電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用淺談
摘要：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)水平的逐步提高，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電力系統(tǒng)也有了很大的發(fā)展，尤其是電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，改變了整個(gè)電力系統(tǒng)控制的模式，提高了電力運(yùn)行中的穩(wěn)定性。例如計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，PLC技術(shù)的應(yīng)用等，現(xiàn)在電氣自動(dòng)化使用方向也有新的趨勢，例如仿真系統(tǒng)的應(yīng)用，人工智能的應(yīng)用等，下面就對其做進(jìn)一步分析。
關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化技術(shù) 電力系統(tǒng)
在科技技術(shù)的快速發(fā)展中，電子信息技術(shù)和機(jī)械控制技術(shù)已經(jīng)可以有機(jī)的結(jié)合，進(jìn)而應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，被人們稱之為電氣自動(dòng)化技術(shù)，無論是在農(nóng)場，家用電器，以及交通運(yùn)輸中，自動(dòng)化技術(shù)都有了廣泛的應(yīng)用，而電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以實(shí)施24小時(shí)監(jiān)控，對發(fā)生的故障能及時(shí)報(bào)警預(yù)告，減少了人力物力的使用，提高了整體的工作效率。
一、電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的使用方向
1、實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的使用
在電力系統(tǒng)中使用實(shí)時(shí)仿真技術(shù)，不僅可以和多種暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)一同進(jìn)行試驗(yàn)，同時(shí)在試驗(yàn)中能提供大量的參考數(shù)據(jù)，除此之外，還可以有效幫組科學(xué)技術(shù)人員對新設(shè)計(jì)的裝置進(jìn)行測試，達(dá)到多個(gè)裝置完成閉環(huán)，為以后的靈活輸入電流，完善只能保護(hù)系統(tǒng)提供很好的實(shí)驗(yàn)條件。該技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用，可以監(jiān)測系統(tǒng)動(dòng)態(tài)負(fù)荷，進(jìn)行仿真建模有助于電力自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
2、智能保護(hù)技術(shù)的使用
綜合自動(dòng)化領(lǐng)域我國在世界上已經(jīng)處于領(lǐng)先地位，而且智能保護(hù)技術(shù)也在不斷發(fā)展，例如使用分層式綜合自動(dòng)化裝置，對不同電壓等級的電站都非常適合使用，除此之外，在未來微機(jī)新技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信、自適應(yīng)理論、人工智能、綜合自動(dòng)控制理論等都會應(yīng)用到電氣自動(dòng)化保護(hù)裝置中，能夠極大的提高電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，推動(dòng)我國在這一領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。
3、配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的使用
配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)使用中，應(yīng)用了國際標(biāo)準(zhǔn)的信息模型，除此之外，其理論算法和高級軟件做了有機(jī)結(jié)合，在預(yù)測負(fù)荷過程時(shí)，使用了人工智能灰色神經(jīng)元的方式進(jìn)行計(jì)算，最終使用配網(wǎng)遞歸虛擬流算法做潮流計(jì)算，針對一系列的先進(jìn)技術(shù)使用，在電力自動(dòng)化方面有了很大的進(jìn)步，在電網(wǎng)運(yùn)行中，充分體現(xiàn)在先進(jìn)軟件的應(yīng)用，配網(wǎng)一體化，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字技術(shù)等方面，保障了電力運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。
二、電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用
1、計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用
1.1智能電網(wǎng)技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的使用，其作用不言而喻，無論是在配電、輸電、變電、發(fā)電環(huán)節(jié)中都需要計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行支撐。例如：在信息管理方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合，可以對整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行全面的控制，這就是智能網(wǎng)的作用。該技術(shù)涵蓋范圍非常廣，電力的發(fā)電環(huán)節(jié)，電網(wǎng)的整體調(diào)度工作等，還可以對交流輸電的柔性進(jìn)行調(diào)節(jié)，就現(xiàn)階段而言這種數(shù)字化的電網(wǎng)已經(jīng)開始建設(shè)，可以說這是智能電網(wǎng)的開端，為我國在這方面的進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。其中的通信技術(shù)是非常典型的智能電網(wǎng)技術(shù)，使用中其具備雙向性、實(shí)時(shí)性、可靠性的特點(diǎn)，但是如果沒有計(jì)算機(jī)技術(shù)，其根本不可能實(shí)施，計(jì)算機(jī)技術(shù)在這方面的作用由此可見一斑。
1.2自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用
在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，完成了變電站的自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用。可以說變電站自動(dòng)化技術(shù)也充分體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的價(jià)值，對二次設(shè)備也是一種提高，這些設(shè)備也有了明顯的網(wǎng)絡(luò)化、集成化和數(shù)字化的特點(diǎn)，利用電纜、光纖等材料有效替代了電力信號通常使用的電纜，提高了整體的運(yùn)行效率。變電站進(jìn)行自動(dòng)化控制，記錄統(tǒng)計(jì)就可以自動(dòng)化，計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)屏幕化，在此基礎(chǔ)上對整個(gè)運(yùn)行狀態(tài)還能予以監(jiān)視和操作。光纜設(shè)施被電纜和光纖取代，都有賴于二次設(shè)備進(jìn)行集成化管理，奠定了整體網(wǎng)絡(luò)化的效率。在達(dá)到變電站的自動(dòng)化管理中，首先一定要加強(qiáng)對變電站運(yùn)行的操控和監(jiān)視，只有這樣變電站的自動(dòng)化才能實(shí)現(xiàn)。其次要讓電廠和電力用戶有效進(jìn)行連接，因此就要保證輸電線的暢通性，如果故障頻發(fā)就完成不了上述目的，因此在輸電線路中也要進(jìn)行自動(dòng)化管理。與此同時(shí)，正是這些先進(jìn)的裝置和技術(shù)完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化管理。
1.3電網(wǎng)調(diào)度過程中的自動(dòng)化技術(shù)
在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上，也把自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到了電網(wǎng)調(diào)度中，就現(xiàn)階段而言我國的電網(wǎng)調(diào)度可以分成五級，而在每一級控制中計(jì)算機(jī)技術(shù)都是關(guān)鍵。如果從低到高分析，其順序是地區(qū)和縣級調(diào)度，省級調(diào)度，大區(qū)調(diào)度，以及國家電網(wǎng)調(diào)度，最為關(guān)鍵的是在電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，上述這些技術(shù)和裝置都需要計(jì)算機(jī)進(jìn)行技術(shù)控制的連接，信息信號的傳輸，如果沒有計(jì)算機(jī)的智能控制，那么整個(gè)系統(tǒng)就處于癱瘓狀態(tài)。除此之外，電網(wǎng)中還有變電站終端設(shè)備、服務(wù)器、大屏蔽顯示器、調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電場、工作站、打印設(shè)備等，這些在電網(wǎng)調(diào)度中都可以發(fā)展其最大的作用，提高整體配電管理的能力。在電網(wǎng)調(diào)度中充分使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以實(shí)時(shí)對系統(tǒng)運(yùn)行情況做好監(jiān)控，與此同時(shí)，能有效進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和分析，對整體狀態(tài)做好評估，對電力負(fù)荷進(jìn)行合理的預(yù)測等，因此其作用毋庸置疑。
2、PLC技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用
2.1 PLC技術(shù)在數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用
有效的使用 PLC技術(shù)，在整個(gè)電力系統(tǒng)中可以完成對有關(guān)數(shù)據(jù)的采集和分析，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行一些列的排序查表和數(shù)學(xué)運(yùn)算等，甚至信號接收中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換也可以操作，這些功能可以把數(shù)據(jù)和存儲中的數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)考比較，進(jìn)一步打印成表。繼電接觸控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)有機(jī)結(jié)合，就是PLC技術(shù)，其進(jìn)行內(nèi)部存儲控制過程中，使用了可編程序，因此有利于運(yùn)算、控制、記錄等操作，提高了運(yùn)行可靠性，降低了復(fù)雜的接線環(huán)節(jié)，降低了整體耗能，在大型控制系統(tǒng)中，或者是無人控制的柔性制造系統(tǒng)中都能廣泛使用。
2.2 PLC技術(shù)在閉環(huán)方面的應(yīng)用
在閉環(huán)操作過程中，需要對溫度、壓力和流量的變化情況進(jìn)行模擬，確定好數(shù)值后才能有效控制。模擬中使用 I/O模塊技術(shù)，對模擬量進(jìn)行閉環(huán)PID控制，D/A和A/D之間的轉(zhuǎn)換是技術(shù)要點(diǎn)，，這就需要PID模塊技術(shù)，或者使用PID子程序進(jìn)行操作，都能達(dá)到非常好的轉(zhuǎn)換結(jié)果，只有轉(zhuǎn)換過程的效率提高了，信息的傳遞和存儲效率提升，整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的效率也會提高，有利于電網(wǎng)在自動(dòng)化方向的進(jìn)一步強(qiáng)化，在未來的發(fā)展中也有很大的積淀作用。
2.3 PLC技術(shù)的順序控制
在科技技術(shù)的發(fā)展中，一些大型火電企業(yè)的輔助系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生很大的變化，例如從原來的繼電控制器，逐步升級為PLC控制系統(tǒng)，這種控制順序的改變，極大的提高了生產(chǎn)效率，有效降低資源損耗，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益，因此受到廣大企業(yè)人事的青睞。但是在技術(shù)升級后，各電廠對類似企業(yè)輔助車間的自動(dòng)控制水平也提出了更高的要求，因此都選用PLC控制系統(tǒng)，在實(shí)踐中利用信息模塊單獨(dú)控制某個(gè)工藝流程，與此同時(shí)能夠和通信總線連接，從而合理協(xié)調(diào)全廠的生產(chǎn)工作情況，改善了整個(gè)操作的順序控制，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
總結(jié)：上述對我國電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用進(jìn)行了詳盡的分析，由此可以看出自動(dòng)化技術(shù)的重要性。科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的推動(dòng)下，有關(guān)技術(shù)人員加強(qiáng)對各個(gè)設(shè)備和技術(shù)的測試，分析其中的缺陷，在此基礎(chǔ)上做更進(jìn)一步的提升，逐步把電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的使用情況更加完善，提高該項(xiàng)技術(shù)在世界中的競爭力。
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