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摘要:随着电力事业的迅猛发展,电力系统自动化无疑对于电力系统的发展有着至关重要的作用。电力事业的进一步发展,对自动化的要求也越来越高。本文就电力系统自动化技术应用进行探讨。
关键词:电力系统;自动化;技术应用
引言
电力系统自动化是针对电力的二次系统而言,指的是利用各类不同的能够进行自动检测,控制以及决策功能的装置,同时利用信号系统以及数据传输系统对电力系统各元器件,电力全系统或者布局系统进行远程或者就地监控,调节,控制以及协调,从而保证电力系统能够安全稳定运行,从而为人们的生产生活提供高质量的电能。基于此,实现电力在生产,供应等环节的稳定,安全,及时可持续性是电力系统自动化的目标,同时,电力系统的自动化也是实现电力系统提高效率,降低成本,实现电力生产的一体化,自动化,节约化的核心。因此,能够实现电力系统的稳定,高效,可持续是电力系统自动化的终极目标。
一、电力系统自动化技术的工作流程与控制要求
在各个领域中电力系统自动化技术的应用都非常广泛,伴随计算机技术的不断普遍,电力系统已经不再是单一的控制与管理,而是通过自动化技术把各个领域的技术进行结合,实现电力系统的管理、控制及优化。
1.电力系统的自动化基本的工艺流程
在电力系统的中心地带的控制中心装设现代化的中心控制计算机,以其为中心,向四周辐射网络,而构成1个完整的立体化的覆盖网络,从而实现全面且畅通的信息的传达和指令的传输。中心控制计算机的主要任务是负责总体的调节控制,而一些监控设备则是主要负责各种操作的自动化。以此为基础,组成以控制部件做为中心,将各种软件进行结合使用,以变大控制范围与不断的深化自动化的程度。在电力系统的综合自动化过程中,一般运用分层控制的操作控方式,以实现系统运行的合理、经济与可靠。
2.电力系统的自动化控制的一般要求
2.1快速而准确的收集、检测和处理一些电力系统中的各个元器件或者系统的相关运行的参数;
2.2通过电力系统的自动化的实际的运行状态和系统的各种元件的技术、安全和经济节能的整体要求,为各个设备的运行操作者提供一些调控的策略,或者对相关的元件进行直接的调控;
2.3电力系统的自动化调节控制不仅能有效地节约人力资源、减轻操作人员的劳动强度,且能延长一些设备的寿命,大大降低电力系统的安全事故的发生,全面的改善与提高电力系统设备的运行性能,尤其在事故发生时,能及时有效的避免连锁的事故和大面积停电事故的发生;
2.4实现整个电力系统的各个层次、局部系统和各元件之间的综合协调,为电力系统找寻最优质供电、经济和安全节能的运行方式。
二、电力系统自动化新技术的应用
随着科技的飞速发展,电力系统越来越多的自动化新技术被应用于生产中。电力系统智能化控制技术。电力系统自动化技术主要经历了以下几个方面的发展历程。第一阶段,基于传递函数单输出单输入控制时期;第二阶段,基于线性最优化控制,非线性控制以及多机协调控制时期;第三阶段,智能化控制时期。作为一个动态的系统,无疑电力系统具有变参数,强非线性的特征,智能控制在电力系统尤其是新兴的电力系统工程中有着越来越重要的应用。电力系统自动化智能控制技术将越来越多的应用于多机系统的静止无功发生器控制,人工神经网络励磁,快关综合控制系统等方面。
第二,实现对变压器设备在线监控。随着电力事业的不断发展,我国电网的规模日益增加,同时电力系统的容量也在越来越大。因此,电力系统的稳定运行对人们的生产和生活有着至关重要的影响,这些对电力设备正常工作的要求也越来越高。基于此,供电企业的重要任务之一就是保证电力系统供电的稳定与可靠,同时使得设备故障降低。电力系统中,电力设备可靠性与设备故障损耗降低的保障措施主要是通过对设备进行检修。电力系统设备的检查以及修理都属于设备检修的范畴。通常情况下,电力系统电器设备进行检修包括检修故障,状态检修以及定期检修几个阶段。电力系统实现电器设备的状态检修其前提是对设备进行实时监测,及时全面准确的把握设备的运行状态,同时能够将设备运行状态的参数和设备的变化趋势进行预测,这样能够将设备可能存在的故障进行分析。
第三,电力系统微机实时保护系统。随着我国电力系统自动化技术的不断发展,微机保护装置越来越多的应用于电力系统中,电力系统要求微机保护装置具有高可靠性,高实时性与高扩展性,同时,电力系统要求微机保护装置的通信能力强大,人机交互界面友好。基于此,不但电力系统微机保护系统不但要求有较高的硬件设施,同时也对嵌入式软件要求不断提高,因此,电力系统微机保护系统采用嵌入式实时操作系统,不但能够多任务的高效优先级管理,同时具有非常大的可移植性和扩展性,提高了电力系统自动化的控制效率。目前,越来越多的电力系统微机保护装置被应用于电力系统自动化中,当前微机保护中通常采用RIOS,确保电力系统自动化的可靠性与及时性。对于电力系统自动化继电保护来说,首要问题是实时性问题。这是由于一旦发生事故,电网稳定性安全性会在事故后的瞬间(几十到几百毫秒)遭受威胁,因此,当稳定控制措施发生延迟时,不但不能够起保护作用,还有可能造成其他安全问题,从而使得电力系统遭受损失。电力系统自动化保护实时性不但包括数据实时性,同时也指的是对数据的分析,处理等的实时性。嵌入式技术不但能够对外界的事件进行预测,同时也能够在有限时间内做出反应。电力系统自动化采用RTOS,一方面能够将应用程序进行分解,同时能够进行监控进程的开启,对系统中各个程序进行监控,一旦电力系统中出现了异常的情况,那么就能够自动在UNIX在中自动终止问题,同时通过对另外进程的调用修复问题,因此,采用RTOS能够使得电力系统自动化的可靠性大幅度提高。另外,由于当前电力系统自动化嵌入式系统开发语言采用了C或者C++语言,具有非常好的灵活性,因此,其扩展性强,同时采用了模块化设计,当模块出现问题时,仅仅更换相应的模块,就能够解决问题。
三、电力系统自动化的发展前景
随着我国电力事业的不断发展,我国电力系统自动化在控制策略上的发展方向为智能化与最优化;而微型机与远程通信则是电力系统自动化控制手段的发展方向。具体来说,建立全面的DMS系统,利用DMS系统,能够实现电力系统电气的管理水平;同时适应现代化电力系统的发展,优化电气设备保护,从而使得发生大面积停电故障的事故减少甚至消除,使得电力系统的可靠性提高;改变目前变电站操作方式与值班方式,实现真正的变电站无人值守管理方式。电力系统自动化的重要特征就是数据共享,对于SCADA来说,由于继电保护与SCADA的多项数据相同,因此基于分布式的变电站SCADA集成到微机保护中,从而实现在同一硬件平台监控与保护的共享,实现了电力系统自动化的经济性。
结束语
总之,电力系统的综合自动化发展是综合性的整体推进的过程。对于中国现今阶段电力需求量大、电网的建设比较复杂和电力系统综合自动化的改革开始比较晚等特点来说,电力系统综合自动化在追赶先进技术的同时,也必须注重对传统技术与设备的改造,这样才能使电力系统综合自动化早日全面实现。
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