电力系统自动化技术范文

时间:2023-04-05 03:54:27

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电力系统自动化技术

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关键词:电力系统自动化;自动化技术

引言

近几年来,随着计算机和通信技术的不断发展,电力系统已经发展成为融计算机、通信、控制和电力电子装备为一体的系统。电力系统自动化处理的信息量越来越大,观测范围也越来越广,闭环控制的的对象也越来越丰富。为确保电力系统安全、平稳、健康的运行,对电力系统的各个元件、局部、全系统,采用具有自动检测、决策和控制功能的装置,通过信号和数据传输的系统,就地或远距离进行自动监视、调节和控制等,从而达到合格的电能质量。

1 电力系统自动化与智能控制系统

1.1 电力系统自动化

电力系统自动化主要是指通过具有自动控制功能和自动检测功能的设备对电能传输和生产的全过程进行自动化管理和自动化调度。使用自动化技术能够实现对电力系统远程和就地的自动控制、调节和监视,为电力系统稳定、安全、正常的运行提供保障,最大限度的满足电能质量的实际需求。实现电力系统化自动化对提高电力系统运转水平有着极为重要的现实意义,其自动化主要包括变电站自动化、配电网自动化和以及调度电网自动化等方面。实现电力系统自动化能够为电力系统稳定、安全的运行提供保障,提高电力系统供电质量,实现电力企业的经济效益和管理效率。

1.2 智能技术与电力系统自动化的结合

智能技术的发展为电力系统自动化的发展提供了更高的平台。在电力系统自动化中应用智能技术不仅能够发展和完善电力自动化技术,而且通过智能系统的有效应用,可以有效协调电力系统的不稳定性。考虑到当前电力系统的发展还不是很成熟,因此为了尽可能的满足公众对廉价和便利的电力网络需求,将智能技术应用到电力系统当中十分必要。但当前我国电力系统自动化水平还不是很高,各方面发展不太成熟,都不同程度的存在一些问题和不完善的地方。

2 电力系统中的自动化技术

2.1 变电站自动化

目前,我国变电站自动化的发展已经取得一定成效,使得变电站运行成本得到了很大程度的降低,增强了电网调度和输配电的可能性。在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。由于变电自动化具有运行状态稳定、自动化程度高等方面的特点,在各级变电站中得到了广泛运用。利用自动化技术,能够将电话人工操作和人工监视取代,从而使得安全运行水平和工作效率大大提高。

2.2 电网调度自动化

电网调度自动化主要包括核心计算机控制系统以及用于实时分析、计算的软件系统。电网调度自动化技术能够在进行电力生产时,利用对电网系统安全性和运行状态的分析和监控,对电力市场进行自动调度,满足电力市场实际运营需求。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。在发电厂和变电站进行信息收集的部分为远动端,调度端则主要用于对远动端收集来的信息进行调度。

2.3 变电综合自动化

变电综合自动化通过对现代电子技术、信息处理技术以及计算机技术的运用,对变电站设备、仪器进行优化设计和功能组合,实现对变电站主要线路和相关设备的测量、自动控制以及监视等全面管理。追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如,励磁控制、潮流控制。该技术具有维护调试和操作简便等方面的特点,使得变电站保护性能大幅增强,从根本上实现了变电站远程监控管理手段。

2.4 配电网自动化

配电网自动化技术通过将配电线路和配电变电站结合,共同合成配电网,具有分散、点多、面广等方面的特点。该技术能够对配电网运行状态进行实时监控,从而对配电网运行模式进行改进和优化,当配电网发生故障,出现运行异常现象时,配电网自动化技术能够将故障及时找出,并予以有效的处理措施。

3 电力系统中的智能技术

3.1 模糊控制

模糊控制主要采用的是一种模糊的宏观控制系统,它具有易操作性、非线性、随机性、简单化和不确定性等特点,这些特点使得监理模糊关系模型变得十分简单容易,并且具有非常大的优越性。模糊控制方法的优越性在任何地方都体现出来,包括家用电器中,他使得控制操作变得非常容易掌握并且十分的简单。这种模糊理论的智能技术在电力系统自动化的控制中具有非常实用的价值,因为他能够模拟人的决策过程和模糊推理过程。

3.2 线性最优控制

最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。卢强等人提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题,取得了一系列重要的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。电力系统线性最优控制器目前已在电力生产中获得了广泛的应用,发挥着重要的作用。

3.3 专家系统控制

专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面。虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用。但仍存在一定的局限性。

3.4 神经网络控制

神经网络控制是通过人工神经网络发展而成的,它主要应用在学习方面以及模型结构方面,并且已经得到了广泛的传播和成果。神经网络控制的非线性是目前最受人们关注的,此外它的鲁棒能力、处理能力以及自主学习能力也同样受到人们的关注。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的神经网络。根据具体问题的不同,已经有多种神经网络结构及其训练算法在电力系统中得到了应用,主要的神经网络理论研究有神经网络的硬件实现问题研究和神经网络学习算法研究等。

4 智能技术与自动化的发展趋势

目前, 自动化正由单个单元逐步发展为部分区域乃至整个系统,有单一功能逐步发展为一体化、多功能。在控制策略问题上日益向着适应化、最优化、区域化和智能化方向发展。随着我国科技水平不断进步,智能化技术已广泛运用于各个领域,对电力系统而言,其意义尤为重要。虽然在电力电力系统中,智能技术已得到了广泛运用,当就目前的发展趋势来看,以计算机软硬件为基础的智能技术在电力系统中还将得到更为全面的应用。此外,智能技术与自动化技术将会得到更加紧密的结合,在电网系统中得到为好的运用。

5 结束语

随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。

参考文献

[1]夏书军,程志武,周晓东.自动化技术在电力系统配电网中的应用[J].中国新技术新产品,2010(2):78-79.

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关键词:电力自动化技术;电力系统;应用

引言

由于现在电力的需求量非常巨大,传统的电力运行系统已经不再能够承担起如此负荷,各种影响正常运行的不利因素接二连三的出现,自动化技术的出现成为必然。电力自动化技术是一种综合性的技术,它是融合了网络通信技术、信息处理技术和电子技术并在此基础上发展而来的。自动化技术可以全程在线监控和管理电力系统,收集数据,排除故障,在保障电力系统能正常运行的基础上同时提高运行效率。

1电力系统自动控制的基本要求

各个行业的运行体制都要有一定的框架限制,没有这些基本要求工作很难做到有序高效,电力系统的自动化也不例外。要保障自动控制功能的有效实现必须要做好系统设定,主要体现在以下几个方面:(1)电力系统的自动化控制工作中最重要的一点就是对数据的收集和分析,所以必须要对电力系统整个系统、局部系统或者是各个元件运行中所有有价值的数据进行准确而迅速的收集、分析、检验和处理,通过分析参数更好地对运行过程进行监控,及时发现和跟踪数据的波动,保证能够在受控的条件下完成生产作业,消除因监控不力而出现的不必要的麻烦。(2)在保证生产的同时,还要注重于设备的保护,每个系统都是由若干个不同的控制单元构成的,我们要根据电力系统的不同部件和装备的不同运行状态,借助这些部件和装置的报警功能,及时发现故障并进行排除,消除不利因素,更好的保障生产的进行。(3)电力系统中采用自动化控制很大的一方面就是为了提高工作效率,提升原有的运转速度,因此必须要协调系统中的各个环节和单元,保证自动化控制过程的各个环节都合理运作,并做好环节与环节的衔接工作,保障整个电力系统畅通无阻的运行。(4)资源问题也是一个重要的问题,谁掌握了资源并能高效利用,谁就成功了一半。而资源主要包括物质资源和人力资源,因此企业要想获得最大效益,必须要控制好电力资源和人力资源的浪费问题,减少一些没有必要存在的繁复的工序。

2几种主要运用在电力系统中的自动化技术

(1)主动对象数据库技术。主动对象数据库技术通俗的说,就是在电力系统正常工作的前提下,有效地监测与利用数据参数,以此来提高系统的反应速度。主动对象数据库技术主要运用领域在自动监视与监控中。通过这种技术电力自动化系统可以根据自身的结构特点,改变模式,不断完善对数据和信息的处理,加强对生产过程的控制,更好地满足生产的需要。主动功能和对象对象技术是主动对象数据库技术对传统技术最大的改进与创新,它更具有针对性,更能满足自动化管理的需求,并且由于引进了触发机制和对象技术,可以使内部数据更为准确、及时地管理与处理。(2)现场总线技术。现场总线技术在电力系统自动化的运用中既能控制内部中心的仪器与装置,又能监测实际的施工现场,因此,它是一个全方位多角度的通信网络。在电力系统运行的过程中,它通过一系列的感应器很好地把设备与整体的线路构成一个有机的整体,同时将电压、电流、电阻等重要信息准确地传递到控制系统。现场总线技术最大的优点在于能够分散性地处理信息,在减少计算机负荷的同时大大地提高了电力系统的管理与控制能力。(3)光互连技术的应用。光互连技术在电力系统中应用的领域主要是机电保护和自动控制。光互连技术不仅能够提供如数据采集、数据记录、数据分析、表格打印等传统技术,还能提供各种高级功能,如电网分析、网络建模、处理人机界面等。光互连技术的优势在于其不会受电容性负载和准平面、平面的限制,具有很强的抗电磁干扰能力,这进一步保证了该技术能够提供更加精确的数据、更加清晰的画面,更有利于工作人员作出准确的判断分析。

3电力自动化技术的实际应用领域

(1)发电厂自动化。目前许多火力发电厂采用了电力自动化技术,主要包括:自动控制无功功率增减、经济分配有功负荷、远程控制计算机对站内机组的运行、自动调控母线电压的增减、对安全监测各种设备的运行并对站内各处进行应急控制。发电场中发电机组的安全运行十分重要,因此对所有设备的运行状态做好实时的控制与检测就必须运用远程计算机,通过整理分析监测系统收集到的的数据参数,得出发电厂运行的状态信息,以此来控制发电厂的正常安全运行。(2)供电系统自动化。供电系统的自动化主要体现在三个方面:一是由小型计算机构成的地方调度实时控制系统;二是负荷控制系统,通过自动化完成对声频与工频负荷曲线的准确描绘,并根据曲线波动来分析并处理电能的使用;三是为了方便实时监控电力系统,利用计算机和通信技术集中分析采集的信息并完成优化处理。(3)电网调度自动化。电网调度自动化是自动化技术在电网调度中的应用,主要通过计算机进行采集信息、计算工况、实时控制、测试稳定性等,来管理和检测电网系统。电网调度自动化的作用主要是通过对全网信息的收集与分析,预见可能发生的异常情况,及时采取措施进行调整,尽可能地降低突发危险的不良影响,确保电网运行安全稳定。

4结论

在现代生产生活中我们越来越离不开电力资源,随着经济技术的不断发展,人们对电力资源的使用需求变得更加多样、要求更加高端,为了使电力资源更好地满足社会发展的需求,自动化技术必须多样灵活地运用到电力系统的运作中。虽然今天大部分的电力系统都实现了自动化,但是人们不能就此满足,应该进行更多创新的尝试,使电子系统的运作更加低耗、更加高效,这不仅会壮大企业的收益,更会推动整个社会电力系统的完善与发展。

参考文献:

[1]石海青.电力自动化技术在电力工程中的应用研究[J].中国高新技术企业,2016(02):61-62.

[2]郑道疆.电气自动化技术在电力系统中的应用和发展[J].电子制作,2014(13):202-203.

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1.1电气自动化系统维护简易

当前电气自动化的系统构成主要技术支撑点仍然是微软的Inter-netExplore、WindowsNT,这些技术拥有非常标准的执行语言以及相应的操作规范,在该项技术发展的过程中逐步建立了标准的平台。由于电气自动化系统越来越多的得到广泛的使用,该系统也被越来越多的企事业单位采用,因此随着科技的飞速发展,电气自动化系统的维护过程也变的越来越简单方便,系统的操作界面也得到了极大的改善。

1.2分布式控制应用

分布式控制系统在实际应用中往往被称为分散控制系统,系统可集中进行管理、收集数据和集中控制自动控制系统,同时还可以在生产过程中用数台计算机分别控制多个回路。电气自动化系统的目的就是为了达到对每个运行的组成单元部分进行有效管理和调控,同时还要兼顾好设备与线路之间、设备与设备之间的相互关系,所以分布式控制系统的应用在电气自动化系统中的地位非常重要。

1.3IEC61131标准使编程接口标准化

在IEC61131标准颁布之前的最初阶段每个生产厂家都有自己企业的执行标准,每个厂家的每种元器件不论是使用范围、功能还是型号都有着巨大的区别和不同,因此造成标准互不通用,元器件市场非常混乱,设备之间也不能够相互匹配组合使用,对设备进行统一管理维护也就更是无从谈起。在IEC61131标准颁布之后,这一行业中有了行业执行标准,因此无论是何厂家所生产的元器件均可以以最佳的组合进行匹配,极大的提高了生产效率。

2电气自动化技术在电力系统中的应用

2.1计算机技术在电力系统自动化应用

计算机的出现对人类社会的进步起到了巨大的促进作用,而电力系统中采用计算机控制技术对电力系统的发展也做出了巨大的贡献。计算机技术的发展速度日新月异,其在电力系统中的众多关键环节中都发挥着重要的作用,例如发电、变电、输电以及配电等关键环节。因此也就促进了电力系统的电气自动化技术的飞速发展。

2.2智能电网技术的应用

智能电网技术是指由计算机技术与电力系统自动化技术有机结合而形成的一个面向全局的智能控制技术,它涵盖了输电、变电、配电、用户、发电及调度的每个环节,智能电网技术是一个非常典型的技术。而在计算机技术中被广泛应用的一个技术便是细心管理系统。计算机技术系统纳入了很多稳定控制系统、变电站自动化系统,同时一样的还有诸如调度柔流输电以及自动化系统等。智能电网的最初原形在某种程度上就可以认为是数字化的电网建设,这一前期铺垫过程也可归于为我国建设智能电网所做的预备建设。智能电网的通信技术又是智能电网中比较典型的技术,当然也离不开计算机技术作为技术支撑,需要应用现代最先进的网络通信专业技术,需要拥有可靠性、双向性、实时性等等特点,并且这一系统是完全靠计算机技术而存在的,同时还兼具信息管理的功能。

3电气自动化技术发展趋势

我国虽然现阶段电力系统的电气自动化技术发展迅速,但是与国外相比在我国起步较晚,因此很多技术及研发水平与国外很多方面还存在着巨大的差距。这也就要求我国在借鉴和学习国外电力系统电气自动化技术的同时,还要客观实际的结合我国电力系统的实际情况,不断的研究和开发适合我国国情及发展需求的电气自动化系统。

3.1保护、控制、测量一体化

根据专业分工、人员配置、运行体制角度出发,目前我国的的自动化系统采用较多的是保护相对独立而站内监控收集数据,从而提供详细的分析结果和处理结果。将测量、控制及保护有机的结合在一起可以更加完美的实现设备无重复配置、技术合理性、维护工作量变繁为简及未来快速发展趋势。测量、控制及保护的信息来源全部都是来自于现场,测量和控制一般采集的是电力系统的运行状态等信息,设计要求测量范围较窄,对其精度的要求较高,数值一般在测量额定值左右浮动,保护主要收集一次设备的异常状态故障的信息,测量范围则比较宽,常规定按额定值参考,因此其精度也较低。CPU(总控)单元只接受由当地上位机或远方输出的控制命令,通过规定的校核之后便可直接进行动作到保护回路,这样一来就免去了遥控执行、遥控输出等等步骤,提高了可靠性,也简化了设备。同时这些装置的运行可靠性必须达到要求。这也就要求在设计、运行、制造及管理各个部门之间突破原有专业界限,相互配合从而适应各种变化。

3.2国际标准的应用

经过多年的发展,IED电力自动化方面也得到了长足的进步和被广泛的采用。国际电工委员会制定了IEC61850国际标准,目的是为了使不同厂家所生产的IED设备的信息相互之间可以无障碍操作以及实现信息共享,使得厂站电气电气自动化系统成为可持续开发系统。同时我国为了与国际标准接轨,我国已经展开了基于国际标准的电气电气自动化系统的研发计划,因此我们有理由相信这也是未来自动化系统的主要发展方向。

3.3以太网技术的兴起

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[关键词]电力系统;自动化技术;安全管理

中图分类号:TM76;TM73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)22-0295-01

一.现阶段我国电力系统自动化技术安全管理存在的问题

(一)电力系统自动化技术设计不够合理

对比我国现阶段在电力系统自动化技术方面的研究与国际先进水平来看,我国还是存在非常明显的差距,虽然由于近年来我国不断有相关学者、实践人员投身于电力系统自动化技术的研究过程中,并基本上实现了我国电力系统的自动化。而且现阶段我国电气设备已经具有非常良好的可靠性,单个电力设备具有非常良好的技术水平,且16 位、32 位的单片机和大规模可编程逻辑芯片被用来建立系统,AC 抽样和数字信号程序技术也被广泛使用,但是从整体上来看,由于我国电力系统的自动化技术设计仍然缺乏明显的科学性和实用性,所以导致我国电力系统在电网运输的过程中经常会出现超负荷作业的情况,当然这主要也是因为我国人口数量在极具膨胀,所以导致用电的需求量也在与日俱增。但是归根结底还是因为我国电力系统自动化技术的设计并没有遵照我国实际的国情来进行选择,而是单纯的照搬国际上先进的电力系统自动化技术,导致技术与实际情况之间不匹配,从而引发一系列的事故和争端。而且纵然我国充分意识到这个问题并举行了几次大规模的电网改造,但是实际收效甚微,我国电力系统的自动化技术水平仍然处于一个相对比较低下的阶段。

(二)电力系统的管理制度不够完善

目前来说我国在电力系统自动化领域的研究和运用时间尚短,所以在电力系统自动化管理的规章制度方面沿用的是国际上比较先进的管理条例,但是还没有到根据我国实际的国情来进行电力系统自动化技术管理制度的中国化发展,这就使得需要一些规章制度虽然对电力系统自动化运行来说有一定程度上的约束作用,但是却不适合于我国电力系统的自动化运转流程。所以就导致我国电力系统的自动化明显缺少制度化的管理手段。主要表现在权责不能落实到个人头上,一旦电力系统出现问题,就会出现相关责任人相互推诿的现象,导致问题不能够得到及时的解决。其次就是在管理方面不仅没有良好的管理意识,也严重缺乏具有综合性素质的管理人才,而且相关管理部门对于管理制度本身存在明显的忽视现象。

(三)电力系统自动化技术水平仍有待提高

随着我国经济实力和综合国力的显著提高,我国在电力系统的改造与完善方面可以说是不遗余力的,特别是我国正处于发展的巅峰期,必然需要电力系统来满足社会发展的必然需求。不过虽然在社会发展的趋势下我国成功的引进了电力系统自动化技术,但是由于在电力系统自动化技术的研究还不够深入,所以导致我国在技术层面上还处于相对比较落后的阶段,尤其是在许多偏远地区,因为财力、物力、人力等诸多因素的影响导致电网的建设明显落后,所以纵然是自动化的电力系统也无法促进两种电力设备彼此之间的衔接,这就给偏远地区的电能传输造成了非常大的困_。

二.实现电力系统自动化技术安全的途径

(一)实现对电力系统自动化技术的合理设计

就目前我国的电力系统自动化技术来看,跟发达国家相比还存在很大差距,因此要实现电力系统自动化技术安全管理,首先应该在电网综合自动化设计过程中,针对与其相关的因素进行全面分析,从而实现电力系统化自动技术的设计的全面合理。具体来说可以从三个方面入手:一是在电力系统自动化设计中,采用分布式设计,也就是将每个电力系统的构成单元相互独立开来,从而避免单元内相互产生的影响。二是在电力系统自动化运行的过程中,有很多需要二次接线的地方,针对这些地方应该实现电力的简化,用多功能继电器代替传统的二次接线,然后实现主控制和各个开关柜的分布式设计,这样做的主要目的能够简化开关柜内接线,从而有效预防因为操作不慎造成的安全事故;三是加强电力系统的兼容性以及可扩展性,从而确保自动化技术可以运用到各种设备中,从而使电力设备能够在各种环境下满足自动化的需求。

(二)提高电力系统自动化技术人员的专业能力

要实现电力系统自动化技术的安全管理,其中必然离不开从事相关技术活动的工作人员具有相对较高的专业技能。特别是随着我国科学技术的不断发展,信息技术已经跟人们的生活息息相关,这就需要从事相关工作的人员能够在业余时间不断丰富和更新自身的知识,从而促使自身满足时代的发展以及电力系统自动化安全管理的需要。归纳起来可以从以下三个方面入手:一是工作人员要充分根据自身所在电网企业的实际发展情况确定自身的职责和义务,从而让自身处在一个动态的学习和发展过程中,不断丰富自身的专业知识;二是作为电力企业应该根据岗位的职责设置与之相关的培训内容从而帮助技术人员掌握先进的技术知识,提高他们实际操作的能力;三是作为电力企业应该为广大技术人员营造一个良好的学习氛围,从而帮助员工从思想上重视相关知识学习。

(三)加强电力系统自动化技术的管理

鉴于电力系统在人们日常生活中发挥的重要作用,要实现电力系统自动化技术安全管理需要进一步重视电力系统自动化技术的维修和管理工作,从而减少因为供电工作中产生的技术故障造成的安全问题,保证电力系统的正常运行。一方面要针对电力系统制定出相对应的自动化技术管理责任制度,实现对电力系统的自动化技术的分工管理,将具体责任落实到人头上,一旦出现任何技术故障或者安全问题可以追究责任人的相关责任,以此来提高工作人员的责任心和工作积极性;另一方面国家应该加大对电力系统自动化技术的资金扶持力度,因为自动化技术对技术和设备的要求较高,所以应该加大用于电力设备的更新和维护的资金。对于我国地处偏僻、经济发展落后的地区应该加大资金用于电力设备的完善,从而实现自动化技术跟电力设备的有效结合,确保供电工作的顺利开展。除此之外,还需要技术人员定期对电力设备进行保养和维修,并建立对应的检查制度,安排专业的人员定期对设备进行维护,一旦发现设备出现故障要及时采取解决措施,最大程度减少因为故障导致的供电中断的次数。

结束语

在新形势下,要保证电力系统自动化技术的安全管理,相关企业应该针对当前我国电力系统自动化技术的现状及时制定有效的对策,从而保证我国电力系统自动化技术沿着标准化、规范化、智能化的方向发展。归纳起来,实现电力系统自动化技术安全管理可以从实现对电力系统自动化技术的合理设计、提高电力系统自动化技术人员的专业能力、加强电力系统自动化技术的管理这三个方面重点努力,相信能够在很大程度上提高电力系统自动化技术管理水平。鉴于电力系统自动化技术发挥的重要作用,笔者相信电力系统自动化技术安全管理在今后乃至很长一段时间内依然是电力企业需要深入研究的重大课题。

参考文献

[1] 王平.电力系统自动化技术的安全管理探究[J].科技创新与应用,2014(16).

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【关键词】电力系统;自动化;新型应用

1引言

电力系统通常是24h连续工作,它与人们的日常生活密切相关,所以任何一个能保证电力系统的正常运行的新技术都值得推广。其中,自动化技术尤为突出。最早的自动化在电气专业的应用主要是监控电力系统数据,以确保安全。随着信息技术、材料技术和管理技术的发展,自动化技术的应用越来越广泛。

2电力工程及其自动化技术优势的概述

电力系统的自动化技术在电力领域应用以来,取得了较多成果。从长期的实践效果来看,它已经成为电力系统建设中一项必不可少的技术,大幅度的节省了人力与物力的投入,提高了系统的运作效率,灵活的将传统手动操作转化成了新型机械化操作,极大的推动了时代的发展。

3电力工程自动化技术应用能力

3.1电力系统建模后的共享能力

在电力系统自动化技术的发展过程中,对地理空间属性进行描述是系统模型重点着眼的事情,以几何特征为主的模拟地理系统思考渐渐已经成为一种标准,但在实际应用中其控制对象的电力物理结构非常复杂。建立电力系统特征空间语义分析模型是非常必要的。这种针对语义层次的数据共享,最基本的要求是供给和需求双方必须在同一数据具有相同的识别度,只有电力系统知识基于同样的抽象认知才能保证这一点。所以在数据共享的过程中得有一个电力系统的基本模型成为不同部门之间的数据共享的基础。它包括两个方面:地理实体标几何属性的定义和表达,包含电力系统服务覆盖地区的空间几何性质:物理性质数据的标准定义和表达的电力系统,它包含物理结构、物理性质的各种完整组件和整个运行方信息共享以及全面多维、动态灵活的分析应用程序。

3.2电力系统的数据集成和应用集成功能

电力系统形成和发展的原因是市场经济的需求,无论理论体系的建立是基于通用技术平台还是基于电力系统自动化平台,作为跨区域的科学决策,多层次、高效率的作战需求都需要规范的信息共享和全面、多维、动态的分析应用程序。因此,打破传统信息的壁垒,进行数据集成和应用集成,将各种多源的相关信息进行无缝连接,使空间计算逐渐变成主流计算。多角度、多方面显示数据之间的潜在联系,是未来发展的必然趋。电力系统自动化必须有先进的技术和理念,来应对电力企业现有和未来的混合各种各样应用程序的挑战。3.2.1自动化、信息化功能由于用户面对的大多是直接操作的对象,因此为了方便用户的操作和使用,增强数据互操作性是非常必要的。此外,对于给予图表的用户界面,就应该大力支持,同时将面向对象的数据模型与电力系统的客观目标对应起来,支持地理图形和非地理图形的统一管理功能。电力系统自动操纵的过程是一个实施性要求很高的过程,在后阶段绑定技术的过程中使用不同的对象,对象的类别可以在运行时指定,而不是编译成目标代码来确定。通过这种方式,用户可以在现有的抽象数据类型和操作空间内定义其所需要的任何数据类型和操作方法,从而增强系统的开放和可伸缩性,实现电力系统自动化的最终目标是实现企业信息系统。这种融合多种信息和技术的企业信息系统的集成,从经济性的角度来看都需要实现一个“总体规划、分步实施”的计划。利用工业标准开放统一的对象组件作为公共技术基础,可以保证数据和应用功能程序平稳进行。这样可以充分保护用户和开发人员的前期投资工作,以确保系统不会由于提升平台和功能需求的扩展而陷入困境。3.2.2统一管理功能电力企业最典型的特点是空间分布,这是电力系统平台提供分布式应用服务的客观要求。如果每个地方的管辖区域不同,那么使用分布式数据库方法是不同的,每个地方都可以保护自己管辖区中的数据和信息,不同级别的数据库可以形成分布式数据库,并可以通过互联网分享其他部分的数据,且在所拥有的权限范围内对分散数据进行存储和管理,保证数据的实施性和安全性。另一方面,电网的控制和管理等都具有统一的数据基础。满足实时操作的要求,利用Internet技术在Web上空间数据和功能服务,供用户参考使用是信息化的必然趋势。3.2.3数据库管理功能用各种数据库来存储和管理所有类型的数据,其安全机制是其他文件的数据管理方法无可比拟的。目前许多新开发的系统以关系数据库管理系统为主,可以利用其强大的管理系统建立一个多层次索引检索方式,它能有效地降低网络负载,快速定位查询目标,当多用户并发访问时大大提高访问效率。但标准的数据存储管理系统也存在某些问题,如在电力系统中,空间数据是可变长度,其之间复杂的空间拓扑关系必须添加相应的软件功能,否则很难实现空间数据的相关性。近年来,面向对象数据管理系统或对象关系数据管理系统已经商业化,因为他们是可扩展的数据库管理系统,可以定义之间的空数据类型和操作。空间数据和非空间数据处理方法是相同的,它为设置空间数据库系统创造条件。

4电力系统自动化技术的安全性展望

电力系统在国民经济的发展中处于骨干作用,随着电力系统自动化的不断发展,电力系统自动化信息安全也越加重要,目前电力系统安全问题主要体现在以下几个方面:①自动化系统存在抗电磁干扰问题;②电力系统计算机操作系统产生漏洞;③确保具有权威性、统一性的电力信息安全管理标准。基于此,必须着眼于电力设备和操作安全及数据安全、网络安全,切实提高电力系统自动化技术应用可靠性。a.系统本身的可靠性,系统应该具有对大小不同的数据类型都不会崩溃的特点以及灵活强大的恢复机制:是否支持多用户的并发处理,支持多用户并发处理时是否会出现数据碰撞和系统崩溃崩溃的现象,是否可以有效地支持访问大量数据和交换,这些均是应考虑的问题。系统应具备并发响应和交互式操作的环境下数据的安全性和一致性,空间数据管理引擎在确保效率的前提下解决空间数据的并发操作和数据一致性的问题。b.系统应该有一个完善的系统和访问控制机器,以确保系统不是被有意或无意破坏的,目前集中式控制系统已逐渐取代了分散控制,网络安全技术也得到推广应用,具体包括数据隐私、版权保护和自动收费管理、病毒防护、安全信息传输过程中的保护、保证信息传输的安全性等。

5结语

自动化技术是现代电力系统发展中的一大核心技术,其应用有利于保证电力系统的平稳运行,为人类的生产生活提供安全可靠的电力能源。目前我国电力自动化技术步入了以监控技术/计算机技术开发为主要标志的阶段,变电站逐步开始实现数字综合化发展,对此必须尽快完成对传统设备、技术的改造,推动我国电力事业稳定、健康发展。

参考文献

[1]陈振波.电力系统及其自动化技术的应用能力[J].军民两用技术与产品,2015(20):75~76.

[2]陶毅.电力系统及其自动化的发展方向研究分析[J].科技风,2012(8):25~26.

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关键词:电力系统自动化技术;安全管理现状;优化策略

在电力系统自动化技术的推广应用中,电力系统自动化有效的提升了国家电网的工作水平,但电力系统自动化技术并不只是为国家经济发展水平的提升,更是要为整体的电网运行提供前提保障。随着国家用电量的增多,电力系统的自动化技术也有了一定影响,若是没有对自动化技术进行正确的管理应用,则会终止电网运行工作,最终干扰人们的正常生活进行。因此在电网运行管理工作中,应及时总结电力系统的工作问题,进行及时优化和调整,推动整体安全管理水平的提升。

1目前电力系统自动化技术的安全管理现状及存在问题

1.1电力系统自动化技术的设计水平有待提升

电力系统自动化的安全管理工作中,各种设备的发展具有重要价值,但是电力设备水平依旧给电力系统自动化的安全管理带来了工作难度,并在用电量增大时加大设备的运转符合[1]。若是没有对电力设备进行及时的更新以及必要维护,造成设备由于老化无法承担大负荷的输出电量,从而引发电力系统的故障。此外,电力系统自动化技术的安全管理中对设备的要求也较高,若是设备无法负荷整体的技术要求,就会在实际运行中达不到安全工作标准,从而产生相应的安全事故隐患,甚至引发电力系统故障。

1.2电力系统自动化技术水平有待提升

在国家电网部门的电力系统自动化应用中,通电量的增加会加大不合理的电力系统负荷,并会对电力系统的安全运行产生干扰。此外,在一些较为偏远的工作区域,电力系统自动化会受到经济条件和环境条件的限制作用,电网建设水平也较为落后,最终无法有效进行电力系统自动化技术之间的衔接,进而影响正常的电能输送。目前国家的电网发展建设工作中,还应持续完善电力系统自动化技术,进而解决电力系统运行中的安全问题。

1.3电力系统自动化技术管理有待规范

在目前的电力系统自动化技术研发工作中,对安全管理的技术还应继续进行落实,减少自动化技术的故障原因,在电力系统自动化技术管理的规范工作中,首先是对电力自动化技术的安全管理规范,另外是对专业维修人员的培养[2]。并在工作中对工作人员的维修水平进行提升,避免由于技术难题的延误导致严重电力事故的发生。

2电力系统自动化技术中安全管理的优化策略

2.1增进电力系统自动化技术的合理性设计

由于我国的电力系统自动化技术发展较晚,因此同西方国家之间的技术设计有较大差距,为对这一差距进行弥补,应在借鉴发达国家电力系统自动化技术的经验基础上,与当前的国家发展情况相结合,最终进行电力系统的合理科学设计。此外,在设计电力系统自动化技术的基础上,应对其应用故障深入分析,并对造成故障的原因有针对性的提出改善策略,从而强化电力系统自动化的设计水平。

2.2增进电力系统自动化的工作管理水平

对电力系统自动化管理水平的强化包含对管理制度的建设以及工作人员的职业技能提升。电力系统自动化技术的安全管理,必须要有专业的工作人员从事管理工作。对技术人员工作水平的提升,要与电网的实际运行状况相结合,进一步确定企业发展的责任与义务,进而拥有更加合适的学习发展空间。依照不同岗位职责,进行专业人员的知识、技能培养,使其对先进的技术知识有更好掌握,提升自身的实践操作能力;并加强专业人员素质培养,在工作中更加认真处理各项工作,进行安全管理的各类培训;最终具备基本的安全操作要领,并能够保障自身在工作运行中的人身安全与技术安全。

在对电力系统自动化的实际应用进行分析后,可以得出具体的安全管理措施,从而有效提升自动化的管理水平。通过分析电力系统自动化的安全因素,能够了解其中的主要影响因素是管理与维修[3]。可通过增进实际应用状况的了解,对各级管理工作及时落实到个人,促进每一位工作人员都能够更好发挥自身工作职责,建立规范性的电力系统工作。在实际的设备维护中,可增强对电力系统自动化技术的投资,使设备研发作用得到更好发挥,能够进行自动化的电力系统调节和检测,进而保障电力系统的高效稳定运行。

2.3增进电力系统自动化技术的维护水平

在科学技术的发展过程中,信息技术的应用越来越重要,将其在应用在电力系统自动化技术中,能够使电网工作运行更加安全、有效[4]。同时,要想充分发挥电力系统自动化的技术,就可利用信息技术进行科学的维护管理,如利用信息技术进行电力系统自动化中的数据优化和采集,促使其能够对通信信息和综合信息进行高效管理,提升电力系统自动化技术的智能化、信息化水平。

3结语

若是在电力系统自动化技术的安全管理中,没有对电力系统自动化的技术管理进行规范,或是对没有电力系统的设备缺陷充分考虑,就会使电力系统自动化技术的安全管理效果得到减弱。针对这种情况,更应加强电力系统自动化的技术管理水平,更加合理利用电力系统自动化的技术作用。通过技术人员水平的培训发挥自动化技术的安全管理价值,使电力系统的工作运行更加安全高效,系统更加稳定。

参考文献:

[1]石辉,张思远.省级电网静态安全在线辅助决策优化建模[J].电力系统自动化,2015(20):98-102.

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[3]涂欣.电力系统自动化技术的安全管理探讨[J].工程技术(文摘版),2017(01):00173.

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摘 要 电已成为我们日常生活必不可少的一部分,现实生活中仍然存在用电安全隐患问题,如何更好的解决这些问题已成为当务之急。电力系统自动化技术能很好的解决这一难题。本文在概述电力系统自动化技术的基础上,分析了电力系统自动化技术的特点以及优缺点,然后分门别类的介绍了它在实际生活中的具体应用,最后指出了这一技术未来的可能发展趋势。

关键词 电力系统 自动化技术 应用 发展趋势

电力系统是由发电机、变电站、电力线路、用电设备联系在一起组成的统一整体。总的来看,电力系统自动化不外乎两大部分:监测和控制,主要包括发电过程的自动检测和控制,自动调度,系统和设备的自动安全保护以及信息的自动传输等。根据具体的发电配电过程, 电力系统自动化主要包括电厂综合自动化、电网调度自动化、供电系统自动化等多个方面,并实现分层分级管理。随着世界社会经济的发展,负载终端设备变得多样化,电力系统这张网络越来越大,越来越复杂,逐渐演变为一个地域分布广阔,由各自独立的发电站、变电站、输配电网络、配电网络和用电设备组成的统一调度和运行的复杂大系统。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量,具体体现在电压和频率上面,使系统安全可靠地运行,管理能力更加高效有力,实现较高的经济效益和生态效益。

一、电力系统自动化及新技术的应用

目前,随着科技的快速发展,电力系统实现自动化及目前的新技术应用主要包括以下几个方面:

(一)发电厂自动化技术的应用

主要应用于控制单元、运行单元和以太网等。控制单元主要是对发电厂的变送器、电气量、开关量等自动的进行数据处理,然后直接进行下一步的执行。

(二)变电站自动化技术的应用

主要应用于变电站二次设备的优化和重组,对变电站的整个运行状态进行实时监督,实现整个系统的自动化控制。常用的有变压器设备的在线自动检测和智能控制系统。变压器连接着电力系统和电力用户,只有时时刻刻随时关注变压器的运行情况,才能够及时的发现问题,解决问题,从而保证供电的质量和稳定性。变压器的自动检测系统主要是指能实时检测传感器和计算机等设备,随时全面掌握供电状态,根据显示数据的变化能快速的发现问题,并及时确定发生问题的位置,从而控制电力故障的发生。智能控制自动化系统与传统的控制技术相比,能够解决以往不能解决的问题,具有更强的适用性。

二、自动化新技术在当前电力系统检修、维护中的应用

我国电力系统设备检修维护模式从最早的定时检修、定时轮修,逐步过渡到状态检修、状态维护。状态检修改变了以往定时检修的模式,是一种基于设备实时状态分析的检修模式,改变了以往方式固化、目的性不强的检修模式。设备状态分析基于设备数据采集、设备参数建模而来,通过对性能、参数的分析得出设备运行状况分析结果,根据设备状况分析结果决定是否进行检修、何时进行检修。状态检修不仅为适时检修提供了理论、数据支持,使设备检修工作可以更加主动、准确的进行,还节约了设备检修、维护的成本。随着自动化技术、计算机网络技术的发展,未来还可以发展某一电力系统的状态检修,即根据该系统内各个电力设备(如电网内各电厂的发电机组)的状态分析,科学、合理的安排检修时间,避免电力系统内因设备检修引起的电力缺口,以及因系统电力缺口较大使得某些该进行检修的设备得不到检修,减少设备故障的风险。用于电力整个系统的自动化技术为微机实时保护系统,随着各个环节的自动化技术的发展,微机实时保护系统也显示出了越来越重要的作用,因此要实时对微机进行自动保护,以防止出现问题时能够及时的发现。电力系统的微机保护装置要符合电力系统对于实时、安全稳定和扩展的特点。

三、电力系统自动化技术的发展趋势分析

(一)视觉信息技术与现场总线技术的发展

通过视觉信息技术,人们可以更方便地获取与分析多个图像,使电力系统中的遥视系统的功能得到增强,并最大限度地提高了电力系统的自动化程度。其中,无人操作与在线监控是视觉信息技术发展的主要趋势。利用视觉信息技术,可实施对移动物体实时监控。若在监控过程中,有异常情况出现,运用该视觉信息技术可以进行自动提醒与识别。此外,通过视觉信息技术,可以对电力系统中的异常情况进行在线的监测,例如对断路器的开合状态进行在线监控等。

(二)现场总线技术

现场总线技术具有数字化的特点,运用该技术可以将电力系统控制室内的仪表与现场的自动化仪表有效地连接起来,提高了电力系统的经济性与安全性。现场总线技术的运用,能将生产过程中的控制功能进行分散,并将前置控制计算机安装电力系统各控制装置的底层,从而对电力系统设备进行监控与调节,使电力系统的可靠性大幅提高。

实现现代大型电力系统的安全控制是个非常复杂的系统工程,保证安全可靠的运行是电力系统自动化的首要目标,电力系统还应该为用户提供高质量的服务。社会经济的快速发展对电力系统的供电能力以及稳定性,提出了更多的考验。面对现在的形势,我们不仅要看到发展的空间和方向,更要看到使命和责任。

参考文献

[1] 胡君君.电力系统及其自动化技术的应用探讨[J].机电信息,2011(12).

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关键词:电力系统;自动化;控制;技术

中图分类号:F407.6 文献标识码:A

伴随着人们的日常生活以及社会生产的各个方面对电力的需求越来越高,我国的电力城网改造以及农网改造的进程和力度都在不断地扩大,变电站等于电力系统相关的诸多内容都对自动化控制提出了新的更高要求。作为较为先进的技术与方法,自动化技术在电力系统的运行中具有举足轻重的地位,因为这些技术大大的提高了电力部门的管理水平以及管理效率。在生产力水平不断的提高的今天,科学技术的进步日益加快,这些现实的条件与要求对电力系统的自动化控制技术提出了更高的要求,这些因素的综合作用使得很多智能技术与自动化技术的引进成为必然。它是电力系统自动化控制应用的重要组成部分

一、电力自动化系统的构成

电力系统自动化是电力行业发展的高阶段,是电力行业不断加强新技术引进与应用的突出成就,当前的电力系统自动化主要包括以下设备和部件:

1、 系统调度自动化

电力系统调度自动化是当前电力系统中发展最快的技术领域之一,它的主要功能构成为:电力系统数据采集与监控,其是实现调度自动化的基础和前提;电力系统经济运行与调度、电力市场运营与可靠性、发电厂运营决策等;变电站综合自动化等。电力系统调度自动化是电力系统自动化的核心与关键,对自动化系统的质量与稳定性有着重要影响。

2、 变电站自动化

变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等的功能进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。

3、配电网自动化

配电网长期以来只能采用手工操作进行控制,自90 年代开始逐步发展实现了一批功能独立的孤岛自动化,其今后的发展趋势必然走向基于先进通信技术的网络自动化。配电网自动化主要包括馈线自动化、自动制图、设备管理、 地理信息系统及配电网分析软件,它是配电自动化的基础部分。与传统的孤岛自动化相比,基于信息技术的配电网自动化的关键在于以下三点:大量的智能终端、通信技术和丰富的后台软件。针对我国配电网的具体情况,配电网自动化应当分期分批逐步发展完善,最终实现对配电系统资源的综合利用。

二、 电力系统自动化技术应用探讨

1、主动的面向对象数据库技术

主动的面向对象数据库技术是近年来广泛流行及普遍应用的成熟技术,具有高度的重用性、开放性、唯一性、继承性、共享性、智能性,该技术的应用涉及领域广泛、适应性强,能大大简化代码编程的复杂性及数据库开发的流程,因此对自动化系统的建立有着深刻的影响及积极有效的促进作用。新时期电力系统自动化的供电与调度科学的采用面向对象技术做为数据库的决策支持,这种主动的面向对象数据库技术比一般的关系型数据库有更广泛的优势,可以利用数据库的触发子系统实现对电力系统的全面监控,使数据的分析及权限管理得到有效的集成。同时,数据库中对象函数的应用促进电力系统实现了全面有效的自动化控制及自动化监控,广泛的提升了数据存储与输出的效率,提高了数据库管理、存储数据的安全性、可靠性与数据维护的一致性、针对性。

2、现场总线控制技术

现场总线也称为现场网络,是以现场测量及现场设备控制之间的数字传输为主的控制系统。该技术通过现场生产中自动化智能仪表、现代化设备与控制中心设备的有效连接实现了数字化、一体化、全方位、多视角的规范、科学、透明的通讯与控制。仪表的连接、数据的通信将遵循规范、科学的协议通过现场计算机、仪表、网络进行广泛的运行与传播,从而实现了数据信息的高度共享化、完善了远程监控、远程调配的自动化电力系统的建立。

现场总线系统的建立使生产现场的设备之间、现场设备与控制系统之间形成了双向、串形、多结点的数字通信,因此广泛的适用于我国的电力系统自动化控制,目前以FCS 系统最为普遍及实用。该控制方式摒弃了ACS 系统的诸多弊端,使控制系统的所有性能得到了全面的优化,实现了电力系统传感器、变送器等设备工作状态、电量输出、反应信号的集成与分散控制的有效结合,通过增设底层前置计算机使各个设备的功能形成了分散统一的有针对性管理,设备反应的信息均通过现场总线技术实现与中心计算机的互通,从而大大提高了系统自动化控制的安全性及灵活性,当出现故障时,上位机能准确的发现是哪个底层环节出现了问题并能及时的制定应对策略,使系统恢复正常的运行实现高水平的服务。

3、光互连并行处理器阵列在电力系统

自动控制和继电保护中的应用光互连技术的特点:①光互连不受电容性负载的影响,其输入输出可根据需要具有很大灵活性;②光互连的扇出数主要受探测器功率限制。光互连既可解决无终端的电互连线受到临界线长度的限制的问题,又可解决有终端线受到沿该线输出端密度限制的问题,它可以在计算系统内部实现高性能互连。它以光速传递信息,可将时钟扭曲问题减小到最小程度;③光互连不受平面和准平面的限制,光在光波导中可以大于予l0°的交叉角相互交叉,自由空间光束可相互穿越而不相互作用,可提高系统集成度。研究结果表明,互连网络采用光子传输与电子交换相结合的方法,拓扑结构具有灵活的编程重构特性。光互连网络的带宽不受传输长度的影响,具有很强的抗电磁干扰能力,体现了光互连技术在并行处理器阵列系统中具有很大的应用潜力,为并行处理器阵列中的高速数据通讯和结构设计提供了方便。从而表明了光互连并行处理器阵列在电力系统自动控制和继电保护中具有远大的应用前景,将使电力系统自动控制和继电保护的水平提高到一个新的高度,保证电力系统安全、经济、可靠的运行。

4、 电力自动化控制技术中的综合智能控制技术

综合智能控制技术的主要特点是综合性,因为这种方法不但包含了智能控制,还包含了现代控制与自动化控制的基本理论与基本方法,是这几种先进的理念与先进技术的综合。神经网络与专家系统的结合,专家系统与模糊控制的结合,神经网络与模糊控制的结合,神经网络、模糊控制与自适应控制的结合是在电力系统中应用较为广泛的基本方法。神经网络的基本特点是处理信息的非结构化,但是模糊系统对处理结构化的知识则更为有效。

综上,电力系统自动化管理模式已经成为当今电力系统的发展方向。而这些都必须依靠远动控制技术。随着科技的不断革新,尤其是计算机技术和网络通信技术的高速发展和远动控制系统的不断改进,必将推动电力系统综合自动化的发展和日益完善。

参考文献:

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[4] 陈梅.电力系统自动化设备的电磁兼容技术[J]. 科技信息(学术研究). 2007(20)

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关键词 电力系统自动化技术;应用;发展方向

中图分类号 TP 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0121-01

1 电力系统自动化技术应用

1.1 电力系统的自动化应用

电力系统与人们的日常生活息息相关,通常都是24 h不间断工作,因此,任何能保障电力系统正常运转的新技术,都值得大力推广。其中,自动化技术显得尤为突出。最早的自动化在电力方面的应用,主要是监控电力系统的各项数据,以确保安全。随着信息技术、材料技术、管理技术的发展,自动化技术的应用也越来越广泛。

1.2 电力系统自动化的工作流程

电力系统自动化的工作流程具体包括以下内容。

1)中心计算机对总体调控进行负责,而相关的那些监控设备主要负责如:事故内容的记录和设备操作、编制各种类型报表的相关记录处理、常规操作的相关自动化以及系统异常事故方面的自动恢复的操作等。在此基础上,形成以对部件的控制为中心,通过计算机与计算机之间的结合,以及控制计算机和终端硬件装置的结合,运用各种类型的软件实现控制范围的扩大与自动化程度方面的深化。

2)对于电力系统的综合自动化而言,其基本流程是在相应的中心地带的一些调控中心装置现代化的计算机,以此来向四周进行网络系统的辐射,围绕这个中心的变电站、发电厂之间对信息服务以及反馈的那些远方监视的控制装置进行设置,并且时时对其进行监控,从而使得一个立体化网络的覆盖面得以实现,形成全面畅通的指令传输和信息转达。

3)电力系统的综合自动化对分层控制的相关操作方式加以采用,也就是在控制所、调度所和变电站、发电厂的各个组织的分层间,按照所管辖的功能范围对控制功能进行分担和综合的协调,以此来达到系统的合理经济以及可靠运行目的方面的控制系统。

2 电力系统自动化技术的应用能力

2.1 数据处理能力

1)数据整合能力。电力系统的发展和形成是由市场经济的需求所产生的驱动结果。比如:在用电高峰,提高变电站的电压,加大输出功率;在用电低谷,降低变电站的功率。这样既可满足用户的需求,也可极大地减少损耗,降低成本。而且无论系统方面的实现是基于专业的电力系统自动化的相关平台上,还是建立在相关通用技术的平台上,它作为多层次、跨领域的科学决策以及高效运营方面的要求,都需要进行更加规范的相关信息共享和动态、多维的应用分析。

对数据进行整合的方式主要有:①加强电力系统的自动化和信息化。加强对数据方面的可操作性,让用户对拥有图标的相关用户界面进行支持,使得面向对象的那些数据模型可以和电力系统的相关客观对象进行对应,这些做法将会极大提高可操作性和可读性。由于电力系统方面的自动化运行作为一个实时性要求比较高的过程,通过对系统代码进行调整,具体来说就是对自己所需要的那些数据类型以及操作方法进行定义,从而增强对系统的可扩充性以及开发性;②加强电力企业方面的功能性,完善数据库。对于电力企业而言,要求电力系统的平台对分布的应用服务进行有效供给。每一个地方可以由自己维护和管理所管辖区域里的数据,同时,不同级别的相关数据库之间也可以构成那种分布式类型的数据库,并且可以通过网络进行调用和共享其他一些地方的数据,在所赋予的权限范围内,以分散数据管理和存储为基础,对数据的安全性和实时性加以保证。完善数据库。通过运用各种数据库,对各种数据进行存储和管理,数据备份机制、安全机制等方面都是其他的文件管理方式所不能比拟的。

2)数据共享能力。伴随着电力系统的自动化技术方面的发展,系统模型通常集中在对相关地理空间属性方面的描述上,但是在实际的相关应用中,电力系统方面的控制对象通常具有比较复杂的电力的处理结构。所以建立电力系统所特有的空间属性的模型是非常有必要的。而且这种针对语义层次上的一些数据分享,其最基本的要求是需要供求双方对相同的数据具有一样的认识,只有基于这样的抽象认知才能保证这点,因此在数据共享过程中需要具备一种电力系统方面的基本模型,将其作为不同的部门之间进行数据的共享基础。

2.2 安全稳定能力

电力应用是社会经济发展过程中的支柱,它也是一个实时性运行的相关系统,同时,其安全稳定性也是首要考虑的问题。

1)自动化安全监视能力。由于人无法做到24 h专注,因此自动化监视能力就显得尤为重要。电力系统的自动化监视能力不同于其他系统,因为其他系统只需要反映并记录客观现象、客观数据即可;但电力系统的自动化监视系统不仅要反映客观事实,还要对潜在风险提出警报。

2)自动化安全保障能力。电力系统具有对于不同类型以及规模的数据与使用对象都不能有崩溃的相关特征,应具备灵活的相关恢复机制,因此对安全保障极其有用。其保障能力的应用具体包括:①保障电力系统的日程运行。这主要指通过系统的设定可以使自动化系统对于整个电力系统的生产有一定调节能力。这样就可极大地减少工作人员的工作量和风险;②保障电力数据的及时存储和恢复。日常记录的数据对于制定发电站的预算、节约成本、进行系统更新、安全指标的修订均具有重要意义;③保障从业人员的安全。由于自动化系统具有监控功能,所以当系统出现异常,特别是出现安全隐患危及生命时,自动化系统可采取相应措施降低风险。

3 电力系统综合自动化的发展方向

对于我国电力系统综合自动化的技术而言,其发展方向就是对DMS 系统进行全面的建立,通过DMS 系统,可以提高电气的综合管理水平,以适应现代化电力系统技术发展的需要;使电气设备保护方面的控制得到一定的优化,消除大面积的停电故障,提高供电系统的可靠性;建立电气事故的快速处理机制,使故障停电时间能够减少到最短,对生产装置方面的影响也可得到大大的降低;对于管理人员而言,企业可以对整个电力系统的运行情况和电流进行及时的掌握。电量、电压以及功率等各种类型的运行参数,对电力平衡、精确计量、负荷监控等多种功能有着相关影响;改变了现行的变电值班模式以及运行操作,实现了真正意义上的无人值守的变电站的管理模式,达到了可大幅度减员以及增效的目的。

数据共享作为变电站自动化的一个主要特点,将监控和保护功能集成在同一装置里,是实现数据共享的主要途径之一。对于SCADA而言,其所需的多项数据与继电保护所进行处理的数据是相同的,所以将分布式类型的变电站SCADA集成到相关的微机保护中,使监控和保护对一个硬件平台进行共用,那么就可以实现非常明显的经济性。

4 结束语

变电站的自动化系统是变电站最为核心的系统,其对电网以及变电站的安全运行是相当重要的。本文对电力系统的自动化应用、电力系统的安全保障,以及电力系统综合自动化的发展方向加以简单的介绍、分析,借此与广大工作者共同学习进步。

参考文献

[1]张锋.浅谈电力系统调度自动化及其发展方向[J].广东科技,2008,8.

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关键词:电力系统 调度自动化 功能结构

随着电网不断的发展,电网的运行和管理需求在不断地变化,要保证电力生产的安全有序进行,作为重要支柱的调度自动化系统要适应电网需求的发展。

一、电力系统自动化和电力系统调度自动化

电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。

二、电力系统远动

电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。

三、电力系统调度自动化的功能

1.电力系统监视与控制

通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。

2.电力系统安全分析

电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。

3.电力系统经济调度

电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。

四、电力系统调度自动化技术在国外的应用

国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种:

1.西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。

2.CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。

3.VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。

五、电力系统调度自动化技术的基本特征

电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征:①该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息;②能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据;③能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电;④电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。

六、电力系统调度自动化技术的发展趋势

随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。

1.模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。

2.面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。

3.电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。

4.无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。