電力系統(tǒng)自動化技術(shù)論文
電力系統(tǒng)自動化技術(shù)論文
電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的日新月異和控制水平的不斷提高搜企網(wǎng)版權(quán)所有，為電力工業(yè)解決能源資源和環(huán)境約束的矛盾創(chuàng)造了條件。學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的電力系統(tǒng)自動化技術(shù)論文，希望你們喜歡。
電力系統(tǒng)自動化技術(shù)論文篇一
淺析電力系統(tǒng)自動化技術(shù)
【摘 要】隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)溝迅猛發(fā)展，原有的電力傳動(電子拖動)控制的概念已經(jīng)不能充分概抓現(xiàn)代生產(chǎn)自動化系流中承擔第一線任務(wù)的全部控制設(shè)備。而且，電力拖動控制已經(jīng)走出工廠，在交通、農(nóng)場、辦公室以及家用電器等領(lǐng)域獲得了廣泛運用。它的研究對象已經(jīng)發(fā)展為運動控制系統(tǒng)，下面僅對有關(guān)電氣自動化技術(shù)的新發(fā)展作一些介紹。
【關(guān)鍵詞】電力自動化;現(xiàn)場總線;無線通訊技術(shù);變頻器
0 引言
現(xiàn)今，創(chuàng)新的自動化系統(tǒng)控制著復(fù)雜的工藝流程，并確保過程運行的可靠及安全，為先進的維護策略打造了相應(yīng)的基礎(chǔ)。
電力過程自動化技術(shù)的日新月異和控制水平的不斷提高搜企網(wǎng)版權(quán)所有，為電力工業(yè)解決能源資源和環(huán)境約束的矛盾創(chuàng)造了條件。隨著社會及電力工業(yè)的發(fā)展，電力自動化的重要性與日劇增。傳統(tǒng)的信息、通信和自動化技術(shù)之間的障礙正在逐漸消失。最新的技術(shù)，包括無線網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線、變頻器及人機界面、控制軟件等，大大提升了過程系統(tǒng)的效率和安全性能。
電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)一般是指電工二次系統(tǒng)，即電力系統(tǒng)自動化指采用各種具有自動檢測、決策和控制功能的裝置并通過信號系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對電力系統(tǒng)各個元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)進行就地或遠方自動監(jiān)視、協(xié)調(diào)、調(diào)節(jié)和控制以保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定健康地運行和具有合格的電能質(zhì)量[1]。
1 電力自動化的發(fā)展
我國是從20世紀60年代開始研制變電站自動化技術(shù)。變電站自動化技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展已經(jīng)達到一定的水平，在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造與建設(shè)中不僅中低壓變電站采用了自動化技術(shù)實現(xiàn)無人值班，而且在220kV及以上的超高壓變電站建設(shè)中也大量采用自動化新技術(shù)，從而大大提高了電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平，增強了輸配電和電網(wǎng)調(diào)度的可能性，降低了變電站建設(shè)的總造價，這已經(jīng)成為不爭的事實。然而，技術(shù)的發(fā)展是沒有止境的，隨著智能化開關(guān)、光電式電流電壓互感器、一次運行設(shè)備在線狀態(tài)檢測、變電站運行操作培訓(xùn)仿真等技術(shù)日趨成熟，以及計算機高速網(wǎng)絡(luò)在實時系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用，勢必對已有的變電站自動化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響，全數(shù)字化的變電站自動化系統(tǒng)即將出現(xiàn)。
2 電力自動化的實現(xiàn)技術(shù)
現(xiàn)場總線(Fieldbus)被譽為自動化領(lǐng)域的計算機局域網(wǎng)。信息技術(shù)的飛速發(fā)展，引起了自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革，隨著工業(yè)電網(wǎng)的日益復(fù)雜工業(yè)自動化網(wǎng)版權(quán)所有，人們對電網(wǎng)的安全要求也越來越高，現(xiàn)場總線控制技術(shù)作為一門新興的控制技術(shù)必將取代過去的控制方式而應(yīng)用在電力自動化中。
3 無線技術(shù)
無線通訊技術(shù)因其不必在廠區(qū)范圍內(nèi)進行繁雜、昂貴的布線，因而有著誘人的特質(zhì)。位于現(xiàn)場的巡視和檢修維護人員借此可保持和集中控制室等控制管理中心的聯(lián)系，并實現(xiàn)信息共享。此外，無線技術(shù)還具有高度靈活性、易于使用、通過遠程鏈接可實現(xiàn)遠方設(shè)備或系統(tǒng)的可視化、參數(shù)調(diào)整和診斷等獨特功能。無線技術(shù)的出現(xiàn)及快速進步，正在賦予電力工業(yè)領(lǐng)域以一種嶄新的視角來觀察問題，并由此在電力流程工業(yè)領(lǐng)域及資產(chǎn)管理領(lǐng)域，開創(chuàng)一個激動人心的新紀元。
盡管目前存在多種無線技術(shù)漢陽科技，但僅有幾種特別適用于電力流程工業(yè)。這是因為無線信號通過空間傳播的過程、搭載的數(shù)據(jù)容量(帶寬)、抗RFI(射頻干擾)/EMI(電磁干擾)干擾性、對物理屏障的易感性、可伸縮性、可靠性，還有成本，都因無線技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的不同而不同。因此，很多用戶都傾向于“依據(jù)具體的應(yīng)用場合，來選定合適的無線技術(shù)”?？刂朴玫臒o線技術(shù)主要有GSM/GPRS(蜂窩)、9OOMHzRadios、wi-Fi(802.lla/b/g)、WIMAX(802.16)、ZigBee(802.15.4)、自組織網(wǎng)絡(luò)等，其中尤以Wi-Fi和WIMAX應(yīng)用增長速度最快，這是因為其在帶寬和安全性能方面較優(yōu)、在數(shù)據(jù)集中和網(wǎng)絡(luò)化方面具備卓越的安全框架、具有主機數(shù)據(jù)集成的高度靈活性、高的魯棒性及低的成本。
4 信息化技術(shù)
電力信息化包括電力生產(chǎn)、調(diào)度自動化和管理信息化兩部分。廠站自動化歷來是電力信息化的重點，大部分水電廠、火力發(fā)電廠以及變電站配備了計算機監(jiān)控系統(tǒng);相當一部分水電廠在進行改造后還實現(xiàn)了無人值班、少人值守。發(fā)電生產(chǎn)自動化監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用大大提高了生產(chǎn)過程自動化水平。電力調(diào)度的自動化水平更是國際領(lǐng)先，目前電力調(diào)度自動化的各種系統(tǒng)，如SCADA、AGC以及EMS等已建成，省電力調(diào)度機構(gòu)全部建立了SCADA系統(tǒng)，電網(wǎng)的三級調(diào)度100%實現(xiàn)了自動化。華北電力調(diào)度局自動化處處長郭子明說，早在20世紀70年代華北電力調(diào)度局就用晶體管計算機調(diào)度電力，從國產(chǎn)121機到176機，再到176雙機，華北電力調(diào)度局全用過，到1978年已經(jīng)基本實現(xiàn)了電網(wǎng)調(diào)度自動化。
5 安全技術(shù)
電力是社會的命脈之一，當今人類社會對電力系統(tǒng)的依賴已到了難以想象的程度。電力系統(tǒng)發(fā)生大災(zāi)變對于社會的影響是不可估量的，因此電力系統(tǒng)最重要的是運行的安全性，但這個問題在全世界均未得到很好解決，電力系統(tǒng)發(fā)生大災(zāi)變的概率小但后果極其嚴重，我國電力系統(tǒng)也出現(xiàn)過穩(wěn)定破壞的重大事故。由于我國經(jīng)濟快速發(fā)展的需求，電力工業(yè)將會繼續(xù)以空前的速度和規(guī)模發(fā)展。隨著三峽電站、西電東送、南北互供和全國聯(lián)網(wǎng)等重大工程的實施，我國必將出現(xiàn)世界上最大規(guī)模的電力系統(tǒng)。
6 傳動技術(shù)
實現(xiàn)變頻調(diào)速的裝置稱為變頻器。變頻器一般由整流器、濾波器、驅(qū)動電路、保護電路以及控制器(MCU/DSP)等部分組成。變頻器作為節(jié)能降耗減排的利器之一，在電力設(shè)備中的應(yīng)用已經(jīng)極為廣泛而成熟。對于變頻器廠商而言，在未來30年，變頻器，尤其是高壓變頻器在電力節(jié)能降耗中的作用極為明顯，變頻器也成為越來越多電力行業(yè)改造技術(shù)的首選。
在業(yè)內(nèi)，以ABB為首的電力自動化技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)廠商，ABB建立了全球最大的變壓器生產(chǎn)基地及絕緣體制造中心。自1998年成立以來，公司多次參與國家重點電力建設(shè)項目，憑借安全可靠、高效節(jié)能的產(chǎn)品性能而獲得國內(nèi)外用戶的好評。其公司多種產(chǎn)品，包括：PLC、變流器、儀器儀表、機器人等產(chǎn)品都在電力行業(yè)中得到很好的應(yīng)用。
7 人機界面
發(fā)電站、變電站、直流電源屏是十分重要的設(shè)備，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，搜企網(wǎng)，單片機技術(shù)的日趨完善，電力行業(yè)中對發(fā)電站、變電站設(shè)備提出了更高精密、更高質(zhì)量的要求，直流電源屏是發(fā)電站、變電站二次設(shè)備中非常重要的設(shè)備，直流電源屏承擔著向發(fā)電站、變電站提供直流控制保護電源的作用，同時提供給高壓開關(guān)及斷路器的操作電源，因此直流電源屏的可靠性將直接關(guān)系到發(fā)電站的安全運行，直流電源屏的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了很長的時間，從早期的直流發(fā)電機、磁飽和直流充電機到集成電路可控硅控制直流充電機、單片機控制可控硅充電機、高頻開關(guān)電源充電機等，至目前直流電源屏已很成熟。
直流電源屏整流充電部分仍然采用目前國際最流行的軟開關(guān)技術(shù)，將工頻交流經(jīng)過多級變換，最后形成穩(wěn)定的直流輸出，直流電源屏系統(tǒng)控制的核心部件是V80系列可編程控制器PLC，它將系統(tǒng)采集的輸入輸出模擬量以及開關(guān)量經(jīng)過運算處理，最終控制高頻開關(guān)電源模塊使其按電池曲線及有人為設(shè)置的工作要求更可靠地工作。
8 結(jié)束語
電氣自動化技術(shù)是當今世界最活躍、最充滿生機、最富有開發(fā)前景的綜合性學(xué)科與眾多高新技術(shù)的合成。其應(yīng)用范圍十分廣泛，幾乎滲透到國民經(jīng)濟各個部門，隨著我國科技技術(shù)的發(fā)展，電氣自動化技術(shù)也隨之提高。
【參考文獻】
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電力系統(tǒng)自動化技術(shù)論文篇二
電力系統(tǒng)自動化技術(shù)分析
摘 要：現(xiàn)代社會對電能供應(yīng)的“安全、可靠、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)”等各項指標的要求越來越高，相應(yīng)地，電力系統(tǒng)也不斷地向自動化提出更高的要求。電力系統(tǒng)自動化技術(shù)不斷地由低到高、由局部到整體發(fā)展，文章對此進行了詳細的闡述。
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);自動化;自動化技術(shù)
引言
近幾年來，隨著計算機和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為融計算機、通信、控制和電力電子裝備為一體的系統(tǒng)。電力系統(tǒng)自動化處理的信息量越來越大，觀測范圍也越來越廣，閉環(huán)控制的的對象也越來越豐富。為確保電力系統(tǒng)安全、平穩(wěn)、健康的運行，對電力系統(tǒng)的各個元件、局部、全系統(tǒng)，采用具有自動檢測、決策和控制功能的裝置，通過信號和數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)，就地或遠距離進行自動監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制等，從而達到合格的電能質(zhì)量。
1 電力系統(tǒng)自動化與智能控制系統(tǒng)
1.1 電力系統(tǒng)自動化
電力系統(tǒng)自動化主要是指通過具有自動控制功能和自動檢測功能的設(shè)備對電能傳輸和生產(chǎn)的全過程進行自動化管理和自動化調(diào)度。使用自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)遠程和就地的自動控制、調(diào)節(jié)和監(jiān)視，為電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、正常的運行提供保障，最大限度的滿足電能質(zhì)量的實際需求。實現(xiàn)電力系統(tǒng)化自動化對提高電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)水平有著極為重要的現(xiàn)實意義，其自動化主要包括變電站自動化、配電網(wǎng)自動化和以及調(diào)度電網(wǎng)自動化等方面。實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化能夠為電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全的運行提供保障，提高電力系統(tǒng)供電質(zhì)量，實現(xiàn)電力企業(yè)的經(jīng)濟效益和管理效率。
1.2 智能技術(shù)與電力系統(tǒng)自動化的結(jié)合
智能技術(shù)的發(fā)展為電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展提供了更高的平臺。在電力系統(tǒng)自動化中應(yīng)用智能技術(shù)不僅能夠發(fā)展和完善電力自動化技術(shù)，而且通過智能系統(tǒng)的有效應(yīng)用，可以有效協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。考慮到當前電力系統(tǒng)的發(fā)展還不是很成熟，因此為了盡可能的滿足公眾對廉價和便利的電力網(wǎng)絡(luò)需求，將智能技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)當中十分必要。但當前我國電力系統(tǒng)自動化水平還不是很高，各方面發(fā)展不太成熟，都不同程度的存在一些問題和不完善的地方。
2 電力系統(tǒng)中的自動化技術(shù)
2.1 變電站自動化
目前，我國變電站自動化的發(fā)展已經(jīng)取得一定成效，使得變電站運行成本得到了很大程度的降低，增強了電網(wǎng)調(diào)度和輸配電的可能性。在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。由于變電自動化具有運行狀態(tài)穩(wěn)定、自動化程度高等方面的特點，在各級變電站中得到了廣泛運用。利用自動化技術(shù)，能夠?qū)㈦娫捜斯げ僮骱腿斯けO(jiān)視取代，從而使得安全運行水平和工作效率大大提高。
2.2 電網(wǎng)調(diào)度自動化
電網(wǎng)調(diào)度自動化主要包括核心計算機控制系統(tǒng)以及用于實時分析、計算的軟件系統(tǒng)。電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)能夠在進行電力生產(chǎn)時，利用對電網(wǎng)系統(tǒng)安全性和運行狀態(tài)的分析和監(jiān)控，對電力市場進行自動調(diào)度，滿足電力市場實際運營需求。在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應(yīng)用。在發(fā)電廠和變電站進行信息收集的部分為遠動端，調(diào)度端則主要用于對遠動端收集來的信息進行調(diào)度。
2.3 變電綜合自動化
變電綜合自動化通過對現(xiàn)代電子技術(shù)、信息處理技術(shù)以及計算機技術(shù)的運用，對變電站設(shè)備、儀器進行優(yōu)化設(shè)計和功能組合，實現(xiàn)對變電站主要線路和相關(guān)設(shè)備的測量、自動控制以及監(jiān)視等全面管理。追求的目標向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展，例如，勵磁控制、潮流控制。該技術(shù)具有維護調(diào)試和操作簡便等方面的特點，使得變電站保護性能大幅增強，從根本上實現(xiàn)了變電站遠程監(jiān)控管理手段。
2.4 配電網(wǎng)自動化
配電網(wǎng)自動化技術(shù)通過將配電線路和配電變電站結(jié)合，共同合成配電網(wǎng)，具有分散、點多、面廣等方面的特點。該技術(shù)能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，從而對配電網(wǎng)運行模式進行改進和優(yōu)化，當配電網(wǎng)發(fā)生故障，出現(xiàn)運行異?，F(xiàn)象時，配電網(wǎng)自動化技術(shù)能夠?qū)⒐收霞皶r找出，并予以有效的處理措施。
3 電力系統(tǒng)中的智能技術(shù)
3.1 模糊控制
模糊控制主要采用的是一種模糊的宏觀控制系統(tǒng)，它具有易操作性、非線性、隨機性、簡單化和不確定性等特點，這些特點使得監(jiān)理模糊關(guān)系模型變得十分簡單容易，并且具有非常大的優(yōu)越性。模糊控制方法的優(yōu)越性在任何地方都體現(xiàn)出來，包括家用電器中，他使得控制操作變得非常容易掌握并且十分的簡單。這種模糊理論的智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化的控制中具有非常實用的價值，因為他能夠模擬人的決策過程和模糊推理過程。
3.2 線性最優(yōu)控制
最優(yōu)控制是現(xiàn)代控制理論的一個重要組成部分，也是將最優(yōu)化理論用于控制問題的一種體現(xiàn)。線性最優(yōu)控制是目前諸多現(xiàn)代控制理論中應(yīng)用最多，最成熟的一個分支。盧強等人提出了利用最優(yōu)勵磁控制手段提高遠距離輸電線路輸電能力和改善動態(tài)品質(zhì)的問題，取得了一系列重要的研究成果。該研究指出了在大型機組方面應(yīng)直接利用最優(yōu)勵磁控制方式代替古典勵磁方式。電力系統(tǒng)線性最優(yōu)控制器目前已在電力生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用，發(fā)揮著重要的作用。
3.3 專家系統(tǒng)控制
專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍很廣，包括對電力系統(tǒng)處于警告狀態(tài)或緊急狀態(tài)的辨識，提供緊急處理，系統(tǒng)恢復(fù)控制，非常慢的狀態(tài)轉(zhuǎn)換分析，切負荷，系統(tǒng)規(guī)劃，電壓無功控制，故障點的隔離，配電系統(tǒng)自動化，調(diào)度員培訓(xùn)，電力系統(tǒng)的短期負荷預(yù)報，靜態(tài)與動態(tài)安全分析，以及先進的人機接口等方面。雖然專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。但仍存在一定的局限性。
3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展而成的，它主要應(yīng)用在學(xué)習(xí)方面以及模型結(jié)構(gòu)方面，并且已經(jīng)得到了廣泛的傳播和成果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的非線性是目前最受人們關(guān)注的，此外它的魯棒能力、處理能力以及自主學(xué)習(xí)能力也同樣受到人們的關(guān)注。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由大量簡單的神經(jīng)元以一定的方式連接而成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)具體問題的不同，已經(jīng)有多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其訓(xùn)練算法在電力系統(tǒng)中得到了應(yīng)用，主要的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論研究有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的硬件實現(xiàn)問題研究和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法研究等。
4 智能技術(shù)與自動化的發(fā)展趨勢
目前， 自動化正由單個單元逐步發(fā)展為部分區(qū)域乃至整個系統(tǒng)，有單一功能逐步發(fā)展為一體化、多功能。在控制策略問題上日益向著適應(yīng)化、最優(yōu)化、區(qū)域化和智能化方向發(fā)展。隨著我國科技水平不斷進步，智能化技術(shù)已廣泛運用于各個領(lǐng)域，對電力系統(tǒng)而言，其意義尤為重要。雖然在電力電力系統(tǒng)中，智能技術(shù)已得到了廣泛運用，當就目前的發(fā)展趨勢來看，以計算機軟硬件為基礎(chǔ)的智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中還將得到更為全面的應(yīng)用。此外，智能技術(shù)與自動化技術(shù)將會得到更加緊密的結(jié)合，在電網(wǎng)系統(tǒng)中得到為好的運用。
5 結(jié)束語
隨著計算機技術(shù)，控制技術(shù)及信息技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化面臨著空前的變革。多媒體技術(shù)、智能控制將迅速進入電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域，而信息技術(shù)的發(fā)展，不僅會推動電力系統(tǒng)監(jiān)測的發(fā)展，也會推動電力系統(tǒng)控制向更高水平發(fā)展。
參考文獻
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