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摘要:现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,本文对此进行了详细的阐述。
关键词:电力系统自动化;发展;应用
引言:随着电力产业技术的快速发展,我国的电力企业已经开始逐步实施电力自动化管理。电力自动化管理系统的应用极大的提高了我国电力企业的管理水平与管理效率,促进了电力自动化的快速发展。目前电力设备以及电力系统的构成都相对较为复杂,若要确保电力设备或系统的正常运行,就要做好对其的管理与维护工作。而此时要面对的就是如何才能更好的对电力系统进行管理。为了解决这一问题,电力自动化管理系统应运而生,为电力系统的自动化管理带来了极大的便利,提高了我国电力技术的发展水平。
1自动化控制技术分析
分层分布式自动化系统从软硬件上分层分级考虑了变电站的控制与防误操作,提高了变电站的可控性及控制与操作的可靠性。综合自动化站可采用远方、当地、就地3级控制,而常规站只能通过控制屏KK把手控制;常规站电气联锁设计联系复杂,在实际使用中,设备提供的接点有限且各电压等级间的联系很不方便,使得闭锁回路的设计出现多余闭锁及闭锁不到的情况。综合自动化站可方便地实现多级操作闭锁,可靠性高。
1.1常规站,人是整个监控系统的核心,人的感官对信息的接受不可避免地存在误差,其结果就会导致错误的判断和处理。人接受信息的速度有一定限制,对于变化快的信息,有时来不及反应,可能导致不正确的处理。而且个人的文化水平、工作经验、责任心等因素都会影响信息的处理,可以说常规站人处理信息的准确性和可靠性是不高的。运行的实践证明,值班人员的误判断、误处理常有发生。综合自动化站的核心为系统监控主机,用成熟可靠的计算机系统实现整个变电站的控制与操作、数据采集与处理、运行监视、事件记录等功能,可靠性高且功能齐全。
1.2变电站自动化系统简化了变电站的运行操作,可方便地实现各种类型步骤复杂的顺控操作,且操作安全快速,对于全控的变电站,线路的倒闸操作几分钟便可完成;而常规站实现同样的操作往往需要几个小时,且仍存在误操作的隐患。
1.3常规变电站控制一般采用强电一对一的控制方式,信息及控制命令都是通过控制电缆传输。计算机监控系统控制命令的传输由模拟式变成数字指令,提高了信息传输的准确性和可靠性。特别是分层分布式自动化系统,各保护小间与主控室之间采用光缆传输,提高了信息传输回路的抗电磁干扰能力。分散式布置,控制电缆长度大为缩减,在相同控制电缆截面时,断路器控制回路的电压降减少,有利于断路器的准确动作。规划院最近将全国5个500kV站作为综合自动化的试点,也从侧面反应电力系统业内人士对自动化监控系统可靠性的认同。
1.4现场总线控制系统
现场总线的控制系统就是在安装的过程中,把现代化的自动仪表装置与控制设备连接起来,形成双向的数字化网络。现场总线技术具有数据计算和数字通信的功能,通过控制仪表之间形成的网络系统,对现场的数据与信息进行监控,根据自身的需要对数据和信息进行自动化的控制。现场总控技术是一个开放而又分布的控制系统,通过层层的网络监控系统,实现对参数、报警、监控、显示等一系列的自动化功能。目前我国应用最广泛的总线控制系统就是分布式控制系统,这种方式主要是通过传感器将设备的状态以及电量等收集到控制室的主控计算机上,然后通过计算机的计算和分析,再对设备发出指令。
2电力系统及其自动化研究方向
2.1智能保护与变电站综合自动化
将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、使得新型继电保护装置具有智能控制的特点,大大提高电力系统的安全水平。研制的分层分布式变电站综合自动化装置能够适用于35kV~500kV各种电压等级变电站变电站综合自动化领域的研究已达到国际先进水平。
2.2电力市场理论与技术
电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况,认真研究了电力市场的运营模式,深提出了适合我国现阶段电力市场运营模式的期货交易(年、月、日发电计划)、紧紧围绕当前我国模拟电力市场运营中亟待解决的理论问题。
2.3电力系统实时仿真系统
对电力负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了研究,建成了全国高校第一家具备混合实时仿真环境的实验室。该仿真系统不仅可进行多种电力系统的稳态及暂态实验,提供大量实验数据,协助科研人员进行新装置的测试,从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供了一流的实验条件。
3安全稳定能力电力应用是社会经济发展过程中的支柱,它也是一个实时性运行的相关系统,同时,其安全稳定性也是首要考虑的问题
自动化安全监视能力由于人无法做到24h专注,因此自动化监视能力就显得尤为重要。电力系统的自动化监视能力不同于其他系统,因为其他系统只需要反映并记录客观现象、客观数据即可,例如:某发电机组在用电低谷时反而温度较高,发电功率异常增大,这就需要监控系统发出警告,以提示风险。自动化安全保障能力电力系统具有对于不同类型以及规模的数据与使用对象都不能有崩溃的相关特征,应具备灵活的相关恢复机制,因此对安全保障极其有用。其保障能力的应用具体包括保障电力系统的日程运行。
3.1保障电力数据的及时存储和恢复
日常记录的数据对于制定发电站的预算、节约成本、进行系统更新、安全指标的修订均具有重要意义。
3.2保障从业人员的安全
由于自动化系统具有监控功能,所以当系统出现异常,特别是出现安全隐患危及生命时,自动化系统可采取相应措施降低风险。在安全生产的同时,保障生产者安全,也是自动化系统的职责之一。电力系统综合自动化的发展方向对于我国电力系统综合自动化的技术而言,其发展方向就是对DMS系统进行全面的建立,通过DMS系统,可以提高电气的综合管理水平,以适应现代化电力系统技术发展的需要;使电气设备保护方面的控制得到一定的优化,消除大面积的停电故障,提高供电系统的可靠性;电量、电压以及功率等各种类型的运行参数,对电力平衡、精确计量、负荷监控等多种功能有着相关影响;改变了现行的变电值班模式以及运行操作,实现了真正意义上的无人值守的变电站的管理模式,真正达到了精兵简政的目的。数据共享作为变电站自动化的一个主要特点,将监控和保护功能集成在同一装置里,是实现数据共享的主要途径之一。对于而言,其所需的多项数据与继电保护所进行处理的数据是相同的,所以将分布式类型的变电站SCADA集成到相关的微机保护中,使监控和保护对一个硬件平台进行共用,那么就可以实现非常明显的经济性。
4结束语
随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统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,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。
参考文献:
[1]韩富春.电力系统自动化技术[M].中国水利水电出版社,2003.
[2]王士政,电力系统控制与调度自动化,中国电力出版社,2008.
[3]翁颖钧,朱仲英.地理信息系统技术在电力系统自动化中的应用[J].电力系统自动化,2003年18期.