⑴ 能源互聯網 對電力系統安控與自動裝置提出了哪些新要求,需面臨哪些新挑戰
能源互聯網對電力系統安控與自動裝置需要更加完善和便捷。並且有軟體支撐。新挑戰是國家對電網的開放程度。
分布式可再生能源是未來能源互聯網的主體,但可再生能源具有很大的不確定性和不可控性,同時考慮實時電價,運行模式變化,用戶側響應,負載變化等因素的隨機特性,能源互聯網將呈現復雜的隨機特性,其控制,優化和調度將面臨更大挑戰。
(1)電力系統自動裝置最新發展擴展閱讀:
能源互聯網工作在高度信息化的環境中,隨著分布式電源並網,儲能及需求側響應的實施,包括氣象信息,用戶用電特徵,儲能狀態等多種來源的海量信息。
而且,隨著高級量測技術的普及和應用,能源互聯網中具有量測功能的智能終端的數量將會大大增加,所產生的數據量也將急劇增大。
⑵ 電力系統自動裝置原理
在電力學中,諧振的概念如下:當激勵電源的頻率等於電路的固有頻率時,電路的電磁振盪的振幅將達到峰值。在電子與無線電領域,諧振常用於目標電信號的選取。類似地,在電力系統中,諧振也應用於諸多領域。
本文以消弧線圈的自動調諧裝置為例,結合其工作原理,闡述在快速熄弧以及電壓恢復等方面,諧振得到了怎樣的應用。
一、自動調諧指標
小電流接地系統中通常需要加裝消弧線圈,其目的在於確保單相接地故障時,消弧線圈能夠補償流經故障點的電容電流,從而降低故障點出現電弧的可能性。
消弧線圈在加裝自動調諧裝置後,強化了補償跟隨與補償精度兩方面的功能。自動調諧裝置會根據系統電容電流大小,自動調節消弧線圈檔位,從而確保檔位電流與電容電流相匹配;同時裝置會按照預先設定的調諧指標,選取能夠達到最優調諧效果的檔位。
自動調諧指標如下:
(1)殘流
定義:電容電流與電感電流之差:IC-IL
國網公司在《變電運維管理規定~消弧線圈運維細則》中指出,安裝自動調諧裝置的消弧線圈,正常運行條件下,殘流應在10A以內。
規定10A的目的在於,考慮到發生間歇性弧光接地的可能性,盡量減少單相接地故障時,流經故障點的電流數值(補償後的電流)。
同時,值得注意的是,此處的殘流特指過補償狀態下(電感電流大於電容電流)的數值。即,調諧裝置既要保證系統處於過補償狀態,也要保證過補償的程度不能過大。
(2)脫諧度
定義:電容電流與電感電流的差值與電容電流之比:(IC-IL)/IC。
同樣地,guo網公司在《bian電運維管理規定~消弧線圈運維細則》中規定,安裝自動調諧裝置的消弧線圈,正常運行條件下,脫諧度應在5%~20%。
從脫諧度的取值范圍可以看出,該指標整定時有兩點考慮:
1)脫諧度不宜過小。脫諧度表徵系統偏離諧振狀態的程度。此處諧振特指消弧線圈與系統對地電容之間的串聯諧振,該諧振會帶來中性點過電壓;因此過小的脫諧度增大系統發生串聯諧振的風險。
2)脫諧度不宜過大。與根據殘流整定原理類似,在脫諧度過大,補償程度過深時,瞬時單相接地故障後,電弧熄滅速度與系統電壓恢復速度較慢,不利於系統的穩定運行。
⑶ 電力系統自動裝置的作用
電力系統自動裝置的作用是防止電力系統失去穩定、避免電力系統發生大面積停電。
電力系統常見的自動裝置有:
1、發電機自動勵磁-自動調節勵磁。同步發電機為了實現能量的轉換,需要有一個直流磁場而產生這個磁場的直流電流,稱為發電機的勵磁電流。根據勵磁電流的供給方式,凡是從其它電源獲得勵磁電流的發電機,稱為他勵發電機,從發電機本身獲得勵磁電源的,則稱為自勵發電機。
2、電源備自投(BZT)---備用電源自動投入。備自投是備用電源自動投入使用裝置的簡稱,應急照明系統就是一個備自投備自投的電源系統。備用電源自動投入使用裝置通常採用繼電接觸器作為蓄電池自投備的控制。當主電源故障,繼電接觸器控制系統的控制觸頭自動閉合自動將蓄電池與應急照明電路接通。
3、自動重合-自動判斷故障性質,自動合閘。自動重合閘裝置是將因故障跳開後的斷路器按需要自動投入的一種自動裝置。
4、自動准同期---自動調節,實現准同期並列。自動准同期是利用頻差檢查、壓差檢查及恆定導前時間的原理,通過時間程序與邏輯電路,按照一定的控制策略進行綜合而成的,它能圓滿地完成准同期並列的基本要求簡稱AS。
5、還有自動抄表,自動報警,自動切換,自動開啟,自動點火,自動保護,自動滅火,等等。
(3)電力系統自動裝置最新發展擴展閱讀:
電力系統中裝設的反事故自動裝置:
①繼電保護裝置:其功能是防止系統故障對電氣設備的損壞,常用來保護線路、母線、發電機、變壓器、電動機等電氣設備。按照產生保護作用的原理,繼電保護裝置分為過電流保護、方向保護、差動保護、距離保護和高頻保護等類型。
②系統安全保護裝置:用以保證電力系統的安全運行,防止出現系統振盪、失步解列、全網性頻率崩潰和電壓崩潰等災害性事故。系統安全保護裝置按功能分為4種形式:
一是屬於備用設備的自動投入,如備用電源自動投入,輸電線路的自動重合閘等;
二是屬於控制受電端功率缺額,如低周波自動減負荷裝置、低電壓自動減負荷裝置、機組低頻自起動裝置等;
三是屬於控制送電端功率過剩,如快速自動切機裝置、快關汽門裝置、電氣制動裝置等;
四是屬於控制系統振盪失步,如系統振盪自動解列裝置、自動並列裝置等。
⑷ 未來幾年,電力系統自動化就業將會怎麼樣
電力系統自動化需求人才的數量一致是比較穩定的,幾年來發展不是很大,隨著國家在電力系統上投資的逐漸減少,需用人才量將還是穩定在自然輪換的范圍內。
⑸ 電力系統綜合自動化領域,都有哪些發展方向
(一)當今電力系統的自動控制技術正趨向於
1、在控制策略上日益向最優化、適應化、智能化、協調化、區域化發展。2、在設計分析上日益要求面對多機系統模型來處理問題。3、在理論工具上越來越多地藉助於現代控制理論。4、在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用。
(二)整個電力系統自動化的發展則趨向於
1、由開環監測向閉環控制發展,例如從系統功率總加到AGC(自動發電控制)。2、由高電壓等級向低電壓擴展,例如從EMS(能量管理系統)到DMS(配電管理系統)。3、由單一功能向多功能、一體化發展,例如變電站綜合自動化的發展。4、裝置性能向數字化、快速化、靈活化發展,例如繼電保護技術的演變。5、追求的目標向最優化、協調化、智能化發展,例如勵磁控制、潮流控制。
2由開環監測向閉環控制發展,例如從系統功率總加到AGC(自動發電控制);由高電壓等級向低電壓擴展,例如從EMS( 能量管理系統)到DMS(配電管理系統);由單個元件向部分區域及全系統發展,例如SCADA(監測控制與數據採集) 的發展和區域穩定控制的發展;由單一功能向多功能、一體化發展,例如變電站綜合自動化的發展;裝置性能向數字化、快速化、靈活化發展,例如繼電保護技術的演變;追求的目標向最優化、協調化、智能化發展,例如勵磁控制、潮流控制;由以提高運行的安全、經濟、效率為目標向管理、服務的自動化擴展,例如MIS(管理信息系統)在電力系統中的應用
⑹ 電力系統自動化的發展過程
20世紀50年代以前,電力系統容量在幾百萬千瓦左右,單機容量不超過10萬千瓦,回電力系統自動化多限於答單項自動裝置,且以安全保護和過程自動調節為主。例如,電網和發電機的各種繼電保護,汽輪機的危急保安器,鍋爐的安全閥,汽輪機轉速和發電機電壓的自動調節,並網的自動同期裝置等。50~60年代,電力系統規模發展到上千萬千瓦,單機容量超過20萬千瓦,並形成區域聯網,在系統穩定、經濟調度和綜合自動化方面提出了新的要求。廠內自動化方面開始採用機、爐、電單元式集中控制。系統開始裝設模擬式調頻裝置和以離線計算為基礎的經濟功率分配裝置,並廣泛採用遠動通信技術。各種新型自動裝置如晶體管保護裝置、可控硅勵磁調節器、電氣液壓式調速器等得到推廣使用。70~80年代,以計算機為主體配有功能齊全的整套軟硬體的電網實時監控系統 (SCADA)開始出現。20萬千瓦以上大型火力發電機組開始採用實時安全監控和閉環自動起停全過程式控制制。水力發電站的水庫調度、大壩監測和電廠綜合自動化的計算機監控開始得到推廣。各種自動調節裝置和繼電保護裝置中廣泛採用微型計算機。
⑺ 堅強智能電網給電力系統自動裝置提出了哪些新要求 學習電力系統自動裝置對電力專業同學的必要性和重要性
智能電網給電來力系統自動裝置提出了自更高的要求:即對現在的電網進行「信息化」 和「人性化」的改造。
在軟體方面要求更多的應用智能控制,例如專家系統,神經網路控制等等
在硬體方面則要求各類電器最大程度的信息化,網路化,人性化。使處在智能電網系統里的各類電器設備結成信息網,能夠實現從發電方到用電方的全方位網路化控制。
隨著科學技術的飛速發展,電力系統自動裝置也發生了巨大變化,以計算機技術的應用為基礎,將繼電保護原理與信號處理技術有機地結合,使今後的電網更加「信息化」 和「人性化」「人性化」,這對電力專業的同學來說無論是對學習還是今後的生產實踐都有著重要的意義。
⑻ 電力系統自動裝置有哪些功能
發電機自動勵磁、電源備自投(BZT)、自動重合閘、自動准同期、自動抄表、自動報警、自動切換和自動開啟等。
⑼ 電力系統中自動控制技術的應用和發展方向
1、電力系統自動化技術概述
電力系統由發電、輸電、變電、配電及用電等環節組成。通常將發電機、變壓器、開關、及輸電線路等設備稱作電力系統的一次設備,為了保證電力一次設備安全、穩定、可靠運行和電力生產以比較經濟的方式運行,就需要對一次設備進行在線測控、保護、調度控制等,電力系統中將這些測控裝置,保護裝置,有關通信設備,各級電網調度控制中心的計算機系統,(火)電廠、(水核能、風能)電站及變電站的計算機監控系統等統稱為電力系統的二次設備,其涵蓋了電力系統自動化的主要技術內容。
1.1 電網調度自動化
1.2 變電站自動化
1.3 發電廠分散測控系統
2、當前電力系統自動化依賴IT技術向前發展的重要熱點技術
當前電力系統自動化依賴於電子技術、計算機技術繼續向前發展的主要熱點有:
2.1 電力一次設備智能化
常規電力一次設備和二次設備安裝地點一般相隔幾十至幾百米距離,互相間用強信號電力電纜和大電流控制電纜連接,而電力一次設備智能化是指一次設備結構設計時考慮將常規二次設備的部分或全部功能就地實現,省卻大量電力信號電纜和控制電纜,通常簡述為一次設備自帶測量和保護功能。如常見的「智能化開關」、「智能化開關櫃」、「智能化箱式變電站」等。電力一次設備智能化主要問題是電子部件經常受到現場大電流開斷而引起的高強度電磁場干擾,關鍵技術是電磁兼容、電子部件的供電電源以及與外部通信介面協議標准等技術問題。
2.2 電力一次設備在線狀態檢測
對電力系統一次設備如發電機、汽輪機、變壓器、斷路器、開關等設備的重要運行參數進行長期連續的在線監測,不僅可以監視設備實時運行狀態,而且還能分析各種重要參數的變化趨勢,判斷有無存在故障的先兆,從而延長設備的維修保養周期,提高設備的利用率,為電力設備由定期檢修向狀態檢修過度提供保
障。近年來電力部門投入了很大力量與大學、科研單位合作或引進技術,開展在線狀態檢測技術研究和實踐並取得了一些進展,但由於技術難度大,專業性強,檢測環境條件惡劣,要開發出滿意的產品還需一定時日。
2.3 光電式電力互感器
電力互感器是輸電線路中不可缺少的重要設備,其作用是按一定比例關系將輸電線路上的高電壓和大電流數值降到可以用儀表直接測量的標准數值,以便用儀表直接測量。其缺點是隨電壓等級的升高絕緣難度越大,設備體積和質量也越大;信號動態范圍小,導致電流互感器會出現飽和現象,或發生信號畸變;互感器的輸出信號不能直接與微機化計量及保護設備介面。因此不少發達國家已經成功研究出新型光電式和電子式互感器,國際電工協會已發布了電子式電壓、電流互感器的標准。國內也有大專院校和科研單位正在加緊研發並取得了可喜成果。目前主要問題是材料隨溫度系數的影響而使穩定性不夠理想。另一關鍵技術是,光電互感器輸出的信號比電磁式互感器輸出的信號要小得多,一般是毫安級水平,不能像電磁式互感器那樣可以通過較長的電纜線送給測控和保護裝置,需要在就地轉換為數字信號後通過光纖介面送出,模數轉換、光電轉換等電子電路部分在結構上需要與互感器進行一體化設計。在這里,電磁兼容、
絕緣、耐環境條件、電子電路的供電電源同樣是技術難點之一。
2.4 適應光電互感器技術的新型繼電保護及測控裝置
電力系統採用光電互感器技術後,與之相關的二次設備,如測控設備,繼電保等裝置的結構與內部功能將發生很大的變化。首先省去了裝置內部的隔離互感器、)*+轉換電路及部分信號處理電路,從而提高了裝置的響應速度。但需要解決的重要關鍵技術是為滿足數值計算需要對相關的來自不同互感器的數據如
何實現同步采樣,其次是高效快速的數據交換通信協議的設計。
2.5 特高壓電網中的二次設備開發
「十五」後期,針對經濟和社會發展對電力的需求,電網企業在科技進步方面的步伐明顯加快。在代表當今世界輸變電技術最高水平的特高壓領域,國家電網公司的晉東南,南陽,荊門特高壓試驗示範工程可行性研究已於-月下旬通過評審,有望年底開工建設,這項試驗示範工程的特高壓輸電電壓為1000KV。
另外我國南方電網公司也准備建設一條800KV的雲廣特高壓直流輸電線路。
為特高壓輸電線路配套的一次和二次設備需要重新研發或從國外引進。開發特高壓輸電二次設備的主要技術關鍵點是特高壓電網的穩定控制技術和現場設備電磁兼容、抗干擾能力、絕緣等特殊問題的解決。
這么大的問題
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⑽ 能源互聯網對電力系統安控與自動裝置提出了哪些新要求,需面臨哪些新挑戰
能源互聯網對電力系統安控與自動裝置需要更加完善和便捷。並且有軟體支撐。新挑戰是國家對電網這塊的開放程度