1. 电力系统自动化原理及应用
机电工程师谈电力工程中电力系统自动化技术的应用剖析
随着我国社会的不断发展,经济的快速增长,在近年来,为我国的电力工程注入了源源不断的活力,特别是电力系统自动化技术的应用,为其指明了新的发展方向。作为电力工程发展中的核心部分,电力系统自动化技术的有效应用,在很大程度上丰富了电力工程的发展。近年来电力工程的效率逐年提高。基于此,电力企业有必要对自动化技术加大重视力度,遵循时代的发展,对其进行有效优化和更新,使其发挥最大价值。
近年来,中国的科技进步取得了一定的进展,极大地鼓舞了中国电力企业实现快速发展。作为一种现代化的技术,自动化技术得到了社会的广泛青睐,并有效运用在电力系统的运行过程中, 为其运行效率夯实了基础。现如今,如何加强电力系统自动化技术的应用效果作为电力工程的关键环节,得到了居民的广泛讨论。根据这一现象,我国的电力企业要立足于科学技术的发展现状, 改进自动化技术。
一、应用优点
虽然中国的电力系统自动化技术处于初级发展阶段,但近年来,随着科学技术的不断发展,为其发展提供了动力源,使其向成熟的阶段进步。电力系统自动化技术的主要原理,是立足于信息技术,电子处理技术和网络通信技术的综合运用,使其有效作用于电网系统当中,帮助电力系统开展运行和维护的工作。通常, 作为电力工程中更常见的自动化系统,不仅需要加强控制和设备电源系统的有效应用,还需要在更新信息系统中进行科学表示, 并确保实施自动监测系统 。对于传统的电力运行模式,现代化的自动系统技术的优点较为突出,具体表现在可以保障系统的运行效率,使安全性落到实处。换句话来说,电子系统自动化技术可以通过电力系统完成基本操作,不仅在很大程度上解放了人力, 还规避了由于人为失误所带来的安全隐患。信息技术的有效应用, 可以使电网系统的运行处于全面的监控当中,很大程度上缓解了安全事故的发生频率。
二、发展概况
(一)变电站
作为电力系统的重要组成部分,电子系统自行化可以有效作用于变电站的运行维护,在开展实际的工作当中,首先,技术人员不仅要对变电站的基础信息进行全方面的掌握和了解,还要将其准确反映在设备当中,保障变电站运行效果符合预期目标。其次,技术人员要立足于变电站的运行原理,对其实际的工作状态进行有效探讨,从而对变电站的自动化技术进行有效调整,使其在变电站的运行当中发挥最大价值,实现变电站工作的优化升级。最后,技术人员要对变电站的信息引起高度重视,对其进行有效整合,使电网自动化可以有效作用于变电站的运行效果,保障电力系统的高效作业。
(二)配电系统
在现代化配电系统中,光纤技术受到广泛青睐。相比较于其他传统技术,光纤技术在传输过程中突出表现了高速率和高稳定性的特点,被有效运用在电力系统当中。然而就目前的发展来看, 光纤技术对信息技术的要求较高,成本较高,因此在推广的过程中仍存在一定的难度。作为一种常见的现代化配电技术,通信技术不仅可以帮助电力系统的正常运行,其传输速率也可以和光纤技术相媲美,因此得到了电力企业的广泛青睐,并运用在配电系统当中。
三、实际应用
(一)仿真技术
作为电力工程中的重要内容,仿真技术的应用效果如果没有达到理想化目标,不仅会导致机动化技术功能无法有效体现,还在很大程度上阻碍了电力系统的运行。针对电力系统中的相关数据,仿真技术不仅可以对其进行有效分析,还可以有效规避人为分析信息中的不足,对信息进行严格把控,使其体现准确定,从而避免决策失误所带来的不良后果 。另外,仿真技术不仅可以帮助电力系统开展有效的资源分配,还可以遵循合理性的原则,对系统中的信息进行全面研究,使得电力企业的经济收益最大化, 还可以保障其工作效率达到理想状态。与此同时,电力系统在具体的运行过程中,工作人员可以利用仿真技术对其工作状态进行实时监控,有效掌握其运行效果,使稳定性得到充分反映。还在很大程度上保障问题处理的及时性,一旦发现弊端,工作人员根据仿真技术所得的数据,及时调整电力系统以稳定其工作状态。
(二)计算机技术
随着时代的不断发展,作为科学技术下发展的产物,计算机技术在我国普及到社会发展的方方面面,电力工程在早期发展阶段就将计算机技术融入电力系统的运行当中,在很大程度上使得电力系统运行更加凸显稳定性,推动了电力企业的有效发展,并使得其工作效率更上一层楼,为其经济收益提供了保障。计算机技术不仅可以对不同资源进行管理和开发,还可以对整个电力系统流程进行由制约,使其在全方面的监控下运行,对其工作状态进行严格把控,保障电力系统的各项流程可以顺利开展。计算机技术的有效应用不仅可以减轻人员工作的负担,还在很大程度上缓解了人为失误所造成的负面影响,对整体的供电效率有着至关重要的促进作用。
(三)智能保护技术
在特定的工作状态下,智能保护技术不仅可以有效地分析存储在电力系统中的数据库,还可以针对不同资源的应用途径,对其进行管理和开发。现如今随着科学技术的发展,智能保护技术在应用过程中不仅融合了计算机技术,在自动化技术的基础上获得了突飞猛进的进展,不仅在很大程度上使得电力系统的运行具有稳定性,它还使电力工程的经济效益达到预期。与此同时,智能保护技术还可以对电力系统中正在运行的设备进行有效检测, 将其工作状态反馈给技术人员,保障反馈工作的实时性,使得设备维修工作可以顺利开展,在很大程度上减少了设备故障所带来的损失。技术人员在利用智能保护技术的过程中,要对电力系统的运行状态进行实时分析,对其进行调整,使其可以维护电力系统的日常工作,帮助电力企业获得更长远的发展。
(四)PCL 技术
作为一项现代化的运行技术,PLC 技术在电力工程的运用效果得到了社会的广泛重视,随着时代的发展,人们对能源节约的理念加大了重视力度,而 PLC 有效运行在电力工程当中,在很大程度上缓解了电力系统电能消耗严重的弊端,使得可持续发展的理念可以落到实处。PLC 在电力系统的实际运行当中,会产生一定的电能,技术人员对其进行有效储存,可以对其能源进行二次利用 [4]。PLC 技术不仅具有机电触碰控制技术,还结合了计算机技术和信息技术的优越性,不仅可以实现电力系统的自动化运行, 还在很大程度上帮助程序的编辑工作,使顺序性可以得到充分体现,为电力系统的稳定性夯实基础。PLC 技术的有效运用不仅可以使得缓解电能消耗严重的问题,使节能减排的理念发挥最大价值,还在很大程度上促进电力企业的可持续发展,为其带来巨大的经济效益。
四、结束语:
总而言之,虽然中国的电力工程在近年来取得了突飞猛进的飞跃,但是在电力自动化技术的运行当中,仍存在一些问题。电力企业应当立足于电力系统的运行情况,不仅要把控变电站的有效作业,还要使配电系统的科学性落到实处。技术人员要对仿真技术引起高度重视,加强计算机技术的应用效果,促使智能保护技术可以在电力工程当中发挥最大价值,为电力系统运行提供保障,从而进一步推动我国电力工程的整体建设。
2. 电力系统自动装置的作用
电力系统自动装置的作用是防止电力系统失去稳定、避免电力系统发生大面积停电。
电力系统常见的自动装置有:
1、发电机自动励磁-自动调节励磁。同步发电机为了实现能量的转换,需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直流电流,称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式,凡是从其它电源获得励磁电流的发电机,称为他励发电机,从发电机本身获得励磁电源的,则称为自励发电机。
2、电源备自投(BZT)---备用电源自动投入。备自投是备用电源自动投入使用装置的简称,应急照明系统就是一个备自投备自投的电源系统。备用电源自动投入使用装置通常采用继电接触器作为蓄电池自投备的控制。当主电源故障,继电接触器控制系统的控制触头自动闭合自动将蓄电池与应急照明电路接通。
3、自动重合-自动判断故障性质,自动合闸。自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。
4、自动准同期---自动调节,实现准同期并列。自动准同期是利用频差检查、压差检查及恒定导前时间的原理,通过时间程序与逻辑电路,按照一定的控制策略进行综合而成的,它能圆满地完成准同期并列的基本要求简称AS。
5、还有自动抄表,自动报警,自动切换,自动开启,自动点火,自动保护,自动灭火,等等。
(2)电力系统自动装置特点是什么扩展阅读:
电力系统中装设的反事故自动装置:
①继电保护装置:其功能是防止系统故障对电气设备的损坏,常用来保护线路、母线、发电机、变压器、电动机等电气设备。按照产生保护作用的原理,继电保护装置分为过电流保护、方向保护、差动保护、距离保护和高频保护等类型。
②系统安全保护装置:用以保证电力系统的安全运行,防止出现系统振荡、失步解列、全网性频率崩溃和电压崩溃等灾害性事故。系统安全保护装置按功能分为4种形式:
一是属于备用设备的自动投入,如备用电源自动投入,输电线路的自动重合闸等;
二是属于控制受电端功率缺额,如低周波自动减负荷装置、低电压自动减负荷装置、机组低频自起动装置等;
三是属于控制送电端功率过剩,如快速自动切机装置、快关汽门装置、电气制动装置等;
四是属于控制系统振荡失步,如系统振荡自动解列装置、自动并列装置等。
3. 电力自动化系统
是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。适用于电力系统110KV及以下电压等级的变电站、水电站、发电厂。也适用于公路、电气化铁路、地铁、矿山、石化、冶金、港口、供水、环保、机房及其他工业电力综合自动化领域。实现对变电所各种设备的监视、控制或调整。使得变电所的运行更安全、更高效,技术和经济效益得到提高,加强变电所综合自动化系统的运行管理及维护。像上图中的这种系统结构图上海聚仁电力可以提供整套集成解决方案。
电力自动化系统发展阶段
◇手工阶段
电力工业的初期萌芽阶段,电厂小,就近供电。在发电机、开关设备旁就近监视设备和手工调节操作。
特点:单独运行,就近供电、手工操作。
◇简单自动装置阶段
用电设备增多、发电设备规模扩大,对电能质量和安全可靠性提出了要求,开始出现单一功能的自动装置。包括:继电保护、断路器自动操作、发电机自动调压和调速等。
特点:电能质量要求、单一的电力自动装置。
◇传统调度中心阶段
出现互连电网,保证供电可靠性和经济性的必然选择。电网设立调度中心,统一调度电厂和处理电网的异常和事故。电话是通信联络的主要方式。
特点:电网互连、统一调度、电话通信。
◇现代调度的初级阶段
出现远动装置,实现“四遥”,满足实时调度的要求。
特点:远动四遥、实时调度。
◇综合自动化阶段
电力工业成为必不可少的支柱产业,电网规模快速扩大,单一功能的自动化装置很难满足电能质量、可靠和安全的需要,出现自动化程度更高的自动化系统。其特点是把多套独立的自动化装置用通信信道或网络互连,实现信息共享,相互协调自动完成指定的功能。
特点:装置互连,信息共享。
电力自动化系统的主要功能
◇实现四遥
◇故障实时监控
◇事件音响报警
◇事件报警
◇设备定位
◇故障点地图导航
◇事件记录
◇配网接线图实时数据显示
◇远程设备参数整定
◇历史数据查询
◇系统设备资料分级管理
4. 继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么它的主要特点
作用
当电力系统发生故障或异常工况时,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。
特点
1、继电保护装置对电力系统的安全运行影响很大。
2、继电保护装置的控制对象是一个紧密联系的庞大而复杂的系统,对该系统的监控又是由众多的二次系统来实现的。
3、继电保护与多门电类学科有紧密联系。
4、继电保护相当于一种在线、开环的自动控制装置。一般包括测量、逻辑和执行三部分。
5. 什么是电力系统安全自动装置
防止电力系统失去稳定性、防止事故扩大、防止电网崩溃、恢复电力系统正常运行的各种自动装置总称。一般是根据电力系统的电压、频率、负荷大小的变化,如引起电力网的不稳定运行,即通过这些安稳装置切除部分负荷,保证大电网迅速回到正常运行状态。
电力系统安全自动装置就是装在两个同步电网的联络线上,当两网不能保持同步时,执行自动解列的装置。还有自动切机功能,就是当电厂出口发生设备故障,导致输送能力低于电厂实际功率时,切除发电机组。
电力系统正常运行时,原动机供给发电机的功率总是等于发电机送给系统供负荷消耗的功率,当电力系统受到扰动,使上述功率平衡关系受到破坏时,电力系统应能自动地恢复到原来的运行状态,或者凭借控制设备的作用过度到新的功率平衡状态运行。
(5)电力系统自动装置特点是什么扩展阅读;
电力系统安全自动装置的电力设备和线路,应装设短路故障和异常运行保护装置。电力设备和线路短路故障的保护应有主保护和后备保护,必要时可再增设辅助保护。主保护是满足系统稳定和设备安全要求,能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。
后备保护是主保护或断路器拒动时,用以切除故障的保护。后备保护可分为远后备和近后备两种方式。远后备是当主保护或断路器拒动时,由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备。近后备是当主保护拒动时,是当断路器拒动时,由断路器失灵保护来实现的后备保护。
辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。异常运行保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。