時間:2022-04-29 17:57:45
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電力系統(tǒng)自動化,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);自動化設(shè)計;探討
中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:
隨著信息化水平的不斷提高,電力系統(tǒng)自動化調(diào)度的水平將會越來越高,電力系統(tǒng)傳輸、處理電力信息的能力將會越來越強,對于故障信息的分層處理的效率也將會越來越高。實行電力系統(tǒng)的自動化調(diào)度,可以對電力信息進行規(guī)范、有序地管理,提高信息的利用價值,縮短事故處理的時間,保證電力系統(tǒng)的迅速恢復,提高電力系統(tǒng)供電運行的經(jīng)濟效益和社會效益。在我國的電力系統(tǒng)調(diào)度中,尤其是對遠距離高壓直流電的傳輸,傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)自動化調(diào)度模式已經(jīng)不能適應這種情況,電力系統(tǒng)的高度運行性對電力系統(tǒng)調(diào)度提出了更高的要求。由此了更新型的自動化調(diào)度理念誕生。
1 電力系統(tǒng)中自動化調(diào)度的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著人們對電力系統(tǒng)需求量的增大,社會的發(fā)展,科技的進步都將對電力系統(tǒng)自動化調(diào)度起到積極的促進作用。電力系統(tǒng)的自動化調(diào)度使電力工作人員的工作變得更加地簡便、有效,對電力系統(tǒng)的運行實行全方面地監(jiān)控,保證電力系統(tǒng)供電運行的可靠性。
在電力系統(tǒng)自動化調(diào)度中,最早是應用電子載波的明線傳輸,在科技發(fā)展的輔助下,漸漸使用微波等通信手段,現(xiàn)在已經(jīng)采用光纖環(huán)網(wǎng)來載波通信,提高電力系統(tǒng)自動化調(diào)度運行的有效性、快速性,同時保證了電力系統(tǒng)自動化調(diào)度傳輸信息的質(zhì)量與準確,為電力系統(tǒng)的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
目前,國內(nèi)一些電力自動化調(diào)度系統(tǒng),為了保證電力傳輸能在發(fā)生故障時正常運行,多數(shù)采用雙網(wǎng)、雙機的配置方式來保證電力系統(tǒng)運行的可靠性。但是,這種配置只能解決系統(tǒng)內(nèi)部故障,一旦發(fā)生自然災害導致的系統(tǒng)全面停工的情況,當前的電力系統(tǒng)自動化調(diào)度,就不能有效地對電力系統(tǒng)實行監(jiān)視、控制的功能。
隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,自動化調(diào)度連接到網(wǎng)絡(luò)上,實行綜合自動化監(jiān)控電力系統(tǒng)內(nèi)部的各個設(shè)備的運行情況,真正實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化調(diào)度,使經(jīng)濟效益與社會效益都達到最大。
2 電力系統(tǒng)中自動化調(diào)度的必然性
在電力系統(tǒng)自動化調(diào)度中,數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控、計算機系統(tǒng)是自動化調(diào)度的基礎(chǔ)。自動化調(diào)度系統(tǒng)在對電力系統(tǒng)信息的收集、處理中,同時兼顧電力系統(tǒng)的監(jiān)控、安全分析等職責,以達到電力系統(tǒng)運行水平提高的目的。另外,實行電力系統(tǒng)自動化調(diào)度,還可以對電力系統(tǒng)實施經(jīng)濟調(diào)度,通過計算機的輔助計算,降低電力系統(tǒng)運行的成本。
作為監(jiān)控電力系統(tǒng)運行情況的電力系統(tǒng)的自動化調(diào)度,它對國家、社會都有其不可替代的作用。首先,我國西電東送、全國電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),使電力系統(tǒng)的運行越來越復雜,出現(xiàn)問題的幾率越來越高。在人力達不到的情況下,實行自動化調(diào)度是電力系統(tǒng)建設(shè)的大勢所趨;其次,隨著人們對電力的需求量不斷升高,電力市場將會不斷地發(fā)展,自動化調(diào)度在電力市場中的經(jīng)濟效益也將不斷提高,適應了電力市場的發(fā)展;最后,自動化調(diào)度最主要的作用是實現(xiàn)電力系統(tǒng)的無人自動化調(diào)度,保證電力系統(tǒng)運行的安全性,在這種環(huán)境下,自動化調(diào)度對保證國家電力系統(tǒng)的安全性有重大作用。
3 電力系統(tǒng)中調(diào)度自動化的合理設(shè)計
隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的普及,電力系統(tǒng)將發(fā)展為巨型聯(lián)網(wǎng)的發(fā)雜系統(tǒng),常規(guī)性的分布式自動化調(diào)度已經(jīng)不能適應龐大的信息數(shù)據(jù)的收集、處理,所以應該建設(shè)更進一步的自動化調(diào)度系統(tǒng)。
3.1 自動化調(diào)度有關(guān)原則
在自動化調(diào)度處理電力系統(tǒng)故障的設(shè)計中,應該注意一下幾點原則。建設(shè)規(guī)劃性:自動化調(diào)度中心必須及時對可能實現(xiàn)的應用提出預期目標;數(shù)據(jù)完整性:在電力系統(tǒng)中的信息是根據(jù)區(qū)域進行自動化調(diào)度的,因而在對于電力系統(tǒng)信息的處理上應該注意其完整性,通過故障錄波器進行信息補充;系統(tǒng)安全性:確定故障錄波器錄入數(shù)據(jù)的安全性,避免自動化調(diào)度做出錯誤調(diào)度;信息流程規(guī)范化:嚴格監(jiān)控變電站的信息流動,調(diào)度信息流程,使其向規(guī)范化發(fā)展。
3.2 故障信息自動化調(diào)度
在電力系統(tǒng)運行中,系統(tǒng)內(nèi)部或者由于環(huán)境影響,都有可能產(chǎn)生電力系統(tǒng)故障問題。自動化調(diào)度在處理電力系統(tǒng)故障時,應該以分層過濾為原則,過濾冗余信息,將直接反應故障的信息送到調(diào)度中心進行處理,但是在變電站應保留原始信息。自動化調(diào)度系統(tǒng)針對不同的故障信息,進行有效地計算、處理,實現(xiàn)信息的訂購與機制,及時有效地解決電力系統(tǒng)故障。
在故障信息的計算、處理過程中,系統(tǒng)應該按照統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施、逐步完善原則進行,主站在信息不完整情況下,進行可能實現(xiàn)的應用做出合理的預期;在故障信息系統(tǒng)中設(shè)置故障錄波器,補充事件量信息,為自動化調(diào)度做準備;任何情況下都要把安全設(shè)計放在首位,設(shè)置設(shè)備監(jiān)控裝置,對保護設(shè)備的定值變更、信號復位等進行監(jiān)控,保證自動化調(diào)度的安全性。
3.3 多層自動化調(diào)度系統(tǒng)
集中自動化調(diào)度往往會暴露一些信息處理準確性與迅速性的問題,為了解決這種問題,現(xiàn)代化的大型電力系統(tǒng)普遍采用多層自動化調(diào)度系統(tǒng),對電力系統(tǒng)的運行可靠性進行監(jiān)控。多層自動化調(diào)度系統(tǒng)將電力系統(tǒng)調(diào)度中心加以分層,主調(diào)度中心主要負責分配電力系統(tǒng)的調(diào)度任務(wù),區(qū)域和地區(qū)調(diào)度中心則負責相關(guān)區(qū)域的電力信息調(diào)度,以保證各區(qū)域電力系統(tǒng)的正常運行。
在多層自動化調(diào)度中,首要的是注意自動電壓的控制。多層調(diào)控將電壓調(diào)節(jié)分為一、二、三級調(diào)節(jié),實行電壓的快速、無規(guī)則變化與變化的自動化相結(jié)合的自動化調(diào)度。但是由于存在電壓分散測量誤差,所以以后的多層自動化調(diào)度系統(tǒng)的研究方向即為減少電壓分散測量誤差,實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化調(diào)度的低成本、高效性運行。
4 實行電力系統(tǒng)中自動化調(diào)度的有效實例
1965年紐約大面積停電事故的發(fā)生,使人們認識到電力系統(tǒng)自動化調(diào)度的重要性,從而開始加大建設(shè)電力系統(tǒng)自動化調(diào)度的力度。電力系統(tǒng)的自動化調(diào)度的建設(shè)涉及到很多的技術(shù)問題,包含工業(yè)控制、計算機網(wǎng)絡(luò)、通信等技術(shù),這些技術(shù)為電力系統(tǒng)自動化調(diào)度的建設(shè)提供了有力的保障,隨著科技技術(shù)的發(fā)展,電力系統(tǒng)自動化調(diào)度的建設(shè)也將越走越遠。
在安徽六安供電公司的調(diào)度中心,電力系統(tǒng)采用了SCADA系統(tǒng)進行調(diào)度自動化設(shè)計。它可以對電網(wǎng)功率、溫度等參數(shù)進行監(jiān)控,同時開放網(wǎng)絡(luò)界面,加入了人工監(jiān)控;簡化了系統(tǒng)語句,使可編譯功能的實施更加順暢;對自動化調(diào)度的安全、穩(wěn)定性實行了雙保險。采用SCADA系統(tǒng)要求調(diào)度員的業(yè)務(wù)水平要高,對調(diào)度過程中的數(shù)據(jù)等計算、處理更加熟練,自身的專業(yè)素質(zhì)也要隨著系統(tǒng)的不斷升級而不斷加強,以便適應調(diào)度自動化的發(fā)展。
較為先進的自動化調(diào)度設(shè)計還有EMS系統(tǒng),它將生產(chǎn)、運行、管理為一體,融入了眾多新生技術(shù),設(shè)計自動報警系統(tǒng)、計算機運行系統(tǒng)等,為電網(wǎng)的預警、調(diào)度方式、狀態(tài)等作出快速評估,并且直觀地進行智能調(diào)度策略、數(shù)據(jù)挖掘等,為電網(wǎng)的可靠性、安全性、穩(wěn)定性作出貢獻。
這些電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的設(shè)計,主要目的都是要減輕工作人員的勞動力,比如,計算機聯(lián)網(wǎng)、智能預警系統(tǒng)的裝備等,還有系統(tǒng)自動化數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),降低事故的發(fā)生率,保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠。
5 結(jié)束語
在我國的電力系統(tǒng)調(diào)度理念中,將減少能源消耗,實行輸電與配電的協(xié)調(diào)運行,保證電力系統(tǒng)的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟的運行作為目標,并且努力實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化調(diào)度,為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行做出貢獻。
參考文獻:
[1] 杜海紅,李薇.電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的優(yōu)化設(shè)計[J].北京電力高等專科學校學報(自然科學版),2011,(03).
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);自動化;監(jiān)控技術(shù)
中圖分類號:TM713
前言
根據(jù)變電站自動化監(jiān)測系統(tǒng)特點,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變電站電力系統(tǒng)自動運行中存在的技術(shù)問題
1.1后臺監(jiān)控機運行中存在的技術(shù)問題
目前,關(guān)于在小型變電站是否設(shè)置后臺監(jiān)控機有兩種觀點:一種是設(shè)置后臺監(jiān)控機,一種是不設(shè)置后臺監(jiān)控機。前一種觀點是認為當前變電站仍然是有人值班或少人值班,設(shè)置后臺監(jiān)控機便于現(xiàn)場監(jiān)控和管理,便于監(jiān)控保護系統(tǒng)的安裝和調(diào)試,便于保護定值的試驗、調(diào)整和事故記錄的查詢等;后一種觀點是認為變電站將最終變成無人值班形式,故無需設(shè)置后臺監(jiān)控機。實際上,由于一次設(shè)備狀況以及舊的變電站改造等問題,有不少地方尚未建立調(diào)度自動化系統(tǒng)和不能立即實現(xiàn)無人值班等原因,目前新建和改造的變電站很多仍然設(shè)置值班人員,即使以后能夠?qū)崿F(xiàn)真正的無人值班,也還需較長一段時間,因此,從實際需要出發(fā),變電站應設(shè)置后臺監(jiān)控機,所以在訂購變電站自動化系統(tǒng)時,應同時訂購后臺監(jiān)控機及相應監(jiān)控軟件,防止不能滿足實際需要而重新訂購,增加投資。
1.2保護監(jiān)控系統(tǒng)運行中存在的技術(shù)問題
目前,在一些變電站的保護監(jiān)控系統(tǒng)不具有故障濾波裝置。作為變電站自動化系統(tǒng),故障濾波裝置應是必備一種裝置,當配出線發(fā)生故障跳閘時,故障濾波裝置能夠記錄故障跳閘前后10或更多周波內(nèi)電流的變化以及故障電流值,便于分析故障原因。
1.3遠動數(shù)據(jù)和信息發(fā)送中存在的技術(shù)問題
一些變電站自動化系統(tǒng)的遠動數(shù)據(jù)和信息是通過后臺監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送到調(diào)度主站,當后臺監(jiān)控系統(tǒng)不能正常工作時,則遠動數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送不能發(fā)送,這種方式不利于遠動數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送,應在保護和監(jiān)控系統(tǒng)的通訊單元直接向調(diào)度主站發(fā)送遠動數(shù)據(jù)和信息,不受后臺監(jiān)控系統(tǒng)控制。由于遠動數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送受后臺監(jiān)控系統(tǒng)的控制,曾經(jīng)有變電站由于后臺監(jiān)控機不能正常工作而停止向調(diào)度主站發(fā)送遠動數(shù)據(jù)和信息。這種情況只能由生產(chǎn)廠家來給以處理。
2變電站自動化系統(tǒng)的選擇
2.1系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)
選擇合理的系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)型式,是成功設(shè)計的前提。由于國內(nèi)尚未制定出完善的變電站自動化系統(tǒng)的標準和相關(guān)的規(guī)程,再加上研制、開發(fā)廠家的起點不同和基本指導思想的差異,可以說目前市場上這一領(lǐng)域是“百花齊放”。盡管有些產(chǎn)品的系統(tǒng)構(gòu)成和功能已達到比較理想的程度,但作為工程實用產(chǎn)品,還必須針對當?shù)剡\行管理部門的實際情況,進行一些適當?shù)恼{(diào)整。目前仍以RS-485網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的分層分布式監(jiān)控保護系統(tǒng)、“一對一”模式為主流,雖然有的觀點認為控制保護單元裝置分散布置于被控對象上,當監(jiān)控系統(tǒng)死機或發(fā)生故障時,可能會因為走錯間隔而造成不必要的誤操作或延誤操作時間,但這一問題可以通過完善綜合操作系統(tǒng)得以解決。分層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式的優(yōu)點是:①可靠性高,各個單元模塊集測量、保護、控制、遠傳等功能于一體,既相互獨立,又相互聯(lián)系;②減少了設(shè)備的投資,各個單元模塊與上位機之間僅需屏蔽雙絞線連接即可;③抗干擾能力強。
2.2后臺操作系統(tǒng)(監(jiān)控系統(tǒng))的選定
后臺操作系統(tǒng)是變電站自動化系統(tǒng)成功的關(guān)鍵。隨著自動控制技術(shù)、通信技術(shù)、多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展,用戶對后臺操作系統(tǒng)的要求也越來越高、越來越多樣化。選擇時主要考慮以下幾個方面:
(1)先進性與繼承性。在計算機技術(shù)日新月異的今天,選擇后臺操作系統(tǒng)要有發(fā)展的眼光,如DOS操作系統(tǒng)很快被Windows95取代,而現(xiàn)在真正32位的Windows98卻成為主流。這并不是說一味地追求升級,而是要把系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和設(shè)備的安全性放在第一位,這一點一定要謹慎。盡量選用一些已有運行經(jīng)驗和發(fā)展前景的成熟產(chǎn)品、新技術(shù),如防死鎖和交流采樣自適應同步等技術(shù)。
(2)系統(tǒng)的完整性和開放性。選擇后臺綜合操作系統(tǒng)時,系統(tǒng)功能的完善性是重要的抉擇條件之一,如是否采用了先進的防死鎖技術(shù)、是否留有與五防閉鎖裝置的接口、是否包含必要的通信軟件、“四遙”軟件等。隨著變電站運行管理水平的不斷提高,在不影響監(jiān)控系統(tǒng)可靠性的前提下,還要求系統(tǒng)的管理功能比較完善,如增加設(shè)備資料情況、運行日志管理,繼電保護定值及動作情況統(tǒng)計分析管理,電能計量管理等管理模塊。另外,后臺操作系統(tǒng)的開放性也是考察的重要條件之一,因為任何一個變電站在建成之后并不是一成不變的。例如,一些用戶在運行一段時期之后會有增加一臺變壓器、母線變色、修改運行數(shù)據(jù)、報表修改等需要,這就要求后臺操作系統(tǒng)有很好的開放性。
3變電站電力系統(tǒng)自動化的技術(shù)的應用
3.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的應用
由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有本質(zhì)的非線性特性、并行處理能力、強魯棒性以及自組織自學習的能力,所以受到人們的普遍關(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)將大量的信息隱含在其連接權(quán)值上,根據(jù)一定的學習算法調(diào)節(jié)權(quán)值,使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)從 m維空間到n維空間復雜的非線性映射。目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論研究主要集中在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型及結(jié)構(gòu)的研究、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學習算法的研究、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的硬件實現(xiàn)問題等。
3.2 模糊邏輯控制技術(shù)的應用
模糊方法使控制十分簡單而易于掌握,在家用電器中也顯示出優(yōu)越性建立模型來實現(xiàn)控制是現(xiàn)代比較先進的方法,實踐證明它有巨大的優(yōu)越性。模糊控制理論的應用非常廣泛。例如我們?nèi)粘K玫碾姛釥t、電風扇等電器。這里介紹用模糊邏輯控制器改進常規(guī)恒溫器的例子。電熱爐一般用恒溫器來保持幾檔溫度,以供烹飪者選用,模糊控制的方法很簡單,輸入量為溫度及溫度變化兩個語言變量,每個語言的論域用5組語言變量互相跨接來描述。
3.3專家系統(tǒng)控制技術(shù)的應用
專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用范圍很廣,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,電力系統(tǒng)的短期負荷預報,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)中得到了廣泛的應用,但仍存在一定的局限性,如難以模仿電力專家的創(chuàng)造性。
3.4線性最優(yōu)控制技術(shù)的應用
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)代控制理論中應用最多,最成熟的一個分支。有專家提出了利用最優(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直接利用最優(yōu)勵磁控制方式代替古典勵磁方式。另外,最優(yōu)控制理論在水輪發(fā)電機制動電阻的最優(yōu)時間控制方面也獲得了成功的應用。
4結(jié)論
電力系統(tǒng)自動化控制技術(shù)近年來得到了快速的發(fā)展,并在電力行業(yè)展示出其獨有的魅力,自動化控制技術(shù)的改進和自動化元器件性能的提高,對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟性起重要的作用。
參考文獻:
[1]汪秀麗.中國電力系統(tǒng)自動化綜述.水利電力科技,2005.
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);調(diào)度技術(shù);自動化;安全
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,人民生活水平的提高促使了用電量的不斷增漲,與此同時對于電能質(zhì)量、可靠性、安全性和穩(wěn)定性也提出了新看法。在這種社會發(fā)展形勢下,供電企業(yè)做好電力調(diào)度工作尤為關(guān)鍵,其調(diào)度自動化系統(tǒng)的應用也越來越發(fā)揮出其重大優(yōu)勢。
一、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)分析
經(jīng)過國內(nèi)外社會發(fā)展實踐表明,現(xiàn)代化電力系統(tǒng)管理的基礎(chǔ)在于調(diào)度自動化,開展調(diào)度自動化工作可以有效的提高電力系統(tǒng)的安全性、經(jīng)濟性和穩(wěn)定性,也有助于提高電能質(zhì)量,增加企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益,同時達到電能高效利用的目的。
1、電力系統(tǒng)自動化
電力系統(tǒng)自動化主要指的是在工作中采用各種具備自動計數(shù)的監(jiān)測設(shè)備、決策方案、控制功能的裝置和通信信號系統(tǒng)來數(shù)據(jù)傳輸和管理的電力系統(tǒng)元件、系統(tǒng)組成來進行監(jiān)控、調(diào)節(jié)、控制,以保障電力系統(tǒng)運行安全、高質(zhì)、穩(wěn)定運行,從而為人們生活和工作提供充足的電能。
2、電力調(diào)度自動化
截至目前,電力系統(tǒng)已成為社會發(fā)展中的核心環(huán)節(jié),而電力調(diào)度自動化則是電力系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的內(nèi)容,也是電力系統(tǒng)自動化的一部分。在目前的社會發(fā)展中,我們常說的電力調(diào)度自動化主要指的是在工作中以計算機技術(shù)為核心、以信息技術(shù)為平臺形成的電網(wǎng)監(jiān)控調(diào)度自動化系統(tǒng),其基本在構(gòu)成按照功能和組成可以分為以下環(huán)節(jié):
2.1、信息采集和命令執(zhí)行環(huán)節(jié)
信息采集和命令執(zhí)行子系統(tǒng)是整個電力調(diào)度系統(tǒng)中的初始階段,是電廠、變電站運動終端的主要構(gòu)成。而運動終端與主電站配合能夠形成一個功能齊全、準確的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),從而形成一個系統(tǒng)的實時參數(shù),在遙信方面的主要功能在于采集并傳送極端保護器的動作信息、參數(shù)和斷路器的狀態(tài)信息。
2.2.信息傳輸子環(huán)節(jié)
信息傳輸環(huán)節(jié)是實現(xiàn)電力調(diào)度自動化的主要設(shè)施,是信號傳遞媒介,一般在目前的工作中,按照信息傳輸子系統(tǒng)的通道結(jié)構(gòu)我們可以將其分為模擬傳輸系統(tǒng)和數(shù)字傳輸系統(tǒng)兩個不同組成環(huán)節(jié)。
2.3、信息收集、處理和控制環(huán)節(jié)
為了實現(xiàn)對電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的管理和控制工作,在目前的管理工作中我們可以通過從技術(shù)標準、管理策略方面入手,為實現(xiàn)對整個電網(wǎng)進行監(jiān)測和控制功能,需要在工作中收集分散在各個發(fā)電廠和變電站的實時信息,并對這些信息及時的加以歸納和總結(jié),并將結(jié)構(gòu)顯示給調(diào)度員,產(chǎn)生相關(guān)的系統(tǒng)控制方法。
二、電力調(diào)度系統(tǒng)的自動化功能
通過對調(diào)度自動化系統(tǒng)進行開發(fā)利用和整理,使得電力公司調(diào)度系統(tǒng)能夠形成一個信息可靠、暢通性能好、主站處理功能完善、監(jiān)控功能合理的綜合性整體,從而為電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟、高效運行提供扎實的技術(shù)保障。
1、電力系統(tǒng)的監(jiān)控功能
在目前的電力調(diào)度系統(tǒng)中,對電力系統(tǒng)進行監(jiān)視和控制尤為關(guān)鍵,是為自動發(fā)電控制、經(jīng)濟調(diào)度、安全分析等高層次功能提供實時數(shù)據(jù)。其中監(jiān)視主要是對電力系統(tǒng)運行信息的采集、處理、顯示、告警和打印,以及對電力系統(tǒng)異常或事故的自動識別,向調(diào)度員反映電力系統(tǒng)實時運行狀態(tài)和電氣參數(shù)。而控制主要是指通過人機聯(lián)系設(shè)備執(zhí)行對斷路器、隔離開關(guān)、靜電電容器組、變壓器分接頭等設(shè)備進行遠方操作的開環(huán)控制。
2、電力系統(tǒng)安全分析
電力系統(tǒng)安全分析主要內(nèi)容是利用實時數(shù)據(jù)對電力系統(tǒng)發(fā)生一條線路、或一臺發(fā)電機、變壓器跳閘的假想事故進行在線模擬計算,以便隨時發(fā)現(xiàn)每一種假想事故是否可以造成設(shè)備過負荷、以及頻率和電壓超出允許范圍等不安全情況,是一系列以單一設(shè)備故障為目標而進行的在線潮流計算。
3、電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度
電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度是在滿足安全、電能質(zhì)量和備用容量要求的前提下,基于系統(tǒng)有功功率平衡的約束條件和考慮網(wǎng)絡(luò)損失的影響,以最低的發(fā)電(運行)成本或燃料費用,達到機組間發(fā)電負荷經(jīng)濟分配且保證對用戶可靠供電的一種調(diào)度方法。在調(diào)度過程中按照電力系統(tǒng)安全可靠運行的約束條件,在給定的電力系統(tǒng)運行方式中,在保證系統(tǒng)頻率質(zhì)量的條件下,以全系統(tǒng)的運行成本最低為原則,將系統(tǒng)的有功負荷分配到各可控的發(fā)電機組。經(jīng)濟調(diào)度一般只按靜態(tài)優(yōu)化來考慮,不計算其動態(tài)過程。
三、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)在國外的應用
國外的電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)均是采用了RISC工作者,UNIX操作系統(tǒng)和國際公認的標準,主要有以下幾種:
1、西門子SPECTRUM系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由德國西門子公司基于32比特SUN點的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平臺,引入軟總線概念,服務(wù)器之間及內(nèi)部各進程與實用程序問的信息交換實現(xiàn)標準化開發(fā)的。采用了分布式組件、面向?qū)ο蟮燃夹g(shù),廣泛應用于配電公司、城市電力公司和工業(yè)用戶。
2、CAE系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用64比特ALPHAI作站、客戶I服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)和雙以太網(wǎng)構(gòu)成的EMS硬件平臺,選用分布式應用環(huán)境開發(fā)研制的,集DAC、SYS、APP、COM于一體。該系統(tǒng)功能分布于各節(jié)點,能有效地減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流,防止通信瓶頸問題。
3、VALMET系統(tǒng)。該系統(tǒng)適用于多種硬件平臺,可連接SUN、IBM、PHA工作站。該系統(tǒng)包括實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和應用軟件三個服務(wù)器。
4、SPIDER系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由ABB公司開發(fā)的,采用分布式數(shù)據(jù)庫和模塊化結(jié)構(gòu),可根據(jù)用戶實際需求配置系統(tǒng)。它具有雙位的遙信處理功能,使狀態(tài)信號穩(wěn)定性好,并有一套完整的維護工具。
四、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等技術(shù)的快速發(fā)展,電力系統(tǒng)調(diào)動自動化技術(shù)應朝著模塊化、面向?qū)ο蟆㈤_放化、只能化合可視化等方面發(fā)展。
1、模塊化與分布式。電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)軟件設(shè)計的重要思想就是模塊化和分布式。組件技術(shù)是一種標準實施的基礎(chǔ),能夠?qū)崿F(xiàn)真正的分布式體系結(jié)構(gòu),基于平臺層解決數(shù)據(jù)交換的異構(gòu)問題,是一種重要的電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)。
2、電力系統(tǒng)調(diào)度綜合自動化。全面建立調(diào)度數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),提高電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的綜合管理水平,使電力系統(tǒng)運行達到最優(yōu)化,避免電力系統(tǒng)崩潰或大面積停電事故,提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性;建立并完善電氣事故處理體系,使事故停電時間降到最短,降低各種不必要的影響。
五、結(jié)語
隨著電力市場的引入,更多的市場參與者要求能夠使用調(diào)度自動化系統(tǒng)進行信息上報和查詢等操作,這就對智能調(diào)度系統(tǒng)的信息安全防護能力提出了更高的要求。盡管國家經(jīng)貿(mào)委和電監(jiān)會已經(jīng)出臺了相關(guān)技術(shù)規(guī)定,但是可以預計電力二次系統(tǒng)安全防護問題將面臨更多的挑戰(zhàn)。“智能調(diào)度”系統(tǒng)將能夠滿足客戶在信息安全防護能力方面更高的需求。
參考文獻
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護;自動化
前言
如今,在我國各項用電行業(yè)不斷發(fā)展的有效帶動之下,我國的電力也正面臨著新的機遇和挑戰(zhàn),因為用電行業(yè)的發(fā)展必然會在用電總量以及用電類型上給電力行業(yè)帶來新的發(fā)展空間,而就這種空間的擴大而言,其實際上又有著更高的管理難度及維護難度。因此,如何在充分認識到這些難題的同時,將作為整個電力系統(tǒng)中重要組成部分之一的繼電保護水平提升至一個最高點顯得尤為重要。事實上,就目前的電力系統(tǒng)繼電保護而言,其是為了保證并提高整體繼電保護的工作效率而提出的,其通過將各類因素考慮進來,綜合地將給出自動化構(gòu)建途徑,有很高的現(xiàn)實意義。
一、 電力系統(tǒng)中繼電保護自動化的必要性
繼電保護,是整個電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行中一個十分重要的組成部分,其工作水平的高低,直接影響著整個電力系統(tǒng)的整體運行效率。盡管持續(xù)地擴大容量,卻沒有在技術(shù)上發(fā)揮優(yōu)勢,導致電力系統(tǒng)在服務(wù)質(zhì)量上無法滿足社會的需求。繼電保護裝置在功能性上無法應對電力系統(tǒng)運行中所出現(xiàn)的各種故障問題。面對電力市場的多元化態(tài)勢,強化繼電保護裝置的性能,并根據(jù)不斷更新的電力系統(tǒng)的運營狀況,不斷地實施技術(shù)上的創(chuàng)新,可以減少由于故障為造成的各種威脅以及財產(chǎn)損失。目前,計算機信息技術(shù)在社會的各行各業(yè)中普及,電力系統(tǒng)中應用更為廣泛。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)越來越發(fā)達,一些更為先進的技術(shù),諸如智能化技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)等等被逐步地引入到電力系統(tǒng)當中。繼電保護裝置的自動化策略不但能夠降低事故發(fā)生率,而且對于提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益,促進社會效益具有積極的作用。
二、 電力系統(tǒng)中繼電保護自動化的構(gòu)建
事實上,就電力系統(tǒng)繼電保護自動化而言,其具體構(gòu)建起來實際上并非易事,其需要構(gòu)建標準、構(gòu)建理念、方法以及相關(guān)的技術(shù)人員等幾者之間處于一種較為協(xié)調(diào)和高效的狀態(tài)之中。電力系統(tǒng)繼電保護自動化是經(jīng)過一系列反戰(zhàn)才進化而來的,早在20世紀60年代,我國剛剛開始創(chuàng)立繼電保護的研究模式,這樣的研究模式引發(fā)了后續(xù)的革命。在經(jīng)過數(shù)十年的大力發(fā)展之后,在20世紀70年代左右,我國已經(jīng)開始了一些高技術(shù)的繼電保護技術(shù)的探究,這些技術(shù)主要是以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)和根據(jù)進行的,這為繼電保護自動化打下了良好的基礎(chǔ)。到了上世紀90年代,繼電保護技術(shù)開始全面進入微機保護時代,也就是自動化時代。接下來,我們對其構(gòu)建標準進行簡要的介紹:
1、繼電保護裝置的及時性
電力系統(tǒng)的電力元件發(fā)生故障時,比如說:電力系統(tǒng)的自身發(fā)生故障時或者是線路和發(fā)電機出現(xiàn)故障時,電力系統(tǒng)的繼電保護裝置可以采取必要的措施,阻止故障的大面積發(fā)生,比如說:提前采取預防措施或者是安全預告,還有適當?shù)乜刂齐娏ο到y(tǒng)故障造成生命財產(chǎn)安全受到嚴重的威脅,這樣的預防控制措施是一種自動化的繼電保護防范措施,是防范措施體系的集合,電力系統(tǒng)最主要的部分是執(zhí)行元件、比較元件和感受元件。
2、繼電保護裝置的可靠性
繼電保護裝置的可靠性是維護電力系統(tǒng)的合理的功能,是對電力系統(tǒng)的一種自動化保護,也就是說當電力系統(tǒng)在正常工作的狀態(tài)下,可靠性就會發(fā)揮它的優(yōu)勢,繼電保護裝置就不用采取保護和維護的措施,但是當電力系統(tǒng)一旦發(fā)生故障時,繼電保護裝置就一定會為了保護電力系統(tǒng),排除電力系統(tǒng)的故障而采取必要的維護和保護措施。
3、繼電保護裝置的選擇性
繼電保護裝置的選擇性指的是電力系統(tǒng)在發(fā)生故障后,繼電保護裝置應該按照發(fā)生故障的部位、線路以及設(shè)備等進行正確的定位,并且及時地切除故障,并不是沒有選擇性的、大范圍的、一次性的切除。繼電保護裝置的選擇性不能夠適應現(xiàn)今電力系統(tǒng)的用電需求和穩(wěn)定供電,也不能夠滿足電力系統(tǒng)哪里出現(xiàn)故障就會切除哪里的故障的需求,電力系統(tǒng)就不能夠正常地運行,繼電保護裝置的選用以及設(shè)計,應該從實際情況出發(fā),也就是距離故障最近的點切除故障,優(yōu)先選擇故障的線路進行切除,消除災害
4、繼電保護裝置的靈敏性
繼電保護裝置的靈敏性是為了最快切除故障設(shè)置,能夠很快地切除短路的故障,能夠有效地減少電力系統(tǒng)的損壞性,有效地提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,使電力系統(tǒng)被損壞的程度和范圍都能夠縮減到最小。電力系統(tǒng)安全運行的保護,繼電保護裝置能夠通過靈敏性保護提高備用設(shè)備和自動重合閘投入的效果,能夠使設(shè)備損失、生產(chǎn)損失和經(jīng)濟損失都能夠受到合理的控制,繼電保護裝置的靈敏性能夠使電力系統(tǒng)在發(fā)生故障時靈敏地檢測出故障發(fā)生,靈敏性也是繼電保護的衡量標準,是電力系統(tǒng)能夠安全運行的必要保障。
5、繼電保護的快速性。
繼電保護的快速性與繼電保護的靈敏性比較相似,快速性指的是當系統(tǒng)發(fā)生故障時,繼電保護能夠迅速地消除發(fā)生故障的線路,能夠有效地防止故障范圍的擴張,能夠使發(fā)生故障的線路危害程度降低到最低,也能夠使危險系數(shù)降低到最小,繼電保護裝置的快速性包括設(shè)備在故障發(fā)生后能夠及時地快速地進行修復,能夠?qū)⒐收涎杆俚嘏懦@樣就能夠保障繼電保護裝置保持高效穩(wěn)定服務(wù),能夠使電力系統(tǒng)安全順利地運行。
三、 電力系統(tǒng)中繼電保護自動化的未來發(fā)展
當然,正如我們在以上部分說到的那樣,加快新時期下的電力系統(tǒng)繼電保護自動化建設(shè)是十分重要和必要的,而其在實際的構(gòu)建過程中實際上也是需要依據(jù)相應的原則和標準而進行的,但是我們應該知道,這種原則和標準又會隨著相時代的發(fā)展而作相應的改變,因此這也就需要我們對其未來的發(fā)展作簡要的展望。
一方面,電力系統(tǒng)繼電保護的自動化應該充分利用計算機高科技技術(shù)不斷地創(chuàng)新和發(fā)展,繼電保護裝置的發(fā)展和完善需要創(chuàng)新,現(xiàn)在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)越來越發(fā)達,在電力系統(tǒng)繼電保護中應用的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在不斷地完善,電力系統(tǒng)繼電保護裝置自動化更新和發(fā)展也越來越快。另一方面,將高效的計算機技術(shù)應用到電力系統(tǒng)自動化繼電保護中,能夠有效地排除電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高效的運算技術(shù)以及決策技術(shù)能夠使繼電保護技術(shù)得到創(chuàng)新發(fā)展,還能夠減少電力系統(tǒng)中的故障,能夠保障電力系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定地運行,能夠保障電力系統(tǒng)不斷地完善和發(fā)展,電力系統(tǒng)繼電保護的自動化能夠輔助電力系統(tǒng)的正常運行和發(fā)展,能夠提高電力系統(tǒng)運行的效率,還能夠提高電力系統(tǒng)繼電保護自動化排除故障的速度。
結(jié)語
經(jīng)過上文的分析和介紹,我們對電力系統(tǒng)中繼電保護自動化的內(nèi)涵、構(gòu)建標準以及未來的發(fā)展趨勢等幾個方面的內(nèi)容有了一定的了解,從中我們可以深刻地認識到,面臨著如今電力行業(yè)不斷發(fā)展以及承受的壓力越來越大的深刻現(xiàn)實,加快電力系統(tǒng)中繼電保護自動化的建設(shè)是十分必要和重要的。事實上,我們在上文中已經(jīng)明確地指出,就如今的電力系統(tǒng)繼電保護自動化而言,其具體實現(xiàn)和構(gòu)建起來其實并非易事,其總是需要緊緊圍繞著包括可靠性、靈敏性以及快速性等在內(nèi)的標準而進行相應工作的開展。不過,我們應該相信,這種自動化在未來必將有著更為廣闊的發(fā)展空間。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護;自動化;研究
中圖分類號:TM77 文獻標識碼:A
下文主要講述了電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀;電力系統(tǒng)繼電保護的自動化的標準以及電力系統(tǒng)繼電保護的自動化創(chuàng)新和發(fā)展。
一、電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀
(一)社會在不斷地發(fā)展和進步,科學技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新和發(fā)展,電力系統(tǒng)的發(fā)展隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展不斷地被完善,出現(xiàn)了繼電保護的技術(shù),并且隨著尖端技術(shù)的不斷創(chuàng)新,繼電保護也在不斷地完善和進步,繼電保護電力系統(tǒng)的功能也在不斷地被強化,電力系統(tǒng)自動化被維護,繼電保護發(fā)揮著不可或缺的作用。
(二)繼電保護的裝置在20世紀50年代到現(xiàn)在經(jīng)歷了50年的時間,最初的形態(tài)是熔斷器,繼電保護的技術(shù)經(jīng)過了很多年代的發(fā)展和不斷完善,出現(xiàn)了四個比較重要的階段:現(xiàn)在的繼電保護的是計算機輔助裝置,依次往前推,繼電保護的形態(tài)分別是集成電路的繼電保護的裝置、晶體管式的繼電保護裝置、電磁式的保護裝置。
(三)現(xiàn)在的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的越來越迅速,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)深入到社會的各個行業(yè)和各個階層里面,帶動了社會各個行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新,給各行各業(yè)帶來了不少的便利,也使各行各業(yè)的發(fā)展速度越來越快,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用也越來越廣泛,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)促使電力系統(tǒng)更加地創(chuàng)新和完善,一體化、智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化電力系統(tǒng)已經(jīng)深入到社會各個階層中。
(四)電力系統(tǒng)在各個行業(yè)中的應用越來越廣泛,發(fā)展也越來越快,卻給電力系統(tǒng)自身的發(fā)展帶來不良的影響,持續(xù)增容和擴容,不同地區(qū)不同的地理環(huán)境下,環(huán)境的復雜化和不斷變化使得電力系統(tǒng)的發(fā)展越來越滯后,電力系統(tǒng)自動化出現(xiàn)的問題也越來越多,繼電保護的發(fā)展仍然存在停滯不前的狀態(tài),繼電保護電力系統(tǒng)處于落后的局面中。
(五)現(xiàn)在,我們都知道,僅僅依靠斷電保護電力系統(tǒng)和簡單熔斷保護電力系統(tǒng),已經(jīng)不能夠滿足電力系統(tǒng)持續(xù)性建設(shè)和多元化發(fā)展的進程需求,如果我們一味地搞經(jīng)營、搞開發(fā)和搞建設(shè),對安全生產(chǎn)和環(huán)境的保護控制不夠重視,就會增加環(huán)境的負擔和社會的負擔,電力系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障,造成的經(jīng)濟損失或者意想不到的后果將是無法挽回的,給社會的和諧發(fā)展將造成一定的影響,也會給人們的生命財產(chǎn)安全造成一定的威脅,電力系統(tǒng)的繼電保護是關(guān)系到國計民生的大事,因此一定要謹慎和認真對待。
二、電力系統(tǒng)繼電保護的自動化的標準
(一)電力系統(tǒng)的電力元件發(fā)生故障時,比如說:電力系統(tǒng)的自身發(fā)生故障時或者是線路和發(fā)電機出現(xiàn)故障時,電力系統(tǒng)的繼電保護裝置可以采取必要的措施,阻止故障的大面積發(fā)生,比如說:提前采取預防措施或者是安全預告,還有適當?shù)乜刂齐娏ο到y(tǒng)故障造成生命財產(chǎn)安全受到嚴重的威脅,這樣的預防控制措施是一種自動化的繼電保護防范措施,是防范措施體系的集合,電力系統(tǒng)最主要的部分是執(zhí)行元件、比較元件和感受元件。
(二)當設(shè)施設(shè)備和電力系統(tǒng)發(fā)生的故障比較嚴重時,已經(jīng)威脅到電網(wǎng)的安全或者已經(jīng)損壞了電力系統(tǒng)的安全設(shè)施設(shè)備時,繼電保護的自動化裝置就會發(fā)揮它的功能和作用,盡量減少損壞或者威脅的程度,盡量避免更大面積的災害發(fā)生,繼電保護的自動化裝置,能夠減弱電力系統(tǒng)被破壞的程度和損壞電力系統(tǒng)給安全供電造成的影響,比如說:變壓器溫度升的過高、變壓器比較輕、單項接地、重瓦斯的信號等等。同時,繼電保護裝置還可以對電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)出的不正常運行的信號或者維護條件發(fā)出的信號,來提醒將會發(fā)生故障,還可以通過電力系統(tǒng)電氣設(shè)備設(shè)施自動調(diào)整,以及及時地切除容易引發(fā)電氣故障的設(shè)備,消除故障或者減弱故障的災害性,電力系統(tǒng)電氣設(shè)備發(fā)生故障的時間就會推遲或者維護工作也會延時,這樣在及時的警醒下和科學、規(guī)范、合理的維護工作中,使電氣設(shè)備的故障盡快恢復到電力系統(tǒng)的正常工作狀態(tài),繼電保護裝置的重要職能以及工作方式?jīng)Q定了電力系統(tǒng)的工作性質(zhì)和工作要求以及設(shè)計的特點。
(三)繼電保護裝置的可靠性。繼電保護裝置的可靠性是維護電力系統(tǒng)的合理的功能,是對電力系統(tǒng)的一種自動化保護,也就是說當電力系統(tǒng)在正常工作的狀態(tài)下,可靠性就會發(fā)揮它的優(yōu)勢,繼電保護裝置就不用采取保護和維護的措施,但是當電力系統(tǒng)一旦發(fā)生故障時,繼電保護裝置就一定會為了保護電力系統(tǒng),排除電力系統(tǒng)的故障而采取必要的維護和保護措施,繼電保護裝置的可靠性判斷非常的準確,而且防護也非常的到位,比如說:電力系統(tǒng)的本身如果沒有危險或者沒有發(fā)生跳閘信號發(fā)出時,只能說明電力系統(tǒng)的繼電保護裝置自身也發(fā)生了故障,就缺乏必要的可靠性,所以,電力系統(tǒng)的繼電保護裝置應該選擇可靠性比較好的。可靠性可以作為衡量繼電保護裝置的一個基本標準和原則,而且所有的電力設(shè)備和設(shè)施比如說:變壓器、母線、線路等等設(shè)備和設(shè)施,都不能夠在沒有繼電保護裝置的狀態(tài)下進行。
(四)繼電保護裝置的選擇性
繼電保護裝置的選擇性指的是電力系統(tǒng)在發(fā)生故障后,繼電保護裝置應該按照發(fā)生故障的部位、線路以及設(shè)備等進行正確的定位,并且及時地切除故障,并不是沒有選擇性的、大范圍的、一次性的切除。繼電保護裝置的選擇性不能夠適應現(xiàn)今電力系統(tǒng)的用電需求和穩(wěn)定供電,也不能夠滿足電力系統(tǒng)哪里出現(xiàn)故障就會切除哪里的故障的需求,電力系統(tǒng)就不能夠正常地運行,繼電保護裝置的選用以及設(shè)計,應該從實際情況出發(fā),也就是距離故障最近的點切除故障,優(yōu)先選擇故障的線路進行切除,消除災害,當線路本身的故障或者故障的設(shè)備不能夠自身發(fā)出信號時,才會允許斷路器的失靈保護、線路保護或者是相鄰的設(shè)備保護進行故障的切除。
(五)繼電保護裝置的靈敏性。繼電保護裝置的靈敏性是為了最快切除故障設(shè)置,能夠很快地切除短路的故障,能夠有效地減少電力系統(tǒng)的損壞性,有效地提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,使電力系統(tǒng)被損壞的程度和范圍都能夠縮減到最小。電力系統(tǒng)安全運行的保護,繼電保護裝置能夠通過靈敏性保護提高備用設(shè)備和自動重合閘投入的效果,能夠使設(shè)備損失、生產(chǎn)損失和經(jīng)濟損失都能夠受到合理的控制,繼電保護裝置的靈敏性能夠使電力系統(tǒng)在發(fā)生故障時靈敏地檢測出故障發(fā)生,靈敏性也是繼電保護的衡量標準,是電力系統(tǒng)能夠安全運行的必要保障。
(六)繼電保護的快速性。繼電保護的快速性與繼電保護的靈敏性比較相似,快速性指的是當系統(tǒng)發(fā)生故障時,繼電保護能夠迅速地消除發(fā)生故障的線路,能夠有效地防止故障范圍的擴張,能夠使發(fā)生故障的線路危害程度降低到最低,也能夠使危險系數(shù)降低到最小,繼電保護裝置的快速性包括設(shè)備在故障發(fā)生后能夠及時地快速地進行修復,能夠?qū)⒐收涎杆俚嘏懦@樣就能夠保障繼電保護裝置保持高效穩(wěn)定服務(wù),能夠使電力系統(tǒng)安全順利地運行。
三、電力系統(tǒng)繼電保護的自動化創(chuàng)新和發(fā)展
(一)電力系統(tǒng)繼電保護的自動化應該充分利用計算機高科技技術(shù)不斷地創(chuàng)新和發(fā)展,繼電保護裝置的發(fā)展和完善需要創(chuàng)新,現(xiàn)在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)越來越發(fā)達,在電力系統(tǒng)繼電保護中應用的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在不斷地完善,電力系統(tǒng)繼電保護裝置自動化更新和發(fā)展也越來越快。
(二)將高效的計算機技術(shù)應用到電力系統(tǒng)自動化繼電保護中,能夠有效地排除電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高效的運算技術(shù)以及決策技術(shù)能夠使繼電保護技術(shù)得到創(chuàng)新發(fā)展,還能夠減少電力系統(tǒng)中的故障,能夠保障電力系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定地運行,能夠保障電力系統(tǒng)不斷地完善和發(fā)展,電力系統(tǒng)繼電保護的自動化能夠輔助電力系統(tǒng)的正常運行和發(fā)展,能夠提高電力系統(tǒng)運行的效率,還能夠提高電力系統(tǒng)繼電保護自動化排除故障的速度。
(三)電力系統(tǒng)繼電保護的自動化能夠高質(zhì)量高效率地促進電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行,計算機網(wǎng)絡(luò)高科技技術(shù)能夠使繼電保護裝置更加準確地發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障以及能夠及時地排除故障。
結(jié)語
電力系統(tǒng)繼電保護的自動化創(chuàng)新和發(fā)展是社會發(fā)展的必然需求,人民的生活質(zhì)量水平在不斷地提高,人們對電力系統(tǒng)繼電保護的自動化也有了越來越高的要求,電力系統(tǒng)繼電保護的自動化能夠幫助人民安全用電,能夠促進社會的全面的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
[1]李強.繼電保護及自動化設(shè)備行業(yè)統(tǒng)計分析[J].電器工業(yè),2009.
關(guān)鍵詞:繼電器保護;自動化技術(shù);三段式保護
引言
熔斷器是繼電保護最初始的形態(tài)。經(jīng)過相當長時間的發(fā)展,熔斷器開始不斷發(fā)展進步,其功能逐漸完善、更加能夠滿足電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的需求。從繼電保護的發(fā)展歷程中可以看出,每一階段科學技術(shù)的進步將會帶來繼電器發(fā)展的變革。在20世紀80年代集成電路是繼電保護的主要組成部分,而隨著晶閘管的成功制造,繼電保護又開始由電路轉(zhuǎn)為晶閘管系列,隨后發(fā)展成了電磁式繼電器。現(xiàn)階段,我國已經(jīng)步入了一個高速發(fā)展的信息時代,電能可靠性要求越來越高,使得電力系統(tǒng)承受了很大壓力。雖然每年都會增加大量的機組來滿足負荷需求,但整體保護技術(shù)卻沒有較大發(fā)展,導致繼電保護裝置經(jīng)常出現(xiàn)功能故障,如誤動作、拒動作等。隨著廠網(wǎng)的分離,電力系統(tǒng)正在逐漸走向市場化,因此強化繼電保護裝置并不斷改進其技術(shù)水平將降低因故障引發(fā)的大規(guī)模電力系統(tǒng)事故,從而避免了大量財產(chǎn)損失。計算機技術(shù)的廣泛應用使得電力系統(tǒng)越來越方便,安全性也大幅度提升,如智能化和數(shù)字化系統(tǒng)都是依靠計算機通信技術(shù)建立的,它們被應用到電力系統(tǒng)后使自動化水平有顯著變化。總之,繼電器保護自動化策略是運用高科技手段不僅可以降低系統(tǒng)發(fā)生事故的概率,而且對提高電力部門效益有較大作用。表1是繼電保護“三誤”事故的基本表現(xiàn)及防范措施。圖1為常見的繼電器保護圖形。
1電力系統(tǒng)繼電保護的自動化策略
電力系統(tǒng)繼電保護自動化策略包括以下幾點:第一,實際的電力系統(tǒng)運行過程中,會發(fā)生很多種類的故障,如單相接地故障、單相短路故障、兩相接地故障等。其中最常見的故障為單相接地故障,當發(fā)生這些故障后繼電器保護裝置就會自動跳開故障相,從而保證非故障相可靠運行,以此來提高電力系統(tǒng)局部供電可靠性。另外,值得一提的是繼電保護裝置還可以對系統(tǒng)的狀態(tài)報警或預控,進而減少因電力系統(tǒng)故障而給廣大電力用戶帶來不必要的損失。從根本上講繼電器保護裝置為電力系統(tǒng)預防控制設(shè)備,只有極大地發(fā)揮其作用才能保障系統(tǒng)安全。第二,電力系統(tǒng)中某個關(guān)鍵設(shè)備若發(fā)生了故障會給系統(tǒng)帶來嚴重的后果,且會威脅到電網(wǎng)運行,此時如果有繼電保護裝置就會迅速地切除故障部分,從而保證其他線路的安全運行,避免產(chǎn)生大事故。另外,繼電保護裝置還可以檢測到系統(tǒng)的運行狀態(tài),一旦出現(xiàn)不正常狀況便會及時察覺,與此同時給相關(guān)人員發(fā)提示警告,這樣可以為檢修人員提供檢修方向,從而保證系統(tǒng)可靠運行。自動化技術(shù)應用在繼電器后可以自動調(diào)整工作模式,能夠在第一時間做出合理的處理,避免產(chǎn)生更大危害。正是由于繼電保護裝置的工作特性及優(yōu)勢,對電力系統(tǒng)設(shè)計及運行產(chǎn)生了非常大的影響。第三,繼電保護裝置有很高的可靠性,當系統(tǒng)的狀態(tài)為正常情況下,其可靠圖1繼電器保護圖形性可以完全發(fā)揮出來,此時可以采取相應保護措施即針對運行設(shè)備實施相應保護。但是當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障后,繼電器保護設(shè)備就會對應形成保護措施,最后達到保護電力系統(tǒng)的目的。繼電器最重要的功能就是可以準確判斷故障的位置,并規(guī)范防護措施。當然沒有任何一種設(shè)備是完全可靠的,在實際的運行中有時會發(fā)生誤動作問題,即系統(tǒng)在安全范圍內(nèi)運行但繼電器發(fā)出了故障信號,該設(shè)備的可靠性有待提升,因此在選用繼電器時應注重那其可靠性和安全性。眾所周知,繼電器保護設(shè)備評價最關(guān)鍵的指標就是可靠性,電力系統(tǒng)中的設(shè)備如電線、配電箱等都需要繼電保護來確保其安全運行。第四,繼電保護靈敏性較高,可以使電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行,避免系統(tǒng)中某類設(shè)備故障影響整條線路不正常運行,不僅節(jié)約了維修成本,而且降低了損失。圖2為發(fā)電廠線路故障圖。
2電力系統(tǒng)繼電保護的自動化安全管理
2.1選型設(shè)計上要具有安全性
自動化管理方式是電力系統(tǒng)中繼電器普遍采用的模式,其設(shè)計需要根據(jù)具體的需求來不斷完善。在安全管理中,需要選用高質(zhì)量的元件完成繼電保護設(shè)備的制造,只有這樣才能保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行。設(shè)計階段應以統(tǒng)籌為主體觀念,對信號輸入、信號輸出、變量控制等方面進行科學配置,可以使系統(tǒng)在可靠性較高的情況下運行,且保證充足的擴容空間。最關(guān)鍵的是應用自動化管理措施,依照相關(guān)規(guī)章規(guī)范,采用較高電導率、耐腐蝕性接地線路,從而避免繼電器誤動作出現(xiàn)故障,造成大量設(shè)備損壞。監(jiān)控設(shè)備應具有較高的可靠性,以便將繼電器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號完整地顯示在顯示器上,為操作人員提供準確的數(shù)據(jù),對及時處理故障提供幫助。
2.2做好設(shè)備的安裝調(diào)試工作
繼電器保護系統(tǒng)有較多環(huán)節(jié),如直流系統(tǒng)、監(jiān)測和計量系統(tǒng)等。這些環(huán)節(jié)之間有很強的聯(lián)系,其中一個環(huán)節(jié)出問題有可能會導致整個保護工作出現(xiàn)故障,因此繼電器保護設(shè)備的設(shè)計需要根據(jù)實際的情況完善和提高,并進行相應的調(diào)試工作。對于系統(tǒng)中新安裝的保護裝置應進行必要的模擬實驗,加入的電壓應不低于額定電壓的80%,并分析其可能的故障形式。對一些邏輯回路需要嚴格校驗,最終確保其可靠性。計算機系統(tǒng)是一個抗干擾性較弱的系統(tǒng),外界干擾源極容易干擾系統(tǒng),為此需要對其工作環(huán)境進行嚴格要求,可以采取以下幾點措施:第一在電纜線外部用金屬絲纏繞,屏蔽外界不良信號。第二在網(wǎng)線中架設(shè)避雷設(shè)備,從而提升網(wǎng)絡(luò)的抵抗外部襲擾的能力。自動化設(shè)備主要應用于變電站和供電系統(tǒng)中,通常情況下會應用在高壓側(cè)線路或電容器保護,下面簡要介紹一下變電站繼電器保護:首先需要保護線路即通常所說的三段式保護,分別為電流速斷、限時速斷、過載保護。然后就是電容器保護主要包括過壓和失壓保護。目前電力系統(tǒng)中自動化設(shè)備無論是技術(shù)水平還是制作工藝還十分落后,需要科研工作者在這方面給予高度重視。繼電器保護裝置在電力系統(tǒng)中具有較大作用,且工作可靠性和穩(wěn)定性是保證整個電力系統(tǒng)安全供電的基礎(chǔ)。圖3為自動延時繼電器的圖形
3對電力系統(tǒng)繼電保護的自動化創(chuàng)新
現(xiàn)代社會發(fā)展步伐十分迅速,對繼電器保護提出了更高的要求,因此對繼電器保護自動化控制是十分必要的。繼電器自動化控制方法一定要與時俱進,在充分結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的情況下,不斷提升其靈敏性、可靠性。現(xiàn)階段,計算機網(wǎng)絡(luò)在人們的生活中占有十分重要的地位,且其發(fā)展空間巨大,將計算機系統(tǒng)應用在繼電器保護中可以實現(xiàn)高可靠性和高自動化。本文提出的繼電保護自動化創(chuàng)新就是結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù),對檢測設(shè)備是否發(fā)生了故障有較強的科學性和可信性。經(jīng)過大量的實踐發(fā)現(xiàn)將計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的功能應用在繼電器保護中是一項創(chuàng)新性極佳的成果,它對發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)隱藏故障、處理故障等方面具有積極的作用。所以完善設(shè)備的各項功能需要充分結(jié)合計算機技術(shù),以保障繼電器故障處理的準確性和科學性。總之,電力網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化可以有效提升輸電和用電的可靠性,保證供電質(zhì)量和供電效率。只有提升繼電保護裝置的質(zhì)量才能夠充分發(fā)揮其在電力系統(tǒng)中的作用,使系統(tǒng)一直處于穩(wěn)定狀態(tài),不會因為發(fā)生故障導致人們的生命或財產(chǎn)安全受到威脅。圖4為具體的繼電器設(shè)計圖例。
4案例分析
2015年,湖南某地區(qū)電網(wǎng)因繼電保護誤動作、安全穩(wěn)定控制裝置拒動等原因引發(fā)一起重大電網(wǎng)事故,導致該地區(qū)電網(wǎng)5條500kV線路和5條220kV線路跳閘、32臺發(fā)電機組退出運行。導致華中東部電網(wǎng)與川渝電網(wǎng)解列,該電網(wǎng)與南下的電網(wǎng)直流閉鎖、與該電網(wǎng)解列。繼電器保護出現(xiàn)誤動作給整個電網(wǎng)帶來了巨大的影響,因此繼電器保護自動化策略十分重要。
5結(jié)束語
在我國的電力系統(tǒng)中繼電保護是一個十分重要的部分,將自動化策略應用在繼電器保護中有積極作用。目前社會的發(fā)展對繼電器保護工作要求不斷提升,為此加快保護裝置的創(chuàng)新工作是確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行、避免大面積停電的重要措施。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);配電;自動化;管理
中圖分類號: F416 文獻標識碼: A
一、前言
實現(xiàn)電力系統(tǒng)中的配電自動化,既是新時代下社會各項事業(yè)不斷發(fā)展的要求,也是電力系統(tǒng)不斷完善改進的必然經(jīng)過。在對配電自動化及其管理方面展開討論之前,需要首先了解其概念及內(nèi)容,及推行的難點所在。
二、配電自動化概念及內(nèi)容
1.配網(wǎng)自動化概念
利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合,將配電網(wǎng)在正常及事故情況下的檢測、保護、控制、計量和供電部門的工作管理有機地融合在一起,集成了配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)、配電地理信息系統(tǒng)、饋線自動化、變電站自動化、需求側(cè)管理、調(diào)度員仿真調(diào)度、故障呼叫服務(wù)系統(tǒng)和工作管理等一體化的綜合自動化系統(tǒng),改進供電質(zhì)量,與用戶建立更密切互動的關(guān)系,力求供電經(jīng)濟性最好,企業(yè)管理更為有效。配電自動化系統(tǒng)比輸電網(wǎng)自動化系統(tǒng)簡單而且投資少,其實正好相反。
2.配電自動化的內(nèi)容
(一)變電站自動化。發(fā)展變電站綜合自動化也是當前城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)和改造的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一。變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié), 它擔負著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的繁重任務(wù), 對電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟運行起著舉足輕重的作用。尤其是現(xiàn)在大容量發(fā)電機組的不斷投運和超高壓遠距離輸電和大電網(wǎng)的出現(xiàn), 使電力系統(tǒng)的安全控制更加復雜,如果仍依靠原來的人工抄表、記錄、人工操作為主,依靠原來變電站的舊設(shè)備,而不進行技術(shù)改造的話,必然沒法滿足安全、穩(wěn)定運行的需要, 更談不上適應現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的需求。
(二)饋線自動化。饋線自動化是指配電線路的自動化。包括配電網(wǎng)的高壓、中壓和低壓三個電壓等級范圍內(nèi)的線路自動化。它是指從變電站的變壓器二次測出線口到線路上的負荷之間的配電線路。等級饋線自動化有其自身的技術(shù)特點, 從結(jié)構(gòu)到一次、二次設(shè)備和功能,與高、中壓有很大的區(qū)別。饋線自動化系統(tǒng)的功能有:數(shù)據(jù)采集、處理系統(tǒng)具有控制操作、事故告警、報表、圖形、數(shù)據(jù)庫管理功能;負荷管理系統(tǒng)具有實時監(jiān)測電網(wǎng)負荷情況,控制饋線負載,在配電網(wǎng)緊急情況下,對用電負荷進行監(jiān)控,進行削峰、填谷,使電網(wǎng)負荷趨于平衡。電網(wǎng)事故情況下,自動切除、隔離故障區(qū),完成非故障區(qū)域的恢復送電和重要負荷的轉(zhuǎn)帶及網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。
三、配電自動化系統(tǒng)的難點
1.配電自動化系統(tǒng)的測控對象為進線變電站、小區(qū)變電所、配電變電所、分段開關(guān)、并補電容器、用戶電能表和重要負荷等,因此站點通常要有成百上千甚至上萬點之多。這不僅對于系統(tǒng)組織會帶來較大的困難,而且在控制中心的計算機網(wǎng)絡(luò)上處理這么大量的信息,也是很不容易的,即使在圖形工作站上,要想較清晰地展現(xiàn)配電的運行方式,就必須下更大的功夫。對于配電自動化系統(tǒng)的后臺控制主機無論從硬件上還是軟件上,較輸電網(wǎng)自動化系統(tǒng)都有高得多的要求。
2.配電自動化系統(tǒng)中的站端設(shè)備具有更高的可靠性,因為配電自動化系統(tǒng)中有大量的站端設(shè)備不能工作在室內(nèi)環(huán)境,因其工作環(huán)境惡劣對于這樣的設(shè)備要考慮防雨、散熱、防雷等因素。
3.由于配電自動化系統(tǒng)的站端設(shè)備數(shù)量非常多,會大大增加通信系統(tǒng)的建設(shè)復雜性,從目前成熟的通信手段看,沒有一種方式能夠單獨滿足要求,因此往往綜合采用多種通信方式,并且通常采取多層集結(jié)的方式來減少通道數(shù)量和充分發(fā)揮高速信道的能力,這樣就更增加了通信系統(tǒng)的難度。此外,在配電自動化系統(tǒng)內(nèi)眾多的站端設(shè)備中既有容量較大的開閉所 RTU和變電站 RTU,又有容量小的現(xiàn)場 RTU,而且對于現(xiàn)場 RTU往往還有設(shè)置定值、故障錄波等更復雜的要求。
四、配電網(wǎng)自動化技術(shù)對工作模式的影響
1.隔離開關(guān)的故障處理
在電力系統(tǒng)中,隔離開關(guān)的主要功能是確保高壓設(shè)備檢修時的安全性。在高壓設(shè)備檢修時,要將所檢修的設(shè)備與其他帶電線路和設(shè)備斷開,給檢修人員提供絕緣的空間,以確保檢修人員的人身安全。隔離開關(guān)能起到斷電的作用,它是在變電站、輸配電線路中與斷路器配合使用的設(shè)備。但是,經(jīng)過一段時間的運行之后,可能會使隔離開關(guān)發(fā)生故障,那么就要及時地對故障進行檢修,一般隔離開關(guān)常見的故障有拒分合故障、控制回路故障、發(fā)熱故障以及銹蝕故障等。拒分合故障一般是由于傳動部件的卡澀和銹蝕所引發(fā),所以必須增加對傳動部件的保養(yǎng)和維護,定期的進行清洗和上油,并及時地更換損壞的部件。
2.調(diào)度運行的自動化
現(xiàn)今社會,用電的需求不斷擴大,導致電網(wǎng)容量增加,設(shè)備數(shù)量增多,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也變得十分復雜。由于設(shè)備定期的檢修以及更換,使得設(shè)備停電檢修的工作量大大增加,運行方式也隨之改變。為了確保供電的可靠性和穩(wěn)定性,實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化技術(shù),利用計算機、網(wǎng)路等先進自動化技術(shù)解決調(diào)度運行工作,使電網(wǎng)調(diào)度自動化,在電網(wǎng)的實時監(jiān)控、故障處理、負荷預測和電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行等方面,有著重要的作用。
3.潮流計算的應用
在運行的電力系統(tǒng)中,可以利用潮流計算來進行預知。當電源以及負荷發(fā)生改變,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也發(fā)生改變時,就要研究和分析網(wǎng)絡(luò)中的所有母線的電壓是否能夠確保在允許的范圍之內(nèi),每個元件是否有可能發(fā)生負荷進而影響系統(tǒng)的安危。這就可以通過潮流計算,檢測制定的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案是否可以達到運行方式的要求,倘若計算結(jié)果符合未來供電負荷增長的要求,就可以確保此方案的安全性,倘若不符合,就必須重新制定網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案。
五、配電自動化管理
1.安全管理
實施電力系統(tǒng)配電自動化的安全管理,是為了能夠使配電系統(tǒng)在發(fā)生故障之后所造成的影響降到最低。當發(fā)生了永久性故障的時候,首先應該辨識并且隔離發(fā)生故障的線路段,進而及時的重新構(gòu)建配電系統(tǒng),使非故障段能夠在最短的時間之內(nèi)恢復正常的供電。當一條線路的某個段發(fā)生故障的時候,饋電線斷路器將自動跳閘并且自動重合一定次數(shù),如果故障消失則能夠重合成功,如果是永久性故障,饋電線斷路器將再次跳開并且鎖定在斷開位置。電力系統(tǒng)的配電自動化系統(tǒng)通過對故障電流分布信息的分析,能夠推求出故障的具置,而在電源已經(jīng)切斷的基礎(chǔ)條件下,能夠自動的打開有關(guān)的分段刀閘將故障段直接的實施隔離。
2.信息管理
對于電力系統(tǒng)配電自動化的管理來說,開展信息管理工作是整個配電自動化系統(tǒng)的基本功能,因為只有實施了信息管理,相關(guān)的信息才能夠有效的被連續(xù)的采集并且更新。而信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成是一個不斷更新的、緊緊跟蹤配電系統(tǒng)狀態(tài)的數(shù)據(jù)庫,所以必須是配電系統(tǒng)的一個完整的、準確的以及及時記錄;配電調(diào)度員或者是任何一項自動化功能都能夠方便的存取數(shù)據(jù)。
3.加速電網(wǎng)建設(shè)的步伐
按照電網(wǎng)的規(guī)劃,優(yōu)先安排增加電網(wǎng)傳輸容量、提高電網(wǎng)安全和供電質(zhì)量的項目,優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu),滿足合理的變壓器容載比的要求。城市配電網(wǎng)要實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),提高互供能力。積極采用配電自動化技術(shù)。實施環(huán)網(wǎng)供電,饋線自動化,縮短故障隔離時間,縮小停電范圍。對已經(jīng)形成的配電網(wǎng)絡(luò)應積極合理的裝設(shè)線路分段設(shè)備、重合設(shè)備。
六、結(jié)束語
社會的不斷發(fā)展,對于電力系統(tǒng)的配電自動化需求將會越來越高,只有未雨綢繆,積極進行相關(guān)研究,并制定出切實可行的提升措施,才能保證電力系統(tǒng)對各項需求的滿足,才能更好地提升人們的生活水平,構(gòu)造現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)。
參考文獻:
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1.1電氣自動化系統(tǒng)維護簡易
當前電氣自動化的系統(tǒng)構(gòu)成主要技術(shù)支撐點仍然是微軟的Inter-netExplore、WindowsNT,這些技術(shù)擁有非常標準的執(zhí)行語言以及相應的操作規(guī)范,在該項技術(shù)發(fā)展的過程中逐步建立了標準的平臺。由于電氣自動化系統(tǒng)越來越多的得到廣泛的使用,該系統(tǒng)也被越來越多的企事業(yè)單位采用,因此隨著科技的飛速發(fā)展,電氣自動化系統(tǒng)的維護過程也變的越來越簡單方便,系統(tǒng)的操作界面也得到了極大的改善。
1.2分布式控制應用
分布式控制系統(tǒng)在實際應用中往往被稱為分散控制系統(tǒng),系統(tǒng)可集中進行管理、收集數(shù)據(jù)和集中控制自動控制系統(tǒng),同時還可以在生產(chǎn)過程中用數(shù)臺計算機分別控制多個回路。電氣自動化系統(tǒng)的目的就是為了達到對每個運行的組成單元部分進行有效管理和調(diào)控,同時還要兼顧好設(shè)備與線路之間、設(shè)備與設(shè)備之間的相互關(guān)系,所以分布式控制系統(tǒng)的應用在電氣自動化系統(tǒng)中的地位非常重要。
1.3IEC61131標準使編程接口標準化
在IEC61131標準頒布之前的最初階段每個生產(chǎn)廠家都有自己企業(yè)的執(zhí)行標準,每個廠家的每種元器件不論是使用范圍、功能還是型號都有著巨大的區(qū)別和不同,因此造成標準互不通用,元器件市場非常混亂,設(shè)備之間也不能夠相互匹配組合使用,對設(shè)備進行統(tǒng)一管理維護也就更是無從談起。在IEC61131標準頒布之后,這一行業(yè)中有了行業(yè)執(zhí)行標準,因此無論是何廠家所生產(chǎn)的元器件均可以以最佳的組合進行匹配,極大的提高了生產(chǎn)效率。
2電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用
2.1計算機技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化應用
計算機的出現(xiàn)對人類社會的進步起到了巨大的促進作用,而電力系統(tǒng)中采用計算機控制技術(shù)對電力系統(tǒng)的發(fā)展也做出了巨大的貢獻。計算機技術(shù)的發(fā)展速度日新月異,其在電力系統(tǒng)中的眾多關(guān)鍵環(huán)節(jié)中都發(fā)揮著重要的作用,例如發(fā)電、變電、輸電以及配電等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此也就促進了電力系統(tǒng)的電氣自動化技術(shù)的飛速發(fā)展。
2.2智能電網(wǎng)技術(shù)的應用
智能電網(wǎng)技術(shù)是指由計算機技術(shù)與電力系統(tǒng)自動化技術(shù)有機結(jié)合而形成的一個面向全局的智能控制技術(shù),它涵蓋了輸電、變電、配電、用戶、發(fā)電及調(diào)度的每個環(huán)節(jié),智能電網(wǎng)技術(shù)是一個非常典型的技術(shù)。而在計算機技術(shù)中被廣泛應用的一個技術(shù)便是細心管理系統(tǒng)。計算機技術(shù)系統(tǒng)納入了很多穩(wěn)定控制系統(tǒng)、變電站自動化系統(tǒng),同時一樣的還有諸如調(diào)度柔流輸電以及自動化系統(tǒng)等。智能電網(wǎng)的最初原形在某種程度上就可以認為是數(shù)字化的電網(wǎng)建設(shè),這一前期鋪墊過程也可歸于為我國建設(shè)智能電網(wǎng)所做的預備建設(shè)。智能電網(wǎng)的通信技術(shù)又是智能電網(wǎng)中比較典型的技術(shù),當然也離不開計算機技術(shù)作為技術(shù)支撐,需要應用現(xiàn)代最先進的網(wǎng)絡(luò)通信專業(yè)技術(shù),需要擁有可靠性、雙向性、實時性等等特點,并且這一系統(tǒng)是完全靠計算機技術(shù)而存在的,同時還兼具信息管理的功能。
3電氣自動化技術(shù)發(fā)展趨勢
我國雖然現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的電氣自動化技術(shù)發(fā)展迅速,但是與國外相比在我國起步較晚,因此很多技術(shù)及研發(fā)水平與國外很多方面還存在著巨大的差距。這也就要求我國在借鑒和學習國外電力系統(tǒng)電氣自動化技術(shù)的同時,還要客觀實際的結(jié)合我國電力系統(tǒng)的實際情況,不斷的研究和開發(fā)適合我國國情及發(fā)展需求的電氣自動化系統(tǒng)。
3.1保護、控制、測量一體化
根據(jù)專業(yè)分工、人員配置、運行體制角度出發(fā),目前我國的的自動化系統(tǒng)采用較多的是保護相對獨立而站內(nèi)監(jiān)控收集數(shù)據(jù),從而提供詳細的分析結(jié)果和處理結(jié)果。將測量、控制及保護有機的結(jié)合在一起可以更加完美的實現(xiàn)設(shè)備無重復配置、技術(shù)合理性、維護工作量變繁為簡及未來快速發(fā)展趨勢。測量、控制及保護的信息來源全部都是來自于現(xiàn)場,測量和控制一般采集的是電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)等信息,設(shè)計要求測量范圍較窄,對其精度的要求較高,數(shù)值一般在測量額定值左右浮動,保護主要收集一次設(shè)備的異常狀態(tài)故障的信息,測量范圍則比較寬,常規(guī)定按額定值參考,因此其精度也較低。CPU(總控)單元只接受由當?shù)厣衔粰C或遠方輸出的控制命令,通過規(guī)定的校核之后便可直接進行動作到保護回路,這樣一來就免去了遙控執(zhí)行、遙控輸出等等步驟,提高了可靠性,也簡化了設(shè)備。同時這些裝置的運行可靠性必須達到要求。這也就要求在設(shè)計、運行、制造及管理各個部門之間突破原有專業(yè)界限,相互配合從而適應各種變化。
3.2國際標準的應用
經(jīng)過多年的發(fā)展,IED電力自動化方面也得到了長足的進步和被廣泛的采用。國際電工委員會制定了IEC61850國際標準,目的是為了使不同廠家所生產(chǎn)的IED設(shè)備的信息相互之間可以無障礙操作以及實現(xiàn)信息共享,使得廠站電氣電氣自動化系統(tǒng)成為可持續(xù)開發(fā)系統(tǒng)。同時我國為了與國際標準接軌,我國已經(jīng)展開了基于國際標準的電氣電氣自動化系統(tǒng)的研發(fā)計劃,因此我們有理由相信這也是未來自動化系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。
3.3以太網(wǎng)技術(shù)的興起
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護;自動化裝置
中圖分類號:F407.61 文獻標識碼:A 文章編號:
我們常說的繼電保護具體的指,針對電力體系中可能產(chǎn)生的各類異常情況或者故障問題等開展的檢測活動,對運行中電力系統(tǒng)的設(shè)備和線路,在一定范圍內(nèi)經(jīng)常監(jiān)測有無發(fā)生異常或事故情況,從而發(fā)出報警信號,并能發(fā)出跳閘命令或信號的自動裝置,或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施。如果電力系統(tǒng)發(fā)生故障,比如短路或者是過載運行等,此時裝置應確保可以及時傳遞信號,除此之外還要做好對系統(tǒng)中其他的設(shè)備以及裝置的故障范圍的控制工作,或者是直接除掉故障。通常,電力i型同不會產(chǎn)生故障,因此該裝置使用的時機并不多。該裝置和傳統(tǒng)意義上的裝置相比,它能有效地進行實時的檢測以及控制設(shè)備的各個運行數(shù)據(jù),同時還能有效地做好遠程控制工作,所以它是一種時間較長的帶電進行工作的裝置設(shè)備。
1.變電站綜合自動化概述
所謂變電站綜合自動化,是指將變電站的二次設(shè)備,包括:測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護、自動裝置和遠動裝置等進行的功能重新組合、設(shè)計的優(yōu)化處理,并結(jié)合先進的計算機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)以及信號處理技術(shù),對全站主要的設(shè)備、(輸)配電線路進行自動監(jiān)視、測量、控制、保護、調(diào)度通信等,是一個具有綜合功能的計算機監(jiān)控系統(tǒng)。變電站綜合自動化系統(tǒng)特點:功能綜合化、結(jié)構(gòu)微機化、操作監(jiān)視屏幕化、運行管理智能化等,變電站綜合自動化系統(tǒng)使得變電站小型化、智能化、廣泛化、安全化成為可能、并使得經(jīng)濟運行得以實現(xiàn)。
2 繼電保護的基本要求與應用
2.1 繼電保護裝置的任務(wù)和基本要求
什么是繼電保護的任務(wù)呢?我們將電力系統(tǒng)中繼電保護的任務(wù)分為兩個大方面,一方面是在故障發(fā)生時以及電力系統(tǒng)的運行過程產(chǎn)生異常反映時將信息盡快的傳遞出去,而且可以及時除掉故障;另一方面當系統(tǒng)正常運行是,可以全面的對設(shè)備相關(guān)的各個工作狀態(tài)進行監(jiān)視,它可以有效地作為工作人員判定系統(tǒng)運行是否安全的根據(jù)。
關(guān)于此項內(nèi)容,有繼電保護系統(tǒng)正常運行幾點值得注意的基本技術(shù)要求和實踐要求。
2.1.1 靈敏性
繼電保護系統(tǒng)的靈敏性實際上就是指當電力系統(tǒng)在發(fā)生系統(tǒng)維護范圍內(nèi)的故障等的過程中,能夠通過靈敏系數(shù)有效的反應。通常確保設(shè)備在使用時有合理的靈敏度,這樣可以更好地地確保系統(tǒng)的運行安全。
2.1.2 可靠性
當在規(guī)定的范圍之內(nèi),產(chǎn)生了在其應該動作之內(nèi)的故障時,裝置不應該拒絕動作。然而在任意的不是它的動作范圍內(nèi)的情況之下時,裝置不該誤動作操作。
2.1.3 快速性
通常為了防止故障蔓延,降低危害,盡快的恢復系統(tǒng)電壓,提高問題定性能,當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,裝置應確保動作快速,及時切除。
2.1.4 選擇性
為保證最大限度地向無故障部分繼續(xù)供電,在設(shè)計和運行時都必須要在可能的最小區(qū)間切除故障,即首先由距故障點最近的斷路器動作切除故障線路,盡量減小停電范圍,保證系統(tǒng)中無故障部分仍能正常運行。
2.2 保護裝置的應用
裝置有非常廣的適用范圍。最主要的是用到供電系統(tǒng)以及變電站中。一般是起到保護系統(tǒng)的電路以及電容器等的作用。裝置應用主要額包括以下幾點。第一線路保護:一般采用二段式或三段式電流保護,其中一段為電流速斷保護,二段為限時電流速斷保護,三段為過電流保護。第二,母聯(lián)保護:需同時裝設(shè)限時電流速斷保護和過流保護。第三,主變保護:包括主保護和后備保護,主保護一般為重瓦斯保護、差動保護;后備保護為復合電壓過流保護、過負荷保護。最后一點,電容器保護:包括過流保護、零序電壓保護、過壓保護及失壓保護。目前,我國的自動化的保護裝置還處于發(fā)展成熟期,不管是功能或者是技術(shù),每個生產(chǎn)單位都有其獨特的工藝,所以裝置沒有統(tǒng)一的使用范圍的相關(guān)劃分,而且沒有對使用的范圍進行界定,雖然方法不一樣,但是它們的目的是相同的,都是為了保證系統(tǒng)運行安穩(wěn)。
3.系統(tǒng)構(gòu)成
以電網(wǎng)角度來分析電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)信息獲取的途徑,將電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和參數(shù),是調(diào)度中心獲取;而一次設(shè)備運行狀態(tài)和輸送潮流,則是由EMS 系統(tǒng)實時監(jiān)控獲取得;通過調(diào)度下令,由現(xiàn)場執(zhí)行獲取保護裝置的投退信息,因此,調(diào)度管理能從系統(tǒng)中獲取信息,并且將變電站監(jiān)控系統(tǒng)進行執(zhí)行情況檢驗;并且對裝置故障進行保護以及異常監(jiān)控,微機保護裝置處能收集這些信息;電網(wǎng)故障信息,通過微機保護及微機故障錄波器處理后獲得。因此,不難理解,實現(xiàn)變電站繼電保護綜合自動化系統(tǒng)的信息資源是相當豐富的。
4.電網(wǎng)出現(xiàn)故障的問題所在
相比傳統(tǒng)電磁繼電保護裝置,綜合自動化的繼電保護,是微機型繼保裝置,因此具有以下特點:保護裝置功能豐富、設(shè)備技術(shù)領(lǐng)先、邏輯回路動作操作簡單,可靠性相對于傳統(tǒng)保護裝置較高,并且調(diào)試靈敏,操作簡易方便等優(yōu)勢。因此,微機型繼保裝置能取代傳統(tǒng)變電站預警信號、儀表監(jiān)測以及員工輪流值班等復雜的工作模式,并能很好的實現(xiàn)遠程監(jiān)控,并建立在 GPS 衛(wèi)星技術(shù)基礎(chǔ)上,具有及時報警故障錄波等功能,很大意義上,使得電力系統(tǒng)出現(xiàn)的故障問題得到解決。但就當前的使用情況,現(xiàn)代化電網(wǎng)、綜合自動化變電站使得繼電保護全方位的功能復雜化要求越來越多。比較電磁型保護,微機裝置在對抗干擾、防雷擊、適應工作環(huán)境、電源電壓等外部條件上要求較高。并且在變電站遠方后臺監(jiān)控上,還有待進一步的研究,如,改進繼電保護的管理、改善繼保設(shè)備設(shè)計、維護的方法,去補充、完善綜合自動化變電站的功能,加大電網(wǎng)安全性、穩(wěn)定性。
5.出現(xiàn)故障的處理方案
對微機保護裝置進行試驗時,需要注意幾方面:第一,儀器儀表的應用上:萬用表、電壓表、示波器等獲取電壓信號的設(shè)備儀器都需要選擇較高輸入阻抗的設(shè)備。第二,試驗操作上:獨立分開的供電電源系統(tǒng),試驗電源則必須滿足三相為正序和對應電壓,與此同時,還需要嚴格檢查正弦波及中性線工作良好。在實踐中,可以采取以下的處理方法:
5.1逆序檢查
該方法主要是用在保護裝置產(chǎn)生誤動時,如,使用微機事件記錄、故障錄波難以在較短的時間內(nèi)找出事故發(fā)生的原因時,就需要根據(jù)事故發(fā)生的結(jié)果,逐級的查找,直到查出根源為止。
5.2順序檢查法
此方法廣泛的應用在微機保護出現(xiàn)拒動或者邏輯問題產(chǎn)生時,傳統(tǒng)的檢驗調(diào)試手段獲取故障根源較難,可以根據(jù)外部檢查、絕緣檢測、定值檢查、電源性能測試、保護性能檢查等順序進行。
5.3運用整組試驗法
這種方法檢測的目的在于檢查保護裝置動作邏輯、動作時間,并且能在較短時間內(nèi)處理產(chǎn)生的事故,并根據(jù)事故對問題的根源進行判斷,還可以結(jié)合以上方法進行檢查。
總之,實現(xiàn)綜合自動化改造和加強繼電保護技術(shù)處理問題上,對實現(xiàn)安全性、穩(wěn)定性強的運行環(huán)境,還需要在今后的實踐中不斷的探索總結(jié)經(jīng)驗。
參考文獻
[1]顏俊,劉沛,苗世洪.無線網(wǎng)絡(luò)在變電站自動化應用[J].電力自動化設(shè)備,2005,04.
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);自動化;技術(shù)應用
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
引言:
電力系統(tǒng)自動化是針對電力的二次系統(tǒng)而言,指的是利用各類不同的能夠進行自動檢測,控制以及決策功能的裝置,同時利用信號系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對電力系統(tǒng)各元器件,電力全系統(tǒng)或者布局系統(tǒng)進行遠程或者就地監(jiān)控,調(diào)節(jié),控制以及協(xié)調(diào),從而保證電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運行,從而為人們的生產(chǎn)生活提供高質(zhì)量的電能。基于此,實現(xiàn)電力在生產(chǎn),供應等環(huán)節(jié)的穩(wěn)定,安全,及時可持續(xù)性是電力系統(tǒng)自動化的目標,同時,電力系統(tǒng)的自動化也是實現(xiàn)電力系統(tǒng)提高效率,降低成本,實現(xiàn)電力生產(chǎn)的一體化,自動化,節(jié)約化的核心。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定,高效,可持續(xù)是電力系統(tǒng)自動化的終極目標。
一、電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的工作流程與控制要求
在各個領(lǐng)域中電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的應用都非常廣泛,伴隨計算機技術(shù)的不斷普遍,電力系統(tǒng)已經(jīng)不再是單一的控制與管理,而是通過自動化技術(shù)把各個領(lǐng)域的技術(shù)進行結(jié)合,實現(xiàn)電力系統(tǒng)的管理、控制及優(yōu)化。
1. 電力系統(tǒng)的自動化基本的工藝流程
在電力系統(tǒng)的中心地帶的控制中心裝設(shè)現(xiàn)代化的中心控制計算機,以其為中心,向四周輻射網(wǎng)絡(luò),而構(gòu)成1 個完整的立體化的覆蓋網(wǎng)絡(luò),從而實現(xiàn)全面且暢通的信息的傳達和指令的傳輸[2]。中心控制計算機的主要任務(wù)是負責總體的調(diào)節(jié)控制,而一些監(jiān)控設(shè)備則是主要負責各種操作的自動化。以此為基礎(chǔ),組成以控制部件做為中心,將各種軟件進行結(jié)合使用,以變大控制范圍與不斷的深化自動化的程度。在電力系統(tǒng)的綜合自動化過程中,一般運用分層控制的操作控方式,以實現(xiàn)系統(tǒng)運行的合理、經(jīng)濟與可靠[3]。
2. 電力系統(tǒng)的自動化控制的一般要求
2.1 快速而準確的收集、檢測和處理一些電力系統(tǒng)中的各個元器件或者系統(tǒng)的相關(guān)運行的參數(shù);
2.2 通過電力系統(tǒng)的自動化的實際的運行狀態(tài)和系統(tǒng)的各種元件的技術(shù)、安全和經(jīng)濟節(jié)能的整體要求,為各個設(shè)備的運行操作者提供一些調(diào)控的策略,或者對相關(guān)的元件進行直接的調(diào)控;
2.3 電力系統(tǒng)的自動化調(diào)節(jié)控制不僅能有效地節(jié)約人力資源、減輕操作人員的勞動強度,且能延長一些設(shè)備的壽命,大大降低電力系統(tǒng)的安全事故的發(fā)生,全面的改善與提高電力系統(tǒng)設(shè)備的運行性能,尤其在事故發(fā)生時,能及時有效的避免連鎖的事故和大面積停電事故的發(fā)生;
2.4 實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)的各個層次、局部系統(tǒng)和各元件之間的綜合協(xié)調(diào),為電力系統(tǒng)找尋最優(yōu)質(zhì)供電、經(jīng)濟和安全節(jié)能的運行方式。
二、電力系統(tǒng)自動化新技術(shù)的應用
隨著科技的飛速發(fā)展,電力系統(tǒng)越來越多的自動化新技術(shù)被應用于生產(chǎn)中。電力系統(tǒng)智能化控制技術(shù)。電力系統(tǒng)自動化技術(shù)主要經(jīng)歷了以下幾個方面的發(fā)展歷程。第一階段,基于傳遞函數(shù)單輸出單輸入控制時期;第二階段,基于線性最優(yōu)化控制,非線性控制以及多機協(xié)調(diào)控制時期;第三階段,智能化控制時期。作為一個動態(tài)的系統(tǒng),無疑電力系統(tǒng)具有變參數(shù),強非線性的特征,智能控制在電力系統(tǒng)尤其是新興的電力系統(tǒng)工程中有著越來越重要的應用。電力系統(tǒng)自動化智能控制技術(shù)將越來越多的應用于多機系統(tǒng)的靜止無功發(fā)生器控制,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)勵磁,快關(guān)綜合控制系統(tǒng)等方面。
第二,實現(xiàn)對變壓器設(shè)備在線監(jiān)控。隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展,我國電網(wǎng)的規(guī)模日益增加,同時電力系統(tǒng)的容量也在越來越大。因此,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行對人們的生產(chǎn)和生活有著至關(guān)重要的影響,這些對電力設(shè)備正常工作的要求也越來越高。基于此,供電企業(yè)的重要任務(wù)之一就是保證電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定與可靠,同時使得設(shè)備故障降低。電力系統(tǒng)中,電力設(shè)備可靠性與設(shè)備故障損耗降低的保障措施主要是通過對設(shè)備進行檢修。電力系統(tǒng)設(shè)備的檢查以及修理都屬于設(shè)備檢修的范疇。通常情況下,電力系統(tǒng)電器設(shè)備進行檢修包括檢修故障,狀態(tài)檢修以及定期檢修幾個階段。電力系統(tǒng)實現(xiàn)電器設(shè)備的狀態(tài)檢修其前提是對設(shè)備進行實時監(jiān)測,及時全面準確的把握設(shè)備的運行狀態(tài),同時能夠?qū)⒃O(shè)備運行狀態(tài)的參數(shù)和設(shè)備的變化趨勢進行預測,這樣能夠?qū)⒃O(shè)備可能存在的故障進行分析。
第三,電力系統(tǒng)微機實時保護系統(tǒng)。隨著我國電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的不斷發(fā)展,微機保護裝置越來越多的應用于電力系統(tǒng)中,電力系統(tǒng)要求微機保護裝置具有高可靠性,高實時性與高擴展性,同時,電力系統(tǒng)要求微機保護裝置的通信能力強大,人機交互界面友好。基于此,不但電力系統(tǒng)微機保護系統(tǒng)不但要求有較高的硬件設(shè)施,同時也對嵌入式軟件要求不斷提高,因此,電力系統(tǒng)微機保護系統(tǒng)采用嵌入式實時操作系統(tǒng),不但能夠多任務(wù)的高效優(yōu)先級管理,同時具有非常大的可移植性和擴展性,提高了電力系統(tǒng)自動化的控制效率。目前,越來越多的電力系統(tǒng)微機保護裝置被應用于電力系統(tǒng)自動化中,當前微機保護中通常采用RIOS,確保電力系統(tǒng)自動化的可靠性與及時性。對于電力系統(tǒng)自動化繼電保護來說,首要問題是實時性問題。這是由于一旦發(fā)生事故,電網(wǎng)穩(wěn)定性安全性會在事故后的瞬間(幾十到幾百毫秒)遭受威脅,因此,當穩(wěn)定控制措施發(fā)生延遲時,不但不能夠起保護作用,還有可能造成其他安全問題,從而使得電力系統(tǒng)遭受損失。電力系統(tǒng)自動化保護實時性不但包括數(shù)據(jù)實時性,同時也指的是對數(shù)據(jù)的分析,處理等的實時性。嵌入式技術(shù)不但能夠?qū)ν饨绲氖录M行預測,同時也能夠在有限時間內(nèi)做出反應。電力系統(tǒng)自動化采用RTOS,一方面能夠?qū)贸绦蜻M行分解,同時能夠進行監(jiān)控進程的開啟,對系統(tǒng)中各個程序進行監(jiān)控,一旦電力系統(tǒng)中出現(xiàn)了異常的情況,那么就能夠自動在UNIX 在中自動終止問題,同時通過對另外進程的調(diào)用修復問題,因此,采用RTOS 能夠使得電力系統(tǒng)自動化的可靠性大幅度提高。另外,由于當前電力系統(tǒng)自動化嵌入式系統(tǒng)開發(fā)語言采用了C 或者C++ 語言,具有非常好的靈活性,因此,其擴展性強,同時采用了模塊化設(shè)計,當模塊出現(xiàn)問題時,僅僅更換相應的模塊,就能夠解決問題。
三、電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展前景
隨著我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展,我國電力系統(tǒng)自動化在控制策略上的發(fā)展方向為智能化與最優(yōu)化;而微型機與遠程通信則是電力系統(tǒng)自動化控制手段的發(fā)展方向。具體來說,建立全面的DMS 系統(tǒng),利用DMS 系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)電氣的管理水平;同時適應現(xiàn)代化電力系統(tǒng)的發(fā)展,優(yōu)化電氣設(shè)備保護,從而使得發(fā)生大面積停電故障的事故減少甚至消除,使得電力系統(tǒng)的可靠性提高;改變目前變電站操作方式與值班方式,實現(xiàn)真正的變電站無人值守管理方式。電力系統(tǒng)自動化的重要特征就是數(shù)據(jù)共享,對于SCADA 來說,由于繼電保護與SCADA的多項數(shù)據(jù)相同,因此基于分布式的變電站SCADA 集成到微機保護中,從而實現(xiàn)在同一硬件平臺監(jiān)控與保護的共享,實現(xiàn)了電力系統(tǒng)自動化的經(jīng)濟性。
結(jié)束語:
總之,電力系統(tǒng)的綜合自動化發(fā)展是綜合性的整體推進的過程。對于中國現(xiàn)今階段電力需求量大、電網(wǎng)的建設(shè)比較復雜和電力系統(tǒng)綜合自動化的改革開始比較晚等特點來說,電力系統(tǒng)綜合自動化在追趕先進技術(shù)的同時,也必須注重對傳統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備的改造,這樣才能使電力系統(tǒng)綜合自動化早日全面實現(xiàn)。
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關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);自動化技術(shù);網(wǎng)絡(luò)通信;電腦技術(shù)
中圖分類號:F406 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)06-0068-02
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,科技水平的進步,自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中越來越重要。自動化正常建設(shè),對社會經(jīng)濟的發(fā)展起到一定的促進作用,能夠有效地保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運行。利用現(xiàn)代的電力系統(tǒng)自動化技術(shù),對電力系統(tǒng)實行整體的管理與監(jiān)控,不僅對系統(tǒng)的可靠性有所提高,而且更能保障電力系統(tǒng)的安全,把光電式電力互感器、電力一次設(shè)備在線狀態(tài)檢測、光電互感器技術(shù)相關(guān)的二次設(shè)備、智能電力一次設(shè)備等技術(shù)綜合運用,對電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展有非常大的益處。
1 電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的概念
電力系統(tǒng)自動化運用分層控制的方法,在控制所、變電站、調(diào)度所和發(fā)電廠之間形成組織分層,根據(jù)管轄功能的范圍,進行調(diào)控和分擔,從而實現(xiàn)電力系統(tǒng)的合理、可靠、安全運行。自動化技術(shù)是一門綜合性的技術(shù),它與計算機技術(shù)、自動控制、控制論、電子學、信息論系統(tǒng)工程、液壓氣壓技術(shù)等的關(guān)系都十分密切。在調(diào)控中心的計算機中,電力系統(tǒng)自動化向四周輻射網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),通過發(fā)電廠和變電站反饋的監(jiān)控情況和設(shè)置的服務(wù)信息,來進行監(jiān)控并進一步形成一個全面立體的暢通信息傳輸、傳達的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面。總體的調(diào)控由中心計算機負責,而記錄事故內(nèi)容、編制各種報表和處理各種異常事故都由相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備負責。通過計算機之間的相互結(jié)合,計算機與終端硬件裝置的相互結(jié)合,形成以控制部件為中心,從而實現(xiàn)自動化進程的深度化及控制范圍的擴大化。
2 電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的應用
自動化處理數(shù)據(jù),電力系統(tǒng)需要不斷地發(fā)展與進步,例如,當用電較低時,需要降低變電站的電壓,減少輸出功率,反之亦然。這樣做的好處不僅降低了生產(chǎn)成本,減少不必要的損失和消耗,還滿足了客戶的需求,提高了服務(wù)質(zhì)量。數(shù)據(jù)整合能力主要是將規(guī)范且正確的信息共享與動態(tài)、多維相結(jié)合地進行分析與應用,是多層次、高效以及跨領(lǐng)域的科學決策,也是專業(yè)的電力系統(tǒng)自動化技術(shù)。因此必須改變傳統(tǒng)的信息孤立政策,進行自動化的數(shù)據(jù)整合,加強數(shù)據(jù)方面的整合能力有利于輸電時進行無縫連接,將空間計算與主流計算相結(jié)合,多角度地將潛在數(shù)據(jù)之間進行聯(lián)系,這是未來電力系統(tǒng)自動化發(fā)展的主要方向。提高數(shù)據(jù)整合能力,對于電力企業(yè)的發(fā)展和應用有著重要作用。
自動化控制安全系統(tǒng),由于工作人員的精力有限,不可能做到每時每刻都注意力集中,所以自動化監(jiān)視系統(tǒng)就尤為重要。這個系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的最大區(qū)別就是,它不僅能夠及時、準確地反映事實情況,還可以發(fā)現(xiàn)危險,對此提出警報,有利于及時地發(fā)現(xiàn)故障以及有效地預防故障的出現(xiàn),而其他系統(tǒng)只具有反映和記錄的功能。比如,一發(fā)電機組在用電高峰時溫度較低,發(fā)電功率異常減小,這就靠安全監(jiān)視系統(tǒng)及時地檢測出并發(fā)出警告,以提示危險的存在,工作人員就可以對此進行及時的檢查與處理。
自動化電力系統(tǒng)可以處理不同類型及規(guī)模的數(shù)據(jù)和對象,還有靈活有效地恢復機制,這些對電力系統(tǒng)的安全保障有著重要意義。首先,能夠有效地保障電力系統(tǒng)的正常運行,主要指的是對系統(tǒng)進行一定的設(shè)置,使得自動化系統(tǒng)能夠?qū)φ麄€電力生產(chǎn)進行調(diào)節(jié)和處理,這可以大大降低工作人員的工作量和故障風險;其次,可以有力地保障電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的及時保存和恢復,這些數(shù)據(jù)是制定發(fā)電站的預算、成本控制、系統(tǒng)更新以及安全指標的修訂的基礎(chǔ),所以,自動化記錄數(shù)據(jù)功能是很重要的;最后,保障工作人員的人身安全,由于自動化系統(tǒng)可以監(jiān)視,因此當系統(tǒng)出現(xiàn)異常的時候,特別是出現(xiàn)生命安全危險的時候,自動化系統(tǒng)可以采取相應對策以降低危險,例如,當工作室內(nèi)的溫度達到30℃以上的時候,自動化系統(tǒng)就會自動打開通風設(shè)備以降低溫度;當出現(xiàn)明火的時候,就會自動啟用雨淋系統(tǒng),將火及時熄滅;當設(shè)備過熱的時候,就會自動降低功率到合適的數(shù)值,防止設(shè)備的損壞和爆炸事故的產(chǎn)生。保障勞動者的安全是安全生產(chǎn)的前提,也是自動化系統(tǒng)的一大好處。
自動化配電網(wǎng)系統(tǒng),中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電子載波以及配網(wǎng)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)得到重大突破,特別是中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電子載波采用了DSP數(shù)字信號處理技術(shù),提高了信息接收的靈敏度,解決了配電網(wǎng)系統(tǒng)應用的干擾等技術(shù)難題;還用高級軟件將輸電網(wǎng)和配網(wǎng)有效地結(jié)合在一起,運用遞歸虛擬流算法進行數(shù)據(jù)計算,采用了最新國際標準的公共信息模型,應用智能化灰色神經(jīng)元算法對負荷進行預測。
3 電力系統(tǒng)對自動化技術(shù)的要求
現(xiàn)階段,由于運行機制、專業(yè)分工和人員分配的不同,我國的電力系統(tǒng)中的自動化技術(shù)主要以采集數(shù)據(jù)和監(jiān)控為主,來保護電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。但如從減少設(shè)備重復配置、合理的運用技術(shù)和對維護的工作量進行簡化的角度考慮,把測量、保護和控制等綜合起來,對電力系統(tǒng)的維護和發(fā)展更有好處。把測量、保護和控制等方面綜合起來運用,也是電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢,在提高了設(shè)備的可靠性的同時,減少了不必要的設(shè)備投入,節(jié)約了成本,而且使電力系統(tǒng)中的自動化技術(shù)向最優(yōu)化、多元化發(fā)展。
(1)自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中要迅速準確的采集,監(jiān)測以及處理電力系統(tǒng)中的部件,局部系統(tǒng)以及整個系統(tǒng)的運行情況,提供運行參數(shù)。
(2)自動化系統(tǒng)要根據(jù)電力系統(tǒng)中部件以及系統(tǒng)運行情況分析出電力系統(tǒng)運行的狀況,為工作人員的調(diào)控工作提供方便。自動化的高級設(shè)備還需要具有自行調(diào)控的功能,幫助工作人員完成工作。
(3)自動化系統(tǒng)要調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)中各個元件與各自系統(tǒng)的協(xié)調(diào),分系統(tǒng)與整個電力系統(tǒng)的協(xié)調(diào),要幫助電力系統(tǒng)在供電,安全,經(jīng)濟等方面的和諧統(tǒng)一。讓電力系統(tǒng)能夠在優(yōu)質(zhì)的環(huán)境中運行。
(4)電力系統(tǒng)對自動化技術(shù)的要求不僅僅是簡單的系統(tǒng)之間的調(diào)節(jié),同時還需要自動化系統(tǒng)幫助工作人員完成部分工作,減少工作人員的工作量。并且及時的發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)出現(xiàn)的故障,及時的進行自我修整的工作,延長電力設(shè)備的壽命。如果發(fā)生較大的電力事故,系統(tǒng)無法進行自我修整時,需要自動化系統(tǒng)幫助電力系統(tǒng)做好分區(qū)域的工作,換句話說,就是避免電路之間相互感染,導致大范圍的停電。
4 結(jié)語
隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,工業(yè)現(xiàn)代化也在逐年進步,電力系統(tǒng)已經(jīng)全面開始向自動化方向邁進,目前,電力系統(tǒng)自動化技術(shù)主要有光電式電力互感器、電力一次設(shè)備在線狀態(tài)檢測、和光電互感器技術(shù)相關(guān)的二次設(shè)備、智能電力一次設(shè)備等。電力系統(tǒng)及其自動化的應用,提高了電力系統(tǒng)服務(wù)的安全性和可靠性,使電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運行,推動我國的電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)向更高的層次發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);自動化;應用和發(fā)展
1前言
電能作為人們生活中基礎(chǔ)的能源,對電力系統(tǒng)進行合理的發(fā)展對社會具有重要的意義。電力系統(tǒng)自動化通過運用計算機技術(shù)有效的對數(shù)據(jù)進行高效的處理工作,大大節(jié)省了生產(chǎn)力,降低了工作過程中出現(xiàn)的誤差的可能性,同時還避免了安全隱患。
2電力系統(tǒng)自動化的概念
電力系統(tǒng)主要是指發(fā)電裝置將自然界中的能源轉(zhuǎn)化為人們?nèi)粘J褂玫碾娔埽瑢⒌玫降碾娔芡ㄟ^配電裝置輸送到每個用戶需要的地點。在這個過程中將涉及到很多的數(shù)據(jù)的傳輸和監(jiān)測,通過對數(shù)據(jù)進行傳輸和監(jiān)測來達到對電能進行合理的調(diào)節(jié)和保護的工作。而本文的電力系統(tǒng)自動化主要是指運用自動化設(shè)備對電力系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)保護等操作,全程保證自動化建設(shè)。在電力系統(tǒng)自動化的過程中無人工敢于,自動化主要操作在于對電力系統(tǒng)中的各個元件和子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的運算和采集工作。
3電力系統(tǒng)自動化的特點
電力系統(tǒng)自動化由于其具有的特殊性,適用于對電力系統(tǒng)進行處理和操作。其中主要特點在于:(1)實時和精確。電力系統(tǒng)自動化技術(shù)能夠有效的實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行過程中的數(shù)據(jù)進行實時化和精確化的處理及控制,能夠方便對電力系統(tǒng)提供安全可靠的數(shù)據(jù)服務(wù)支持;(2)對數(shù)據(jù)進行分類。由于在電力系統(tǒng)的工作現(xiàn)場往往需要處理大量的數(shù)據(jù),對設(shè)備所需的儲存空間要求極高。因此需要對這些龐大的數(shù)據(jù)進行合理的分類,有所側(cè)重的進行處理。其中重要包括實時數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(主要是指電力設(shè)備的一部分有用數(shù)據(jù)在設(shè)備的管理范圍內(nèi))日常運行數(shù)據(jù)(主要包括電力系統(tǒng)在運行過程中產(chǎn)生的自動的記錄數(shù)據(jù)以及各部門處理的數(shù)據(jù))、市場數(shù)據(jù)(由于市場化運行已經(jīng)成為了電力市場發(fā)展的主要模式,因此對市場數(shù)據(jù)進行分離具有其重要意義);(3)對電力系統(tǒng)進行綜合性調(diào)節(jié)。電力系統(tǒng)自動化技術(shù)能夠有效的對電力系統(tǒng)內(nèi)的大量控件進行協(xié)調(diào)的工作。自動化技術(shù)可以將電力系統(tǒng)的有功荷有效的分配到每一個可控的發(fā)電機組件中;(4)較高的工作效率。由于自動化技術(shù)應用了互聯(lián)網(wǎng)的傳輸設(shè)置,具有很強的對數(shù)據(jù)瞬間傳遞的能力,保證數(shù)據(jù)傳輸過程的高效性。同時,自動化技術(shù)由于降低了人工操作,也就很大程度避免了人工操作帶來的失誤和故障問題。有效的保證了整個工作的效率。
4電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的應用
(1)變電站的自動化技術(shù)。變電站的主要的工作就是將輸送的電能進行合理的分配與調(diào)節(jié),為配電處理提供了技術(shù)手段。在人們對電能的需求不斷提升的情形下,變電站數(shù)量也在大幅的增加,同時也面臨著對變電站技術(shù)進行提升的工作。變電站的自動化技術(shù)能夠有效的對電力系統(tǒng)進行操控。隨著不斷的發(fā)展,目前已經(jīng)有大量的自動化技術(shù)的結(jié)合使用的情況出現(xiàn)。隨著自動化技術(shù)的應用,目前的變電站的輸電穩(wěn)定性和輸電的質(zhì)量已經(jīng)得到了有效的提升;(2)配電網(wǎng)的自動化技術(shù)。配電網(wǎng)的自動化技術(shù)主要包括對配電網(wǎng)進行分析的自動化處理,以及自動進行制圖工作,自動對設(shè)備和數(shù)據(jù)進行分析和管理。自動化技術(shù)通過使用的智能化的軟件從數(shù)據(jù)庫中獲取資料同時對信息進行實時化的傳遞工作,以此實現(xiàn)配電網(wǎng)的自動化應用。傳統(tǒng)模式下,配電網(wǎng)的控制操作主要是通過人工操作進行管理,在人工操作過程中耗費大量的時間和資源,同時工作中存在很多安全隱患,這種模式不利于配電網(wǎng)的發(fā)展進程。隨著配電網(wǎng)對自動化技術(shù)的結(jié)合使用,有效的改善了效率問題,雖然在這個過程中,自動化的技術(shù)還不夠與配電網(wǎng)緊密結(jié)合,發(fā)展中還存在著一些不足;(3)電力系統(tǒng)調(diào)度的自動化技術(shù)。隨著用戶對電能的需求量的增加,電力系統(tǒng)的實時監(jiān)控工作和數(shù)據(jù)采集工作面臨著越來越大的難題,由于數(shù)據(jù)的巨大,因此對數(shù)據(jù)進行處理和監(jiān)控工作造成了不利的影響,這就需要新技術(shù)的應用,改善這一現(xiàn)狀。自動化技術(shù)由于其數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝裕虼嗽谶@一問題上具有至關(guān)重要的作用,將自動化技術(shù)與電力調(diào)度系統(tǒng)進行結(jié)合,有效的提升了對數(shù)據(jù)進行處理的效率。自動化技術(shù)的使用節(jié)省了大量的人力資源的同時降低了數(shù)據(jù)處理過程中的事故的發(fā)生率。有效的延長了設(shè)備的使用期限。
5電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展
首先需要對技術(shù)管理人員進行合理的培養(yǎng),人才是一個行業(yè)發(fā)展的最根本的發(fā)展力,因此需要對技術(shù)管理人員進行培養(yǎng),保證實現(xiàn)技術(shù)的不斷開發(fā),將原有的開環(huán)監(jiān)控技術(shù)發(fā)展為閉環(huán)監(jiān)測技術(shù),有效的保證參數(shù)的調(diào)整。其次,在對自動化技術(shù)進行應用的過程中,減少工作人員的參與量,自動化技術(shù)對電力系統(tǒng)進行控制的過程中有效的完善了無人值班綜合監(jiān)控的模式,有效的對電力系統(tǒng)進行實時監(jiān)控和實時分析,對數(shù)據(jù)進行有效的處理提高了工作效率。未來的工作人員需要進一步提高整個電力系統(tǒng)的可靠性,逐漸完善電力系統(tǒng)的自動化和數(shù)字化。隨著社會的發(fā)展潮流,智能化和數(shù)字化處理技術(shù)已經(jīng)成為了發(fā)展的主要趨勢,這種形式將有效的提高對數(shù)據(jù)進行實時獲取和監(jiān)控的能力。方便對電力系統(tǒng)進行全面的及時的管理和運行。電力系統(tǒng)模塊化,由于自動化設(shè)計的主要思想在于模塊化的發(fā)展和使用,這主要是由于自動化的模塊化能夠有效的幫助電力系統(tǒng)實行分布式結(jié)構(gòu)管理工作,解決數(shù)據(jù)交換過程總存在的異構(gòu)問題,是我國電力系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢。當然電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展還需要對技術(shù)和設(shè)備進行不斷的研發(fā)工作,保證系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性不斷的得到提升,確保多個系統(tǒng)和設(shè)備之間的協(xié)調(diào)發(fā)展,有效的實行分段控制等工作,有更強的適應能力,更適合正式的投運工作。當然,在電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展過程中還需要對相應的人才進行培養(yǎng),其中包括對高校人才進行培養(yǎng),加強綜合性人才的培養(yǎng),保證設(shè)計人員的基本技能的同時改良系統(tǒng),保證更好的發(fā)展。
6結(jié)語
為實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化技術(shù)的發(fā)展工作,還需要有關(guān)部門進行不斷的工作和努力,將人才和技術(shù)的發(fā)展作為主要發(fā)展趨向,給我國電力系統(tǒng)提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
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