,還要客觀實際的結合我國電力系統的實際情況,不斷的研究和開發適合我國國情及發展需求的電氣自動化系統。
3.1保護、控制、測量一體化
根據專業分工、人員配置、運行體制角度出發,目前我國的的自動化系統采用較多的是保護相對獨立而站內監控收集數據,從而提供詳細的分析結果和處理結果。將測量、控制及保護有機的結合在一起可以更加完美的實現設備無重復配置、技術合理性、維護工作量變繁為簡及未來快速發展趨勢。測量、控制及保護的信息來源全部都是來自于現場,測量和控制一般采集的是電力系統的運行狀態等信息,設計要求測量范圍較窄,對其精度的要求較高,數值一般在測量額定值左右浮動,保護主要收集一次設備的異常狀態故障的信息,測量范圍則比較寬,常規定按額定值參考,因此其精度也較低。CPU(總控)單元只接受由當地上位機或遠方輸出的控制命令,通過規定的校核之后便可直接進行動作到保護回路,這樣一來就免去了遙控執行、遙控輸出等等步驟,提高了可靠性,也簡化了設備。同時這些裝置的運行可靠性必須達到要求。這也就要求在設計、運行、制造及管理各個部門之間突破原有專業界限,相互配合從而適應各種變化。
3.2國際標準的應用
經過多年的發展,IED電力自動化方面也得到了長足的進步和被廣泛的采用。國際電工委員會制定了IEC61850國際標準,目的是為了使不同廠家所生產的IED設備的信息相互之間可以無障礙操作以及實現信息共享,使得廠站電氣電氣自動化系統成為可持續開發系統。同時我國為了與國際標準接軌,我國已經展開了基于國際標準的電氣電氣自動化系統的研發計劃,因此我們有理由相信這也是未來自動化系統的主要發展方向。
3.3以太網技術的興起
關鍵詞:電力系統;繼電保護;自動化裝置
中圖分類號:F407.61 文獻標識碼:A 文章編號:
我們常說的繼電保護具體的指,針對電力體系中可能產生的各類異常情況或者故障問題等開展的檢測活動,對運行中電力系統的設備和線路,在一定范圍內經常監測有無發生異常或事故情況,從而發出報警信號,并能發出跳閘命令或信號的自動裝置,或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施。如果電力系統發生故障,比如短路或者是過載運行等,此時裝置應確保可以及時傳遞信號,除此之外還要做好對系統中其他的設備以及裝置的故障范圍的控制工作,或者是直接除掉故障。通常,電力i型同不會產生故障,因此該裝置使用的時機并不多。該裝置和傳統意義上的裝置相比,它能有效地進行實時的檢測以及控制設備的各個運行數據,同時還能有效地做好遠程控制工作,所以它是一種時間較長的帶電進行工作的裝置設備。
1.變電站綜合自動化概述
所謂變電站綜合自動化,是指將變電站的二次設備,包括:測量儀表、信號系統、繼電保護、自動裝置和遠動裝置等進行的功能重新組合、設計的優化處理,并結合先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術以及信號處理技術,對全站主要的設備、(輸)配電線路進行自動監視、測量、控制、保護、調度通信等,是一個具有綜合功能的計算機監控系統。變電站綜合自動化系統特點:功能綜合化、結構微機化、操作監視屏幕化、運行管理智能化等,變電站綜合自動化系統使得變電站小型化、智能化、廣泛化、安全化成為可能、并使得經濟運行得以實現。
2 繼電保護的基本要求與應用
2.1 繼電保護裝置的任務和基本要求
什么是繼電保護的任務呢?我們將電力系統中繼電保護的任務分為兩個大方面,一方面是在故障發生時以及電力系統的運行過程產生異常反映時將信息盡快的傳遞出去,而且可以及時除掉故障;另一方面當系統正常運行是,可以全面的對設備相關的各個工作狀態進行監視,它可以有效地作為工作人員判定系統運行是否安全的根據。
關于此項內容,有繼電保護系統正常運行幾點值得注意的基本技術要求和實踐要求。
2.1.1 靈敏性
繼電保護系統的靈敏性實際上就是指當電力系統在發生系統維護范圍內的故障等的過程中,能夠通過靈敏系數有效的反應。通常確保設備在使用時有合理的靈敏度,這樣可以更好地地確保系統的運行安全。
2.1.2 可靠性
當在規定的范圍之內,產生了在其應該動作之內的故障時,裝置不應該拒絕動作。然而在任意的不是它的動作范圍內的情況之下時,裝置不該誤動作操作。
2.1.3 快速性
通常為了防止故障蔓延,降低危害,盡快的恢復系統電壓,提高問題定性能,當系統出現故障時,裝置應確保動作快速,及時切除。
2.1.4 選擇性
為保證最大限度地向無故障部分繼續供電,在設計和運行時都必須要在可能的最小區間切除故障,即首先由距故障點最近的斷路器動作切除故障線路,盡量減小停電范圍,保證系統中無故障部分仍能正常運行。
2.2 保護裝置的應用
裝置有非常廣的適用范圍。最主要的是用到供電系統以及變電站中。一般是起到保護系統的電路以及電容器等的作用。裝置應用主要額包括以下幾點。第一線路保護:一般采用二段式或三段式電流保護,其中一段為電流速斷保護,二段為限時電流速斷保護,三段為過電流保護。第二,母聯保護:需同時裝設限時電流速斷保護和過流保護。第三,主變保護:包括主保護和后備保護,主保護一般為重瓦斯保護、差動保護;后備保護為復合電壓過流保護、過負荷保護。最后一點,電容器保護:包括過流保護、零序電壓保護、過壓保護及失壓保護。目前,我國的自動化的保護裝置還處于發展成熟期,不管是功能或者是技術,每個生產單位都有其獨特的工藝,所以裝置沒有統一的使用范圍的相關劃分,而且沒有對使用的范圍進行界定,雖然方法不一樣,但是它們的目的是相同的,都是為了保證系統運行安穩。
3.系統構成
以電網角度來分析電網繼電保護綜合自動化系統信息獲取的途徑,將電網結構和參數,是調度中心獲取;而一次設備運行狀態和輸送潮流,則是由EMS 系統實時監控獲取得;通過調度下令,由現場執行獲取保護裝置的投退信息,因此,調度管理能從系統中獲取信息,并且將變電站監控系統進行執行情況檢驗;并且對裝置故障進行保護以及異常監控,微機保護裝置處能收集這些信息;電網故障信息,通過微機保護及微機故障錄波器處理后獲得。因此,不難理解,實現變電站繼電保護綜合自動化系統的信息資源是相當豐富的。
4.電網出現故障的問題所在
相比傳統電磁繼電保護裝置,綜合自動化的繼電保護,是微機型繼保裝置,因此具有以下特點:保護裝置功能豐富、設備技術領先、邏輯回路動作操作簡單,可靠性相對于傳統保護裝置較高,并且調試靈敏,操作簡易方便等優勢。因此,微機型繼保裝置能取代傳統變電站預警信號、儀表監測以及員工輪流值班等復雜的工作模式,并能很好的實現遠程監控,并建立在 GPS 衛星技術基礎上,具有及時報警故障錄波等功能,很大意義上,使得電力系統出現的故障問題得到解決。但就當前的使用情況,現代化電網、綜合自動化變電站使得繼電保護全方位的功能復雜化要求越來越多。比較電磁型保護,微機裝置在對抗干擾、防雷擊、適應工作環境、電源電壓等外部條件上要求較高。并且在變電站遠方后臺監控上,還有待進一步的研究,如,改進繼電保護的管理、改善繼保設備設計、維護的方法,去補充、完善綜合自動化變電站的功能,加大電網安全性、穩定性。
5.出現故障的處理方案
對微機保護裝置進行試驗時,需要注意幾方面:第一,儀器儀表的應用上:萬用表、電壓表、示波器等獲取電壓信號的設備儀器都需要選擇較高輸入阻抗的設備。第二,試驗操作上:獨立分開的供電電源系統,試驗電源則必須滿足三相為正序和對應電壓,與此同時,還需要嚴格檢查正弦波及中性線工作良好。在實踐中,可以采取以下的處理方法:
5.1逆序檢查
該方法主要是用在保護裝置產生誤動時,如,使用微機事件記錄、故障錄波難以在較短的時間內找出事故發生的原因時,就需要根據事故發生的結果,逐級的查找,直到查出根源為止。
5.2順序檢查法
此方法廣泛的應用在微機保護出現拒動或者邏輯問題產生時,傳統的檢驗調試手段獲取故障根源較難,可以根據外部檢查、絕緣檢測、定值檢查、電源性能測試、保護性能檢查等順序進行。
5.3運用整組試驗法
這種方法檢測的目的在于檢查保護裝置動作邏輯、動作時間,并且能在較短時間內處理產生的事故,并根據事故對問題的根源進行判斷,還可以結合以上方法進行檢查。
總之,實現綜合自動化改造和加強繼電保護技術處理問題上,對實現安全性、穩定性強的運行環境,還需要在今后的實踐中不斷的探索總結經驗。
參考文獻
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關鍵詞:電力系統;自動化;技術應用
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
引言:
電力系統自動化是針對電力的二次系統而言,指的是利用各類不同的能夠進行自動檢測,控制以及決策功能的裝置,同時利用信號系統以及數據傳輸系統對電力系統各元器件,電力全系統或者布局系統進行遠程或者就地監控,調節,控制以及協調,從而保證電力系統能夠安全穩定運行,從而為人們的生產生活提供高質量的電能。基于此,實現電力在生產,供應等環節的穩定,安全,及時可持續性是電力系統自動化的目標,同時,電力系統的自動化也是實現電力系統提高效率,降低成本,實現電力生產的一體化,自動化,節約化的核心。因此,能夠實現電力系統的穩定,高效,可持續是電力系統自動化的終極目標。
一、電力系統自動化技術的工作流程與控制要求
在各個領域中電力系統自動化技術的應用都非常廣泛,伴隨計算機技術的不斷普遍,電力系統已經不再是單一的控制與管理,而是通過自動化技術把各個領域的技術進行結合,實現電力系統的管理、控制及優化。
1. 電力系統的自動化基本的工藝流程
在電力系統的中心地帶的控制中心裝設現代化的中心控制計算機,以其為中心,向四周輻射網絡,而構成1 個完整的立體化的覆蓋網絡,從而實現全面且暢通的信息的傳達和指令的傳輸[2]。中心控制計算機的主要任務是負責總體的調節控制,而一些監控設備則是主要負責各種操作的自動化。以此為基礎,組成以控制部件做為中心,將各種軟件進行結合使用,以變大控制范圍與不斷的深化自動化的程度。在電力系統的綜合自動化過程中,一般運用分層控制的操作控方式,以實現系統運行的合理、經濟與可靠[3]。
2. 電力系統的自動化控制的一般要求
2.1 快速而準確的收集、檢測和處理一些電力系統中的各個元器件或者系統的相關運行的參數;
2.2 通過電力系統的自動化的實際的運行狀態和系統的各種元件的技術、安全和經濟節能的整體要求,為各個設備的運行操作者提供一些調控的策略,或者對相關的元件進行直接的調控;
2.3 電力系統的自動化調節控制不僅能有效地節約人力資源、減輕操作人員的勞動強度,且能延長一些設備的壽命,大大降低電力系統的安全事故的發生,全面的改善與提高電力系統設備的運行性能,尤其在事故發生時,能及時有效的避免連鎖的事故和大面積停電事故的發生;
2.4 實現整個電力系統的各個層次、局部系統和各元件之間的綜合協調,為電力系統找尋最優質供電、經濟和安全節能的運行方式。
二、電力系統自動化新技術的應用
隨著科技的飛速發展,電力系統越來越多的自動化新技術被應用于生產中。電力系統智能化控制技術。電力系統自動化技術主要經歷了以下幾個方面的發展歷程。第一階段,基于傳遞函數單輸出單輸入控制時期;第二階段,基于線性最優化控制,非線性控制以及多機協調控制時期;第三階段,智能化控制時期。作為一個動態的系統,無疑電力系統具有變參數,強非線性的特征,智能控制在電力系統尤其是新興的電力系統工程中有著越來越重要的應用。電力系統自動化智能控制技術將越來越多的應用于多機系統的靜止無功發生器控制,人工神經網絡勵磁,快關綜合控制系統等方面。
第二,實現對變壓器設備在線監控。隨著電力事業的不斷發展,我國電網的規模日益增加,同時電力系統的容量也在越來越大。因此,電力系統的穩定運行對人們的生產和生活有著至關重要的影響,這些對電力設備正常工作的要求也越來越高。基于此,供電企業的重要任務之一就是保證電力系統供電的穩定與可靠,同時使得設備故障降低。電力系統中,電力設備可靠性與設備故障損耗降低的保障措施主要是通過對設備進行檢修。電力系統設備的檢查以及修理都屬于設備檢修的范疇。通常情況下,電力系統電器設備進行檢修包括檢修故障,狀態檢修以及定期檢修幾個階段。電力系統實現電器設備的狀態檢修其前提是對設備進行實時監測,及時全面準確的把握設備的運行狀態,同時能夠將設備運行狀態的參數和設備的變化趨勢進行預測,這樣能夠將設備可能存在的故障進行分析。
第三,電力系統微機實時保護系統。隨著我國電力系統自動化技術的不斷發展,微機保護裝置越來越多的應用于電力系統中,電力系統要求微機保護裝置具有高可靠性,高實時性與高擴展性,同時,電力系統要求微機保護裝置的通信能力強大,人機交互界面友好。基于此,不但電力系統微機保護系統不但要求有較高的硬件設施,同時也對嵌入式軟件要求不斷提高,因此,電力系統微機保護系統采用嵌入式實時操作系統,不但能夠多任務的高效優先級管理,同時具有非常大的可移植性和擴展性,提高了電力系統自動化的控制效率。目前,越來越多的電力系統微機保護裝置被應用于電力系統自動化中,當前微機保護中通常采用RIOS,確保電力系統自動化的可靠性與及時性。對于電力系統自動化繼電保護來說,首要問題是實時性問題。這是由于一旦發生事故,電網穩定性安全性會在事故后的瞬間(幾十到幾百毫秒)遭受威脅,因此,當穩定控制措施發生延遲時,不但不能夠起保護作用,還有可能造成其他安全問題,從而使得電力系統遭受損失。電力系統自動化保護實時性不但包括數據實時性,同時也指的是對數據的分析,處理等的實時性。嵌入式技術不但能夠對外界的事件進行預測,同時也能夠在有限時間內做出反應。電力系統自動化采用RTOS,一方面能夠將應用程序進行分解,同時能夠進行監控進程的開啟,對系統中各個程序進行監控,一旦電力系統中出現了異常的情況,那么就能夠自動在UNIX 在中自動終止問題,同時通過對另外進程的調用修復問題,因此,采用RTOS 能夠使得電力系統自動化的可靠性大幅度提高。另外,由于當前電力系統自動化嵌入式系統開發語言采用了C 或者C++ 語言,具有非常好的靈活性,因此,其擴展性強,同時采用了模塊化設計,當模塊出現問題時,僅僅更換相應的模塊,就能夠解決問題。
三、電力系統自動化的發展前景
隨著我國電力事業的不斷發展,我國電力系統自動化在控制策略上的發展方向為智能化與最優化;而微型機與遠程通信則是電力系統自動化控制手段的發展方向。具體來說,建立全面的DMS 系統,利用DMS 系統,能夠實現電力系統電氣的管理水平;同時適應現代化電力系統的發展,優化電氣設備保護,從而使得發生大面積停電故障的事故減少甚至消除,使得電力系統的可靠性提高;改變目前變電站操作方式與值班方式,實現真正的變電站無人值守管理方式。電力系統自動化的重要特征就是數據共享,對于SCADA 來說,由于繼電保護與SCADA的多項數據相同,因此基于分布式的變電站SCADA 集成到微機保護中,從而實現在同一硬件平臺監控與保護的共享,實現了電力系統自動化的經濟性。
結束語:
總之,電力系統的綜合自動化發展是綜合性的整體推進的過程。對于中國現今階段電力需求量大、電網的建設比較復雜和電力系統綜合自動化的改革開始比較晚等特點來說,電力系統綜合自動化在追趕先進技術的同時,也必須注重對傳統技術與設備的改造,這樣才能使電力系統綜合自動化早日全面實現。
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關鍵詞:電力系統;自動化技術;網絡通信;電腦技術
中圖分類號:F406 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)06-0068-02
隨著社會經濟的發展,科技水平的進步,自動化技術在電力系統中越來越重要。自動化正常建設,對社會經濟的發展起到一定的促進作用,能夠有效地保證電力系統的安全穩定的運行。利用現代的電力系統自動化技術,對電力系統實行整體的管理與監控,不僅對系統的可靠性有所提高,而且更能保障電力系統的安全,把光電式電力互感器、電力一次設備在線狀態檢測、光電互感器技術相關的二次設備、智能電力一次設備等技術綜合運用,對電力系統自動化的發展有非常大的益處。
1 電力系統自動化技術的概念
電力系統自動化運用分層控制的方法,在控制所、變電站、調度所和發電廠之間形成組織分層,根據管轄功能的范圍,進行調控和分擔,從而實現電力系統的合理、可靠、安全運行。自動化技術是一門綜合性的技術,它與計算機技術、自動控制、控制論、電子學、信息論系統工程、液壓氣壓技術等的關系都十分密切。在調控中心的計算機中,電力系統自動化向四周輻射網絡系統,通過發電廠和變電站反饋的監控情況和設置的服務信息,來進行監控并進一步形成一個全面立體的暢通信息傳輸、傳達的網絡覆蓋面。總體的調控由中心計算機負責,而記錄事故內容、編制各種報表和處理各種異常事故都由相關的監控設備負責。通過計算機之間的相互結合,計算機與終端硬件裝置的相互結合,形成以控制部件為中心,從而實現自動化進程的深度化及控制范圍的擴大化。
2 電力系統自動化技術的應用
自動化處理數據,電力系統需要不斷地發展與進步,例如,當用電較低時,需要降低變電站的電壓,減少輸出功率,反之亦然。這樣做的好處不僅降低了生產成本,減少不必要的損失和消耗,還滿足了客戶的需求,提高了服務質量。數據整合能力主要是將規范且正確的信息共享與動態、多維相結合地進行分析與應用,是多層次、高效以及跨領域的科學決策,也是專業的電力系統自動化技術。因此必須改變傳統的信息孤立政策,進行自動化的數據整合,加強數據方面的整合能力有利于輸電時進行無縫連接,將空間計算與主流計算相結合,多角度地將潛在數據之間進行聯系,這是未來電力系統自動化發展的主要方向。提高數據整合能力,對于電力企業的發展和應用有著重要作用。
自動化控制安全系統,由于工作人員的精力有限,不可能做到每時每刻都注意力集中,所以自動化監視系統就尤為重要。這個系統與其他系統的最大區別就是,它不僅能夠及時、準確地反映事實情況,還可以發現危險,對此提出警報,有利于及時地發現故障以及有效地預防故障的出現,而其他系統只具有反映和記錄的功能。比如,一發電機組在用電高峰時溫度較低,發電功率異常減小,這就靠安全監視系統及時地檢測出并發出警告,以提示危險的存在,工作人員就可以對此進行及時的檢查與處理。
自動化電力系統可以處理不同類型及規模的數據和對象,還有靈活有效地恢復機制,這些對電力系統的安全保障有著重要意義。首先,能夠有效地保障電力系統的正常運行,主要指的是對系統進行一定的設置,使得自動化系統能夠對整個電力生產進行調節和處理,這可以大大降低工作人員的工作量和故障風險;其次,可以有力地保障電力系統數據的及時保存和恢復,這些數據是制定發電站的預算、成本控制、系統更新以及安全指標的修訂的基礎,所以,自動化記錄數據功能是很重要的;最后,保障工作人員的人身安全,由于自動化系統可以監視,因此當系統出現異常的時候,特別是出現生命安全危險的時候,自動化系統可以采取相應對策以降低危險,例如,當工作室內的溫度達到30℃以上的時候,自動化系統就會自動打開通風設備以降低溫度;當出現明火的時候,就會自動啟用雨淋系統,將火及時熄滅;當設備過熱的時候,就會自動降低功率到合適的數值,防止設備的損壞和爆炸事故的產生。保障勞動者的安全是安全生產的前提,也是自動化系統的一大好處。
自動化配電網系統,中低壓網絡數字電子載波以及配網系統的相關技術得到重大突破,特別是中低壓網絡數字電子載波采用了DSP數字信號處理技術,提高了信息接收的靈敏度,解決了配電網系統應用的干擾等技術難題;還用高級軟件將輸電網和配網有效地結合在一起,運用遞歸虛擬流算法進行數據計算,采用了最新國際標準的公共信息模型,應用智能化灰色神經元算法對負荷進行預測。
3 電力系統對自動化技術的要求
現階段,由于運行機制、專業分工和人員分配的不同,我國的電力系統中的自動化技術主要以采集數據和監控為主,來保護電力系統的安全穩定運行。但如從減少設備重復配置、合理的運用技術和對維護的工作量進行簡化的角度考慮,把測量、保護和控制等綜合起來,對電力系統的維護和發展更有好處。把測量、保護和控制等方面綜合起來運用,也是電力系統自動化技術的發展趨勢,在提高了設備的可靠性的同時,減少了不必要的設備投入,節約了成本,而且使電力系統中的自動化技術向最優化、多元化發展。
(1)自動化技術在電力系統中要迅速準確的采集,監測以及處理電力系統中的部件,局部系統以及整個系統的運行情況,提供運行參數。
(2)自動化系統要根據電力系統中部件以及系統運行情況分析出電力系統運行的狀況,為工作人員的調控工作提供方便。自動化的高級設備還需要具有自行調控的功能,幫助工作人員完成工作。
(3)自動化系統要調節電力系統中各個元件與各自系統的協調,分系統與整個電力系統的協調,要幫助電力系統在供電,安全,經濟等方面的和諧統一。讓電力系統能夠在優質的環境中運行。
(4)電力系統對自動化技術的要求不僅僅是簡單的系統之間的調節,同時還需要自動化系統幫助工作人員完成部分工作,減少工作人員的工作量。并且及時的發現電力系統出現的故障,及時的進行自我修整的工作,延長電力設備的壽命。如果發生較大的電力事故,系統無法進行自我修整時,需要自動化系統幫助電力系統做好分區域的工作,換句話說,就是避免電路之間相互感染,導致大范圍的停電。
4 結語
隨著社會經濟的飛速發展,工業現代化也在逐年進步,電力系統已經全面開始向自動化方向邁進,目前,電力系統自動化技術主要有光電式電力互感器、電力一次設備在線狀態檢測、和光電互感器技術相關的二次設備、智能電力一次設備等。電力系統及其自動化的應用,提高了電力系統服務的安全性和可靠性,使電力系統能夠安全穩定的運行,推動我國的電力系統及其自動化技術向更高的層次發展。
參考文獻
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關鍵詞:電力系統;自動化;應用和發展
1前言
電能作為人們生活中基礎的能源,對電力系統進行合理的發展對社會具有重要的意義。電力系統自動化通過運用計算機技術有效的對數據進行高效的處理工作,大大節省了生產力,降低了工作過程中出現的誤差的可能性,同時還避免了安全隱患。
2電力系統自動化的概念
電力系統主要是指發電裝置將自然界中的能源轉化為人們日常使用的電能,將得到的電能通過配電裝置輸送到每個用戶需要的地點。在這個過程中將涉及到很多的數據的傳輸和監測,通過對數據進行傳輸和監測來達到對電能進行合理的調節和保護的工作。而本文的電力系統自動化主要是指運用自動化設備對電力系統進行調節保護等操作,全程保證自動化建設。在電力系統自動化的過程中無人工敢于,自動化主要操作在于對電力系統中的各個元件和子系統進行數據的運算和采集工作。
3電力系統自動化的特點
電力系統自動化由于其具有的特殊性,適用于對電力系統進行處理和操作。其中主要特點在于:(1)實時和精確。電力系統自動化技術能夠有效的實現對電力系統運行過程中的數據進行實時化和精確化的處理及控制,能夠方便對電力系統提供安全可靠的數據服務支持;(2)對數據進行分類。由于在電力系統的工作現場往往需要處理大量的數據,對設備所需的儲存空間要求極高。因此需要對這些龐大的數據進行合理的分類,有所側重的進行處理。其中重要包括實時數據、基礎數據(主要是指電力設備的一部分有用數據在設備的管理范圍內)日常運行數據(主要包括電力系統在運行過程中產生的自動的記錄數據以及各部門處理的數據)、市場數據(由于市場化運行已經成為了電力市場發展的主要模式,因此對市場數據進行分離具有其重要意義);(3)對電力系統進行綜合性調節。電力系統自動化技術能夠有效的對電力系統內的大量控件進行協調的工作。自動化技術可以將電力系統的有功荷有效的分配到每一個可控的發電機組件中;(4)較高的工作效率。由于自動化技術應用了互聯網的傳輸設置,具有很強的對數據瞬間傳遞的能力,保證數據傳輸過程的高效性。同時,自動化技術由于降低了人工操作,也就很大程度避免了人工操作帶來的失誤和故障問題。有效的保證了整個工作的效率。
4電力系統自動化技術的應用
(1)變電站的自動化技術。變電站的主要的工作就是將輸送的電能進行合理的分配與調節,為配電處理提供了技術手段。在人們對電能的需求不斷提升的情形下,變電站數量也在大幅的增加,同時也面臨著對變電站技術進行提升的工作。變電站的自動化技術能夠有效的對電力系統進行操控。隨著不斷的發展,目前已經有大量的自動化技術的結合使用的情況出現。隨著自動化技術的應用,目前的變電站的輸電穩定性和輸電的質量已經得到了有效的提升;(2)配電網的自動化技術。配電網的自動化技術主要包括對配電網進行分析的自動化處理,以及自動進行制圖工作,自動對設備和數據進行分析和管理。自動化技術通過使用的智能化的軟件從數據庫中獲取資料同時對信息進行實時化的傳遞工作,以此實現配電網的自動化應用。傳統模式下,配電網的控制操作主要是通過人工操作進行管理,在人工操作過程中耗費大量的時間和資源,同時工作中存在很多安全隱患,這種模式不利于配電網的發展進程。隨著配電網對自動化技術的結合使用,有效的改善了效率問題,雖然在這個過程中,自動化的技術還不夠與配電網緊密結合,發展中還存在著一些不足;(3)電力系統調度的自動化技術。隨著用戶對電能的需求量的增加,電力系統的實時監控工作和數據采集工作面臨著越來越大的難題,由于數據的巨大,因此對數據進行處理和監控工作造成了不利的影響,這就需要新技術的應用,改善這一現狀。自動化技術由于其數據傳輸的高效性,因此在這一問題上具有至關重要的作用,將自動化技術與電力調度系統進行結合,有效的提升了對數據進行處理的效率。自動化技術的使用節省了大量的人力資源的同時降低了數據處理過程中的事故的發生率。有效的延長了設備的使用期限。
5電力系統自動化的發展
首先需要對技術管理人員進行合理的培養,人才是一個行業發展的最根本的發展力,因此需要對技術管理人員進行培養,保證實現技術的不斷開發,將原有的開環監控技術發展為閉環監測技術,有效的保證參數的調整。其次,在對自動化技術進行應用的過程中,減少工作人員的參與量,自動化技術對電力系統進行控制的過程中有效的完善了無人值班綜合監控的模式,有效的對電力系統進行實時監控和實時分析,對數據進行有效的處理提高了工作效率。未來的工作人員需要進一步提高整個電力系統的可靠性,逐漸完善電力系統的自動化和數字化。隨著社會的發展潮流,智能化和數字化處理技術已經成為了發展的主要趨勢,這種形式將有效的提高對數據進行實時獲取和監控的能力。方便對電力系統進行全面的及時的管理和運行。電力系統模塊化,由于自動化設計的主要思想在于模塊化的發展和使用,這主要是由于自動化的模塊化能夠有效的幫助電力系統實行分布式結構管理工作,解決數據交換過程總存在的異構問題,是我國電力系統發展的主要趨勢。當然電力系統自動化技術的發展還需要對技術和設備進行不斷的研發工作,保證系統的協調性不斷的得到提升,確保多個系統和設備之間的協調發展,有效的實行分段控制等工作,有更強的適應能力,更適合正式的投運工作。當然,在電力系統自動化技術的發展過程中還需要對相應的人才進行培養,其中包括對高校人才進行培養,加強綜合性人才的培養,保證設計人員的基本技能的同時改良系統,保證更好的發展。
6結語
為實現電力系統的自動化技術的發展工作,還需要有關部門進行不斷的工作和努力,將人才和技術的發展作為主要發展趨向,給我國電力系統提供更優質的服務。
參考文獻:
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