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摘要:电力工程中的自动化技术使用越来越广泛,也越来越重要。社会发展的趋势使得电力系统对自动化的需求不断提升。只有开发更实用、更全面的自动化技术,提高能源使用率、提高工作效率,才能满足社会发展的需要。自动化技术不仅减少了劳动力的使用,更节省了成本,提高了经济效益,保护了环境。因此,对电力工程自动化技术的提高是必不可少的。
关键词:电气工程;自动化;技术运用
未来我国电气工程及其自动化技术的发展还需要朝着智能化、全面化等方面发展。加强电气技术的智能化,缩小电气设备中的一次设备和二次设备之间的间距,有利于促进电网的智能化管理。在电气工程和技术应用的过程中,相关技术人员建立更加全面的DMS系统能够有效提高电气的管理水平。发展还需要进一步完善对电力状态的监测设备,提高系统工作的效率。
1电气工程自动化技术现状
近些年来,随着我国经济的快速发展,电气自动化的应用优势逐渐在社会中显现出来,使广大使用群体感受到电气自动化技术较为广泛的适用性和宽阔的专业性,这加速了电气自动化技术的发展,使我国电力自动化的普及面越来越为广泛,小到电气开关的设计,大到科技航天的研究。新时代背景下,电气自动化技术的发展已形成了国民经济和人民生活水平提高的重要标志。
2自动化技术的发展历史
20世纪40年代是自动化技术和理论形成的关键时期,一批科学家为了解决军事上的问题逐步形成了以分析和设计单变量控制系统为主要内容的经典控制理论与方法,机械、电气和电力电子的发展为生产自动化提供了技术手段。
20世纪50年代末到60年代初,大量的工程实践,尤其是航天技术的发展,涉及大量的多输入多输出系统的最优控制问题,用经典的控制理论已难于解决,于是产生了以极大值原理、动态规划和状态空间法等为核心的现代控制理论。20世纪60年代中期以后,现代控制理论在自动化中得到应用,使生产过程控制和管理向综合最优化发展。20世纪70年代中期,自动化的应用开始面向大规模、复杂的系统,如大型电力系统、交通运输系统、国民经济系统等,他不仅要求对现有系统进行最优控制和管理,而且还要对未来系统进行最优筹划和设计,运用现代控制理论方法已不能取得应有的成效,于是出现了大系统理论与方法。20世纪80年代初,随着计算机网络的迅速发展,管理自动化取得了较大进步,出现了管理信息系统、办公自动化、决策支持系统,总之,自动化是现代科学技术和现代工业的结晶,它的发展充分体现了科学技术的综合应用。
3电气工程中自动化技术的运用分析
3.1电网调度中自动化技术的应用
运用自动化技术的作用关键是可以对电网体系的运营、安全实施具体的分析与监控,并及时的使用有关的数据,之后电网依据数据自动控制,从而实施发电与调度,电网的运行状况及时评估,另外还可以对电网的安全事故实施分析与处理,对安全事故实施分析与处理是自动化技术的重要优点,由于在电网中常常会发生一些安全事故,而且这些安全事故常常存在复杂的原因与出现突然的特征,非常难实施控制,假如不可以及时的判断与解决就会影响整个体系的运行,严重的还会危及设备甚至人员的安全。电气项目自动化技术在电网调度中的运用可以实时的监控、分析与处理电网,有效的避免了事故的产生,确保了设备与人员的安全。
3.2在发电厂分散监控系统自动化技术
3.2.1火力发电厂
它是运用煤,油,天然气与油页岩等作为燃烧材料的发电厂,它对自动化体系的要求通常是由厂级监控体系,电场管理信息体系,故障信息子系统和基点保护与故障信息管理体系等组合而成。
3.2.2水力发电厂
水力发电厂是有极调速,励磁,监控为一体的自动化体系,在我国的运用已经超过20年,完成了单元控制模式,机组测量由主控模块完成,调节控制等工作;机组转速和功率的调节由调速模块完成;励磁模块关键完成机组电压和无功功率调节;而保护模块则关键完成发电机组的保护作用。由能冗余配置的主控模件与智能I/0模件组成的是过程控制单元。MCU模件经过冗余的I/0总线和智能FO模件通讯。PCU直接面向生产经过,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,通过运算解决后实施运行参数、实时显示设备状态与打印和输出信号直接驱动实施机构,实现生产经过的监测、控制与保护等作用。
3.3变电站综合自动化
3.3.1控制系统
关键是实施变电站的数据包含模拟量、开关量与电能量的数据采集、故障录波与测距、记录故障、记录断路器跳合闸、记录保护动作程序、记录事件流程、操作控制作用、安全监视作用、人机联系作用、处理数据和记录功能、谐波分析和监视、打印作用。
3.3.2继电保护子系统
变电站综合自动化体系中的微机继电保护关键包含输电线路保护、电力变压器保护、母线保护、电容器保护、小电流接地体系自动选线、自动重合闸等。
3.3.3电压、无功综合控制子系统
变电站综合自动化体系一定要具备确保安全、供电可靠与提升电能质量的自动控制作用。电能质量的关键指标是电压与频率,所以电压、无功综合控制也是变电站综合自动化体系的一个关键构成部分。
3.3.4低频减负荷控制和备用电源自动投入子系统
备用电源自动投入已变成变电站综合自动化体系的基本作用之一。
4电气工程自动化技术的发展趋势
4.1仿真化方向
利用实时仿真系统,不仅仅可以处理更加多的实验数据,还可以针对于不同电力系统的需求,实现全新装置的测试,进而给予输电系统和智能保护系统提供对应的技术支持,由此引导着电气工程朝着仿真化的方向发展和进步。处于更加真实的环境中,实现仿真技术与自动化技术的融合,届时将给予电气工程的发展找到全新的路径。
4.2智能化方向
电气工程的智能化,是要求在电气自动化技术的基础上,使得电气系统能够实现自我保护,自我诊断和自我修复,这样可以极大的保证电气工程系统的稳定性和有效性。这就要求电气自动化技术朝着智能化的方向发展,以更多自我管理的模式来实现运作,而不是依靠大量的人力物力来支撑。处于更加智能化的运行环境中,电气自动化就不再是简简单单的机械编码去控制,而是以更加智能的姿态实现对于整个系统运行过程的自我管理和控制,这样的智能效益是很有意义的。
4.3综合化方向
电气工程自动化技术的应用,不能仅仅局限于电气工程学科和领域,其要想在性能方面有着全面的提升,就必然要运用到综合性的技术和理论,无论的计算机信息技术,还是模糊逻辑进化理论,都可以尝试将其运用到自动化技术体系中去,这就是电气自动化技术的综合性体现。这就要求在此方面的专家和学者,从多个学科的角度去探究自动化技术,由此形成更加健全的理论基础。
5结论
关注于电气工程系统性能的自动化发挥,符合电气工程可持续发展的基本要求,其在促进电气工程效益发挥方面的作用是很明显的。电力企业在开展实际电气工程的时候,以更加智能,更加科学,更加自动化的电气工程方案为契机,使得电气工程充分展现出自身的性能,进而服务于各行各业。由此对于电气工程以及自动化技术的应用与发展进行探究,显得很有必要。
参考文献
[1]周诗懿,叶石菊.试论电气自动化在电气工程中的应用[J].科研,2016(7).
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