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摘要： 近年来,随着电力和电子技术不断的发展和更新换代,电气自动化已经迈入了社会生产及生活的方方面面之中,电气自动化技术作为一门新兴的学科如今已经和人们日常的生活紧密相关,因其迅速的发展,现在该技术已经发展到相对成熟的阶段。现在电气自动化技术已经在我国的各行业中得到了广泛的应用。电气自动化已然成为了当前高新技术行业发展当中的不可或缺的组成部分,与此同时,电力自动化的应用范围也已经延伸到了运动控制系统当中,本文主要就电气自动化在电力系统以及火力发电中的一些具体应用进行探讨分析。
关键词：电气自动化； 电力系统； 火力发电；
中图分类号：F407文献标识码： A
一、电气自动化技术特点
所谓的电气自动化技术就是指将电子信息技术及以信息技术作为主要内容的电气工程进行有机结合的一类应用技术。就其技术特点而言,电气自动化技术主要具备以下几个重要的特点:
其一是技术的涵盖面相对较宽。由于电气自动化技术不仅是一种应用性较强的技术,又是一种较为普遍的技术,大多数与工业相关的企业都会或多或少地涉及到这一方面。
同时,因为这门技术的科技含量比较高的缘故,一般在电气自动化的系统设计中,都既需要硬件的设计又需要进行软件设计,并且应用于不同的行业及场合时都需要选用不同的技术性方案,由此可见,这门技术是需要相对较宽的知识面的。
其二是对电子技术的依赖程度比较高。我们都知道,对于一种较为典型的电气自动化控制系统来说,不论是从专门采集信号用的传感器到单独进行信号的处理和运算的控制器,还是到运行运算结果的系统执行机构之类等等都和电子技术本身的发展紧密相关。因此,可以说电气自动化技术的进步和发展离不开电子技术的进步,这两者是紧密关联的,并且前者依赖于后者。
二、电气自动化技术的应用
1、电气自动化技术在电力系统中的应用。电气自动化技术是当今世界中最活跃的、最具开发前景的一种技术,它集合了很多种高新的技术成果,其在电力系统当中的作用更是不容许忽视的,而电气自动化技术在电力系统当中的具体应用陈述如下:
(1)变电站的自动化。有效地控制并且全方位地监视变电站里运用的相关电气设备,其主要特点就在于应用全电脑化的一种装置把以往的常规性的那种电磁式的设备都替换下来,变电站的自动化不仅能够满足该变电站正常运行的操作,还能够作为下面所要分析的电网调度自动化当中一个必不可少的重要的组成部分,更是电力生产的现代化进程中一个十分重要的环节。
(2)电网的自动化调度。这一应用方式主要是由电力系统专用的广域网进行连结,其服务范围包括了它调度范围之内的所有发电厂、下级的电网调度和控制中心以及所有变电站终端的设备等等,它的主要功能是对电力生产的过程当中的实时数据进行采集、分析和监控电网的实时运行是不是安全、及时地预测相关的电力负荷情况、正确地估计内部电力系统运行的状态等等。
(3)电气综合自动化技术及智能化保护。随着我国电力系统当中的自动化保护技术和理论不断的发展,电气自动化的保护装置在诸如综合自动化控制技术、自适应技术、微机技术与网络通信技术以及人工智能技术等等的领域中都得到了广泛的应用,这也使得电气自动化的保护装置逐渐拥有了智能化控制的功效,电力系统的运行安全性能得到了较大的提高。其中,对分层式的综合自动化电气装置的研究和应用更是大大地扩大了电气自动化这一技术的应用范围,令其可以广泛地应用于具有不同等级电压的电站。当前,我国的综合自动化的控制技术及智能自动化的保护技术在相关电力系统当中的研究與应用,均已经达到了国际上的领先水平。
(4)电力系统的实时自动化仿真系统。如今,由于与电力系统当中实时的仿真建模、负荷动态的特性监测等相关的研究在不断地深入和进步,电力系统开始逐渐地引入了实时化数字模拟的仿真系统。现已建成的基于实验室的实时仿真环境具备混合性和实时性的特点,这不但能够为电力系统中暂态的及稳态的实验及时地提供真实而可靠的相关实验数据,还能够结合多种电力控制的装置形成相对封闭式的一个闭环类型的系统,为研究人员对新装置进行实验测试提供了一个良好的条件。
(5)人工智能技术在电力系统当中的广泛应用。在电气自动化技术不断的发展过程中,专家系统、进化理论以及模糊逻辑等成果已经被广泛地应用于我国的电力系统和其元件之中,比如,电力系统当中的运行分析、基于系统整体的规划和设计、系统内元件的故障排除之类。此外,随着电力行业不断的发展和变化,电力系统当中有关智能化控制的理论研究也越来越多,这不但有效地提高了现代化电力系统的整体智能化水平,更在很大的程度上增加了电力系统整体运行的安全性、稳定性以及可靠性。
(6)电气自动化在配电网系统中的应用。在电力系统配电网中应用的电气自动化技术所采用的电气信息模型是达到当前国际最新的一个公共标准的模型,在输电网中运用的理论算法所采用的是将配电网实际和高科技的应用软件相结合的一种方法,而在负荷的预测过程当中则是采用人工智能的灰色神经元的理论算法与之相搭配,最后,在潮流计算的环节中使用了配电网整体系统的递归虚拟流的理论算法。这和传统的技术相比,其最大的创新之处主要是体现在了高级的现代化的应用软件与配电网的信息一体化以及中低压的数字化之类的方面,它不仅克服了电气载波在应用的过程当中的递减衰耗和路由相关的技术瓶颈,也大大地提高了整个电力系统在载波接收方面的准确度及灵敏度。
2、电气自动化在火力发电系统中的应用
将电气自动化技术应用于火力发电中,可以有如下几种功效:
第一,能够实现火力发电厂自身“机、炉、电”的运行系统整体一体化的目的。
第二,能够提前通知以及预测火电发电设备中可能会出现的某些安全隐患和故障。事实证明,如果可以早发现并早处理相关火电设备中的安全隐患和故障,就能够有效地防止一些事故的发生,从而减少火力发电厂的经济损失。
第三,能够构建通用的网络结构,从而实现整个火力发电厂的电气设备的自动化运转,替代火力发电厂的人工管理以及操作人员对于所有火力发电厂的设备的实时监测,同时能够保证火电厂的“三个系统”—也就是控制系统、计算机控制系统和管理系统之间的数据传输做到通畅无阻,进而实现从数据传输到处理、监督过程的完全自动化。
随着科学技术不断的发展与创新,相关的电气自动化技术在我国火力发电系统中的运用水平也在不断地提升和进步。我们所了解到的电气自动化系统技术大多都是运用分层的方法实现对火力发电系统的监视与控制,其中的控制层则是电气自动化技术的核心内容,十分重要。同时,通信层是连接间隔层的各个站点的一座桥梁,对各个站点之间的数据流进行交流与互访,最后,间隔层承担着与上层的数据进行交互交流的作用。把电气自动化技术中的各个不同层次的各种职能与任务进行有效的综合,就能够使得运用在火力发电厂系统当中的电气自动化技术对于相关数据起到充分的优化处理的作用和功效,使得电力设备和发电装置能够自动地运行。
下面具体阐述电气自动化技术在火电厂的火力发电系统当中的各方面的应用实例:
(1)电气自动化技术能够实现火力发电设备的自动化检测。过去在火力发电厂中所应用的系统的整体控制方法是在运行系统当中设定一个固定的保护值,只有运行系统超过了这个固定的保护值才能够进行报警操作及跳闸,这样的断电保护明显地显得较为滞后。而现在我们所普遍使用的电气自动化的技术则是通过高新的计算机技术对整个发电系统均进行全面而有效的系统检查,一旦发现有可能存在的安
全隐患,系统就会立即提前通知管理人员,对于发电设备的故障和系统安全实现尽早发现与解决,有效地避免了火力发电厂的安全事故的发生,更好地保障了火电厂的经济效益。
(2) 电气自动化技术的应用能够构建整体的通用网络结构。在电气自动化技术成功的运行过程当中,成功地构建起通用的网络结构至关重要。借助有效的网络架构,能够系统而全面地实现发电厂的办公室自动化以及整体发电系统的电气化设备自动化的运转,发电厂的管理以及操作人员就能够对整个电厂的设备进行高效的实时观测与监督,同时还确保了整个控制系统与管理系统包括计算机的数据传输都可
以在一个相对畅通无阻的环境之中进行,从而实现整个数据流在传输的过程当中以及处理与监督的过程中的全面的自动化。
三、结论
综上所述,伴随着微电子的相关技术以及电力电子技术不断的发展,我国的电气自动化技术也正处在不断的变化和发展之中,特别是随着电力的新技术和新理论的不断涌现,原有的系统化概念也必将会被不断创新及发展,一些传统的概念不断地被更新与修正,过去的技术界线也逐渐地模糊,各种原本看似并不相关的一些技术将会彼此地融合与渗透,这些都将推动着电气自动化技术的不断进步和应用范围的不断深化。研究人员应当结合实际的工作经验和科学性的原则,将电气自动化技术更好地应用到我国的各行各业中,为社会提供更多的便利,创造更多的价值。
关键词：电气自动化； 电力系统； 火力发电；
中图分类号：F407文献标识码： A
一、电气自动化技术特点
所谓的电气自动化技术就是指将电子信息技术及以信息技术作为主要内容的电气工程进行有机结合的一类应用技术。就其技术特点而言,电气自动化技术主要具备以下几个重要的特点:
其一是技术的涵盖面相对较宽。由于电气自动化技术不仅是一种应用性较强的技术,又是一种较为普遍的技术,大多数与工业相关的企业都会或多或少地涉及到这一方面。
同时,因为这门技术的科技含量比较高的缘故,一般在电气自动化的系统设计中,都既需要硬件的设计又需要进行软件设计,并且应用于不同的行业及场合时都需要选用不同的技术性方案,由此可见,这门技术是需要相对较宽的知识面的。
其二是对电子技术的依赖程度比较高。我们都知道,对于一种较为典型的电气自动化控制系统来说,不论是从专门采集信号用的传感器到单独进行信号的处理和运算的控制器,还是到运行运算结果的系统执行机构之类等等都和电子技术本身的发展紧密相关。因此,可以说电气自动化技术的进步和发展离不开电子技术的进步,这两者是紧密关联的,并且前者依赖于后者。
二、电气自动化技术的应用
1、电气自动化技术在电力系统中的应用。电气自动化技术是当今世界中最活跃的、最具开发前景的一种技术,它集合了很多种高新的技术成果,其在电力系统当中的作用更是不容许忽视的,而电气自动化技术在电力系统当中的具体应用陈述如下:
(1)变电站的自动化。有效地控制并且全方位地监视变电站里运用的相关电气设备,其主要特点就在于应用全电脑化的一种装置把以往的常规性的那种电磁式的设备都替换下来,变电站的自动化不仅能够满足该变电站正常运行的操作,还能够作为下面所要分析的电网调度自动化当中一个必不可少的重要的组成部分,更是电力生产的现代化进程中一个十分重要的环节。
(2)电网的自动化调度。这一应用方式主要是由电力系统专用的广域网进行连结,其服务范围包括了它调度范围之内的所有发电厂、下级的电网调度和控制中心以及所有变电站终端的设备等等,它的主要功能是对电力生产的过程当中的实时数据进行采集、分析和监控电网的实时运行是不是安全、及时地预测相关的电力负荷情况、正确地估计内部电力系统运行的状态等等。
(3)电气综合自动化技术及智能化保护。随着我国电力系统当中的自动化保护技术和理论不断的发展,电气自动化的保护装置在诸如综合自动化控制技术、自适应技术、微机技术与网络通信技术以及人工智能技术等等的领域中都得到了广泛的应用,这也使得电气自动化的保护装置逐渐拥有了智能化控制的功效,电力系统的运行安全性能得到了较大的提高。其中,对分层式的综合自动化电气装置的研究和应用更是大大地扩大了电气自动化这一技术的应用范围,令其可以广泛地应用于具有不同等级电压的电站。当前,我国的综合自动化的控制技术及智能自动化的保护技术在相关电力系统当中的研究與应用,均已经达到了国际上的领先水平。
(4)电力系统的实时自动化仿真系统。如今,由于与电力系统当中实时的仿真建模、负荷动态的特性监测等相关的研究在不断地深入和进步,电力系统开始逐渐地引入了实时化数字模拟的仿真系统。现已建成的基于实验室的实时仿真环境具备混合性和实时性的特点,这不但能够为电力系统中暂态的及稳态的实验及时地提供真实而可靠的相关实验数据,还能够结合多种电力控制的装置形成相对封闭式的一个闭环类型的系统,为研究人员对新装置进行实验测试提供了一个良好的条件。
(5)人工智能技术在电力系统当中的广泛应用。在电气自动化技术不断的发展过程中,专家系统、进化理论以及模糊逻辑等成果已经被广泛地应用于我国的电力系统和其元件之中,比如,电力系统当中的运行分析、基于系统整体的规划和设计、系统内元件的故障排除之类。此外,随着电力行业不断的发展和变化,电力系统当中有关智能化控制的理论研究也越来越多,这不但有效地提高了现代化电力系统的整体智能化水平,更在很大的程度上增加了电力系统整体运行的安全性、稳定性以及可靠性。
(6)电气自动化在配电网系统中的应用。在电力系统配电网中应用的电气自动化技术所采用的电气信息模型是达到当前国际最新的一个公共标准的模型,在输电网中运用的理论算法所采用的是将配电网实际和高科技的应用软件相结合的一种方法,而在负荷的预测过程当中则是采用人工智能的灰色神经元的理论算法与之相搭配,最后,在潮流计算的环节中使用了配电网整体系统的递归虚拟流的理论算法。这和传统的技术相比,其最大的创新之处主要是体现在了高级的现代化的应用软件与配电网的信息一体化以及中低压的数字化之类的方面,它不仅克服了电气载波在应用的过程当中的递减衰耗和路由相关的技术瓶颈,也大大地提高了整个电力系统在载波接收方面的准确度及灵敏度。
2、电气自动化在火力发电系统中的应用
将电气自动化技术应用于火力发电中,可以有如下几种功效:
第一,能够实现火力发电厂自身“机、炉、电”的运行系统整体一体化的目的。
第二,能够提前通知以及预测火电发电设备中可能会出现的某些安全隐患和故障。事实证明,如果可以早发现并早处理相关火电设备中的安全隐患和故障,就能够有效地防止一些事故的发生,从而减少火力发电厂的经济损失。
第三,能够构建通用的网络结构,从而实现整个火力发电厂的电气设备的自动化运转,替代火力发电厂的人工管理以及操作人员对于所有火力发电厂的设备的实时监测,同时能够保证火电厂的“三个系统”—也就是控制系统、计算机控制系统和管理系统之间的数据传输做到通畅无阻,进而实现从数据传输到处理、监督过程的完全自动化。
随着科学技术不断的发展与创新,相关的电气自动化技术在我国火力发电系统中的运用水平也在不断地提升和进步。我们所了解到的电气自动化系统技术大多都是运用分层的方法实现对火力发电系统的监视与控制,其中的控制层则是电气自动化技术的核心内容,十分重要。同时,通信层是连接间隔层的各个站点的一座桥梁,对各个站点之间的数据流进行交流与互访,最后,间隔层承担着与上层的数据进行交互交流的作用。把电气自动化技术中的各个不同层次的各种职能与任务进行有效的综合,就能够使得运用在火力发电厂系统当中的电气自动化技术对于相关数据起到充分的优化处理的作用和功效,使得电力设备和发电装置能够自动地运行。
下面具体阐述电气自动化技术在火电厂的火力发电系统当中的各方面的应用实例:
(1)电气自动化技术能够实现火力发电设备的自动化检测。过去在火力发电厂中所应用的系统的整体控制方法是在运行系统当中设定一个固定的保护值,只有运行系统超过了这个固定的保护值才能够进行报警操作及跳闸,这样的断电保护明显地显得较为滞后。而现在我们所普遍使用的电气自动化的技术则是通过高新的计算机技术对整个发电系统均进行全面而有效的系统检查,一旦发现有可能存在的安
全隐患,系统就会立即提前通知管理人员,对于发电设备的故障和系统安全实现尽早发现与解决,有效地避免了火力发电厂的安全事故的发生,更好地保障了火电厂的经济效益。
(2) 电气自动化技术的应用能够构建整体的通用网络结构。在电气自动化技术成功的运行过程当中,成功地构建起通用的网络结构至关重要。借助有效的网络架构,能够系统而全面地实现发电厂的办公室自动化以及整体发电系统的电气化设备自动化的运转,发电厂的管理以及操作人员就能够对整个电厂的设备进行高效的实时观测与监督,同时还确保了整个控制系统与管理系统包括计算机的数据传输都可
以在一个相对畅通无阻的环境之中进行,从而实现整个数据流在传输的过程当中以及处理与监督的过程中的全面的自动化。
三、结论
综上所述,伴随着微电子的相关技术以及电力电子技术不断的发展,我国的电气自动化技术也正处在不断的变化和发展之中,特别是随着电力的新技术和新理论的不断涌现,原有的系统化概念也必将会被不断创新及发展,一些传统的概念不断地被更新与修正,过去的技术界线也逐渐地模糊,各种原本看似并不相关的一些技术将会彼此地融合与渗透,这些都将推动着电气自动化技术的不断进步和应用范围的不断深化。研究人员应当结合实际的工作经验和科学性的原则,将电气自动化技术更好地应用到我国的各行各业中,为社会提供更多的便利,创造更多的价值。