浅谈电力工程中电力自动化技术的应用

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  【摘 要】近年来,我国城市化进程不断加快,电力企业中施工机械及技术也得到了提升,电力自动化技术更是得到了广泛的应用。文章概述了电力自动化技术的内容,并在此基础上具体分析了电力工程中电力自动化技术的应用,以供参考。
  【关键词】电力自动化技术;电力工程;具体应用
  引言
  电力工程特有的安全性、送电时段内的体系稳定,应被侧重考量。从现状看,企业供电时段内,暴露出偏多的弊病。例如:细分出来的职能部门,没能创设可用的共享平台;设定好的部门职能,也很难去归整一致。接纳电力自动化这一新颖技术,就要提升原有的管控水准,促动输电范畴的自动化,提升智能层级。只有这样,企业创设出来的经济成效,才会渐渐升高。
  一、电力自动化技术的内容
  从内容上来说,电力自动化技术可以分为发电厂、调度、变电站自动化三个部分,主要技术有通信网络中信息整理预测以及传输、电力终端电网信息采集和分析;发电量控制系统、电压控制系统等方面的自动化控制;变电站中相关设备的优化和重组、对计算机等技术进行充分利用,最终实现对整个系统线路、设备等的实时测量、监控以及保护等功能;配电网自动化主要应事项馈线系统、调度系统等系统的自动化管理,将电网信息数据采集监控等自动化功能完成。
  二、电力自动化技术的重要性
  从整体上来说,电气自动化是作为一种计算机处理技术而存在的,它通过对电力网络技术以及通讯技术等的利用,在此技术上进行发展和创新得到了电气自动化技术,从这一方面来说具有非常强的综合性。目前我国电力系统主要依赖电力自动化技术而运行,所以如果想保证电力系统可以得到安全的运行,还是要依赖于电力自动化技术。
  三、目前电力自动化的主要技术应用领域
  1、电网调度自动化
  现代电网调度是基于计算机为核心的控制系统,实现信息的采集、安全性检测、屏幕显示、运行工况计算分析和实时控制的功能。其基本结构按照功能可分为信息采集和命令执行子系统、信息收集处理和控制子系统、信息传输子系统以及人机联系子系统。电网调度在电力工程中主要应用在变电站自动化、配电网管理系统以及能量管理系统中。该技术的发展使得管理人员可以随时掌握全网的信息,便于对系统进行实时的维护和管理,应对突发情况采取及时有效的措施,从而保证电网系统稳定和安全。
  2、供电系统自动化
  供电系统自动化主要包括地区调度实时监控、变电站自动化和负荷控制三个方面。地区调度的实时监控系统通常由小型计算机组成。变电站自动化主要由计算机和通信技术实现,通过对信息的集中处理和应用,对电力系统进行优化组合,从而可以更好的对电力系统进行实时监控和维护负荷控制通常采用工频或者声频控制方式来进行,根据负荷记录描绘出负荷曲线,以实现对电能使用情况进行控制的目的。
  3、水、火力发电厂自动化
  水力发电厂实施自动化的项目主要包括水库调度 ! 大坝监护和电站运行三个方面。通过水库水文信息的自动监控系统,自动采集雨量等水文信息,从而为制订水库调度计划。拦洪和蓄洪的方案制定提供了数据支持。在大坝监控方面,通过大坝监控系统对相关数据的采集分析,提供相应的预警和维护服务。电站计算机监控系统对全站设备运行、发电机组的安全检测等进行监视和控制,保证电站运行的安全和优化。
  火力发电厂实施自动化的项目主要包括厂内机、炉、电运行设备的安全检测。计算机实时控制,有功负荷的经济分配和自动增减、母线电压控制和无功功率的自动增减以及稳定监视和控制等。
  4、电力系统信息自动传输系统
  电力系统信息自动传输系统的功能是实现调度中心和发电厂变电站间的实时信息传输。自动传输系统由远动装置和远动通道组成。远动通道有微波、载波、高频、声频和光导通信等多种形式,远动装置按功能分为遥测、遥信、遥控三类。
  四、电力工程中电力自动化技术的应用
  电力自动化技术是建立在电力信息技术与网络通信技术的基础上,可以对电力工程进行远程监管与控制,从而保证电力工程的安全性与稳定性,确保电力系统得到平稳运行。现阶段,在电力工程中,电力自动化技术发挥着越来越重要的作用。其应用范围主要包括以下几个方面:
  1、现场总线技术
  现场总线技术是近一二十年兴起的新技术,是工厂自动化必不可少的关键技术,它主要解决工业现场的智能化仪表仪器、控制器、执行机构等现场设备之间的数字通信以及这些现场设备与高级控制系统之间的信息传递问题。简单来说,现场总线技术就是用于现场设备与控制室之间的全数字化、智能化、双向化的一种通信系统,其中的关键技术是网络技术和工业控制技术。
  在电力工程建设中,运用现场总线技术实现变送器所控制的总用电量收集后将信号传送到主控计算机上,接着借助数学模型做出正确的判断,然后将生成的最终指令传送到控制设备上,实现现场的电力自动化控制。这项技术在电力工程建设中的运用优点在于:只要将信息与网络互联,就可以利用数据信息实现对现场设备的远程操作和管理,管理难度降低。另外,该项技术还能实现多渠道的不同供电数据分析,帮助有关人员更好分析供电数据,挖掘其中有价值的数据,然后借此了解客户的用电需求,为制定科学的电力营销策略提供信息支持。
  例如:利用现场总线技术为发电厂的机组运行建立现场总线控制系统,如图1所示,其中涉及到现场的定位器、电动机、阀门驱动单元等设备,实现机组的控制和设备诊断,DCS控制器通过该Profibus现场总线实现过程控制的智能变送器、执行器、本地控制器之间的实时数据通信。
  圖1 机组控制系统
  2、主动对象数据库技术
  数据库技术的应用,其主要体现在对电力系统的监控当中。而主动对象数据库技术与一般的系统数据库相比,其主要的特点是为技术以及主动功能的技术提供支持。在主动数据库技术中,利用其监视的功能,对其中的对象函数进行利用,实现电力工程中的自动化。如在电力工程中触发机制的使用,使得整个数据库的监视功能得到很好的实现,并节省了大量的对数据的写入和写出的时间,并可对数据的管理进行充分的利用,以此在技术上获得保证。   3、智能无功补偿技术的应用
  传统低压无功补偿技术采集单一信号,采用三相电容器,三相互补,这种补偿方式适合与三相负载的场合,若当前的负载主要为居民用户,那么三相负荷就可能出现不平衡问题,各相的无功补偿需求量不同,继续使用传统低压无功补偿技术就可能出现不同程度的欠补和过补问题。而且,传统低压无功补偿技术没有考虑电压平衡关系和区域的无功优化,没有配电监测功能,已经无法适应当今电力工程的发展了。而智能无功补偿技术将固定补偿与动态补偿结合起来,能较好地适应电网的负载变化。将三相共补与分相补偿结合起来,新的电子设备、照明设备等家用设备采用两相供电,根据电网负载实际情况选择分相补偿,提高经济性,促进三相平衡。采用机电一体化智能型真空开关,实现电容过零投切,使用寿命长,可靠性高。可设定过、欠压保护值,为低谷高电压、高峰低电压设计一个禁投和禁切值,实现科学的电压保护。在当今设备,钢铁、冶金、化工等行业发展起来,这些行业的用电量大、负载变化快,电网必须实现有效的无功补偿,提高功率因数,减少损耗,充分发挥设备的能力,提高工作效率,提高产能。将智能无功补偿技术中的稳态补偿与快速跟踪补偿结合起来,推动电力企业与其他企业的同步发展,电力自动化补偿技术在电力工程中的应用已非常普遍,而电力工程的发展推动着新的电力自动化补偿技术研发,实现技术与电力工程的同步发展。
  4、柔性交流输电系统的应用
  柔性交流输电(FACTS)中应用较为广泛的是SVC,世界上有1000多个已经投运的SCV工程,总容量超过了100GVar,SCV工程设备的核心技术目前还掌握在少数的几个公司手中, 我国的SCV工程主要使用的是西门子公司生产的设备。美国的某变电站为了弥补无功功率缺口,使用了TSC、TCR和容性滤波器;我国武汉的某企业无功功率和电压波动较大,其装了SCV设备以后,母线的电压稳定性有了很好的保证;广西的某输电线采用了FSC固定串联电容补偿器,有效的提升了輸电利用效率。FACTS 设备的应用,有效的提升了电力系统的自动化水平。
  5、功率半导体器件的应用
  功率半导体器件在电力系统中应用的比较广泛,主要包括:柔性交流输电、固态变压器、直流输电技术、静止无功补偿等。固态变压器是智能电网的核心技术之一,其通过电力电子变流器和高频变压器实现对电力的精准控制,固态变压器具有重量轻、自我监控能力强、联动性能好等优点。柔性交流输电采 用晶闸管、GTO和IGBT等功率器件,能够实现大容量电能变换。在柔性交流输电中,静止无功补偿器是典型代表,可以有效的改善电能质量。直流输电技术的核心是晶闸管。功率半导体 器件技术的成熟和应用,是实现各种自动化系统设备的基础。
  结束语:综上所述,提高现代服务意识的管理是市场经济发展的必然趋势,同时也是适应当今经济发展新形势和电力行业激烈竞争的有效手段,是电力企业可持续发展和深化体制改革的必然选择。因此,在电力企业的管理工作中,必须要强化服务,树立现代服务意识,真正以优质服务为宗旨,使电力企业获得良好的经济效益和社会效益,实现企业的稳定、可持续发展。
  参考文献:
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