电力自动化技术在电力系统中的应用王梓屹

电力自动化技术在电力系统中的应用王梓屹

(国网陕西省电力公司检修公司陕西省721000)

摘要:电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能,再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心,通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量,为地区经济和人民生活服务。电力系统的运行效率以及社会经济效益直接与电力自动化技术水平息息相关。本文主要对电力自动化技术在电力系统中的应用进行了分析和探讨。

关键词:电力自动化技术;电力系统;应用

1、前言

电力系统是一个综合性的系统,地域分布广、网络结构复杂是其主要的特点,其主要组成部分有变电站、最终端用户群、输配电网络系统,要想使电能能够更好地为人们服务,这些部分必须实现统一的运作和调节控制,为了达到这一目的,自动化技术被广泛地应用于电力系统中。

2、电力自动化技术在电力工程中的运用

把现代化的网络技术、通信技术和电子技术等科学、合理地运用到电力自动化系统中,可以实时整合电网用户的在线数据和离线数据,这样可以使管理自动化控制系统更加完备。

2.1现场总线技术

现场总线技术是一项综合性的技术,其主要作用是衔接自动化设备,通过现场总线的衔接可以形成一个多站多方向的信息网,同时实现智能化、一体化的控制。CAN、LONWORKS、HART、PROFIBUS是目前为止主要用到的几种典型的现场总线。应用相关设备和传感器,可以将电阻和电流等信息与主机相互传输,然后运用数学模型,整理、分析、研究这些数据,得到相关的结果。节约硬件的数量、投资、相关的维修保护费是现场总线技术的突出优点,此外现场总线的突出优点还表现在使用户系统集成主动权得到高度实现,并且用户可以自主地选择品牌,由此可见现场总线技术市场潜力巨大。

2.2电力系统中光互联技术应用

在电力系统中的机电保护装置和自动控制领域均会应用到光互连技术。光互连技术可以打印报表、记录数据、科学计算数学等传统的技术操作,另外,光互连还能实现电网分析、状态估计、人机界面处理、网络建模等高级功能。所以,该技术的主要优越性是为电力工作人员提供更为清晰的画面、更加灵活的操作方式、准确的定位以及提供准确、及时的参考信息,调度人员可根据测量的数据进行处理和分析,并作出准确的调度判断。光互连技术解决了传统数据输出局限性的缺点,从而提高了工作效率。该技术不受电容性负载的影响,其对电容的影响能够采取屏蔽措施,可进行正常的电力系统的运行,并在技术上支持机电保护装置。光互连技术应用于电力系统中,能够有效降低故障的发生率,从而为设备运行减少不必要的经济损失,光互连技术能够为电力企业节约支出、带来更大的经济效益和社会效益。

2.3主动对象数据库技术的应用

目前,在电力系统自动化管理系统中的监控及监视方面,主动对象数据库技术是应用最为广泛的技术,在电力系统的自动化监控及监视中,主动对象数据库在软件的开发、继承、封装和软件工程等方面起着非常重要的作用,甚至影响着软件系统的开发设计,比如面向对象的编程、分析及设计等。

在现有的电力系统中,主动对象数据库技术不仅得到了很大范围的运用,还得到了行业领域的认可及接受。与传统的技术相比,它的优势主要体现在主动功能及对象技术方面。它能依据编订的触发程序,实现对内部数据全方位的实时监控。它的出现,使电力系统自动化技术发生了一系列的变革。但由于电力系统具有较为庞大和复杂的特点,在电力系统的运行过程中无疑会产生较多的数据,不仅包括信息的及时搜集,还囊括设备的运行指数,因此,要在电力系统中进行自动化的管理及控制,就必须做好相关数据的实时采集及整理,如果不能及时有效的对采集的数据进行处理,就会造成自动化系统操作指挥的困难。如今,我国的数据库管理系统在运用了主动对象数据库技术之后,正在逐步发展和完善,更大程度的发展了我国的电力系统,满足了人们的用电需求。

2.4自动化的电力补偿技术

单一的信号和三相电容器相互补充是以前传统的无功和低压补偿技术的主要工作方式,这种补偿方式的一个很大的缺陷就是使那些以电线负荷为主的用户出现三相负荷不平衡的现象,甚至出现欠补或过补的现象,这种补偿技术对电压的平衡问题和配电检测的功能没有加以分析和考虑。而动态补偿与固定补偿的结合是智能无功补偿技术最大的特点,实现了三相共同补偿与分相补偿的结合以及稳态补偿与迅速补偿的结合,它能把单一固定补偿的不足很好地克服,并且在负载的变化上适应性也比较强。此外,先进投切开关的运用可以智能化控制电容器,从而可以使补偿的精确度提达到最高,并且在此系统中可以实现缺相保护。

3、电力系统自动化技术应用实例

以GPRS技术应用的电力数据无线系统为例,系统结构如图1所示。该系统是以GPRS无线网络和Internet为通信信道的数据传递系统,系统分为厂站数据端、GPRS网络端和客户端这三大组成部分:

图1数据传递系统

(1)厂站数据端主要负责电力数据的采集和发送。其硬件组成包括W77E58型单片机、GPRS模块、RS-232接口、SIM卡座和扩展存储容器等。软件部分采用C语言编写,控制单片机的运行。GPRS模块采用工业级双频GR47模块,并通过AT指令对GPRS与Internet的连接与发送进行控制。

(2)GPRS网络端包括GPRS数据接入和Internet服务器为客户端提供的通信接口。厂站端通过GPRS模块发送数据,GPRS网络负责将数据接入互联网上预先设置的通信服务器中,由通信服务器对数据进行统一的处理,通信服务器提供固定IP地址供客户端访问。在服务器端还设有防火墙和通道检测功能,最大限度保证了数据的安全性。

(3)客户端通过软件查询GPRS数据,并人工对数据进一步分析和处理。客户端软件采用VC进行开发,除了一般软件系统包含的系统管理模块功能外,还主要包括网络通信模块和网络侦听模块。网络通信模块采用服务器模式,服务器端时刻监听客户端的请求。网络侦听模块则采用Socket控件实现实时监听,当有请求发过来时首先判断IP地址是否正确,如无误则创建TCP套接口和Winsocket控件组,用bind方法绑定使其成为控件接收请求。

4、结语

综上所述,随着电力自动化技术在电力工程中的广泛应用,电力自动化技术的发展一定会促使电力工程的发展,将来的电力自动化技术将会朝着安全供电、稳定提高、合理利用供电设备、运营成本大大降低的方向发展和推进,此技术的运用对促进电力事业的进一步发展具有举足轻重的作用和意义。

参考文献:

[1]石鹏.电力自动化技术在电力系统中的应用[J].科技与企业,2014(15):369-369,371.

[2]范玲,李麟鹏.电力自动化技术在电力系统中的应用[J].黑龙江科技信息,2013(26):131-131.

[3]薛帅斌,顾锦.电力自动化技术在电力系统中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2012(3).

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