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自動化技術在電力中應用研究3篇

發布時間:2023-01-30 15:25:41

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自動化技術在電力中應用研究3篇

自動化技術電力中應用篇1

0引言

電氣自動化技術在電力系統中的應用能夠為電力系統的穩步運行提供重要的保障[1-4],經過自動化處理后電力系統的運行狀態能夠得到有效提升,從而能夠為電力系統的后續各項工作的開展打下良好的基礎,從而能夠提升電力系統的工作效率。同時,電氣自動化技術在電力系統中的應用能夠起到較好的降低風險的目的,它能夠輔助工作人員建立更加合理的維護計劃,從而大大提升了電力維護工作的安全性與可靠性。因此探究電氣自動化技術在電力系統中的應用是時代發展的必然選擇,是科技進步的不然結果,在電力系統中應用電氣自動化技術勢在必行。

1電氣自動化技術的特點

1.1實時仿真技術

實時仿真技術在電力系統中的使用能夠為裝置測試工作提供極大的便利,它能夠完成多個裝置的閉環工作,同時它還能夠完成今后的靈活輸入電流工作,能夠為保護系統提供良好的實驗條件,因此實時仿真技術在實踐中的應用有利于促進電氣自動化技術的良好發展。

1.2智能保護技術

智能保護技術適用于我國不同電壓等級的電站,未來它還將會被廣泛應用于人工智能、網絡通信以及微機新技術等范疇,這將會使得我國的電力系統得到進一步的發展與穩定,有利于促進我國的電氣自動化技術的長遠發展。1.3配電網自動化技術配電網自動化技術實現了高級軟件與理論算法的有機結合,它以國際標準信息模型應用于我國的電力系統中,它利用人工智能灰色神經元的方式進行了預測符合的計算,同時它還具有網絡熟悉技術與配網一體化等方面的優勢,從而大大推動了電力系統的發展。

2電氣自動化技術在電力系統中的應用

我國的智能電網技術不斷地建設發展,將大力推動我國電氣自動化技術乃至整個電力系統的發展;變電站自動化技術的應用能夠對電力系統的運行狀態進行高效的操作與有效的監控,實現了光纖、電纜取代了光纜的可能,有利于網絡化運行效率的有效提升;電網調度過程中的自動化技術在電力系統中的應用,能夠實現對系統的實時監控、對整體狀態的評估,科學的預測電力負荷的實際情況。PLC技術在電力系統中的應用使得企業的生產效率得到了極大的提高,大大降低了資源的損耗量,促進了電力企業的經濟效益的提升,能夠促進電力體系的整體發展。

2.1智能電網技術在電力系統中的應用

智能電網技術在電力系統中的應用主要體現在信息管理層面,如自動化技術與計算機技術的結合即是智能電網技術的一種體現,它能夠對整個電力系統起到很好的控制作用。智能電網技術的應用涵蓋電網的整體調度工作與電力的發電環節等范圍,目前我國的智能電網技術已經開始逐步的建設發展,這將推動我國電氣自動化技術乃至整個電力系統的發展。此外,通信技術就屬于智能電網技術的典型代表,通信技術與計算機技術的良好結合能夠將通信技術的可靠性、雙向性與實時性的特點充分的彰顯,但如果脫離了計算機技術獎很難實現。

2.2變電站自動化技術在電力系統中的應用

變電站自動化技術在電力系統中的應用使得計算機技術的價值得以充分的彰顯,同時也極大地提升了二次設備的數字化特點、網絡化特點與集成化的特點,實現了以光纖及電纜等材料代替電力信號通常使用的電纜,進而使得電力系統的整體運行效率得到了明顯的提升。變電站自動化技術的應用實現了記錄統計的自動化以及計算機的屏幕花,同時還能對電力系統的運行狀態進行高效的操作與有效的監控。同時,變電站自動化技術實現了光纖、電纜取代了光纜的可能,進而提升了網絡化運行效率。因此,在對變電站自動化技術進行合理的應用的同時還要重視對變電站運行的合理監視與控制,從而保證變電站自動化技術的真正實現,還要確保電力用戶與電廠的有效連接,從而最大程度降低故障發生的頻率。

2.3電網調度過程控制中的自動化技術應用

電氣自動化技術在電力系統中的應用還體現在電網調度過程中的自動化技術的應用。目前,我國的電網調度分為國家電網調度、大區調度、省級調度、地區和縣級調度五個級別,而每一級控制都必須要與計算機技術相結合,計算機網絡系統是其中最重要的電網調度控制中心,電網調度過程中的自動化技術均需要計算機的技術控制,否則整個系統將無法運行。可見,電網調度離不開計算機技術,二者的結合使用能夠極大地方便數據采集工作與數據分析工作的進行,同時還能夠實現對系統的實時監控、對整體狀態的評估,還能夠科學的預測電力負荷的實際情況,因此電網調配自動化技術在電力系統中的作用十分重要。

2.4PLC技術在電力系統中的應用

PLC技術在電力系統中的應用首先體現在數據處理方面。PLC技術的科學應用能夠使得相關的電力系統的工作內容高效完成,PLC技術在電力系統中的合理使用能夠有效提升數據的分析效率與采集效率,進而方便后續的排序查表工作、數學運算工作以及信號接收工作等。這些功能能夠將其存儲的數據與其他數學做出分析與對比并打印成表,它可以利用可編程序進行內部的存儲、控制、記錄及運算等工作,提升了接線環節的效率,使其復雜性與整體耗能得以降低,從而提升了電氣自動化技術的可行性與可靠性。PLC技術也因此得以在大型控制系統中實現了廣泛的應用,它甚至還能夠廣泛使用于無人控制的柔性制造系統中。其次,PLC技術在電力系統中的應用還體現在閉環操作方面。在操作過程中要利用I/O模塊技術模擬流量的變化情況以及壓力、溫度等的變化情況,在數值得以確定后才能對模擬量進行閉環PID控制,然后再利用PID模塊技術進行D/A和A/D之間的轉換,也可以利用PID子程序進行轉換,從而實現良好的轉換結果的實現,有利于提升轉換過程的效率,有利于提升信息的存儲效率與傳遞效率,有利于提高整體電網的運行效率,有利于推動我國的電網自動化發展及電氣自動化發展。隨著我國科學技術的不斷發展,許多電力企業已經逐漸的將機電控制器升級為PLC控制系統,這樣的控制順序的改變使得企業的生產效率得到了提高,同時有利于降低資源的損耗量,有利于促進電力企業的經濟效益的提升,有利于促進電力體系的整體發展。但同時也對電力企業的自動控制水平提出了更嚴格的要求與挑戰,電力企業必須要能夠靈活的應用PCL控制系統,不僅要求其能夠對某一工藝流程進行熟練的信息模塊控制,還必須能夠同時具備熟練的連接通信總線等方面的能力,從而確保電力企業的總體生產情況,更是確保電力系統穩步、有效運行的重要前提。

3結語

電子自動化的使用方向包括實時仿真技術、智能保護技術以及配電網自動化技術,電氣自動化技術在電力系統中的應用不僅實現了交通運輸、農業生產等的工作效率的有效提升,它還對普通家庭產生了不了忽略的、重要的影響作用。同時,電氣自動化技術在電力系統中的應用使得電力系統在實時監控、故障報警等機能方面的完善,提升電力系統的運行效率。電氣自動化技術在電力系統中的應用主要表現在智能電網技術在電力系統中的應用、變電站自動化技術在電力系統中的應用、電網調度過程中的自動化技術在電力系統中的應用以及PLC技術在電力系統中的應用等方面。

作者:任浩然 徐云鵬 單位:洛陽科技職業學院

自動化技術在電力中應用篇2

0引言

隨著我國工業化水平的不斷提升,電力行業所面臨的服務壓力與風險也在不斷增加,能源消耗規模迅速擴張,對于電力系統自身的完善性有著更高的考驗。電氣自動化技術應用于電力系統也正是在這一環境下得以實現與升級,其融合過程不僅有效環節傳統電網服務過程所存在的煩瑣性,減少工作人員調控壓力,也讓電網整體運行安全性得到全面提升,實際供電質量也在不斷接近人們的期盼與渴望。自動化控制已經成為電力系統發展的必然趨勢[1-3],其自身所產生的影響,更是現代電力企業實現自身產業升級,提高綜合競爭實力的有效手段。

1電氣自動化技術在電力系統中的應用優勢

(1)有效降低傳統電力系統的操作復雜過程。隨著我國城鎮化進程不斷加快,人口壓力不斷加大,經濟活躍度不斷增加,市場總體用電量也越來越大,電力系統的穩定性已經成為關乎社會整體穩定與國家戰略安全的基礎條件。但是,電力系統在日常運行與維護過程中,需要多個不同環節同時配合,多種不同的工作同步實施,并可有效應對供電區域的實際電力需求變動。傳統供電系統受到其設計與服務系統層面的限制,其實際的操作性能較差,用電高峰階段,管理人員面臨極大的調控壓力,很容易出現供電質量問題。自動化技術與電力系統融合后,各類電力信息可得到統一管理,并在系統內部完成對電力系統各個環節的實際參數進行調控,整體可操作性得到極大提升。

(2)有效降低電力系統各類設備的維修壓力,提高實際檢修與維護效能。電力系統在運行過程中,其內部各類電力設備需長期保持較高的運行壓力,因此,設備故障以及各類安全隱患時刻威脅著整個系統的穩定。傳統電力系統的維護過程有著極高的風險,維護人員需要進入現場后,并使用特定的檢修手段才能確定實際的故障原因,實際風險較大,并效率低下。自動化技術應用于電力系統后,系統內部可自動完成對各類設備運行問題的有效分析,并可根據設備的實際參數對故障與隱患實施預警,極大改善傳統維護壓力,提高電力系統整體穩定性,并減少維護盲目性的問題。(3)全面提高設備維護與電力調控過程效率。與傳統電力系統相比,應用電氣自動化技術的電力系統對于整個電力的工作效率有著明顯的改善。電氣自動化技術其本質為信息技術,信息技術無論是數據傳輸效率,或是控制精準度均遠遠高于傳統模式,并可有效保證電力系統內部各類設備的快速更新,迅速完成設備實際運行質量的監測。

2自動化技術在電力系統的應用案例

(1)智能化技術層面的應用。依托于現代計算機信息技術的電氣自動化,在提高電力系統整體運行效能的基礎上,可對整個電力系統實現智能化分析與排查。與之相比,傳統電力系統一旦出現供電質量問題,需要對整個電路進行逐一排查,不僅消耗大量的人力與時間,也極大降低整體服務水平,實際工作效率無法有效滿足人們日常生活所需。電氣自動化技術在融入智能化特征后,電力系統一旦出現服務問題,其故障位置將會被系統自動定位,同時,電力系統在日常運行過程中,自動化技術也會依據各類設備實際參數的變化,對可能出現的問題進行預警,并將對應的問題發送至控制端,各類信息數據展現極為明確。

(2)仿真技術層面的應用。隨著互聯網技術的飛速發展,電氣自動化技術在電力系統中的應用也愈發廣泛,實際工作模式也在網絡通信技術支撐下愈發高效,不僅讓工作人員的實際工作過程與故障檢測過程更為便捷,也為實際維護人員的人身安全提供了必要的保障。電力行業自身帶有極高的危險性,電路設備的維護過程需要專業技術人員深入實際設備現場,結合實際的運行數據進行分析,而這一過程雖然有著嚴格的保障體系,但是,一旦操作人員出現失誤,或是電路系統的相關參數超過保障系統的承受上限,人員安全性將會遭受極大挑戰。此時,借助電氣自動化技術所形成仿真應用,對原本的高危行為進行模擬與仿真,不僅可幫助維護人員更為快速找到維護方式,亦可挺高電力系統自身的可操控性,電力系統安全事故的發生概率更是會得到明顯控制。

(3)電網技術的應用。我國針對電力系統運行效率問題實施大規模升級改造,電氣自動化技術已經在電力系統內部實現更為廣泛的應用與融合,電氣自動化相關技術也在這一背景下實現較大發展。但是,當前我國電力系統整體發展仍處于初始階段,各類系統處于分散獨立的狀態,電網整體管理與調控難度較高。為了進一步提高我國電網系統的安全性以及供電服務的穩定性,在電氣自動化技術應用過程中,也需要同步強化通絡通信技術的融合,并根據電氣自動化技術的相關特征與優勢,實施更為完善的電網技術建設工作,依靠互聯網技術與大數據,全面推進智能化電網建設工作。

3電氣自動化技術在電力網絡的應用展望

(1)加快與國際標準接軌的步伐。我國電力事業飛速發展,人們生活水平不斷提升,社會與人民群眾對電力系統的各類服務要求也越來越高,電力系統自動化技術更是取得長足發展。但是,我國電力系統內部的電氣自動化技術應用水平與標準仍與國際整體存在一定的差距,相關技術穩定性與應用深度更是需要做出進一步升級與優化。因此,為了讓我國電力系統在未來發展中取得更為廣闊的生存空間,我國必須不斷加快與國際標準接軌的步伐,實現技術與標準層面的互通與合作,并成為更為優秀的良性循環過程。國際標準雖然有著一定的先進性,但是,我國電力系統在升級改造過程中,也要綜合分析實際國情,制定更為科學的發展策略,并實現創新與彎道超車。

(2)強化電網自動化技術深度與應用范圍。我國電網系統在發展電氣自動化技術過程中,需要面對廣袤的國土與不均衡的人口分布現狀,各地區經濟發展與電力消耗又存在極大的差異性,因此,在電網系統整體發展過程中,需要針對這一現狀,實施更為科學的技術應用策略。首先,針對電力能源消耗不均衡問題,電網系統需要提高電力調度層面的智能化與高效化,利用互聯網技術實現各類需求數據的快速傳輸與處理,結合實際的用電壓力,集合地區的實際狀況,將電網自動化技術的各項數據完成精準化控制。其次針對電網操作與管理,配電、變電以及輸電調度流程,實施針對性服務模式,依托電氣自動化技術,建立更為完善的組織管理結構,最終實現電力系統電網智能化的發展目標。

(3)統一技術應用標準與要求。我國電力系統在發展過程中,因歷史因素與地域因素限制,實際電網結構更為復雜,同時,電力系統自身在運行與實施過程中,需要同步面對眾多項目與環節,內部系統較為煩瑣,很多自動化技術的應用標準也沒有實現高度統一。因此,電氣自動化技術在未來電網系統應用與發展過程中,需要針對技術的應用標準與要求實現高度統一,結合實際的流程與問題,建立更為完善的處理機制與模式,綜合考慮電力使用與電力設備維護過程,提高電力系統運行安全性與可靠性。

(4)關注網絡信息技術的發展趨勢。電力系統應用電氣自動化技術是一項長期升級過程,部分技術的發展與應用,對于電力系統整體而言,雖然具備一定的改進效果,但是,也會伴隨著人們的用電需求不斷升級而落伍。因此,電力系統需要建立長期發展機制,針對電力系統內部的各類電力數據信息,強化數據處理與分析,并結合具體的用戶反饋結果,不斷發展各類應用與流程模式,提高整體可操作性與應用性。同時,相關工作人員也需要時刻關注網絡信息技術的發展,不斷融合更多的技術手段,電力網絡與系統性能。

4結語

電氣自動化技術與電力系統的融合,既要滿足人們日益增長的用電需求,更需要結合技術發展趨勢,創新更為優異的技術應用模式,提高系統整體運行性能與安全,與時俱進,不斷強化電氣自動化技術在電力網絡中的應用深度,為我國電力事業的科學發展創建更為有效的技術模式與手段。

作者:郭東明 單位:濰坊市婦幼保健院

自動化技術在電力中應用篇3

0引言

電氣自動化是一門基于控制理論學和電力系統學基礎之上的一門新型學科,該專業涉及了包括系統開發和系統分析在內的多個領域,目前該學科由我國高等院校開設。我國經濟發展的同時對于電氣自動化的需求也在不斷上升,在此背景下電氣自動化專業得到了大力發展。如今人們開始追求電力系統的智能化、集成化以及數字化,面對不斷上升的需求,電氣自動化技術的運用范圍也在不斷擴大。

1自動化控制的電力系統

電力系統廣泛的分布在我國各個角落,由于面積范圍大同時具有統一調配性的特點因此電力系統十分復雜,它包含了發電站、變電站、輸配網絡以及用戶四大部分。實現電力系統的自動化主要就是實現生產檢測自動化、自動傳輸網絡信息、自動調節電網調度以及自動保護系統和元件的安全。保證電力系統安全高效運轉是實現電力系統自動化的安全運行,促進我國經濟發展[1]。

(1)自動傳輸信息系統。電力系統信息自動傳輸系統是實現調度中心與發電站、變電站之間信息交換的系統。電力系統自動傳輸系統由遠動裝置和電力數據網組成,這兩部分共同作用實現了電力系統中各個部門的信息互通共享。

(2)反事故自動裝置。電力系統反事故裝置能夠有效防止電力系統發生事故,保障電力系統和電氣設備安全高效的運行。目前我國電力系統反事故系統主要分為繼電保護裝置和系統安全保護裝置。繼電保護裝置在事故發生時能夠有效切除故障系統線路以及發動機等設備,保障電力系統的安全運行。而系統安全保護裝置的主要目的是阻止電壓崩潰、系統振蕩以及失步解列等影響系統安全運行的事故發生。

(3)發電系統自動化。電力系統自動化不僅對電力調度進行了實時監控還實現了變電站的自動化,還能夠實現電力系統負荷的自動控制。實現供電系統的自動化能夠使電力系統的管理難度降低,傳統管理過程中往往通過人工值班監控電氣設備狀態,效率較低,自動監控有效解放了工作人員的工作壓力。

(4)電網調度自動化。控制中心、主站系統、廠站端(RTU)和信息通道利用專業廣域網融合在一起,是電網調度自動化的基本組成部分。電網調度自動化主要指的是自動化采集和控制數據、自動監測電網運行、自動估計電力系統狀態以及自動發電控制等工作的自動化[2]。

2變配電中的電氣自動化技術

變配電系統包含了高壓配電室、低壓配電室、變壓器室、電容器室和值班室等重要部分。變配電所占據了電力系統中不可替代的地位,是生產電力的關鍵[3-6]。

(1)電力系統的保護功能。電力系統正常運轉的核心就是安放在變配電所中的電氣裝置,因此應當對配電所采取一定的保護措施。電氣自動化運用過程中存在保護功能,它的應用對我國變配電所具有重要意義。保護功能主要分為線路、電容器以及變壓器等設備的保護和電壓電流的保護兩大類。

(2)電力系統的通信功能。電力系統中各個環節的信息交流與溝通主要依靠通信功能完成,信息溝通有利于站點向上級匯報電氣運行狀況以及設備故障,它還能夠實現鄰近站點間的數據資料交換和信息交流。通信功能是實現電力系統統一調配的關鍵,它有利于設備故障的及時發現和解決,保障電力系統的安全穩定運轉。

(3)電力系統的遠動功能。系統的遠動功能本質上是電力系統中的預警功能,它能夠實時監控配電所中各個部分并及時向中心調度臺反饋采集到的信息。遠動功能的運用能夠確保變配電所各個環節安全有效的運轉,因此它對我國電力系統的正常運轉具有重要意義。同時我國企業生產活動和人民日常生活都需要電力,遠動功能正產使用能夠保障電力系統高效運行,推動國民經濟發展。

3電力系統自動化系統的展望

目前,我國各行各業生產以及人民日常生活都離不開電力,因此電力系統已然成為國民經濟體系當中重要的組成部分,具有不可替代性。我們處于日新月異的現代社會,電氣自動化技術的研究進度也在不斷發展。隨著電氣自動化技術對我國電力系統產生了許多積極影響。例如,對電力系統進行實時監控,有效地減少了維護電力系統正常運行的人工成本。電力系統自動化有利于我國國民經濟發展并且能夠保障電力系統的穩定運行。因此發展智能化程度高電力系統是我國經濟發展的必然要求。

(1)實時仿真系統。對電力負荷特征進行實時監測以及建立電力系統實時仿真模型就是電力系統實時仿真系統的作用。為了盡快完成我國實時仿真實驗室的建立,我們應當從國外引進先進的電力仿真系統。電力系統實時仿真學具有較強的專業性,因此學習該門課程,學生應當積極開展實驗,在實驗的過程中加深理論知識的認識,利用實踐的方式提高自身知識。在教學過程中應用仿真系統有利于學生更加清晰的了解電氣自動化在電力系統中的運用過程。由于仿真系統在運用過程中能夠收集許多真實數據,這些數據能夠幫助我國研究人員進一步研究電力系統優化問題。

(2)智能保護和變電站綜合自動化。近幾年,我國電力工業得到了有效發展,因此電力的需求也在不斷升高。必須大力發展電氣自動化技術,將其運用進我國電力系統中滿足我國對電力愈來愈高的需求。實現智能保護和變電站綜合自動化,是促進我國發展智能電力行業的要求。為了提高電力系統的智能化程度,實現電力系統的自動控制,需要技術人員深入研究有關專家系統、人工神經網絡、模糊邏輯以及進化理論在電力系統中的應用。由于電力系統存在漏電等風險,因此人工管理電力系統可能會造成相關人員生命財產的損傷。同時長期處于危險環境中,巨大的心理壓力不利于工作人員的身心健康。實現電力系統的智能保護和變電站綜合智能化,不僅能夠降低事故發生的可能性,還能保障電力系統工作人員的生命安全和電力系統的安全運行。

(3)配電網自動化。電力系統運行主要分為發電、輸電和配電三大環節。其中,發電環節需要對電力系統中各個元件以及電氣設備進行保護;輸電需要對電力系統中各個線路進行保護;而配電環節由于各類配電網對供電的質量要求不一因此不存在穩定性問題。自動配電網主要是通過保護電流電壓實現的。實現配電網自動化是保障我國電力系統安全穩定的核心環節,我國面對不斷上升的電力需求,要積極優化和發展配電網自動化技術,提高國家電網的智能化程度,保障電力系統安全運行。

(4)監測電氣設備狀態和診斷設備故障技術。由于電氣設備運行會受環境等諸多元素的影響,因此設備故障是不可避免的。對電氣設備的運行狀態進行實時監測能夠保障電氣設備的安全運行,確保能夠及時處理設備故障。相關電力學專家應當積極研究如何將傳感器技術、光纖技術、計算機技術、數字信號處理技術以及模式識別技術運用于設備的檢測以及維修上,利用變壓器和開關等設備優化監控系統,保障電力系統安全高效運轉。

4結語

隨著我國電力需求的增加,應當積極研究電氣自動化技術,研究并發展智能化的電力系統,保障我國電力系統高效運轉,并促進國民經濟發展。

參考文獻

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[6]魏章勇.自動化技術在電力系統中的應用[J].集成電路應用,2022,39(02):140-141.

作者:彭振宇 單位:中海福建燃氣發電有限公司