自动化技术在电力系统中的应用 高博

http://www.chinaqking.com 期刊门户-中国期刊网2018/5/8来源:《电力设备》2017年第12期文/高博
[导读]摘要:自动化技术在电力系统中的应用,很大程度提升了系统整体的管理效果,且其能够自动处置系统运转过程中发生的各类故障,有效提升了电力系统工作的稳定性和安全性。

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        摘要:自动化技术在电力系统中的应用,很大程度提升了系统整体的管理效果,且其能够自动处置系统运转过程中发生的各类故障,有效提升了电力系统工作的稳定性和安全性。
由于电力系统在运行过程中会受到外部环境的影响,通过应用自动化技术、人工智能技术并基于网络系统能够很好地实现信息化、智能化、自动化管理电气设备。本文从电力系统配电网中自动化技术的应用方向着手,对当前其应用中存在的不足进行分析,并对其几方面的应用情况进行具体分析。
        关键词:电力系统;配电网;自动化技术

        当前,自动化技术在电力系统中被广泛应用,并越来越健全,保证了电力系统的安全运行和工作效率,也降低了工作人员的任务量。
        一、电力系统及其自动化技术简述
        1.电力系统及其自动化的组成
        自动化技术在电力系统中的应用需求较多装置的彼此配合,而处在核心地位的的中央计算机。与此同时,以中央计算机为中心向周围散布,且在发电厂中进行回馈监测,在信息服务设备的辅助下,保证数据和有关命令能够否精确下达。中央计算机针对系统进行总体调节控制,但监测装置任务是一般自动化技术、异常状态恢复和部分报表的处置。以总体上分析,自动化技术控制模式属于分层式控制,就是利用对发电厂进行组织、操作和调度的分层控制,基于本身功能实行协调、整合以及承担,确保系统运行的经济性和科学性。
        2.电力系统及其自动化的根本需求
        为了保证电力系统运行的安全性和稳定性,该自动化技术要具有如下几点功能:第一,可以实时且精准的收集系统有关器件的工作参变量,且在符合安全性和经济性规定标准的前提下,把掌控和协调的决策上报给操作人员;第二,可以调控电力系统各个层次器件,确保它们能够处在最好的运行状态,进而实现运行安全性、经济性和高品质电力供应的标准;第三,自动化技术的应用需求可以第一时间处理突然性的电力中断和安全故障,尽可能的降低安全故障导致的损失,持续健全与优化系统功能。  
        二、自动化在电力系统中应用方向
        2.1 自动化在电力系统中实时仿真的应用
        所谓实时仿真就是在模仿人对于电路问题的处理,同时电气自动化处理的速度更快。电气自动化在改系统的原理利用人员先进行电力系统的处理工作,然后得到基本的数据,采用计算机模拟过程编辑代码程式,在通过设备的控制系统,就能实现像人一样控制电路的工作,自动化是系统是建立在模拟人处理的工作是的数据制成的,所以他能够适应很多控制系统,只要模拟工作到位就能实现多种用途的使用。电力系统中电气自动化主要是为了能提高输电的快速和减少人员失误而设计的,对输电工作有着重要的作用,电气自动化数字模拟信号系统的应用,不仅在电力系统上有着重要的意义,对于一些其他的系统都有着重要的研究意义,实时仿真将是未来自动化技术的一项重要的研究课题。
        2.2 综合自动化和智能保护系统的应用
        除了在正常工作上的应用在自动化技术之外,在电力系统的非正常工作中,电气自动技术也有着重要的应用。尤其是对于电路的智能保护自动化技术,我国的技术水平与美日等发达国家的水平相当,都处于时间最先进的行列。在智能化的保护工作中,输电的保护装置根据地区、电压等基础信息的不同有着很大的技术差异。但是整体上来看是围绕故障快速诊断,故障位置排除、过载保护等方向发展的。在我们现在的系统中,当电路出现巨大的波动的时候,首先能够做到的就是限流,通过限流稳定电流的波峰,多余的电量存储造电容之内,在电路出现低谷的时候,及时补充,整体上维持电路的正弦50HZ传递。这也只是智能保护系统中最常见的功能,现在的主要功能包括自适应控制、网络通信理论。这些理论和控制能够我们电站的工更加便捷,对于设备管理也更轻松。
        2.3 在配电系统的电气自动化系统的应用
        在配电的电气自动化技术是另一个重要的应用。我国的配电自动化系统才用是公共信息处理的方式,采用国际通用的电子配电系统,不同的是我国的用电频率与其他国家不同,对于一些算法的实际应用上,总体来说处在一个很高的水平,电气自动化系统能够很好的胜任配电的工作,能够良好的预测应用电路参数做出一个良好的计算判断。计算机采用的计算方式主要是基于配电传递的虚拟计算方法。
        三、自动化技术在电力系统中的应用
        3.1智能电网技术的应用
        信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一,电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术,也就是智能电网技术,是一个最具典型性的技术,涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机技术的系统中,同时一样的还有诸如调度柔性交流输电以及自动化系统等。目前这种数字化电网建设,一定程度上可以说是智能电网的雏形,实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术,同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术,需要具备实时性、双向性、可靠性的特征,需要先进的现代网络通信技术的应用,而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的,同时具有信息管理系统。
        3.2变电站自动化技术的应用
        可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。
        3.3电网调度自动化的应用
        电网调度自动化是电力系统自动化中最主要的组成部分,目前我国将电网调度自动化分为五级,其中各级电网的自动化调度都是与计算机技术的应用分不开的,从高到低分别是:国家电网、大区、省级、地区以及县级调度。其中最重要的组成部分就是电网调度控制中心的计算机网络系统,这些装置在计算机系统的连结下形成一个自动化的电网调度系统,将整个的结合起来。其他的主要组成部分有工作站、服务器、变电站终端设备、调度范围内的发电场、大屏蔽显示器、打印设备。计算机在电网调度自动化的作用不仅要实现对电网运行安全分析的监控,还要实现实时数据的采集,更要实现电力系统的电力负荷预测以及状态估计等功能。
        四、电力系统及自动化技术发展趋势
        4.1 保护、控制、测量一体化的应用
        我国自主研制的电气自动化系统,实现的主要功能是对系统运行的监控和数据的采集,具有保护系统独立性和事故分析处理的优点。从减少设备重复配置、技术的合理性、简化维护工作量等方面考虑,电气自动化技术未来发展趋势将会是保护、控制、测量等诸多方面融合发展为主。保护、控制、测量一体化应用技术的发展是未来电气自动化技术主要的研究方向,只有将这三方面的工作都应用计算机辅助一体完成,才能实现电力系统的整体自动化,提高整个电力系统的自动化进程,加快我国智能化电网系统的改革。
        4.2 国际标准的应用和现代计算机技术的推广
        标准化的执行能给实现厂家之间IED设备的信息共享与互助操作。国际电工委员会制定的IEC61850国际标准,统一了规范。我国电场网络要想以社会接轨,就必须加入过国际电工协会,执行国际电工委员会制定的IEC61850国际标准,使我国的电力走向国际社会,开拓国际市场。
         五、结束语
        在电力系统中起到重要作用的电气自动化技术,由于实现了自动化的支持,大大的提高了电力系统的工作运行效率,同时在一定程度上提高了服务水平。相信随着社会的发展,科技也会不断的更新发展,那些应用了高科技的信息产物在将来也会的到更好的发展和完善,更早的为我们的社会发挥它应有的作用。