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综合电力技术范文

发布时间:2023-09-22 18:13:17

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综合电力技术

篇1

电力电子技术在全世界范围都是一个比较新兴的学科,是新能源并网和电能质量研究的关键技术,是发配电系统的核心,也是电气类专业学生必须掌握的内容和技能。电力电子技术课程教学内容多、信息量大,既涉及电力工程知识、又涉及电子和计算机知识,是理论性和实践性非常强的专业课程。目前,在智能电网、节能、电磁兼容等方面大量应用,要求学生能根据千变万化的需求和实践设计解决方案,熟练掌握其非线性的特征及应用。

目前电力电子技术课程实验教学大都依托实验平台进行,基本上只设置演示性或验证性实验,真正动手设计、搭建、调试电路的机会并不多,限制了学生动手能力和创新能力的培养[1]。

1 传统实验存在的问题

开展实验,需有相应的实验设备和实验平台支持,实验的开设和设备的选择要做到“两个结合”[2]。一方面,实验要结合理论知识;另一方面,实验要结合工程实践,避免和工程实践脱节[3]。但目前高校开设的电力电子实验普遍存在着实验与理论结合不紧密、实验与生产实践脱节的问题,主要体现在:

(1)传统的电力电子实验与实验平台相结合的问题。传统的电力电子元器件、整流逆变电路等有具体形象[4]、易于被学生接受,但在实际应用过程中已基本实现模块化封装。因此实验平台的设计,既要兼顾传统元器件的形态,又要突出相关模块的应用与实践。

(2)如何开展电力电子技术实验,让学生从硬、软件上掌握电力电子技术的知识。从硬件平台上看,当前的实验只是“静态”地向学生介绍电路工作过程,而没有让学生参与到电路原件分析、电路拓扑分析和动态工作过程分析,在仿真与模拟实验方面更是空白。按照研究的理念,学生应该选择自己感兴趣的问题进行深度分析,从而形成自己独特的研究方法,这需要有良好的实验平台作为支撑。

(3)如何将新技术融入实验中。电力电子技术向着高度的模块化、集成化以及应用多元化的方向发展。智能电网、节能、电磁兼容等技术推动着电力电子技术飞速发展。因此,实验平台的设计应比较先进而且留有升级和进一步扩展的接口。

2 可视灵活的综合实验平台

电力电子技术综合实验平台建设之前,我院电力电子实验室的设备比较陈旧。针对该情况,在深入研究电力电子技术实现原理和发展趋势的基础上,考虑到实验教学的实际需要,构建了电力电子技术综合实验平台。

综合实验平台主要由PC机、MCL系列电力电子试验台、拓展板、测量设备等组成(如图1所示)。整个综合平台采用标准化的模块结构,PC机可通过数据线与实验台相连,PC机运行电力电子技术实验管理软件和EWB仿真软件。实验过程中,学生可以根据需要进行模块的自由组合、拓展板设计来完成实验电路的搭建和调试。综合平台具有良好的可扩展性,可以根据实验室建设规模灵活地配置实验台的数目,主要包括:

(1)信号电源。经过过流、过压、漏电等保护电路,再分别通过调压、变压、稳压电路得到的交流可调电源、多路直流稳压电源及斩波信号源、逆变信号源、同步信号源等,为不同的实验电路提供不同的电源信号。

(2)实验电路部分根据不同的电力电子器件及不同的电力变换电路。分别设计了不同的相对独立的实验单元挂箱。各实验单元电路原理清晰、可操作性强、效果直观。

(3)类型齐全的电力电子元器件,可以进行GTR,MOSFET,IGBT,GTO的开关特性及其驱动电路、缓冲和保护电路相关实验。

(4)直流电动机、发电机模块。在进行直流调速系统实验时,除可用常规的由运算放大器构成的PID调节器进行控制外,还可和计算机相连,由上位机进行数字控制,并采集转速曲线和电流反馈信号,通过计算机对调速系统的参数进行调节,对转速等动态波形进行分析。

(5)实验台对PC以及其他拓展板的各种标准化接口。

(6)数字仪表、开关和按钮等辅助设备。

综合实验平台有以下主要特点:

(1)设备齐全,包括常规的电力电子元器件,配备了电机、变压器和电路拓扑等模型,还可以在PC机上自行仿真电路并将虚拟模块信号传送到实验台。学生可以自行设计电路模块,并使相关模块与平台相连,提高动手能力。

(2)PC机上可利用EWB等软件设计电力电子技术课程中的许多电力电子电路仿真实验,如单相/三相晶闸管相控整流电路、电容滤波不可控整流电路、DC-DC升/降压电路等。

(3)实现实验台与PC机、拓展板的标准化数据通讯,方便教学实验,避免以往实验存在电力电子元器件、电路拓扑不易修改的问题。

(4)配有各种信号灯及音响,提醒实验的学生注意当前的实验运行情况,保证接错线时不会损坏平台,解决了实验设备容易损坏而不敢让学生动手实验的问题。

3 实验管理

如何进行电力电子实验是难点和重点,当前的电力电子实验把重点放在讲解理想元器件在理想信号下的标准工作过程,仅简单地重现了理论课的内容,既锻炼不了学生的实验能力,也无法提高学生的学习积极性。针对这种问题,应用实验管理软件,存放着学生自己设计的实验过程,可让学生自己动手参与实验的设计。

将实验分为验证性、设计性、综合性和创新性4类实验,形成递进的实验层次。实验教学过程中,根据学时的安排和学生的实际能力,选择其中的模块进行实验。学生根据自己的情况,从简单的实验开始,逐步提高自己能力。

(1)验证性实验包括传统的实物元器件电路实验和虚拟仪器实验。学生选择实验项目并根据指导书的内容和步骤进行实验。主要目标是掌握各种典型电能变

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换电路的工作原理、波形分析及定量计算。

(2)设计性实验是在验证性实验的内容和基础上,由学生自行设计测试设备参数及其特性。主要目的是掌握故障问题的分析和定位,熟悉电力电子学的诸多问题。

(3)综合性实验设计提供按行业细分的实验方向,供学生选择,跟踪教师的各类研究方向并进行设计。根据我院的情况,与电力电子技术应用相关的课题组方向包括高压直流输电即保护控制技术、电力系统优化与控制、高性能电力拖动及电能质量监控、电力电子及控制技术、电机及其控制理论。实现实验与实际问题的结合、教学与研究相结合。

(4)创新性实验设计。实验室是课程设计过程中实践环节实现的地方,配合课程设计、大学生科技创新项目方案,进入实验室进行实验。参考我院相关教师所中提出的问题,进行创新性实验设计。

4 整体效果分析

针对电力电子技术实验发展的需要,构造了综合性实验平台,该平台在包含常规电力电子实验的基础上,提供标准化接口扩展实验。实验平台同时也向课程设计和毕业设计以及学生研究项目(SRP项目)等实验开放,克服了以往SRP项目存在因设备不足导致计划无法验证和实践等问题。

从电力电子技术发展的趋势来看,综合平台的性能还可以进一步提高,以更好地满足教学和科研需要,形成多层次、立体化的实验教学特色。

参考文献

[1] 胡少强,王智东,林声宏.电力系统动态模拟仿真综合性实验教学研究[J].中国现代教育装备,2010(7):81-82.

篇2

电力通信系统综合数据网,是电网管理信息大区的一部分。一个健壮的综合数据网可以有效支持电网生产、用户营销、企业自动化办公等业务,对智能电网的发展会起到很好的推动作用。随着地市局通信光缆网的快速发展,通信系统的承载介质也基本实现了光纤化。本文以地市局综合数据网建设项目为例,首先列举了几种符合电力通信系统特点的数据网组网技术,并进行对比分析得出一种最为合适组网方式;然后简单分析以太网若干路由技术,讨论出最适合的路由技术和网络技术;最后简单介绍标签技术,指出其在数据网组网技术中的重要性。

1 组网技术选择

1.1 SDH/MSTP或协议转换器组网

变电站的网络覆盖一般采用这种方式。由于变电站已经实现了SDH网络的全覆盖,在此基础上的的网络覆盖可以采取两种方式:一是通过MSTP技术,通过捆绑多个2M时隙的方式建立网络拓扑;二是在传输网两端直接2M落地,通过加装协议转换器转换成数据网网络形式组网。

由于传输网的SNCP保护功能,这两种拓扑组网方式可靠性高。但也存在以下不足:

(1)一些数据设备的一些组网协议不能通过传输网通道传输;

(2)由于传输网一般提供的带宽有限,不能满足管理信息业务的大容量、大带宽需求;

(3)新数据节点的并网依赖传输网提供的资源。

1.2 RPR组网

供电营业厅一般采用这种方式。由于供电营业厅直接面向社会公众,对信息系统的带宽和可靠性有较高要求,同时由于营业厅一般不部署SDH设备,因此RPR技术在营业厅网络上得到充分运用。RPR网络可以提供快速而稳健的自愈能力,可在50ms内完成自动保护倒换。

但是由于营业厅之间往往相距较远,一般不会建立直连的光缆,因此分局间的RPR光纤环网通道会占用变电站的纤芯资源。一旦RPR环网成成规模,变电站的纤芯资源就不够了。另外RPR的环形组网模式网络扩容能力不强,新设备不容易并网。

1.3 光纤直连组网

随着地市局通信光缆网的快速发展,光纤通信网基本完全覆盖供电局的变电站、营业厅等机构。同时由于多光换机成本已经足够低,因此可以采用光纤直连方式实现拓扑连接。另外,由于现代化的企业管理需求以及电力生产系统对网络带宽的需求日益提升,越靠近核心层带宽需求越高,一般来说核心层网络要10G链路才能满足需求,而光纤组网可以很好满足带宽要求;由于光缆路由足够丰富,可以保证每个设备有两个以上不同光方向,从而弥补了没有自动保护机制的缺陷,提高了网络可靠性。综上所述,目前在地市局范围内采用光纤直连方式组网最为合适。

2 路由协议选择

路由协议分内部网关协议(IGP)和外部网关协议(EGP)两类,前者应用于一个AS域内,后者应用与不同AS间。

2.1 内部网关协议

IGP在网络中起着连通骨干、路径选择和自动路由迂回的作用。IGP有RIP、RIPv2、IGRP、EIGRP等协议,RIP、RIPv2不适合大型网络;IGRP、EIGRP是思科公司私有协议,不具备推广价值。目前,可以用于大规模的ISP同时又基于标准的IGP的路由协议有OSPF和ISIS。

OSPF、IS-IS都是链路状态路由协议,都适应大规模的网络。OSPF采用增量更新方式,对设备CPU、内存负担小;采用组播形式收发报文,这样可以减少对其它不运行OSPF路由器的影响;OSPF同域内的路由器共享相同的路由表,可以减少网络泛洪。IS-IS协议中,IS路由器负责交换基于链路开销的路由信息并决定网络拓扑结构。IS-IS与OSPF类似,但由于IS-IS路由协议多用于ISP运营商,企业网用户不熟悉,因此建议使用OSPF协议。

2.2 外部网关协议

EGP是一种自治系统间的动态路由发现协议。由于供电局需要与省公司综合数据网进行通信,因此存在AS域间的通信。因此必须配置EGP协议。目前使用最多的EGP协议为BGP协议。省网综合数据网是一个有机整体,各地市中日益增加的路由表会导致自治区域间路由信息的交换量越来越大,从而影响整个省级网络的性能。而BGP协议支持无类型的区域间路由CIDR,并带有丰富的路由属性,因此可以有效的减少日益增大的路由表。BGP协议又分IBGP、EBGP。IBGP在AS系统内部运转,主要实现导入IGP路由;EBGP在ASBR上,应用于不同AS之间,通过多种属性,实现路由在不同AS域间的运转。

2.3 路由反射器

由于IBGP路由器之间需要建立逻辑上的邻居,这就要求网络上启用IBGP的路由器具有全网状(full-mesh)的结构。但是由于物理上全网状结构会造成变电站大量的纤芯资源浪费。为解决AS域内各IBGP节点的全连接问题,需要启用路由反射器(RR)的功能。在网络中选择2到3台路由器,使其成为路由反射器,所有IBGP路由器均与RR路由器建立邻居关系,这样全网中的IBGP路由器就可以通过RR学习、转发路由。RR运用将会使的网络路由更加优化、扩展更加方便、灵活。

3 MPLS-VPN技术概论

上世纪90年代思科公司最先提出标签交换技术,发展至今成为MPLS技术。由于只靠路由协议不能满足业务系统对网络延时、安全、服务质量的要求,数据网还要MPLS标签技术进行完善。MPLS技术,即在SDH交换上结合了路由交换功能。数据包通过虚拟电路来传送,在数据链结层,MPLS只须执行硬件式交换,它的体系整合了IP选择路径与二层交换标记,因而有效地解决了互联网路由的问题,使数据包传送的延迟时间大大减短,使得网络传输的很大程度的速度,更好的传送语音和视频的业务。MPLS网络由核心部分的LSR(标签路由交换设备)、边缘部分的LER(标签边缘路由交换设备)组成。

另外,出于网络安全的考虑,以及对不同业务的管理的需要,需要在数据网中采用VPN技术。例如在地市局的网络中一般存在OA_VPN和IDC_VPN,一个用作办公自动化业务,一个用于信息中心服务器集群业务。由于不同VPN之间无法通信,因此通过部署VPN,可以在网络中实现业务流量的有效逻辑隔离。形成一个的安全、稳定的隧道。

MPLS-VPN网络实现MPLS技术与VPN技术的有机结合。在MPLS-VPN网络中,路由器的角色分为三种:分别是CE、PE和P路由器。作为骨干路由器的P路由器,负责VPN分组外层标签交换;PE路由器作为边界路由器,存储全局路由表和VRF(VPN路由转发表),VRF中存储着VPN路由条目,全局路由表中存着内部路有条目;作为客户端路由器的CE路又器,将一个VPN分组转发给入PE路山器后,PE路由器查询发起方VPN对应的VRF表,从VRF表中得到唯一对应的VPN标签和下一跳出口PE路由器地址。出PE路由器依据内层标签苏业蕉杂Φ某隹谥后,将VPN分组上的标签删除,将剔出标签的VPN分组转发给正确的用户端CE路由器,CE路由器将根据自身路由表将分组转发到正确的目的地址。

在MPLS-VPN网络中,BGP路由协议得到了扩展。扩展后的BGP协议成为MP-BGP协议,被应用于PE路由器之间,用来传送VPN的路由信息以及相应的内层标签(VPN的标签);而PE路由器与P路由器之间,则采用IGP协议交互路由信息进行路由决策,完成路由信息与外层标签(MPLS标签)的绑定。

4 结束语

综合数据网是电力通信专网的重要组成部分,它可以有效支持企业生产、办公智能化发展。在地市局对现有综合数据网进行改造时,考虑到业务系统对带宽需求的因素,建议采用裸光纤配交换机直连的方式组网;在选择路由协议时,需要遵照网、省公司统一标准,建议采用OSPF作为IGP路由协议,采用BGP作为EGP路由协议;同时,通过配置MPLS-VPN、扩展BGP路由协议等方式,加快数据报文的交换,使数据网络满足业务系统对网络延时、安全、服务质量的要求。

参考文献

[1]段艳明,肖辉辉.浅谈RPR技术及其在城域网中的应用[J].福建电脑,2008(01):178.

[2]青岚昊.RPR技术及其在城市轨道交通传送网应用[J].通信与信息技术,2009(02):79.

[3]贺峻峰.IP数据网综合网管系统的开发[J].通信世界,2008(02):42.

[4]赵曦.MPLS_VPN组网的规划与实现[D].北京:北京邮电大学,2012(05):10-20.

[5]陈宏.基于MSTP的城域光传送网及其应用[D].天津:天津大学,2004(06):4-9.

作者简介

篇3

现如今,人们的对电力的需求量越来越大,同时,对于电力系统来说,在其运行的过程中需要对安全性和稳定性等进行保证。对配电网电力工程的建设也提出较高的要求,其专业性和规范性是最基本的建设目标。因此,要从电力工程的施工、工程特点以及意义等方面入手,在保证工程质量的基础上做到节约能源,进而提高经济效益和社会效益。

1.配网系统技术特点

配电网电力系统是一个整体的结构,其组成部分主要包括发电厂、供电线路以及配电网等等。电力系统实现高校的运行,必须要对电力本身的质量以及供电的质量加强重视。电力的生产主要是投入市场,进行使用,解决一些生活和生产中的重要问题。进行电力工程的建设主要是为了满足社会对电力的需求,因此,需要将配电网络和其他的电力设备有效地结合。配电系统的功能较多,其中供电、配电和电能的传输是较为基本的,还要对相关的电力数据进行记录和传输,并且要保证系统运行的安全性。为了适应现如今网络社会的发展,配网系统更要具有开放性、可靠性以及通用性。这样才能保证配网系统的性能最大化。

2.配网电力工程的技术问题分析

配网电力工程在建设和运行的过程中,受到多种因素的制约,因此,电力工程的技术就会出现诸多问题,主要表现在以下几个方面:

2.1外力破坏

从我国的配网系统的现状来看,主要采用的是架空线路的形式,这种配网方式虽然在供电方面体现出了便捷的特点,但是这种方式在使用的过程中,经常会从架空线上直接进行供电,存在着一定的安全隐患。另外,传统的配电系统已经无法满足现如今人们对于电力的需求,因此,对配网电力工程的相关的技术等相关方面进行改进势在必行。另外,进行供电力系统的建设是一项较为系统的工程,需要较大的人力和物力的投入,电力工程的建设在不同的地区还会存在着差异。主要表现在电力系统的建设不同步,有些地区根本无视电力系统的发展规划,私自用电。因此,电力系统的运行就会出现严重的问题,存在着安全隐患。

在城市上空进行配电线路的建设会受到建筑物的影响,而且对建筑进行施工会对电力线路产生影响。另外,配电网电力工程在建设的过程中存在着一些基本的,亟待解决的问题,比如其基础设施不顾完善,供电能力较差。电力工程的建设要考虑到复杂的地势和气候条件。如果用电方没有严格按照相关的电力运行标准来进行,就会导致电力在运行的过程中出现问题,影响供电的质量。

2.2闪路

闪路也是一种较为常见的现象,电力线路在使用的过程中会利用一定的绝缘件,这些绝缘件由于长期在外,其表面会出现一定的污垢。如果这些污垢中的含盐量达到一定的程度,加上遇到潮湿的气候,就会出现闪路的现象。因此,不要小看这些污垢,其会大大减低绝缘件的冲击性能,如果遇到电闪雷鸣很容易出现闪路。而且可以发生在一相中,也可以是多相同时发生。闪路现象对于电力工程的建设会造成一定的影响,很容易出现单相接地的问题,在电压急剧升高的前提下,会造成山路现象重复出现,因此对于这一现象要进行有效地防治。

2.3过电压

过电压主要是指在电网的正常运行中会所承受的其他形式的电压,其中包括工频电压、内部过电压等。电网的安全会受到建筑设施,气候条件等影响,其中孤光接地过电压的幅值较高,如果电网的电流量超过一定的范围,就需要采取一定的制止措施,苟泽就会造成配网电力工程的安全程度大大降低。

2.4布线设计存在不足

由于地区发展的不同时期呈现出不同的用电要求,因此对于配电网施工的布线要求也不尽相同。早期的配电网布线主要采用架空线路,接线形式为单端电源供电的树枝状放射式。而新建的工业园区、生活区及商业区等往往采用环形网络供电,有时甚至直接在架空线路上搭线用电,从而影响了用电的安全性和电力系统的管理。此外,前期建设的区域一定程度地存在配电网络基础设计薄弱、技术规范要求不高、基础设施不够完善、转供电能力差、接线复杂及线路老化等问题,使得这些地方用电安全和供电质量难以保证,并给后期电力系统的持续改进造成了困难。

3.解决配网电力工程技术问题的有效措施

施笔者结合自己多年的工作实践和经验,认为要有效解决配网电力工程的技术问题,需要从以下几方面着手:

3.1完善配电网结构,保证供电可靠性具体而言,要完善和加强配电网架,应从以下几方面加以重视:

(1)简化供电电压等级由于电力的输送是从各种电压等级的网络通过逐级降压送到用户的,这就有多次降压过程,会产生多环节的电能损耗,而电能损耗的增加一方面会造成浪费,另一方面对电能质量也产生影响,对电网运行也带来不利。因此如何简化电压等级,减少变电环节是值得研究的。

(2)合理选择配变容载比供电可靠性的一个主要影响因素就是变电站的变压器台数和容量。为此,变电站变压器容量和台数的选择,要依据当地负荷的大小及增长趋势加以合理选择其配变的容载比是反映配网供电能力的重要技术经济指标之一。

3.2采取综合技术措施,认真解决污闪问题配电网安全可靠的关键是解决闪络诱发相间短路及过电压烧毁设备问题

所以必须采取综合技术措施,以求得电网的安全可靠运行。对开关室的支持绝缘子、穿墙套管、刀闸支柱瓷瓶、连杆瓶等,可以加装防污罩。

3.3采取多种技术措施,提高配网的抗雷击能力对于落雷较多的线路,可以采取多种技术措施来提高配网的抗雷击能力

比如可以采用瓷横担代替针式瓷瓶,针式瓷瓶改用瓷横担后,雷击次数会明显减少,只不过瓷横担的机械性能差,对于大档距、大导线线路一般不适用。

4.结束语

总的来讲,随着我国经济的不断发展,给配网电力事业带来了机遇和重任。要在坚持科学态度的基础上,不断完善配电网结构,采取综合技术措施解决污闪问题,切实提高配网的抗雷击能力,提高其转供电能力并不断加强人员的管理,从而满足社会的各方面需求可以相信,随着经济和科技的不断进步,配网电力工程技术将会不断得到新的突破,得到更大的社会效益和经济效益。

【参考文献】

[1]陈钢.试谈电力工程施工中的质量控制[J].中国科技信息,2006(04).

篇4

关键词:综合自动化控制技术;智能变电站;电力调度

一、综合自动化控制技术概念

(一)综合自动化技术

综合自动化技术是以计算机技术为前提,网络技术作为介质,分层模式作为主要结构,从而进行自我控制来融合多种技术的一种综合性技术。计算机作为基础,在电力调度工作中,需要其进行准确的计算与数据分析,并迅速做出正确的判断,所以要求其功能强大且工作效率高。综合自动化控制技术的辅助技术之一就是通信技术,通过对其的运用来管理整个电网系统,其中包括电力系统的每一个细节,通过这样自动化的控制与管理,避免了人工操作过程中出现的一些情况,提高工作效率。

(二)综合自动化控制技术功能组成

综合自动化控制技术其功能组成包括了两个部分,分别是计算机和单片机两部分。主要作用是保护电力系统正常运行,提高电力系统的工作效率。同时可以自动化控制变电站,定期提交变电站电压报表,自动进行用电调整,尽量减少人工干扰,此外,能够对电力系统中出现的问题迅速寻找出来并解决掉,保证电力系统的安全。

二、智能变电站电力调度中综合自动化控制技术的应用优势

(一)提升供电能力,提高服务的质量的优势

综合自动化控制技术可以对变电器和无功补偿变容器进行流畅而随意的操作与控制,提高电力调度能力,同时为保证服务质量,综合自动化控制技术对变电站内的设备都会有定期的保养,保证其运行良好,降低其出现故障的频率,延长设备使用勖。而且由于变电站使用了自动化控制技术,所以减少了许多工作人员数量,但是同样的也避免了许多人工操作出现的错误,从而提高了服务质量,整体为变电站电力调度工作提高了供电能力。

(二)提升变电站的管理效率的优势

综合自动化控制技术的运用主要依靠计算机和网络,在电量充足的条件下,这些设备都是可以无人管理进行自动化的工作,而且可以24小时不间断的进行,变电站的工作人员主要的职责就是对这些设备进行定时的检查,确保设备无硬件故障问题出现,其管理模式分为两步,第一步是通过计算机迅速且自动化分析和处理出现的问题,提高变电站管理效率,避免出现人工操作时思考问题缓慢的问题。第二步,是在计算机分析结束后,管理人员通过对数据的观察与自身经验知识进行分析和探索,找出第一步的不足,保证变电站的工作质量,通过这两步,可以提升变电站的管理效率。

(三)确保电力系统安全性的优势

由于传统的变电站工作是由人工进行的,所以无法感知设备内部细节处的故障,使得故障没有被及时发现,随着故障越来越严重,最终导致变电站的电力调度和供电工作受到了很大的影响。然而自动化技术可以很好避免这样的事情发生,其寻找问题的速度很快,细微地区的故障都能及时发现并迅速做出最佳决策,采取一定的措施进行解决,避免了故障扩大,保证了电力系统的安全性。同时,综合自动化控制技术在变电站中进行实时监控,在发现问题时,可以迅速有效的通过警报来通知管理人员,使得电力系统的安全性得到进一步的提升。

(四)有效节约成本优势

由于综合自动化控制技术其投入成本不高,且工作时间长工作效率高,可自动进行工作,无需人员介入,所以大大减少了人力的支出,降低了变电站的运营成本,而且还节约了很大一部分的生产成本,随着技术的不断进步与发展,其使用寿命也在不断的延长,使用效率和安全性也在不断的提升,导致其成本一直处于降低趋势。

三、智能变电站电力调度中综合自动化控制技术的具体应用

(一)多台计算机集中式应用

多台计算机集中式应用是指综合自动化技术其对智能变电站的控制是采用多台计算机共同工作,利用计算机其强大的功能进行电力调度的运行和获取数据信息,并进行计算机间的各自分工,对获取的数据信息进行统计和分析,最后集中所有分析结果,并进行自动保护与控制的一种应用模式,这也是智能变电站经常使用的一种控制形式。

(二)分布式结构应用

分布式结构一般适用于低压智能变电站,其与多台计算机集中式结构最大的区别就是增加了计算机数量,在工作过程中,不会集中最后的分析结果进行应用,而是通过将功能与职责各自分工后进入互不干扰,独立完成相应的数据处理的模式,这种应用的优势就在于可以在同一时段处理许多数据而不出现卡死的问题,提升了处理数据的效率,在真个运行模式中,终端系统处于控制全局的位置,并将各个计算机的情况进行总结。

(三)分布分散式结构应用

分布分散结构模式应用在被分成变电站层和间隔层两层的双层次变电站系统中,是一种自动化控制技术,相较于传统的原件和断路器间隔的设计方面,具有一定的创新性,可以全面系统的收集断路器间隔数据。同时以此为前提,成功将保护和控制功能等汇总与于小范围控制单元中,大大节省了电缆线路,并且能减弱电磁干扰,提高传递信息的准确度,就算某些地方出现问题,对整体的运行情况也没有多大的影响。此外,分布分散结构的设置也比较简单,厂家可以提前组装好,有效提高智能变电站建设过程的施工效率,降低其施工难度。要根据变电站的实情来选择运用哪种结构模式,同时有关工作人员要提前做好充分的调研,以节约成本,提高管理效率,减少问题的产生。

四、总结

综上所述,自动化控制技术是未来极有发展前途的重要技术,其不仅可以有效的减少人力的使用降低生产成本,还可以提高电力系统的安全性,但是其在我国电力系统的应用还处于初步发展阶段,需要不断的进步与发展,目前较为广泛的应用于智能变电站电力调度工作中,本文重点分析了综合技术在智能变电站电力调度中的应用优势及其具体应用,旨在提高电力系统的运行效率,避免故障发生,保证变电站正常运营。

参考文献:

[1]宋友文.智能变电站一次设备智能化技术探讨[J].中国电力教育 ,2012(2).

[2]刘敏.综合自动化控制技术在智能变电站电力调度中的应用研究[J].中国科技信息,2014,17:93-94.

篇5

doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.22.027

[中图分类号]TM63;TM76 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2016)22-00-02

当前,自动化技术逐渐走进人们的视线,为人们的生活和生产工作带来了非常大的帮助,在电力系统中,通过自动化技术能够对智能变电站进行合理调度,使得电力分配更加合理,为了推动这项技术的进一步发展,以及提高其在实际工作中的作用,笔者结合自身的工作经验,阐述综合自动化控制技术的优势和应用情况,希望能够为电力系统工作提供一些参考。

1 综合自动化控制技术概述

综合自动化控制技术是由许多技术组合而成,这种技术的实现需要以计算机技术为基础,以网络技术为传播媒介,以分层结构为主要架构,从而实现自身的控制作用。综合自动化控制技术中的计算机一般工作效率较高,在电力调度过程中,能够进行准确的\算和分析,在短时间内能够提供准确的判断。自动化控制技术通过通信技术能够对整个电网进行管理,电力系统中的每一个项目、每一个环节都能包含在内,通过这种控制技术,可以对电力系统进行无人工操作,有效地解决了人工操作过程中一些常见的问题,例如信息传递效率低、判断不准确、反应较慢等。

综合自动化技术系统中的功能模块主要由计算机和单片机组成,这些设备在使用过程中,能够对使电力系统进行合理的保护,信息和数据获取的效率明显提高。此外,这种技术还能直接制作出变电站电压报表,对变电站进行自动控制,自动进行负荷调整,减少人工的干预。对于电力系统中的故障问题也能及时找出并解决,提高了电力系统运行的安全性。

2 综合自动化控制技术在智能变电站电力调度中的应用优势

2.1 供电服务质量优势

先进的自动化控制技术能够减少人工使用,而人工数量减少并不意味着服务质量的降低,通过自动化技术能够实现无功自动控制,这是其最大的优势之一,因为在智能变电站中,通过自动化技术可以对变电器和无功补偿变容器进行任意控制,顺畅度较高,电力调度的能力也就因此提高。同时,这种技术还能对变电站内的设备进行良好的维护,减少设备出现故障的可能性,提高设备的使用寿命,这也是提高供电服务质量的一种表现。由此可以发现,通过综合自动化控制技术能够显著提升供电能力,提高服务的质量。

2.2 管理效率优势

通过该技术还能提高变电站的管理效率,这是因为自动化技术依靠的是计算机和网络技术,这些设备在通电的情况下就可以自行工作,不会出现中断现象,工作人员的工作主要是面对屏幕进行检查,计算机设备处理问题和分析问题的能力较强,其在短时间内做出正确的判断,减少了人工思考、分析的时间,从而提高了变电站管理的效率。同时,调度员在观察数据的过程中,也可以结合自身的知识进行研究,发现其中一些不正确的问题,从而进一步保证变电站的效率性。

2.3 安全保障优势

自动化技术处理问题的速度较快,这也保证了电力系统的安全性,因为在传统的变电站工作中,故障发生之后,一般得不到及时发现,往往在问题比较严重之后才被发现,此时,电力调度和供应工作就会受到影响,而在综合自动化控制技术介入之后,细小的问题和故障能够及时被发现,从而采取措施进行断电保护,避免故障扩大化。此外,自动化技术能够对变电站进行有效监控,在发现问题之后,能够及时报警,通知工作人员,提醒其尽快处理,使得电力系统的安全性明显提升。

2.4 成本节约优势

自动化技术能够有效节约生产成本,这是因为自动化技术的投入并不高,而且,这种技术能够使用较长的时间,在这段时间内一般不需要工作人员介入,这样就减少了人力支出,使得变电站的运营成本大大降低,同时,随着技术的进一步提升,自动化技术的使用寿命和安全性会进一步提升,将来完全可以实现无人操作,这样生产的成本会降至最低。

2.5 人力节约优势

在自动化技术得到使用之后,人力使用数量会得到降低,通过自动化技术完全可以承担数据分析处理、变电站监控、电力调度等工作,工作人员仅需要对一些关键环节进行处理,这样人员的数量会大幅减少,实现了人力资源节约。

3 综合自动化控制技术在智能变电站电力调度中的具体应用

3.1 集中式结构应用

通过自动化技术能够对智能变电站进行集中式结构控制,这也是目前使用较多的一种控制形式,在控制过程中,通过计算机的强大功能,对接口进行拓展,从而获得准确的信息,例如获得当前的模拟量。同时,还能对获取的数据进行统计和分析,在获得分析结论之后,对微机进行自动保护和控制。集中式的控制模式并不是靠一台计算机完成,而是通过多台计算机共同工作,每台计算机有自身专有的任务,例如负责监控的计算机会更加注重监控方面的数据获取,注重电流断路器应急处理等。

3.2 分布式结构应用

分布式结构也是一种常用的自动化控制模式,这种模式与集中式结构存在较大的不同,其主要的特点是对原有的功能进行增加,使用的计算机数量更多,系统将功能和职责分配给各台计算机,让各个计算机进行独立工作,终端系统对各个计算机的情况进行汇总,但不进行干预,通过这种结构模式可以对同一时段的众多数据进行有效处理,处理的效率较高,避免系统出现数据卡死的问题。这一结构的自动化技术主要应用在低压变电站中,高压变电站则不适合使用这种模式。

3.3 分布分散式结构应用

这种模式的自动化控制技术主要应用在被分成变电站层、间隔层两层的双层次变电站系统,通过这种结构模式可以实现一定的创新,尤其是在原件与断路器间隔的设计上,系统能够对断路器间隔数据进行系统、全面的采集。并在此基础上,实现保护功能、控制功能等在小范围控制单元上的汇总,有效节约了大量电缆线路的运用,降低了电磁干扰,大大提升了信息传递的精准度,即使在某些部分之间出现故障,也不会使整体运行受到较大影响。同时,分布分散结构的设置十分简便,厂家能够提前组装,降低了智能变电站的建设中的施工难度,对其施工效率的提升也有重要作用。

选择使用何种结构模式的自动化技术,应当根据变电站的实际情况,不能盲目进行选择,因为如果选择不当,不仅会增加使用成本,还会降低管理的效率,增加故障发生率,所以,需要相关技术人员做好事前调研,在充分研究的基础上,选择最适合的自动化控制技术。

总之,综合自动化控制技术是未来社会非常重要的一种技术形式,在众多行业中都会得到广泛的应用,当前我国电力系统中已经开始使用这项技术进行变电站管理,并取得了一定的成效,通过这项技术可以有效提高电力系统的安全性和稳定性,能够减少人工的使用,降低生产的成本,是未来电力行业一个重要的发展趋势,希望相关电力部门能够重视这项技术,并进行进一步研究,提高技术的先进性,为电力事业发展做出新的贡献。

主要参考文献

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