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机电一体化自动化范文

发布时间:2023-09-21 17:33:55

导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的13篇机电一体化自动化范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!

机电一体化自动化

篇1

在一些与国防工业有关的院校中,为机电一体化专业的学生开设的核心课程是“自动化生产线的安置安装和调整调试”,教授这门课程的教师所用的教学方法通常以学科体系为基础,教学内容偏离实际运用,实际操作与理论知识的关联很少,导致在相关工作岗位中出现了人才匮乏的现象,这样的课程知识让学生感到单调、笼统,进而对学习没有了当初的向往和兴趣。为了填补高技能岗位的人才缺失,现阶段完成培养“工学结合”的机电一体化人才的目标后,就要改革从工作过程中得到的项目课程,高职院校要把培养的核心放在学生实践能力的培养上,不断加强学生的职业素养和能力,重新安排技能培养与理论教学的内容,建立以项目化为主导的,将理论知识与实践操作相结合的教学方式。

二、机电一体化专业自动化生产线教学改革的内容

在进行项目化教学时教师要在工作的过程中开发教学的项目,在设计教学项目时要把基础定在较经典的工作任务中。在教学过程中,教师要将课堂讲解和学生的实践操作结合在一起,改变传统的教学方式,选择课程时要以培养学生“自动化生产过程中的安置安装、调整调试、维修保养”的这些能力为重点,并将这些安排成七个步骤。学生刚开始学习时要清楚自己的任务,在完成工作任务的时候需掌握理论知识并培养未来工作中必须具备的能力,利用课程当中涉及的教学项目,让学生学习并熟悉自动化生产线安置安装、调整调试、维修保养的知识技能。进行项目化教学的时候,教师必须要求学生掌握自动化生产线所涉及的电气、气动、机械等的安装、试调以及相应程序的设计和试调,还要让学生学会对机械故障的检查和维修,对相关文件的编排和归档,通过这些加强学生的职业能力,例如动手操作能力、团队合作能力、学习能力以及与人交往的能力。

三、机电一体化专业自动化生产线教学改革策略探究

现如今社会发展的愈来愈快,对每一个行业人才的要求愈来愈高,对机电一体化专业的自动化生产线人才的要求也不例外,因此,高职院校在对课程进行改革的时候,必须要做到“核心是改革,主导是创新”,确保教学的质量。

1.教学内容的设计符合机电一体化专业自动化生产线学生特点

院校在为机电一体化专业的学生开设自动化生产线的课时不能在一个基点上停滞不前,院校与教师要根据学生的思维进行教学,要运用灵活多样的方法,针对学生的学习情况进行相应的教学;在教学中还要体现学生的主体地位,引导学生去学习,培养学生积极的学习态度,完美衔接所有课程,以课本为中心延伸教学内容,扩宽学生的视野,还要鼓励学生自主创新。

2.提升学生理论与实践相互为用的能力

机电一体化专业的学生需要有较强的实践操作能力、在实践过程中灵活运用理论知识的能力。从专业的要求来看,院校得把培养学生独立完成任务的能力与动手操作能力作为目标,要为学生提供实践机会,要求学生在实践过程中运用理论知识、深入理解理论知识,让学生在实践过程中总结并积累工作经验;给学生搭建平台,组织及举办关于专业与职业的各类比赛,动员学生积极参加活动,让学生在比赛过程中,提高学习效率。当机电一体化专业的学生在进行自动化生产的实践时,教师要引导学生,让学生独立进行实践操作,并让学生独立对相关设备进行保养与维修,若是有能力较强、知识学得较扎实的学生,教师就可以让他们改造及研发其他相关的项目。

3.提升学生学习的主观能动性和学习积极性

篇2

2、请对机电一体化和电气自动化两个专业教学计划总体板块设置的合理性和完整性提出你的意见或建议;

3、请对机电一体化和电气自动化两个专业实验实训基地建设规划、管理方案提出你的意见或建议;

4、请对机电一体化和电气自动化两个专业校企双方共同进行顶岗实习的过程控制与管理的模式提出你的意见或建议;

5、请对机电一体化或电气自动化两个专业专业核心课程设置的合理性提出你的意见或建议;

6. 请谈一谈机电一体化或电气自动化两个专业未来发展方向,请谈一谈您认为机电一体化或电气自动化先进知识和理念有哪些?

 

以下议题可供行业专家参考:

 

7、机电一体化或电气自动化两个专业学生在贵单位主要工作任务有哪些?目前我院机电一体化和电气自动化两个专业专业毕业生是否满足你们企业的要求?哪些专业课程或者能力对于机电一体化和电气自动化两个专业学生比较重要,需要强化?

8.若您接触过我们机电一体化的毕业生,该专业毕业生在机和电两方面专业表现如何?

9、您认为机电一体化或电气自动化两个专业的学生应该具备哪些理论知识和专业技能?对于基础理论和实践能力,您认为学生应该更偏重于哪方面?

篇3

机电的一体化系统并未形成具体的标准和统一的定义,从机械的角度上认为机电一体化系统的本质特征就是机械,是在机械的系统的主功能和相应的信息以及控制功能的实现上引进了相应的电子技术,使相应的机电系统实现与软件的有机结合,是一种特殊的机械系统。从机电系统的设计功能上考虑,完成了机械类、运动和信息等多任务的机械和相应部件联系起来,形成了机电系统的一体化模式以及形成了完整的机电系统,强调各种技术和功能的协调和良好结合,从而形成相应的机电的自动化系统。

一、机电系统的概念设计中的信息一体化

随着经济的发展和相应的技术革命,各学科的基础理论由于研究基础的发展和技术的相互渗透实现了产品设计的不断发展和完善,相应的机械设计逐步走向自动化和智能化的发展趋势从而实现机械设计指导的自动化和科学化、知识化。通过相应的计算公式和模型设计和比对实现了最优化的方案设计模式,机械概念设计的发展也逐步向现代化的设计模式靠近。通过计算设计的分析和综合,实现了更大范围内的机电系统的信息流动和管理控制,从而使相应的信息流更好地为机电系统的一体化设计服务。计算机与机电系统设计的相结合实现了信息载体的转换,通过更为新颖和快捷的设计方式和信息交流实现了信息的极大交流,从而使相应的机电系统设计方案的设计和选择达到最优状态。

二、机电系统概念设计中的功能结构一体化

功能结构的设计是机电系统设计的重点和关键,一般说来机电系统的功能结构设计分为功能设计和功能映射两个模块,然而这样分块的设计模式使机电系统的设计过程建立在抽象的概念基础之上,难以实现形象化和具体化的特点,设计过程中易出现信息的模糊和残缺,致使这样的设计模式难以形成形象而直观的感受,并从相应的机械制造的理论层面进行推理控制,这样的设计方式不利于机电系统概念设计的一体化模式的形成和协调。在相应的机电系统概念设计过程中应在建立了信息交流模式的基础之上增强概念系统设计的可行性和可操作性。在建立相应的信息交流模式基础之上实现机电系统的一体化优化设计。

三、机电系统概念设计的机电技术一体化

传统的机电系统的概念设计将机械与电子技术结合起来,从而通过机械、电子技术的系统结合实现相应的机械系统的功能特点,同时改变了人工的操作和判断,形成机电系统的自动化模式,并通过相应的程序协调机电系统的任务模式。然而传统的机电系统的设计难以满足现代机电系统设计的创新性要求,从而要实现一体化和自动化、智能化的发展模式。实现机械系统和电子技术的良好结合,从整体的系统功能上进行协调,从而实现机械技术和电子技术的协调组合,共同构成机电系统的功能结构。

四、机电系统概念设计的人机交互系统一体化

机电系统的一体化和信息化设计的最终目的是形成人机一体化的交互模式,形成智能化和科学化的机电系统的设计方式,随着计算机技术和相应技术的发展和创新,机械设计和应用的智能化模式逐步成为机械设计和应用的发展模式,人机交互系统的设计实际上实现了更为方便快捷的系统操作和应用模式,同时也提高了相应的生产的效率,提高了设计的科学化程度。在机电系统概念设计过程中,应以人为本建立机电系统的协同发展决策,从而使相应的机电系统充分使用于相应的设计人员。

篇4

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.151

0 前言

机电控制系统是制造业,特别是机械制造业顺利完成相关项目的重要基础和保障,而制造业的不断发展对机电控制系统的结构、性能和作业精度等提出了更高的要求,传统的机电控制系统已难以满足产业进一步发展的需求。在此背景下,如何在了解机电控制与自动控制系统内涵的基础上,加强对机电一体化产品的设计,已成为当前制造领域及有关专业人员需要着重开展的关键工作。

1 机电控制与自动控制系统概述

1.1 机电控制系统

机电控制系统是指,在无人参与的情况下,借助相关控制设备将设备机器按照事先预定的生产流程进行自动化设计,并采用全方位控制系统连接控制器与控制对象,从而完成规定的控制目标的系统。机电控制系统的核心,即控制,从技术角度来看,机电控制系统是通过借助传感检测、自动控制、伺服传动以及集电极、微电子等相关技术来达到对设备远程操控目的的综合性技术系统。从控制形式来看,机电控制系统主要以远程控制为主,即管理人员在异地或远程也能够借助计算机网络实现对相关机械设备的控制[1]。但需要说明的是,在远程控制过程中,若相关人员需要对系统的每个运行步骤进行控制,并在必要时实现随时干预,此时,机电控制系统的控制形式即为保持型远程控制,保持型远程控制更有利于实现设备的实施、精确控制。

1.2 自动控制系统

自动控制系统,即在控制器的控制下,使被控对象按照事先预定的原理实现自动规律性运行的系统。以控制内容为依据,可将自动控制系统划分为速度控制系统、高精度控制系统以及自诊断控制系统和自适应控制系统等。自动控制系统的核心技术主要体现在其自身的实用性方面,即通过协调机械和电器的各个部分从而确保其能够顺利、高效地完成预先设定的内容。

2 机电一体化设计的基本思路

现阶段,我国已成为世界制造业大国,而市场经济的不断发展和产业结构的逐渐调整使得业内对机电一体化产品设计、交易和运用的呼声越来越高。目前,机电一体化已成为了一门新的学科,其要求相关设计人员在对产品进行设计时,应对产品的功能、结构进行全面、系统的分析,并结合具体的分析结果设计出与理想预期相符合的机电一体化产品。从系统层面来看,应确保所设计的机电一体化系统兼具模块化、智能化、网络化以及微型化和人格化的特点,提高所设计系统的各项技术性能[2]。具体来说就是,通过将机械技术、自动控制技术和微电子技术等相关技术进行有机结合,并通过对各模块单元的合理配置,使系统能够实现所要求的各项功能。

3 机电一体化产品的设计方法

3.1 以电子线路取代机械控制机构

对传统的机电控制系统进行分析可知,其相关控制大都是以单一机械控制结构为依托的,对于机电一体化产品的设计,可引入电子线路对此种机械控制机构予以改进,从而改善系统整体的机械运行过程,获取预期的控制效果。具体方法如下:(1)采用可编程控制器或利用微型计算机,将电子线路与系统固有的机械控制结构有机结合;(2)引入变速机构、凸轮,使其代替系统中原有的插销板和步进开关等传统接触式控制器,从而完成电子线路对机械控制接口的取代,在简化机械结构的基础上,提高机电一体化产品的性能与质量。

3.2 电子与机械部分的有机整合

电子与机械部分的有机整合是机电一体化产品设计的另一主要方法。对机电一体化设计进行分析可知,设计过程中最为关键的步骤则为打破产品传统原有的设计模式,从而提高控制系统的控制精度和运行效率。但需要说明的是,一体化设计过程中,同产品本身相关的原理并未发生改动,而相关设计也只是为了提高产品自身的质量和性能,即实现电子技术和机械技术的有机整合,使二者成为不可分割的整体,共同完成相关控制工作。以电液比例控制系统为例,可将液压阀同比例电磁铁进行整合,使二者共同构成一体化比例阀,而这一整合设计的设计理念便是机电产品的一体化设计理念[3]。

3.3 相关功能模块的整合

在对机电一体化产品进行设计时,采取相对简单的机械构件与电子线路整合方法若不能达到预期设计效果,相关设计人员还应对系统的各个功能模块予以整合,从而在确保各模块功能得以顺利实现的基础上,使各模块共同构成一体化的机电系统。例如,数控车床采用的便是各部分功能模块相整合的设计方式。首先,应对可供车床使用的专用数控装置以及伺服驱动装置和其他相关机械装置的种类、功能进行明确和划分,并予以采购;其次,将所采购的各部分模块装置进行整合,最终设计出集各个功能模块于一体的数控车床,确保其相关切削任务的顺利完成。由此,各部分功能模块通过整合既能够确保机电一体化产品的质量,同时,又能够节省设备生产费用,有效提高了机电一体化产品的技术经济性。

4 结论

本文通过对机电控制系统与自动控制系统的相关概念进行阐述和分析,并结合机电一体化系统设计的基本思路,分别从以电子线路取代机械控制机构、电子与机械部分的有机整合和相关功能模块的整合等方面对机电一体化产品的设计方法做出了系统探究。研究结果表明,通过机电一体化设计,能够有效提高机电控制系统和自动控制系统的整合效果与控制精度,对于提高系统作业效率和促进制造产业的健康、稳定发展具有重要的作用和意义。

参考文献:

篇5

对于现阶段的生产、加工工作,基本上已经达到了全自动化的水准,多项设备的运转和应用,都是从实际需求来出发的,在各个层面上利用先进的机械设备来完成良性循环,从而为社会的需求提供较多的帮助。我国在现阶段的发展中,进入到了一个特殊的时期,各项事业均取得了大幅度的进步,发展空间也得到了很大的拓展。此时,想要在后续的工作中取得理想的成绩,就必须将优质操作技术有效融入,保证机械设备的功能、体系等得到深度的优化,最终获得预期效果。

一、PLC控制技术分析

在过往的工作当中,光机电一体化自动盘花机的应用,主要是通过传统的手段来完成的,在很多方面都保持了较为稳定的工作水准。这种情况的持续时间比较长,到近代以后,各类机械技术突飞猛进的发展,为很多设备的优化都提供了较多的参考。从技术的角度来分析,PLC控制技术占有很高的地位,无论是在技术体系上,还是在技术功能上,都表现出了较大的进步,很多工作的执行都没有出现漏洞及缺失。面对社会上物质需求的大幅度提升,PLC控制技术的应用需要从多个方面予以把控。

(一)功能强大

PLC控制技术在应用过程中,发现其功能异常的强大,能够在很多方面达到突出的成绩。一般而言,PLC的操作层次上,指令数量特别的多,能够达到几十条,甚至是上百条的指令。不同的指令内容存在较大的差异,由此可以开展相应逻辑问题的优化处理,确保在不同类型的数据运算上,能够获得精确的结果。在现阶段所掌握的PLC控制技术当中,普通计算机可以完成的工作,PLC控制技术同样可以进行良好的应用。除此之外,考虑到机械工作的操作过程中,需要达到良好的人机互动效果。PLC控制技术本身的功能,得到了很大程度的健全,其完全可以根据现实工作的需求,将人机界面良好的建立,将信息交换工作合理的完成,减少了过往工作的不足和缺失,从而在最终的工作价值上、工作效益上,达到一个最佳的水准。

(二)系统实现方便

从主观的角度来分析,现下的各项工作,其必须在工作效率、工作质量方面达到兼得的效果,不能出现任何的差错。而我国隶属于发展中国家的行列,机械层面上的内容,必须要保证系统的简单性、可操作性、可靠性等。PLC控制技术在应用过程中,自身的系统在实现过程中,能够取得非常方便的效果,整体工作很少出现严重的问题。例如,PLC控制技术的应用,其自身的控制逻辑,表现为程序的建立方法,利用程序更好的代替了硬件接线。如此一来,不仅在工作空间上得到了最大化的节约,同时在操作效果上也有所巩固,告别了以往的问题,整体工作效果非常值得肯定。除此之外,PLC控制技术的系统,其采用的硬件,全部是高度集成化的模块。这些模块均表现为配套的特点,完全实现了系列化、规格化的目标。我们在应用PLC控制技术的时候,硬件系统与方案的搭建,在整体上表现出方便的特点。

(三)可靠性高

就机械操作本身而言,可靠性是一个不能忽略的特性,在很多方面都将产生极大的影响。当下的各行各业,都必须在机械的帮助下,才能又好又快的完成。所以,我们在光机电一体化盘花机的应用上,即便PLC控制技术拥有了很多的特质和功能,依然要对可靠性方面的内容进行深思熟虑,不能出现任何的问题,否则将会影响到其他工作的顺利开展。

1. 在硬件设计层次上,PLC控制技术的输入电路、输出电路均得到了多个方面的优化处理,两种电路能够与内部的CPU进行电隔离处理,整体工作方法具有高度的可行性。经过大量的分析后,发现PLC控制技术的硬件设计工作,未出现严重的不足。自身的信息工作,主要是通过光耦器件来完成的,也可以通过电磁器件进行传递,选择性比较多。在PLC控制技术的内部当中,CPU板的运作,对客观情况做出了深入的考量,自身具备了良好的抗电磁干扰的屏蔽功能,为PLC程序的运行,提供了更多的帮助。

2. 软件实现层次上,PLC控制技术得到了很大的改变。一般而言,PLC的工作方式,主要是体现为扫描加中断的方法来完成。该模式在应用以后,可以保证PLC控制技术有序的来工作,将所有的混乱问题彻底的减少。经过长时间的应用后,PLC控制技术表现出的软件可靠性非常显著,整体上避免了继电控制系统常出现的“冒险竞争”问题,自身的控制结果,能够达到确定的情况,减少了很多不良因素的威胁。

二、PLC控制技术的应用

光机电一体化全自动盘花机是比较常用的设备,其在很多方面都取得了功能的进步和应用效果的提升。将PLC控制技术在设备中进行应用,不能单纯的按照主观想法来完成,还必须对客观上的指标实现进行深入的分析。就现阶段的技术而言,PLC控制技术整体上具备了较高的可靠性、可行性,未出现任何的不良问题。但对于光机电一体化全自动盘花机来讲,在其中应用PLC控制技术,相当于对技术限定了使用的环境和各项标准,如果出现了违背的情况,或者是在工作过程中表现为强制性的操作,都将对最终的结果构成威胁。

建议在PLC控制技术的应用上,从以下几个方面出发:(1)通过对传统手工制作绢花的工艺分析,结合 PLC、单片机程序控制技术、机械原理、电子技术等,实现手工加工过程的再现。(2)从电机马达参数研究方面入手,结合 PLC 控制技术,使送料长度、花瓣旋转的角度等达到最佳。(3)通过研究气动控制技术,结合机械部件实现绢花的自动装订系统。(4)在数字控制、硬件组成、新光电器件选用方面研究,以求达到绢花加工速度、质量等方面的技术突破。从电气化安全规则、人体学及安全防护、装备自身的安全防范、及采用绿色环保材料的使用上,以求达到与国际标准接轨。(5)机器结构设计。全自动盘花机主要由送料模块、成型模块、装订模块组成,如何设计机器结构,使其体积小、重量轻、易维护、易操作、可靠性高。

总结:

本文对PLC控制技术在光机电一体化全自动盘花机当中的应用展开讨论,现下的工作水平了有了很大的提升,多项工作的开展均未表现出任何的问题,创造的工作效益是非常值得肯定的。日后,需加深对PLC控制技术的研究,在各个方面减少不足,优化体系的同时,不断的推动光机电一体化全自动盘花机的进步。

参考文献

[1]冯占营. 浅谈PLC在机电一体化生产系统中的应用[J]. 河南科技,2013,11:67.

[2]孔祥新,沈小引,刘敬科. 基于PLC FX2N-48MR的机械手控制系统设计[J]. 电子技术,2013,11:33-35.

篇6

1 现阶段电力调度系统存在的危险性

电力调度系统在其整体运行过程中,具有一定的整体性与系统性,其整体与部分之间的组合密切联系,其中某一部分出现问题将会导致整体出现问题。因此,我国的电力调度系统面临着重要的安全隐患问题,如何对某一部分乃至整体,进行有效的安全预警,尽量减少危险的发生,以及在危险发生时灾害降到最低,将是下文要研究的具体方向。

1.1 电力系统自身存在的危险性

电力系统自身就是一个整体性的概念,其所包含的内容复杂多样,这在一定程度上也增加了电力调度系统的负担。电力调度系统的运行并不是单一的系统运行方式,而是需要各个部门的相互配合。由于其所需要配合的部门角度,其所面临的风险性相应的也会更大,往往在一个部门发生危险的时候,电力系统对危险的来源仍然很难把控,这就使得其措过了最佳的救援时期,这就是电力系统自身所存在的重要危险来源。

1.2 电力调度系统在日常工作中其自身也需要提高

我国电力调度系统,由于其系统特性,在很大程度上需要各部门之间相互协调,如此部门众多的相互协调工作,导致电力调度系统的工作效率直线降低。这一问题也是当前电力调度系统面临的重要问题,提高电力调度系统的及时性、准确性,是后续文章进行研究的重点问题。

1.3 电力调度系统相关管理人员的素质原因

由于我国电力调度系统的发展相对较稳定,其相关工作人员风险意识较为淡薄,在没有出现风险之前认为其相对安全,这就造成相关工作人员的管理工作失职。提高相关管理人员的工作素质,提升他们的技能能力,培养他们的责任意识,风险理念,是解决上述问题的一方面重要原因。管理人员的素质提升,必将会对相关的风险隐患问题加以重视,这样就会在一定程度上,减少风险事故的发生,进而我国电力系统会更加稳健的运行。因此,如何增强相关管理人员的工作职责,明确责任范围,是现阶段需要重点考虑的问题。

2 电力调度自动化技术的应用――数据一体化的应用

2.1 数据一体化――数据显示一体化

电力调度自动化技术可以将数据中的相关子系统界面,依据不同的处理分器,完成人机界面的交互运作。而且电力调度自动化技术的运用,可以运用已经建成的数据库,进而达到模型建设与图形的交互统一。同时,在构建EMS模型的过程中,应该对于其相关参数进行有效设置,如果相关模型不需要进行新的数据更换,则直接可以运用自动化技术中的子系统进行调控,而且对于系统中的相关数据也可以进行传承。这种数据显示一体化的方式,在很大程度上节约了数据搜集、整理的成本,同时也增加了工作效率

2.2 数据一体化――维护一体化

电力系统中的数据实行统一存储,集中管理的方式,这就使得电力调度系统中的整体数据是一个统一的整体,这种自动化的程序就大大便利了程序员的操作。在对电力系统进行维护的过程中,相关的使用人员,只是需要将相关的数据从总网中调出来,进而观察是哪一部分出现了问题,再对部分进行维护。这种由部分到整体的维护方式,大大节约了维护的时间成本与人员成本,在一定程度上更有利于电力系统的稳健运行。

2.3 数据一体化――数据录入一体化

如果再对电力系统的相关数据录入的过程中,并不使用一体化技术,就需要对涉及到电力系统的方方面面分别进行录入,而且电力系统错综复杂,一个环节出现问题,将会导致其整体运行出现问题。电力系统引入自动化技术,可以将各个方面的数据进行整合汇总,录入的数据量变小,工作任务变得更加简单。

3 电力调度自动化技术的应用――系统平台一体化

电力调度自动化技术之所以被广为推广,是因为其自身的优越性,在很大程度上,电力调度系统自动化技术,具有很强的稳定性与安全性,而且其性价比也相对较高。

3.1 应用框架跨平台

现阶段所采用的电力调度系统大多是单一平台处理器的模式,与自动化的处理模式相比要落后很多。电力系统采用多平台交互的方式可以有效的满足各个系统之间的交互使用,有效数据的共享,安全的监控,推动电力调度系统更加稳健的运行。

3.2 接口一体化

篇7

中图分类号: F407.6 文献标识码: A

正文:

1.电气自动化控制系统的功能及特点。

1.1电气自动化控制系统的功能。电气自动化控制系统已经成为电力系统不可或缺的一个专业技术。电气自动化控制系统的基本功能主要可概括一下几点:(1)自动控制功能。即通过操作系统自动来控制分、合闸,比如当设备出现故障,开关能够自动的切断电源,以保护操作人员的人身安全、有利于设备的维护。(2)保护功能。即通过检测故障信号并能够为设备和线路提供保护(比如断开、切换等)的设备。比如当电压超过设备与线路允许的工作与范围限度时,能够自动切断,并发出警告信号。(3)监视功能。即指视听信号(比如灯光和音响等)对设备进行电气的监视,特别是人类的感官无法判断的,比如,判断一台设备是否处于通电的状态。(4)测量功能。即指在设备的运用和维护的过程中,需要对数据进行测量,以备了解设备的性能。通过各种仪表测量设备对线路参数(比如电压、电流、频率和功率大小等)进行定量的分析。

1.2电气自动化控制系统的特点。电气自动化控制系统的特点:(1)操作方便:显示控制屏按钮齐全,显示直观,便于操作人员操作;自动化的操作系统大大的节省了人力和物力;(2)功能强大:实施控制的计算机不仅具有动态协调的能力,还可以存储记录,并能够根据数据分析出相关的报告;(3)人性化:为了确保生产设备的稳定运行,其采用了不同的控制方式,因此设备一旦出现故障,人可以马上进行连锁控制;系统的设计体现“以人为本”的理念。

2电气自动化装置在电气工程中的运行

2.1 电气自动化与继电保护装置融合

继电保护装置就是在电气系统出现故障或者出现短路、过载等情况时,能及时传出警示信号并切断连接线路的装置。相比于传统的继电保护装置容易出现拒动和误动故障的情况,继电自动化装置能够实施实时的监测,对电气系统的各种设备运行的参数进行控制,此外,还能实施远程的控制,能够长期进行带电工作。继电保护装置通常情况下能检测电气系统中所有线路或电气设备中有可能发生故障或异常等问题,而且同时具有对电气系统特定范围内相关线路或电气设备实时监测的目的,一旦范围内的线路或电气设备发生异常或故障,继电保护自动化装置就会及时的做出一系列的解救反应。比如说某线路或电气设备发生短路或过载情况时,继电保护自动化装置会立即切断与其连接的线路,并通过危险信号传递的方式对此故障进行上报。由于继电保护装置主要在电气系统中起预防作用,因而其真正发挥效力的机会并不多。就其运行的特点来看,主要包括误动和拒动故障两种形式。误动是指继电保护自动化装置在电气系统未出现异常或故障时,发出错误的动作或错位的信号;而拒动是说电气系统发生故障或异常时,继电保护自动化装置不能及时的发现该异常或故障,不能有效的处理异常或故障,发挥不到应有的效用。此外,与传统的继电保护装置相比,该装置可以对特定线路或电气设备进行长时间的带电实时监测,并且还可以对所监测电气设备的运行参数进行控制。

2.2变电站电气自动化及配电自动化应用

变电站中自动化技术的应用是指在变电站应用信息处理技术和自动控制技术与传输技术相结合的基础上,通过电气自动化装置或者计算机硬件系统,代替人工进行各种作业,提高变电站的运行效率和管理水平的自动化系统。从这方面来讲,变电站中自动化技术的应用目的主要是为了多层次、全方位地监控变电站中各种电气设备的运行及安全状况来达到高效控制。其主要的特点有:以微机化的设备来替代之前使用的电磁式装置,实现操作监视的图像化、智能化。伴随着微机监控技术变电站以及变电站中的继电保护、自动测量设备、开关操作的远动、远程监控设备、事故和设备故障的自动记录设备等方面的设计应用,变电站正逐渐向着综合自动化方向发展。

3电气自动化应用的范围及构成形式

3.1电气工程中电气自动化系统的系统处理

电气工程中电气自动化系统的处理系统在电气工程设施方面主要通过传输信号屏蔽、设备接地信号处理、选择合适的抗干扰措施来实现。为了确保系统故障少、运行可靠、操作维护方便等,在电气自动化设备选择时,需要选择相应的经过长期检验证明其性能稳定可靠的设备来适应电气工程中现场的不同环境,保证系统的可靠稳定运行。

3.2电气工程中电气自动化导入微型计算机应用

由于电气自动化中微型计算机的引入,使系统能够完成自动记录并分析电气设施实际运转情况的反馈,还可根据当前设施运行趋势判定其误差以及发展情况,收集运行过程中的数据并分析以及判断误差。增强软件的循环查找和不同时间及环境状况的统计分析,直接进行统计数据的波形分析。为方便管理、电气工程中的电气自动化应用能够实现全程自动控制,还根据需要添加了必要的接口与界面,增强了系统的实用性。

3.3电气工程中电气自动化控制系统的设计

3.3.1监控方式的设计。电气自动化中运用的这种集中监控方式设计,具有运行稳定、维护方便、控制系统的技术要求不高、系统容易设计等优点。但由于这种方式是将系统的各个功能都集中到一个处理器进行优化处理的设计特点,往往造成处理器所承担的任务十分繁重,导致处理的效率受到影响。由于伴随着监控信息的大量增加以及电气设备监控的全面性要求,随之而来的是系统冗余下降、电缆数量增加,设施处理信息能力严重滞后,影响系统的稳定性和可靠性。

3.3.2电气工程中现场总线监控方式的设计。目前,有关于以太网(Ethernet)、现场总线

等计算机网络技术已经普遍应用于发电厂、变电站工业自动化等综合自动化系统中,智能化电气设备的自动化进程进入了较快的发展时期。现场总线监控的设计形式使系统的应用更加有针对性,可以根据现场设备的具体情况进行调节和配置。由于各个装置设计的功能都是彼此独立的,并且都通过网络来进行连接控制,即使其中任何的一个装置发生故障,影响的仅仅是相应的元件,而不会导致整个系统的瘫痪。因此现场总线监控的控制设计在电气自动化中应用最多,同时也是最优的选择。

3.3.3电气自动化中运用远程监控方式的设计。电气自动化的应用具有远程监控的作用,通过图形化的自动化控制管理界面我们能够及时、准确地保障电气工程中各个设施的正确运行状态,及时找出故障来源,同时这种控制应用具有大量节约电缆、节省安装费用、节约材料、稳定性好、可靠性高、组态灵活的优点,可大量节省需要投入的人力、物力和财力。

4电气工程中电气自动化应用的优势

4.1电气工程中电力设备的在线监测优势

随着变压器、短路器以及发电机等这些一次设备的应用,往往需要对其中关键的参数进行不间断的实时监测,这就要求监视设备不但能够反馈在线运行状态,同时也能够对设备的一些重要的参数变化趋势进行分析和预测,并判断设备中发生故障的原因,以缩短设备的保养周期,延长设备的实际使用期限,同时也为电力设备的实时状态检修提供了必要的保障。

4.2电气自动化应用下电气工程中电力设备的智能化

一般情况下,电力系统中的一次设备与二次设备的安装地点之间都要有一定的间隔,一般要求相隔几十米,有的甚至是要求几百米远,两者之间使用强信号电力电缆与大电流控制电缆来连接。在进行一次设备的结构设计时,往往要先考虑实现常规的二次设备的功能,这样做显然能够节约大量的电力信号电缆和控制电缆。

5.结语

电气工程中电气自动化的应用是一个国家经济发展水平的重要标志。电气自动化是现代电气工程的支撑,也是所有工业发展的基础与原动力,随着现代化、国际化和全球化的科学技术发展,电气工程中电气自动化的应用也得到了十分迅速的发展,并且已经被广泛应用在各个学科和领域当中。所以我们应该结合实际情况积极创新、广开思路,为我国的电气自动化在电气工程中的应用和发展做出应有的贡献。

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1 研究意义

电力体制深化改革,电力企业的市场化进程不断推进,电网公司从过去的“电老虎”转型成为一个新型的服务性企业,更加注重向客户提供优质的电能和服务。因此,电网公司必须采取现代化科技手段,抓好内部管理,塑造良好的企业形象“’。

电能计量是电网公司与用电客户进行电费结算的依据,用电负荷是电网调度必须掌握的关键指标,因此倍受关注。近年来,各地电网公司不断投入资金建设地网遥测系统、大客户负荷管理系统、配变监测系统和低压集抄系统等各类电能计量管理系统。但由于缺乏科学的规划,采集数据分散在各类系统中,这些系统相互独立,整合应用程度差,所产生的效益远远未能达到电网公司的期望。基于一体化平台的电能计量自动化系统能彻底打破数据采集分散、孤立的局面,通过统一、直观、图形化的界面,实现从变电站关口表到低压用户表计数据的自动采集、监测、分析、管理和考核,提高电,网企业用电管理的自动化水平,强化电力需求侧管理。

2 系统结构

从目前的技术水平和各类计量自动化系统的结构设计看,要实现各类计量子系统一体化,关键在于实现主站设备的共享,主站平台的统一,应用工作站软件功能的扩充和编制统一的编码规则。

对于电网规模较大,计量点众多,数据量很大的供电局,各子系统的数据库可采用不同的数据库服务实例分布式部署。各子系统建立自己的电网结构,子系统的对象统一编码之后通过统一接口传送到综合应用数据库,综合应用系统根据统一编码还原总电网结构。通过消息总线同步各系统档案变更。各子系统处理自己的业务,综合应用处理线损、需求侧管理等综合应用。

对于电网规模较小,数据量不大的供电局,综合应用数据库和各子系统的数据库可以合为一个数据库,在统一数据库直接建立电网结构对象,根据子系统的特征过滤出各子系统的电网结构,各子系统的业务根据对应的电网结构来展现组织。同时对电网对象进行统一编码实现对其他系统的接口。上层综合应用根据编码访问对应子系统的接口服务,周期性抽取相关变化数据,实现数据的单向同步。应用工作站方面,以WEB形式展现,通过角色映射的方式实现单点登录。

基于一体化平台的电能计量自动化系统拓扑结构见图1。

2.1 硬件结构

(1)前置机服务器:支持对不同设备和终端,不同通讯方式,不同通讯规约的良好兼容。可以根据系统规模配置前置机服务器组,实现负荷均衡。

(2)数据库服务器:作为数据存储和处理的核心载体。采用一体化设计后,由于采集的数据量大,数据库管理采用大型商用数据库软件作为支撑,充分应用数据库集群、数据仓库技术来保障数据库性能。

(3)光纤通道磁盘阵列:提供高速I/O和大容量磁盘管理,为大规模数据存储提供了基础。加快了数据传输的速度;提供了更大的灵活性;减少了网络的复杂性,缓解了传输瓶颈对系统的影响。

(4)磁带库:提供高效的数据备份,支持远程备份和异地容灾。

(5)中间件服务器:采用消息队列来实现消息服务总线,连接各个构件和模块进行协同工作,使系统能达到比较好的模块化结构,提升整个系统的扩展能力。

(6)应用服务器:完成任务调度服务、数据交换服务、后台计算服务、报警服务、报表服务等,需要24h不间断运行的后台服务,是系统稳定运行的核心。采用多台集群的方式均衡响应前端的应用请求。

(7)Web服务器:提供各种高级应用功能,主要用于采集终端命令和计划任务的下达,以及系统运行情况的监测和采集数据的加工处理。

(8)隔离器:实现系统和较低安全级别区域的安全保护。

2.2 软件设计

基于一体化平台的计量自动化系统主要包括现场数据前置采集处理层、数据交换及处理层、业务处理和综合应用层。通过消息总线进行数据交换和协同工作。

2.2.1 采集处理层

(1)统一的输入、输出模块。能够实现对不同通讯方式和厂家终端的开放性。

(2)统一的通讯规约库和数据字典。实现对不同厂家采集装置,不同通讯规约的兼容。同时支持与终端数据的压缩、加密传输。可以通过增加规约库的方式进行无缝扩展。

(3)统一的远程诊断和升级模块。提供接口可以实现与不同厂家装置或终端的远方故障检测和在线升级。

(4)统一的采集任务调度和负荷均衡。各数据前置采集服务器统一管理,按照设定的任务自动采集数据,实现负载均衡和互为备用。

(5)底层数据流收发监测和通讯工况统计。为终端和通道的故障检测提供支持。可以回溯历史报文。

(6)通讯资源控制,实现了对不同通讯方式的兼容,达到不同通讯方式互为备用的目的。

2.2.2 数据交换处理层

(1)基础数据存储。根据规模和硬件配置采用集中式数据库或分布式数据库。用于响应数据采集层的大量频繁的OLTP请求,并对原始计量数据做分类存储。

(2)业务数据集中存储,用于将所有子系统的数据形成一个准实时的集中存储,为前端的业务应用和展现层提供一个统一的全局数据视图和高效的海量数据查询分析引擎,从而消除信息孤岛,提供快速、全面、准确的决策和管理依据。

(3)任务调度实现对数据交换任务、计算任务、采集任务以及其他接口任务的驱动、调度、监控和管理。

(4)后台计算服务提供了数据的集中处理,通过消息池和计算途径的管理,快速有效地实现了原始数据的加工和处理。

(5)报警服务收集系统产生的各类报警事件,根据设定的规则,采用不同的方式通知相关处理人员。

(6)报表服务定时生成各种已制定的报表,按指定途径,并支持输出到网络打印机。

(7)数据交换服务实现各业务数据和综合应用数据之间的交换,采用WebService服务进行数据和参数的交换,对象采用全局统一编码作为唯一标识。

(8)计量自动化系统与其它系统接口和互联。

2.2.3 业务处理层

整个系统的人机交互主要采用B/S架构,提供基于Web方式的业务应用与展现平台,各种应用和管理通过该平台实现。

3 系统功能

过去建设的负荷管理系统、变电站遥测系统、配变监测系统和低压集抄系统由于缺乏科学的规划,采集数据分散,整合应用程度差,且维护工作量大。基于一体化平台的电能计量自动化系统在结构上决定了它能够打 破数据采集分散的局面。它所具有的

“四分”线损管理功能,是过去任何一种覆盖对象不全面的计量系统无法实现的。

3.1 基本业务功能

(1)数据自动采集与处理:按一定的时间间隔周期性地和远方终端通信,采集遥测量数据和电能量数据。

(2)旁路代供处理功能:支持因电网运行方式的变化引起的旁路表计计量电量的处理功能。

(3)用电监测及故障报警:对配变数据、有异常的用电情况和系统或表计故障进行实时监测,自动报警,实现防窃电管理,及时掌握运行情况和故障。

(4)负荷控制功能:在电力供需矛盾突出的情况下发挥重要作用,使得“限电到户”和“限电不拉路”成为可能,为需求侧管理提供自动化技术支持。

(5)远程预付费功能:通过与营销系统的互联,改变以往电费营业管理中“先使用后付费”的状况,避免电费回收困难的局面。

3.2 系统管理功能

(1)参数管理;

(2)系统资源管理;

(3)对象拓扑关系管理;

(4)用户/用户组管理;

(5)任务调度管理;

(6)值班日志管理;

(7)报表服务和管理;

(8)报警服务和管理;

(9)通讯监测和流量统计;

(10)基础数据查询和分析。

3.3 综合应用功能

3.3.1 “四分”线损管理

(1)统计范围

①按地区供电局、下属供电公司、供电所等区域进行分区统计;

②按220kV、110kV、35kV、10kV等不同电压等级进行分别统计;

④按各电压等级母线、联络线、10kV配电线路进行分线统计;

④按各10kV配电变压器、380/220V公用台区进行分台区统计。

(2)分析方式

①线损明细:分析线损对象各个组成部分,输入、输出的明细查询,支持层次挖掘。

②趋势分析:按年、季、月、周、日等不同层次对线损对象进行统计分析,分析线损时间趋势的特性;支持不同时间段比较分析;支持不同对象比较分析。

③区域分布:按全网、子网、区局、厂站、线路、母线、台区等不同层次分析线损组成的分布特点。

④理论线损对比:支持线损预警曲线的定义,支持理论线损和实际线损对比分析,超阀值进行自动报警。

⑤各种生产线损报表:支持表格、曲线、棒图、饼图等多种输出方式。

3.3.2 需求侧管理

(1)错峰管理:实时监测错峰执行情况,对错峰执行率进行考核提供依据。

(2)用电情况自助查询:让大客户能够通过外网进入系统了解企业的用电情况,提供节能降耗的建议,指导用电大客户合理安排用电时间,有效错峰、避峰,降低电费成本,提高生产利润。

(3)大客户互动:向大客户提供互动平台,听取大客户的合理化建议,客户经理及时回复大客户的疑难问题,通过互动更多更快地了解客户的需求。

4 效益分析

4.1 利用系统监控,有效错峰调度

计量自动化系统大大改进了供电局错峰用电管理工作,使错峰管理模式由原来成效低、吃力不讨好的人盯户战术,改变为利用系统实时监控、电话警告和有的放矢地远程拉闸的高效工作模式。由于数据的整合,利用计量自动化系统监控进行错峰用电管理不仅能针对专用大客户,也能面向工业园区的公用变,甚至是低压的工商业客户,使错峰用电管理工作更加全面、更加到位。

4.2 远程自动抄表,提高工作质量

利用计量自动化系统进行远程抄表,大大解放抄表劳动力,改善了抄表员的工作环境,由于外出抄表的工作量减小,因此提高了工作的安全系数。同时杜绝人为抄表错误或估抄现象,保证了数据的系统性、严肃性,通过数据整合,抄表员只需在一个界面上操作就可以将计量自动化系统覆盖的用户抄表行度进行审核并导入营销系统,提高了抄、核、收工作水平和工作质量。在计量自动化系统的覆盖面日渐扩大的同时,人工抄表的范围也在不断的缩小,所需的抄表员人数也相应减小,同时外出所需的车辆使用、维护费用也减小,因此有效地节省抄表成本,为供电局的运营节约开支。

4.3 负荷实时监测,掌握运行情况

有了计量自动化系统,技术人员可以通过实时监测负荷的变化情况,及时发现偷漏电客户并能有效现场查处,解决了以往偷电客户与供电局玩“捉迷藏”的问题,保障了供电局的利益。另外,通过负荷监测情况,能够为变压器过负荷改造提供实际运行数据,使改造资金真正用到实处。

4.4 计量故障报警,及时发现处理

通过系统自动报警,能够及时发现计量故障情况,使运维人员能够尽快排除计量故障,恢复正常计量。同时,由于系统根据不同类型客户记录了间隔最长一天一次的抄表数据,能够为计量故障发生后进行电费追补工作提供有效的依据,客户也比较容易接受。减轻了由于计量故障所产生的电费追补工作的难度。

4.5 “四分”线损统计,提高管理水平

基于一体化平台的计量自动化系统,整合了从变压站关口表到低压用户表计的数据,能够真正实现“四分”线损管理,这是过去的遥测系统、负控系统、配变系统和集抄系统无法独立完成的,也是计量自动化系统最有价值的功能之一。通过计量自动化系统进行“四分”线损管理,减轻了管理人员大量的统计工作,避免了计算错误所带来的假象。管理人员能够清晰地看到线损高的线路、区域、台区,全面了解电网运行的线损情况。还能够通过运行数据分析线损高的原因,有的放矢地投放改造资金。并且能够通过相关数据的分析,制定最切合实际的线损目标,大大提高了供电局的自动化管理水平。

4.6 系统技术支持。实现优质服务

计量自动化系统在实现对大客户用电情况监测的同时,采集的数据也为大客户用电情况进行分析和优化提供了数据基础。大客户通过外网登陆,可以查询负荷曲线、电量柱状图、电费数据等,并通过模拟改变用电情况,显示电量电费结果,为大客户提供详细的用电情况分析和优化用电建议,引导客户合理安排生产,达到节电节能、降低成本的目的。并通过互动窗口,使供电局及时了解大客户需求,更好地实现优质服务。

篇9

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.185

1 前言

我国电网建设工作随着人们用电需求的不断增加被赋予了全新的使命,随着时代的发展,逐渐扩大了我国的电网发展规模。所以,还直接加大了电力调度自动化系统所具备的工作压力。在分析电力调度自动化系统的实际应用情况的急促上得到,在以下几个方面电力调度自动化系统还是存在一定问题的,例如:集中控制功能以及电力调度全面性等。在准确掌握问题的基础上促使一体化技术得到进一步强化,最后促使系统性能目的得以实现。

2 一体化技术在电力调度自动化系统中的有效应用

2.1 一体化技术在系统接口方面的使用

首先是数据库模式编辑工具分析。在分析电力调度自动化系统相关资料的基础上得到,在实际应用过程中,电力调度自动化系统其所获取的电力数据,最终会传向于数据库,数据库是最终的一个处理场所。随着社会的发展,人们的使用需求呈现一个不断变化的趋势,但是,就算是电力调度自动化系统,其也会在某一些特定的时间出现当前数据库模式需求更改的情况。在分析上述情况的基础上得到,在电力调度自动化系统中有效的使用一体化技术,可以完成数据库模式的编制,同时完成编辑工具的编制,上述提到的编辑工具其可以发挥以下结果方面的作用:第一个作用是:应用UML图示化的方法来有效的表达数据库逻辑模型,在上述的基础上进一步有效的降低用户数据库模型构建难度,促使其得到有效的构建以及使用。第二个作用是:有效的检查逻辑模型跟物理数据库两者之间存在差异以及统一情况。在完成检测工作之后得到结果是不一致的话,那么上述工具就会提升用户,在收到提示的基础上行,用户就会合理的、正确的处理上述存在的两种要素关系。第三个作用是:数据库的备份作用。用户想要从根本上导出当前数据库中的所有模式信息,那么就需要使用一体化技术的数据库模式,使用其特有的编辑工具,在使用备份操作的基础上促使电力调度自动化系统的模式信息数据具有足够的完整性以及安全性。其次是SVG图形处理。对于电力调度自动化系统接口来说,图形是其中非常重要的一个传输对象。所以,在实际工作中想要保证电力调度自动化系统的接口可以科学的、合理的导入以及到处图形,那么就可以选择使用一体化技术,促使其逐渐形成SVG模式图形处理功能的一种。上述功能实质上指的是,在实际工作中,使用转换规则的基础上,从根本上转变电力调度自动化系统中涉及的所用图形,将其完成SVG格式的转变处理,最后促使该格式的图形联合起来,得到一个XML附加文件类型。在分析电力调度自动化系统实际情况的基础上得到,上述两种格式的文件最为主要的作用就可以拓扑连接所有电网模型涉及到的各类电力设备,同时拓扑连接所有图元涉及到的各类电力设备。

2.2 一体化技术在系统功能方面的使用

首先是数据维护功能。一体化技术在电力调度自动化系统中的有效应用可以促使电网建模得到统一化,在上述的基础上有效的使用在DTS系统中,同时使用在PAS子系统中,上述提到的这种模式的存在,可以在相同的数据库中储存上述子系统的相关数据,所以,在实际工作中,在分析用户实际情况的基础上得到,在维护操作的过程中,需要习得固定环境中的特定数据,就可以有效的维护多个子系统。其次是分区规划功能。电力调度自动化系统在使用一体化技术的过程中,实现了非常优质的分区规划功能以及作用,所以在,接入信息处理的过程中,可以将电压等级集变电站等级作为主要的参照条件之一,在分析上述两种条件的基础上得到,可以将电力调度自动化系统涉及到的区域进行划分,可以按照一定的标准对其进行不同责任区域的划分,最后促使后续电力调度工作实现有效的完成,并且保证电网安全利的工作下去。最后是分区控制功能。在实际工作中,电力调度自动化系统会存在大量的控制区域数量设计,涉及到范围也非常的广。所以,在不同区域之间存在不同的电力调度的时候,那么整个电网就会受到影响,进而导致稳定性受到影响。所以,在上述这个部分的工作中,可以选择有效的使用一体化技术,在上述的基础上促使电力调度自动化系统逐渐趋向于良好分控责任区管理功能,同时还可以从根本上改善其信息分层的功能,最后促使电能供应具备足够的稳定性以及科学性[2]。

2.3 一体化技术在系统图模库方面的使用

首先是绘图建模。电力调度自动化系统在有效的使用一体化技术后,逐渐合理化以及统一化系统的建模工作,同时还直接统一了绘图工作等各个部分。这样一来,我们可以在使用相同图形的基础上实现PAS和DTS等不同的应用的绘制工作,同时还可以完成一系列有效的建模工作。其次是智能图形拓扑。在电力调度自动化系统有效的使用了一体化技术后进一步合理化了电力调面向端口号的拓扑功能,促使其使用价值得到提升。所以,在实际应用的过程中,面向端口号的拓扑功能不会像往常一样需要相关的工作人员对其进行人工置顶操作,就可以产生相应端口号,这是智能化的、自动的完成形式。

3 结束语

综上所述,在电网运行过程中,有效的发挥电力调度自动化系统的作用是非常有必要的,因为其可以促使资源得到有效的分配。在实际工作中,电力调度自动化系统的实施会存在明显的问题。所以,对于电力调度自动化系统的使用功能、图模库、接口等部分实施一体化技术。在形成各个组成要素统一化特点的基础上有效的实现力调度自动化系统性能的优化以及科学化。

参考文献:

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1 电力调动自动化系统的发展及现状

随着科技的进步,我国的电力调度自动化系统也充分的利用了先进的科学技术,实现了遥测、遥信、遥调、遥控、遥视的五大功能。随着电力调度自动化系统的不断完善和发展,在电网中,采取电网存取数据的越来越多,电力调动自动化系统正向智能化发展,面对我国幅员辽阔的现状,电网的覆盖面积也相当的大,电网的规模也由此很大,所以,面对如此巨大的电力调度系统,必须采取一个有效的控制方法,才能保证电力调度自动化系统正常的运行。

2 电力调度自动化系统的构架

目前我国的电力调度自动化系统大多采用的分布式体系结构,即客户/服务器这种系统,这种系统有很多的突出的特点,它能够统一的控制操作平台,为程序的开发和运行提供可靠的运行环境,实现跨系统运行的平台,提供统一的数据开口,极大地缩短了系统运行的时间,他的功能更加全面和多样性,能更好的满足我国电网管理控制和调度的要。除此之外,还有CC-2000系统,SD-6000系统,PCS9000系统等,CC-2000系统是一个面向对象的系统,SD-6000系统:该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是:具有开放式和分布式的支撑系统平台。[3]PCS9000系统是目前国内比较先进的一个系统,它汲取了国内集控站系统与调度自动化系统的优点,具有可靠性高,适用面更加广泛和性能更加完善,在电力调度自动化中发挥着重要的作用。下图为电力调度自动化的系统软件体系结构图:

3 电力调度存在的问题

3.1 自动化的平台存在很大的差异

我国目前采用的电力调度自动化系统存在很大的差异,因此在系统平台上达不到统一,存在一定程度的不同。我们在进行电力调度时,是在计算机的平台上建立起来的调度平台,这就会出现调度的平台不同,从而影响电力的调度,在调度的过程中,有时为了实现系统的可靠性以及稳定性,我们需要根据要求采用RISC的结构进行电力的调度,但是,这个系统不能满足其他方面的要求,比如,我们为了满足电力调度系统的方便需要运行CISC的架构,在电力的调度的过程中,我们要综合考虑很多方面的因素,比如计算机的操作系统的影响,不同的系统满足了我们的不同需要,但是不能全面的满足我们的要求。

3.2 电力调度自动化系统中对集中控制功能的高要求

在电力调度的过程中,我们实现电力调度的调整必须满足电网模拟和系统中整个数据库的一致性,这就对电力系统调整过程中的集中控制提出了非常高的要求,电力调度系统的所有功能都是在各自独立的基础上才能实现的,但是对于现在的电力调度系统,实现电力调度系统中的数据库与电网模拟的一致是不太现实的,因此,我们对电力调度系统中的集中控制功能提出了更高的要求。

3.3 电力调度系统中的电网模拟的多变性

目前为止,在电网的电力调度系统中,随着变电站的不断增加和变电站的不断改造,我们需要对构建整个自动化的系统中进行建模型和数据的记录,从而良好的管理,在这些过程中,每个环节都很容易出现错误,出现错误对电力调度会造成很大的影响,所以,对于电网模型的建立和多边形对于电力调度是很重要的,我们需要探究和研究电网模拟的多变性,以便更好的实现电力调度系统的自动化和系统的完整性,更好的对电力调度进行控制和完善等。

4 一体化技术在电力调度系统中的应用

4.1 平台的一体化

电力调度的平台是建立在计算机平台上的,所以,由于计算机操作系统上存在很多的选择,所以,电力调度也存在很多的选择,并且攒在很多的差异,数据平台存在于电力调度系统的平台中,在众多的系统中,不同的系统有不同的特点,根据不同的要求我们选择不同的系统,这对于我们平台的一体化是非常不利的,为了实现平台的一体化,我们通过中间件耦合的方式来实现信息的交换,采用最多的中间件是OMG和CORBA的中间的对象,这些中间件能够很好的解决跨平台的问题,能够起到良好的通信能力,并且对信息具有很大的可扩展性,对于降低硬件和操作系统的差异性,我们要采用一个标准的数据接口来满足电力调度的系统平台的要求,从而实现电力调度自动化系统的平台一体化。

4.2 电力调度图模的一体化

随着我国电网的不断改革和进步,电网在我国的规模不断加大,覆盖面积逐渐推广,这就要求我们对电网的电力调度有很好的数据控制系统和网络模型库的系统,以便更好地控制和管理电力调度,在电力调度系统中,建立一个比较常用的图库模型可以效地提高电力调度系统的工作效率。在整个电力调度系统中,通过图库模型系统的一体化功能实现模型的建立,从而为电力调度的一体化提供有效的支持,建立图库模型的一体化是电力调动自动化中实现电力调动一体化的前提条件。下图是图库模型一体化的模式图:

4.3 电力调度自动化的功能的一体化

在二十一世纪经济高速发展的中国,电力调度得到了很大的发展,我们要实现电力调度的一体化和功能的发展,就必须达到对数据库和图形以及其他资源的共享,才能真正的实现电力调度自动化的功能的一体化,实现功能一体化需要一些中间件的参与,我们可以通过安装节点机等,灵活的配置在整个电网中的应用模块,而中间件是整个电力调度系统中应用模块的前提基础,从而实现功能的一体化。

4.4 电力调度自动化系统中的接口一体化

对于各平台的差异,我们要实现一体化可以采用标准的数据接口,以便实现资源的共享和信息的传送,在电力调度系统中,电力系统都是通过接口进行对数据的访问和资源服务的查询的,所以为了更好地为电力系统各平台提供读访服务,通过访问的过程中,对接口服务进行筛选并记录,通过技术的层面得出偏离报告,并通过纠正和实验报告和采购的方法提供可靠的报告,并且利用保证归档技术确保在电力调度自动化系统中的信息的安全性,保证系统的稳定性和正确性。

5 结束语

随着科技的进步和社会经济的快速发展,我们对电力调度自动化的要求不断提高,在不断地研究和探索中,我国的电网事业也充分的运用高技术高科技,紧跟时代的步伐,一体化技术在电力调度自动化中的应用使得我国的电网事业将更加的完善,解决我国幅员辽阔和电网覆盖面广中出现的一系列问题。

参考文献

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中图分类号:D63 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)10-0235-01

1、引言

电力系统是支撑我国国民经济发展和进步的重要基础,我国将电力系统的建设工作一直放在重要的位置上。当前的电网建设改造工程快要告一段落,从实际情况来看,的确有了很大的改进。随着我国各个地区经济实力的不断提高,各个层级的电力系统不断完善,为了能够在更大程度上加强对我国电网的管理与控制工作,就需要重视电力调度自动化系统的应用与完善。当前对电力调度自动化系统的应用需求越来越强烈,针对电力调度自动化进行研究和分析的工作在当前的社会发展中具有十分显著的现实意义。

2、电力调度自动化应用的实际情况简析

在我国,最早是在上个世纪末开始出现利用计算机技术而成的电力调度自动化系统。但是限于当时的计算机技术还不够成熟,电力调度自动化系统的功能比较少。除此之外,当时的电网发展还没有达到现在的规模和水平,因而电力调度的工作难度不大,进行调度的相关工作人员基本都是依靠经验进行工作。随着我国经济水平的不断提升以及国家对电网发展的支持力度的加大,我国的电力调度自动化技术水平也在迅速地提高。在电力系统各个部分的自动化设备趋于完善的情况之下,电力系统能够保存的数据信息更多,存储空间更大。为了能够充分利用这些信息数据,在电力调度自动化系统的基本功能之外,很多更高级的功能正在不断被开发和应用。高级功能的增加让电网的管理工作人员工作更有效率,工作质量更高。与此同时,过去基本根据经验进行调度工作的局面也逐步过渡到科学分析和操作的阶段。到了新的世纪,计算机技术和信息技术水平进一步提升,电力调度自动化系统也逐步向智能化方向发展。

3、电力调度自动化应用存在的问题

3.1 电力系统之间存在差异

在我国经济发展水平迅速提高的背景之下,社会发展与人们的日常生活对电量的需求越来越大,为了进一步满足经济建设和人们生活的用电需求,我国已经采取相应的政策措施来支持电力系统的建设工作。为了能够跟上时代进步的步伐,电力调度自动化系统也需要进行及时的完善和改进。电力调度自动化系统是基于计算机技术发展而来的自动化运作系统。我们可以在当前的市场上看到很多硬件设备,各式各样,虽然能够满足各种系统的需要,但是同时也为各系统平台间的统一工作带来了麻烦。怎样有效减小各平台间的差异,将各个电力系统统一起来,成为了当前一个很大的问题,这也直接制约着电力调度自动化系统的推广和应用。

3.2 电网模型不稳定

近几年我国经济增长趋于稳定,稳中有升,为了能够满足我国经济建设的需要,电力系统建设也在不断地进行当中,电网的规模不断拓展,越来越多的变电站布点出现在我们的电网当中。电力调度自动化系统是对电力系统运行实时动态的监控和视听,目的在于给电力调度相关工作人员提供时新的电网运行信息,是当前电力调度工作中不可缺少的工作系统。因此,想要进一步满足电网建设的需求,就需要对电力调度自动化系统进行不断的完善和改进,对调度系统中的电网模型进行丰富和补充。但是由于电力调度自动化系统的监控范围较大,而监控数据是实时更新的,因而信息量十分大,这就使得电力调度自动化系统的工作负荷加大,电网模型容易出现失误,影响到整个电力调度工作的顺利开展。

3.3 信息共享受限

电力调度自动化系统与其它系统之间是紧密联系的关系,因而面临着如何选择不同产品的接口方式的问题。除此之外,不同层次、不同地区之间的电力调度自动化系统之间也是相互联系的,随时会进行信息的传输和分享。但是当前市场上生产的各种相关产品的规格不一,产品的性能存在较大差异,显然不利于各系统之间的信息共享。

4、一体化技术在电力调度自动化中的应用策略分析

4.1 电力系统的一体化

由于电力调度自动化系统在硬件设备和操作软件方面没有硬性的规定,因而可以在很多种规格和型号之间进行自由选择,但是这就使得各系统之间存在型号不匹配的问题。为了能够快速解决这个问题,我们可以引入中间技术,在系统平台与计算机硬件之间,建议一个软件应用,将平台系统与底层的计算机硬件分开,然后为所有规范和型号的应用提供通用的平台和运行环境。这个软件既可以满足系统平台的要求,也可以与相应的计算机硬件进行磨合,从而将电力系统平台与计算机硬件有效联系起来,促进信息共享。

4.2 电力系统功能的一体化

当前我国电力调度自动化技术水平正在从以分析为主要特征的阶段过渡到智能化阶段,更多的高级功能得到推广和普及。在这些高级功能开始投入使用的时候,不同的功能之间可能存在不匹配的情况,例如参数存在差异等。虽然相对于整个电力调度自动化系统来说不是很严重的问题,但是对其进行维护和保养却明显加大了日常工作的工作量。因此,怎样将各系统功能进行统一和有效调整,成为了一个重要的问题。

5、结语

我国的电力系统自动化已经经历一个长期的发展过程,随着计算机技术的不断完善,电力系统自动化技术也在日趋成熟。提高我国电力调度自动化系统的技术含量,提高系统运行的稳定性和安全性,优化系统网络结构,以及进一步提高系统的性能水平,将能够在更大程度上提高我国电力系统运行的经济效益,促进我国电力系统社会效益的提升。通过本文对一体化技术在电力调度自动化中的应用分析,相信读者能够进一步认识到一体化技术的优势和重要意义。

参考文献

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中图分类号: F407.6文献标识码: A

前言

迈入21 世纪以来,我国各方面事业都得到了很大的提高与发展,尤其是经济建设方面更是获得了长足的进步。这其中的电气工程技术经历了从电磁学理论的建立到新技术革命时期电气工程技术学科的形成这样一个形成与发展的过程。本文先概述一下电气工程及其自动化的发展历史,再对实际操作过程中的问题进行分析,针对电气工程及其自动化的发展和建设中的问题提出合理化的建议。旨在促进今后我国的电气工程及其自动化的建设,使我国的电气工程及其自动化实现跨越式的发展。

1 概述电气工程及其自动化的发展历史

电气工程(Electrical Engineering)是现代工业发展的关键领域,随着科技的不断更新和发展,电气工程及其自动化的技术平台逐渐形成了独立的系统。电气工程技术经历了从电磁学理论的建立到新技术革命时期电气工程技术学科的形成这样一个形成与发展的过程。这种系统正逐渐迈向快捷,方便的方向发展。它为我国的工业发展节约了成本,提高了效率。而且,电气工程还逐渐涉足商业领域,为商业间的交流与传输提供越来越多的满足。我国作为工业为主导的社会,只有大力发展工业才能促进我国经济的飞速发展。所以,只有电气工程及其自动化在社会发展的地位中占有一席之地,才能促进电气工程及其自动化的长足发展,立足世界。

2 电气工程及其自动化的发展中的问题

迈入21 世纪以来,电气工程及其自动化的技术取得了突飞猛进的发展。但在电气工程及其自动化的发展与建设中还存在一些客观影响因素,这些因素在一定程度上阻碍了电气工程及其自动化的发展。想要促进我国的电气工程及其自动化实现跨越式的发展,就要解决以下几项问题:

2.1 企业实际需求不同,抬升了成本

目前我国的电气工程及其自动化技术还处在一个综合的领域里,独立性还有待完善。所以,在实际的运用过程中,工作人员只能结合目前的技术成果,再运用自己的实践经验,得出设计成果。从而有的环节无形中增加了经济成本,最终工程总的经济投入也就增加了。而且,目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。

2.2 电气工程及其自动化实施过程中工作效率有待提高

电气工程及其自动化实施过程中,效率的高低影响着整个工程的的完成效果。在当今飞速发展的社会里,工作效率甚至决定着一切。所以,电气工程及其自动化技术更要紧跟效率的步伐。目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。要想在这些企业中脱颖而出,效率的提高可见显得十分重要。那个企业在最短的时间里设计出更让人操作简便,更让人明白的设计,在离成功的大门前就会胜出一筹。哪个企业效率低下注定就是失败的。这个时候,企业的技术人员的技术水品就得到了检测。

2.3 电气工程及其自动化实施过程中数据传输安全性问题

电气工程及其自动化起初在工业中形成,并得到了发展与建设。目前,电气工程及其自动化逐渐蔓延到商业领域,商业领域的发展过程中,数据信息的传输安全性是很重要的一步。由于目前,企业之间的信息交流过程中,各企业使用的信息传递产品各不相同,参差不齐。这给数据之间的传输和通信造成了一定的困难,从而增加了电气工程及其自动化的运营成本。所以,在今后的电气工程及其

自动化的发展与建设中,一定要注意这一点。

3 电气工程及其自动化发展的合理化建议

电气工程及其自动化是工业发展的有力助手,它的的发展能为工业,甚至社会经济的发展带来源源不断的动力。虽然,目前的电气工程及其自动化的发展与建设存在着这样或那样的问题,但总的前进趋势是不可逆转的。只要把问题慢慢解决,逐渐的去改善,不久的将来,我国的电气工程及其自动化一定会在世界上立足。针对以上问题,我提出几点建议:

3.1 建立电气工程及其自动化的统一独立的平台

目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。这样一来增加了企业的经济成本,二来不利于企业的长足发展。所以,企业的技术人员一定要突破技术环境的难关,有步骤,有计划的去设计电气工程及其自动化的方案。首先,在设计前,专业的技术人员对要设计的行业及用户的特点进行研究,从而,确定开发目标。然后,确定设计方案,方案要涉及到实施,运行,维护等每一步骤的完成,同时,运行成本和运行时间也要提前预算好,一定要控制在企业运行的范围内。此外,还要注意商业项目运行的特点以及终端客户的不同需求,最后做到建立电气工程及其自动化的统一独立的平台,从而减少企业的运行成本。

3.2 建立电气工程及其自动化的通用网络系统

建立电气工程及其自动化的通用网络系统可以优化资源配置,使商业之间的信息交流得到准确性和安全性的保证。一个企业包括设备控制,技术监管,企业管理等许多步骤,要想使这些步骤得到资源的合理化配置,就要使这些系统通过网络联系起来。通过建立电气工程及其自动化的通用网络系统,使各个系统之间的数据得到高效,快捷的交换,促使整个企业的优化发展。

3.3 建立电气工程及其自动化的数据标准对接

只有电气工程及其自动化的数据能够实现信息的标准化对接,电气工程及其自动化的系统传递信息才会更安全,更高效。所以,在目前的电气工程及其自动化的发展过程中,一定要实现程序接口的完美对接,从而减少开发工程的时间和费用。

4 结束语

电气工程及其自动化是现代工业发展的关键领域,随着科技的不断更新和发展,电气工程及其自动化的技术平台逐渐形成。本文先概述一下电气工程及其自动化的发展历史,再对实际操作过程中的问题进行分析,针对电气工程及其自动化的发展和建设中的问题提出合理化的建议。我相信相信随着经济的发展和社会的不断进步,在科技领域突飞猛进的今天,电气工程及其自动化一定会构建出一个完善的,独立的系统,成为我国社会主义现代工业化社会构建的助手,实现电气工程及其自动化跨越式的发展。

参考文献

[1]候晓燕.电气工程及其自动化工作原理[M].科技出版社,2009.

[2]李娜娜.电气工程及其自动化的建设与发展的若干思考[J].电气自动化,2010.

篇13

Abstract: the substation automation is the future development of a kind of inevitable trend, its advantage in power quality, safe and reliable operation of the power distribution level were better reflect. This paper first introduces the substation automation system of several common structure, based on the automation system of network model are discussed, and then of the substation automation system of communication network in the detailed design. Conclusion, hierarchical and distributed integrated automation system for the convenience and flexibility system extension, and computer network technology is a kind of communication should be promotion system development mode, particularly suitable for large quantity of data communication construction project. This paper is a man of some opinions, but with counterparts to discuss.

Key words: the substation; Automation; stability

中图分类号:TM63文献标识码:A 文章编号:

前言

随着电力系统动态过程的分析越来越复杂,对系统自动控制的要求也越来越高。分层分布式综合自动化变电系统通过各种设备间相互交换信息、数据共享,实现对变电运行的自动监视、管理、协调和控制,从而提高了变电保护和控制性能,改善和提高了电网的控制水平。

一、现阶段的变电自动化系统分析

1、集中式结构:集中式结构是将系统设备按其功能归类划分,形成若干个独立系统,各系统分别采用集中装置来完成自身的功能。集中式结构一般由1个或2个CPU实现对整个变电系统的保护、监视、测量、远动的集中控制。集中式控制系统的优点是构成较简单、主机控制系统集中、便于分配调度各种实时任务、响应速度快、节省投资;缺点是主机系统负荷繁重、主机单CPU可靠性不高。为了提高可靠性,一般采用双系统互为备用。该系统可采用前置主机和后台辅机相结合的配置方式。前置主机完成模拟量和开关量以及脉冲量的采样输入、开关量输出控制(断路器跳合闸操作)与信号输出、向辅机传送数据等功能。辅机主要完成负荷显示、打印输出、远动通信和主机间的数据串行通信等功能。前置主机可采用STD总线工业控制机,后台辅机以管理为主,可采用PC机。为了提高系统可靠性,可采用双系统互为备用方案,2套STD系统通过管理器来协调运行。管理器采用可编程序控制器(PC机),系统正常运行时,一套系统与PC机通信,PC机监视其运行是否正常,一旦发现异常立即由控制回路启动另一套系统,使之投入运行,同时退出故障系统。

2、分散式结构:这种结构方式一般是按一次回路进行设计。首先将设备按一次安装单位划分成若干单元,将控制单元、微机保护单元、数据采集单元安装在户外高压断路器附近或户内开关柜内。然后将各分布单元用网络电缆互联,构成一个完整的分散式综合自动化系

统。其优点是各个功能单元上既有通信联系,又能相对独立,便于系统扩展,便于维护管理,当某一环节发生故障时,不至于相互影响;此外,它的抗电磁干扰能力强、可靠性高,在二次系统设计上能最大限度地减少二次设备的占地面积并节省大量电缆及接线。缺点是价格高。

3、集中与分散结合式结构:这种结构方式介于集中式与分散式两种结构之间,形式较多。目前国内应用较多的是分散式结构集中式组屏。这种结构方式具有分散式结构的全部优点,由于采用了集中式组屏,有利于系统的设计、安装与维护管理。

二、变电自动化系统的网络模型分析

1、假定电力网络中节点编号的次序先是各发电机节点,然后是负荷和其它节点。在此情况下消去全部负荷节点的注入电流,根据计算内容和要求的不同,选用适当的模型。由于在电网故障后功角的第一个摇摆周期内,各种调节器因为时滞来不及动作或动作很小,且在稳定性预测和早期控制中对时间要求很短暂,故一般采用电力系统的经典模型(如恒定阻抗负荷模型和暂态电抗后恒定电势的同步电机模型);

2、在研究系统多个功角摇摆周期时段的动态稳定时,要考虑各个元件的反应特性。在电力系统运行方式处于稳定域边界处,由经典模型得出的结果与实际模型相差甚远,故需采用详细发电机等单元的数学模型(含励磁、调速系统模型,负荷考虑电压和频率特性)来研究。

三、变电自动化系统内的通信网络设计分析

构建一个快速、稳定、可靠和富有弹性的通信网络是变电自动化系统的基本要求,也是整个电力系统运行管理自动化的根本前提。基于网络技术的现场总线无论在通信速率和实时性,还是在可靠性和组网的灵活性上均远高于简单的串行通信技术,因此在很短时间内便成为变电自动化系统的主流通信技术,同时也使变电自动化系统的整体结构发生了本质的变化。自动化通信系统需要计算机网络技术,更需要带宽、通用性和符合国际标准的网络技术。在带宽、可扩展性、可靠性、经济性、通用性等方面的综合评估中,计算机网络技术必将成为自动化系统中通信技术发展的趋势。

四、变电自动化系统安全控制和稳定性分析与研究

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