(辽宁省电力有限公司检修分公司辽宁营口115007)
摘要:近年来,随着我国电力系统逐渐的向着电气自动化方向发展,电气自动化技术的应用,可以使电力系统的运转效率有所提升,进一步的推动电力系统的发展。因此,本文首先介绍了电气自动化在电力系统中的应用背景,然后分析了电气自动化技术的特点及其应用。
关键词:电气自动化;电力;系统;应用
当前,为了满足社会发展的需求,国家各项建设与规划都需要运用电子信息技术,以期加速我国经济的发展与综合实力的壮大。这从一定层面上推动了信息技术的发展与运用,扩大了电气自动化技术的使用范围。随着自动化技术重要性的逐步体现,电力系统领域也逐渐开始运用电气自动化等相关信息技术,并将该项技术视为最为有效的管理手段之一。实践证明,使用电气自动化技术之后,电力系统的运行效果有着比较大的改善。
1、电气自动化在电力系统中应用的背景
电力系统在社会稳定及发展中占有十分重要的地位,对社会发展及国家军事信息安全具有十分重要的影响。近些年来,电力系统正实现各方面的发展,然而同时也面临着能源匮乏的挑战,这主要是因为电力系统与能源之间关系密切。我国主要采用火力发电及水力发电2种发电形式,火电发电主要将不可再生的煤炭作为燃料,然而,煤炭资源的短缺使火力发电面临挑战。就水力发电而言,我国仍处于水资源治理的阶段,并且治理工作需要一个过程。我国目前电网覆盖较为全面,但对于农村偏远地区而言,仍然存在断电以及缺乏稳定供电的情况。由于各方面因素的影响,使这些地区的电缆设备得不到有效的保护,容易导致电能损耗及断电情况的发生。在出现断电情况时,电力维修人员无法及时到达,造成较大的经济损失,同时影响社会稳定与安全,不利于社会经济的可持续发展。
2、电气自动化技术
2.1电气自动化技术特点
1)控制与维护的一体化。目前,国内的自动化系统普遍采用站内监控的与采集数据的模式,这种模式最大的优势就是运行与操作独立,且能提供很清晰的事故处理分析界面。为了进一步降低设备成本,便于推广新技术与方便维修维护,自动化系统多采用控制与维护一体化的方式进行设计。2)采取国际通用标准。近年来,IED(智能电力监测设施)在电力系统自动化方面被广泛应用。为了克服不同厂家IED生产的设备的信息共享性差的问题,国际电工委员会在已有相关规范的基础上制定了IEC61850国际标准(电力系统自动化系统国际标准)。为了与国际接轨,国内多数厂家都以IEC61850国际标准为依据进行产品研发,这也是电力自动化技术的一个发展方向。3)利用以太网技术。以太网具有传输数据量大且速度快的优点,正好满足当前电气系统自动化过程中数据传输量大通讯实时性的方面的高要求。当前,以太网在电力系统中最成熟的应用形式就是Ethernet+TCP/IP。相信在不久的将来,基于以太网技术的现场总线技术就会得以推广应用。
2.2电气自动化技术应用的典型范例
1)全控型电力电子开关。第一代电子电力器件为晶闸管,在我国得到了广泛的应用,主要应用领域为交流与直流传动的电力控制系统。现在全控型电力电子开关逐渐取而代之,将主回路的驱动电力、相关器件、电流检测、温度的自动控制和过流保护等都融为一体。2)高变频器电路。高频变频器的电路在降低开关损耗的同时,不影响逆变器工作频率的提高。从而减小了逆变器的尺寸,有效的降低了成本,而且实现了逆变器在高功率下集成化。3)通用变频器大量使用。通用变频器是指系列化、批量化生产以满足市场需求量大的要求的变频器,这类变频器的功率一般不大。从变频器产品性能来看,U/F控制器由最早的通用功能型变为高功能型和高动态性能矢量控制型。4)计算机与电子技术在电力系统自动化中的应用。随着我国单片机技术发展,计算机在变电站的操作自动化、发电厂的监控系统自动化、电力系统的自动化调度中起到了关键的作用。
2.3电气自动化控制系统的形式
1)集中监控方式。集中监控方式的优点就是运行与维护方便,设计简单,且防护要求低。缺点是,这种方式将不同功能的设备集中到一起,导致处理器的负载过大,运行速度慢。2)远程监控方式。远程监控方式是采用模拟电路、电子管和电话继电器等设备组成。这种系统中不包括软件,数据的采集与处理工作与硬件完成。其主要优点是系统运行稳定,缺点是自动化程度低,且缺乏自动诊断故障的能力。3)现场总线监控方式。现场总线监控方式是一种针对性强的设计方式,它具其他系统远程控制能力的优点,且安装方便,设计建造成本较低。这种系统也是电力系统自动化建设中的主要的发展与使用方式。
3、目前电气自动化技术在电力系统中的应用现状分析
当前我国电力系统在实际运行发展过程中广泛应用了电气自动化技术,通过自动化技术不仅提高了系统实际运行速率,还创造了较大的经济效益。当前相关部门需要充分掌握自动化技术,将其引入到电力系统发展过程中,以此来创造更大的经济效益,为相关企业发展提供便利。
3.1计算机技术方面的实际应用
目前大多电力系统实际运行需要计算机技术的有效支持,将计算机技术融入到系统运行的各个环节。目前电气自动化技术中,智能电网技术就是电气自动化技术中较为重要的技术。此类技术在电气系统中的有效应用主要融入到电力系统运行各个环节中,促进电力系统网络朝着智能化方向发展。此外,电网调度自动化技术在电力自动化系统中也至关重要。通过电网调度,能够对不同层次的电网进行分类,将各个基础电网设备有效连接成统一的整体,从而使得各项数据能够有效收集。进一步加强电网系统的实时监控,使得电力系统能够稳定、高效运行。
3.2PLC技术方面的应用
计算技术和机电控制技术的综合发展促进了PLC技术的应用,PLC技术能够对电力系统中各个运行环节相关命令进行编程,并且记录各类数据信息,通过基本运算之后获取相应结果,此类技术在电力系统中应用能够节约能耗,提高系统运行效率。PLC技术能够对电力系统中各个信息数据进行收集,并且进行有效整合传输,通过PLC技术能够加强系统的稳定控制,对于系统中各个相对独立的模块进行信息控制,使得电力系统各个环节有效连接,促进工业的发展。此项技术对电网能够进行全面控制,稳定系统的安全运行,提高了相关工作人员实际工作效率。
3.3自动化实时仿真系统
目前通过电力系统自动化实时仿真系统,能够在实验数据的基础上,使得相关动态化实验稳定运行,能够便于技术人员对各类装置进行调试。防真系统能够与各个控制装置之间形成闭环系统,为输电系统以及相关智能化保护措施的应用提供实验基础。目前明确计算机技术在生产环节中的重要作用,相关部门需要高度重视电力自动化技术在电力系统中的实际应用,促进电力系统的全面发展,优化我国电力系统的发展结构。
4、结语
信息技术、控制技术和计算机技术的发展,极大地促进了电气自动化技术在电力系统中的应用。经济和社会的发展,使得人们对电力的需求与日俱增,同时也对电力系统运行的可靠性和安全性提出了更高的要求。电力系统自动化技术不断向前发展,在控制策略上更加智能化、协调化、适应化和区域化;在理论上更多地使用现代控制理论;在控制手段上更加重视对远程通信、微机和电力电子器件的使用;在分析设计上更多地使用多机系统模型来处理复杂问题。
参考文献
[1]董娜,李涵霖.电力系统中电气自动化技术的探索[J].科技与企业,2011(7)
[2]潘小丽.综述电力系统中电气自动化技术[J].城市建设理论研究,2012(4)
[3]罗宇杰.浅谈电气自动化在电力系统中的应用[J].广东科技,2007(10)
[4]吴胜义.刍议电力系统中电气自动化技术[J].北京电力高等专科学校学报,2012,29(3)