1. 電力系統自動化原理及應用
機電工程師談電力工程中電力系統自動化技術的應用剖析
隨著我國社會的不斷發展,經濟的快速增長,在近年來,為我國的電力工程注入了源源不斷的活力,特別是電力系統自動化技術的應用,為其指明了新的發展方向。作為電力工程發展中的核心部分,電力系統自動化技術的有效應用,在很大程度上豐富了電力工程的發展。近年來電力工程的效率逐年提高。基於此,電力企業有必要對自動化技術加大重視力度,遵循時代的發展,對其進行有效優化和更新,使其發揮最大價值。
近年來,中國的科技進步取得了一定的進展,極大地鼓舞了中國電力企業實現快速發展。作為一種現代化的技術,自動化技術得到了社會的廣泛青睞,並有效運用在電力系統的運行過程中, 為其運行效率夯實了基礎。現如今,如何加強電力系統自動化技術的應用效果作為電力工程的關鍵環節,得到了居民的廣泛討論。根據這一現象,我國的電力企業要立足於科學技術的發展現狀, 改進自動化技術。
一、應用優點
雖然中國的電力系統自動化技術處於初級發展階段,但近年來,隨著科學技術的不斷發展,為其發展提供了動力源,使其向成熟的階段進步。電力系統自動化技術的主要原理,是立足於信息技術,電子處理技術和網路通信技術的綜合運用,使其有效作用於電網系統當中,幫助電力系統開展運行和維護的工作。通常, 作為電力工程中更常見的自動化系統,不僅需要加強控制和設備電源系統的有效應用,還需要在更新信息系統中進行科學表示, 並確保實施自動監測系統 。對於傳統的電力運行模式,現代化的自動系統技術的優點較為突出,具體表現在可以保障系統的運行效率,使安全性落到實處。換句話來說,電子系統自動化技術可以通過電力系統完成基本操作,不僅在很大程度上解放了人力, 還規避了由於人為失誤所帶來的安全隱患。信息技術的有效應用, 可以使電網系統的運行處於全面的監控當中,很大程度上緩解了安全事故的發生頻率。
二、發展概況
(一)變電站
作為電力系統的重要組成部分,電子系統自行化可以有效作用於變電站的運行維護,在開展實際的工作當中,首先,技術人員不僅要對變電站的基礎信息進行全方面的掌握和了解,還要將其准確反映在設備當中,保障變電站運行效果符合預期目標。其次,技術人員要立足於變電站的運行原理,對其實際的工作狀態進行有效探討,從而對變電站的自動化技術進行有效調整,使其在變電站的運行當中發揮最大價值,實現變電站工作的優化升級。最後,技術人員要對變電站的信息引起高度重視,對其進行有效整合,使電網自動化可以有效作用於變電站的運行效果,保障電力系統的高效作業。
(二)配電系統
在現代化配電系統中,光纖技術受到廣泛青睞。相比較於其他傳統技術,光纖技術在傳輸過程中突出表現了高速率和高穩定性的特點,被有效運用在電力系統當中。然而就目前的發展來看, 光纖技術對信息技術的要求較高,成本較高,因此在推廣的過程中仍存在一定的難度。作為一種常見的現代化配電技術,通信技術不僅可以幫助電力系統的正常運行,其傳輸速率也可以和光纖技術相媲美,因此得到了電力企業的廣泛青睞,並運用在配電系統當中。
三、實際應用
(一)模擬技術
作為電力工程中的重要內容,模擬技術的應用效果如果沒有達到理想化目標,不僅會導致機動化技術功能無法有效體現,還在很大程度上阻礙了電力系統的運行。針對電力系統中的相關數據,模擬技術不僅可以對其進行有效分析,還可以有效規避人為分析信息中的不足,對信息進行嚴格把控,使其體現准確定,從而避免決策失誤所帶來的不良後果 。另外,模擬技術不僅可以幫助電力系統開展有效的資源分配,還可以遵循合理性的原則,對系統中的信息進行全面研究,使得電力企業的經濟收益最大化, 還可以保障其工作效率達到理想狀態。與此同時,電力系統在具體的運行過程中,工作人員可以利用模擬技術對其工作狀態進行實時監控,有效掌握其運行效果,使穩定性得到充分反映。還在很大程度上保障問題處理的及時性,一旦發現弊端,工作人員根據模擬技術所得的數據,及時調整電力系統以穩定其工作狀態。
(二)計算機技術
隨著時代的不斷發展,作為科學技術下發展的產物,計算機技術在我國普及到社會發展的方方面面,電力工程在早期發展階段就將計算機技術融入電力系統的運行當中,在很大程度上使得電力系統運行更加凸顯穩定性,推動了電力企業的有效發展,並使得其工作效率更上一層樓,為其經濟收益提供了保障。計算機技術不僅可以對不同資源進行管理和開發,還可以對整個電力系統流程進行由制約,使其在全方面的監控下運行,對其工作狀態進行嚴格把控,保障電力系統的各項流程可以順利開展。計算機技術的有效應用不僅可以減輕人員工作的負擔,還在很大程度上緩解了人為失誤所造成的負面影響,對整體的供電效率有著至關重要的促進作用。
(三)智能保護技術
在特定的工作狀態下,智能保護技術不僅可以有效地分析存儲在電力系統中的資料庫,還可以針對不同資源的應用途徑,對其進行管理和開發。現如今隨著科學技術的發展,智能保護技術在應用過程中不僅融合了計算機技術,在自動化技術的基礎上獲得了突飛猛進的進展,不僅在很大程度上使得電力系統的運行具有穩定性,它還使電力工程的經濟效益達到預期。與此同時,智能保護技術還可以對電力系統中正在運行的設備進行有效檢測, 將其工作狀態反饋給技術人員,保障反饋工作的實時性,使得設備維修工作可以順利開展,在很大程度上減少了設備故障所帶來的損失。技術人員在利用智能保護技術的過程中,要對電力系統的運行狀態進行實時分析,對其進行調整,使其可以維護電力系統的日常工作,幫助電力企業獲得更長遠的發展。
(四)PCL 技術
作為一項現代化的運行技術,PLC 技術在電力工程的運用效果得到了社會的廣泛重視,隨著時代的發展,人們對能源節約的理念加大了重視力度,而 PLC 有效運行在電力工程當中,在很大程度上緩解了電力系統電能消耗嚴重的弊端,使得可持續發展的理念可以落到實處。PLC 在電力系統的實際運行當中,會產生一定的電能,技術人員對其進行有效儲存,可以對其能源進行二次利用 [4]。PLC 技術不僅具有機電觸碰控制技術,還結合了計算機技術和信息技術的優越性,不僅可以實現電力系統的自動化運行, 還在很大程度上幫助程序的編輯工作,使順序性可以得到充分體現,為電力系統的穩定性夯實基礎。PLC 技術的有效運用不僅可以使得緩解電能消耗嚴重的問題,使節能減排的理念發揮最大價值,還在很大程度上促進電力企業的可持續發展,為其帶來巨大的經濟效益。
四、結束語:
總而言之,雖然中國的電力工程在近年來取得了突飛猛進的飛躍,但是在電力自動化技術的運行當中,仍存在一些問題。電力企業應當立足於電力系統的運行情況,不僅要把控變電站的有效作業,還要使配電系統的科學性落到實處。技術人員要對模擬技術引起高度重視,加強計算機技術的應用效果,促使智能保護技術可以在電力工程當中發揮最大價值,為電力系統運行提供保障,從而進一步推動我國電力工程的整體建設。
2. 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。
(2)電力系統自動裝置特點是什麼擴展閱讀:
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。
3. 電力自動化系統
是利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術和信號處理技術,實現對全變電站的主要設備和輸、配電線路的自動監視、測量、自動控制和微機保護,以及與調度通信等綜合性的自動化功能。適用於電力系統110KV及以下電壓等級的變電站、水電站、發電廠。也適用於公路、電氣化鐵路、地鐵、礦山、石化、冶金、港口、供水、環保、機房及其他工業電力綜合自動化領域。實現對變電所各種設備的監視、控制或調整。使得變電所的運行更安全、更高效,技術和經濟效益得到提高,加強變電所綜合自動化系統的運行管理及維護。像上圖中的這種系統結構圖上海聚仁電力可以提供整套集成解決方案。
電力自動化系統發展階段
◇手工階段
電力工業的初期萌芽階段,電廠小,就近供電。在發電機、開關設備旁就近監視設備和手工調節操作。
特點:單獨運行,就近供電、手工操作。
◇簡單自動裝置階段
用電設備增多、發電設備規模擴大,對電能質量和安全可靠性提出了要求,開始出現單一功能的自動裝置。包括:繼電保護、斷路器自動操作、發電機自動調壓和調速等。
特點:電能質量要求、單一的電力自動裝置。
◇傳統調度中心階段
出現互連電網,保證供電可靠性和經濟性的必然選擇。電網設立調度中心,統一調度電廠和處理電網的異常和事故。電話是通信聯絡的主要方式。
特點:電網互連、統一調度、電話通信。
◇現代調度的初級階段
出現遠動裝置,實現「四遙」,滿足實時調度的要求。
特點:遠動四遙、實時調度。
◇綜合自動化階段
電力工業成為必不可少的支柱產業,電網規模快速擴大,單一功能的自動化裝置很難滿足電能質量、可靠和安全的需要,出現自動化程度更高的自動化系統。其特點是把多套獨立的自動化裝置用通信信道或網路互連,實現信息共享,相互協調自動完成指定的功能。
特點:裝置互連,信息共享。
電力自動化系統的主要功能
◇實現四遙
◇故障實時監控
◇事件音響報警
◇事件報警
◇設備定位
◇故障點地圖導航
◇事件記錄
◇配網接線圖實時數據顯示
◇遠程設備參數整定
◇歷史數據查詢
◇系統設備資料分級管理
4. 繼電保護裝置在電力系統中所起的作用是什麼它的主要特點
作用
當電力系統發生故障或異常工況時,在可能實現的最短時間和最小區域內,自動將故障設備從系統中切除,或發出信號由值班人員消除異常工況根源,以減輕或避免設備的損壞和對相鄰地區供電的影響。
特點
1、繼電保護裝置對電力系統的安全運行影響很大。
2、繼電保護裝置的控制對象是一個緊密聯系的龐大而復雜的系統,對該系統的監控又是由眾多的二次系統來實現的。
3、繼電保護與多門電類學科有緊密聯系。
4、繼電保護相當於一種在線、開環的自動控制裝置。一般包括測量、邏輯和執行三部分。
5. 什麼是電力系統安全自動裝置
防止電力系統失去穩定性、防止事故擴大、防止電網崩潰、恢復電力系統正常運行的各種自動裝置總稱。一般是根據電力系統的電壓、頻率、負荷大小的變化,如引起電力網的不穩定運行,即通過這些安穩裝置切除部分負荷,保證大電網迅速回到正常運行狀態。
電力系統安全自動裝置就是裝在兩個同步電網的聯絡線上,當兩網不能保持同步時,執行自動解列的裝置。還有自動切機功能,就是當電廠出口發生設備故障,導致輸送能力低於電廠實際功率時,切除發電機組。
電力系統正常運行時,原動機供給發電機的功率總是等於發電機送給系統供負荷消耗的功率,當電力系統受到擾動,使上述功率平衡關系受到破壞時,電力系統應能自動地恢復到原來的運行狀態,或者憑借控制設備的作用過度到新的功率平衡狀態運行。
(5)電力系統自動裝置特點是什麼擴展閱讀;
電力系統安全自動裝置的電力設備和線路,應裝設短路故障和異常運行保護裝置。電力設備和線路短路故障的保護應有主保護和後備保護,必要時可再增設輔助保護。主保護是滿足系統穩定和設備安全要求,能以最快速度有選擇地切除被保護設備和線路故障的保護。
後備保護是主保護或斷路器拒動時,用以切除故障的保護。後備保護可分為遠後備和近後備兩種方式。遠後備是當主保護或斷路器拒動時,由相鄰電力設備或線路的保護來實現的後備。近後備是當主保護拒動時,是當斷路器拒動時,由斷路器失靈保護來實現的後備保護。
輔助保護是為補充主保護和後備保護的性能或當主保護和後備保護退出運行而增設的簡單保護。異常運行保護是反應被保護電力設備或線路異常運行狀態的保護。