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动画电影发展趋势大全11篇

时间:2023-08-07 17:19:20

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动画电影发展趋势

篇(1)

中图分类号:TU855 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0238-01

随着社会的发展、技术的进步,一些工程领域的科技含量越来越高,诸多行业的现代化、自动化、智能化等,无不需要电气专业参与配合。经过几十年的发展,我国电气自动化技术取得显著进步,目前已经形成了中低档电气自动化产品以国内企业为主;高中档电气自动化产品以国外企业为主;大中型项目依靠国外电气自动化产品;中小型项目选用国内电气自动化产品的市场格局。

1 电气自动化技术应用方向

1.1 电力系统自动化实时仿真系统的应用

该仿真系统在可提供大量实验数据的前提下,还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行,还能用以协助科研人员测试新装置,且多种控制装置都能与其构成闭环系统,从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进,方便了对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究,从而建成具备混合实时仿真环境的实验室。

1.2 综合自动化技术与智能保护的应用

目前,国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平,智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平,研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中,对电力系统自动化保护的新原理进行了研究,可以大大提高电力系统的安全水平,使得新型保护装置具有智能控制的特点。

2 电气自动化的应用

2.1 电气自动化在电力系统的应用

电气自动化不论是在火电还是水电力方面都得到了广泛的应用,并在应用中不断创新,电力系统的先进与否在很大程度上影响上国家的经济发展。电力自动化技术的应用让电力发展方面更加发达。第一,新电力电子开关的使用,标志了电力系统已经进入了运动控制的新时代。监控功能的发展和MOS控制晶闸管将驱动电路,以及过压过流保护,促使信号的警示功能得到充分的发展,方便了与住信号之间的联系,使网络通讯功能也得到了充分的发展。电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,统一成一个整体。第二,组成交换器重要部分电子器件的更新与发展,大大促进了变换器的新发展,让电力自动化的应用更加的深入、简便,优化了电力系统。第三,交流调速控制技术的逐渐成熟和控制结构的简单操作,以及控制思想的现代化和控制手段的直接化、快速的响应速度,还无超调,使信号处理的物理概念相当具有明确化。这方面的全新的应用提高了让电气自动化的工作效率,降低了成本。电气自动化为电力系统做出了很大的贡献。

2.2 电气自动化在楼宇控制方面的应用

将电气自动化应用于楼宇控制中,大大地提高了居住使用的安全系数,让楼宇的控制管理更具现代化、科技化及智能化。在楼宇控制中,电气自动化技术主要应用于两种系统中。由PE线加上一个三相四线的接地系统称为TN-S系统。通常在建筑物内,为了提高楼宇系统的安全系数而设置的独立变配电所的进线就是采用的该系统。这种系统的优点是,凭借建筑物内的单相用电设备,可以随机地变换电流。值得注意的是,在智能建筑应将电子设备的直流接地,可以达到防雷防静电的效果,安全第一。

由两个接地系统组成的控制系统称为TN-C-S系统,TN-C-S主要划分为TN-S系统和TN-C系统,它们的分界面是在PE线与N线的连接点上。这种系统与TN-S系统相对而言,楼宇系统电力系统的工作显然更加高效和安全。通过电气自动化的应用让楼宇控制综合管理更加系统化和全面化、科学化和安全化。提高了工作人员的操作速度,同时使操作也变得更为简便,居民在楼宇内的日常活动变得更加的安全和放心。

2.3 电气自动化技术在港口作业的应用

电气自动化在港口作业中具体的应用于自动定位、动调度管理系统、无线数据通讯等,这样大大地提高了水路的运行效率,节约了劳动成本和劳动力支出。在节约资源的前提下,大大地提高了港口作业的效率,使水路的工作可以高效的运行,同时使经济的发展与国际贸易得到满足,实现技术和经济发展的双方都能得利。

3 探讨电气自动化控制系统的发展趋势

3.1 OPC(OIJEforProcessControl)技术

OPC(OIJEforProcessControl)技术的出现,IEC61131的颁布,以及Microsoft的Windows平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。Pc客户机/服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融和,电子商务的普及将加速着这一过程。Internet/Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。

3.2 变换器电路从低频向高频方向发展

随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后,更多是采用PWM 变换器了。采用PWM方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电冈的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。

但是PWM 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。

1986年美国威斯康星大学 Divan 教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上,电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’,其开关损耗较大,限制了开关在频率上的提高。而谐夺式直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换,即工作在所谓的‘软开关’状态下,从而使开关损耗降低到零。这样,可以使逆器尺寸减少,降低成本,还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此,谐振式直流逆变器电路极有发展前途。

4 结语

自动化技术在电力系统中的应用越来越广泛而深入,这也使电网管理方式产生翻天覆地的变化。新技术、新理论的应用使一些概念不断被更新和修正,传统的技术界线逐渐模糊,各种原来看似不相关联的技术会彼此融合和渗透,这些推动着电力自动化系统的不断发展和变化。

篇(2)

机电自动化是一门综合的技术,也是现代化的重要标志,更是生产必须的关键环节,科学技术的发展极大地推动了不同学科的相互渗透,也引发了工程领域的技术革命。因为计算机和电子技术的迅速发展以及向各个行业的渗透形成了现在的机电自动化,这使得在工业控制、成本核算、生产方式和管理体系等方面都发生了巨大的变化,使得各个行业都迈入了自动化的发展阶段。

一、机电自动化系统的概述

20世纪60年代以来,在传统的机械技术基础上,随着电子技术、计算机技术,特别是微电子技术和信息技术的迅猛发展而发展起来,以微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展,向机械工业领域迅猛渗透,机械电子技术深度结合的现代工业的基础上,综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术,在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下,形成智能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。

二、机电自动化系统的组成

机电自动化系统主要有机械系统、动力系统、传感与检测系统、信息处理及控制系统、执行机构等五部分组成。

1.机械系统。机电自动化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础,因此对机械结构提出了更高的要求,需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电自动化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求。

2.动力系统。动力系统为机电自动化产品提供能量和动力功能,去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电自动化产品以电能利用为主,包括电源、电动机及驱动电路等。

3.传感与检测系统。传感器的作用是将机电自动化产品在运行过程中所需要的自身和外界的各种参数转换成可以测定的量,同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定,为机电自动化产品提供运行控制所需的各种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现,对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。

4.信息处理及控制系统。根据机电自动化产品的功能和性能要求,信息处理及控制系统接收传感与检测系统反馈的信息,并对其进行相应的处理、运算和决策,以对产品的运行施以按照要求的控制,实现控制功能。机电自动化产品中,信息处理及控制系统主要是由的软件和硬件以及相应的接口所组成。

5.执行机构。执行机构在控制信息的作用下完成要求的动作,实现产品的主功能。机电自动化产品的执行机构一般是运动部件,常采用机械、电液、气动等机构。执行机构因机电自动化产品的种类和作业对象不同而有较大的差异。执行机构是实现产品目的功能的直接执行者,其性能好坏决定着整个产品的性能,因而是机电自动化产品中最重要的组成部分。机电自动化产品的五个组成部分在工作时相互协调,共同完成所规定的目的功能。在结构上,各组成部分通过各种接口及其相应的软件有机地结合在一起,构成一个内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品。

三、机电自动化技术的主要应用领域

机电自动化技术和产品的应用范围非常广泛,涉及到生产过程的所有领域,因此,机电自动化产品的种类很多,而且在不断增加。按照机电自动化产品的功能,可以将其分为下述几类。

1.数控类,主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。

2.设备类,主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。

3.机电结合类,主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。

4.电液伺服类,主要产品为机电液一体化的伺服装置, 如电子伺服万能试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置,控制机构是接受电信号的液压伺服阀。

5.信息控制类,主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外,机电自动化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。

机电自动化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看,机电自动化产品具有自动化、智能化和多功能的特性,而实现这种多功能一般需要机电自动化产品具备五种内部功能,即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能,而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电自动化产品的总体或系统。

四、机电自动化技术的发展趋势

机电自动化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。纵观国内外机电自动化的发展现状和高新技术的发展动向,机电自动化将朝着以下几个方向发展:

1.模块化,机电自动化产品和技术可分为机械、电子和软件三大部分。模块化技术是这三者的共同技术。模块化技术可以减少产品的开发和生产成本,提高不同产品间的零部件通用化程度,提高产品的可扩展性等。融合机械、电子和软件三大部分的机电自动化模块代表了未来产品的发展方向,具有高度自主性、良好的协调性和自组织性的特点。总之,模块化设计与制造是机电自动化系统的基本方法和发展趋势。

2.数字化,控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,数字化的机电自动化产品具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

3.光机电自动化是机电产品发展的重要趋势,因为机电自动化系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的,因此,在机电自动化技术中引进光学技术,充分利用光学技术的先天优点,有效地改进机电自动化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。

4.网络化,20世纪90年代,计算机技术等的突出成就就是网络技术。机电自动化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。因此,机电自动化产品无疑将朝着网络化方向发展。

5.微型化,机电自动化向微型机器和微观领域发展的趋势。微电子机械系统向微米、纳米级发展。微机电自动化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。

6.绿色化,机电自动化产品的绿色化主要是指,使用时不污染环境,报废后能回收利用。绿色产品在其设计制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电自动化产品,具有远大的发展前途。

篇(3)

中图分类号:TN830文献标识码: A

一、船舶电气自动化带来的好处

船舶制造企业在制造船舶的时候引入电气自动化设备,一方面能够与经济发展的速度相适应,提高船舶的技术含量,增强船舶制造企业的竞争力,另一方面还能够实现船舶的自动行驶,从而减轻航海人员的工作量,并提高航运方向的准确性,快速躲避海上风暴的袭击,从而提高航运的稳定性,让航运过程获得更多的经济效益,从而促进我国对外经济贸易,加强与外国联系,实现国际合作,促进经济的快速发展。

二、船舶电气自动化系统的基本认知

随着科技时代的到来,通讯技术和应用软件的不断更新升级,船舶电气自动化系统同样也在迅速发展,实现了系统的自动化处理信息并且做出应急处理措施。船舶的自动化具有两个突出的特点:

1、电子信息化

伴随着电子设备地不断开发简化,计算机应用技术的更新升级,还有电气设备的完善的通讯措施,船舶自动化程度不断提高。几乎只需操作鼠标或者几个简单的操作就可以操作整个机械设备,保证信息的流畅性和可控性。再加上船舶自动化系统的综合性因素增多,避免重复的操作工序,简化操作流程,进而提高自动化程度。

2、网络可控化

进入数字化时代后,数字网络信息处理技术不断进步,电气设备的各个部件之间通过信号通道互相交换信息,并根据指令完成工作步骤。系统传输信号的中枢是系统总线,链接各个控制系统和执行系统,为了保证系统的稳定性就要采取冗余结构并且分布式布置。自动化系统还可以将指令分布给闲置的执行元器件,保证充分利用资源,代替手工劳作,提高工作效率。

三、船舶电气自动化中涉及的主要技术

自动化技术在船舶电气自动化领域中的应用具体体现在:电力电子技术在船舶轴带发电和电力推进系统中的应用、CAN网络在船舶电站自动化系统中的应用及船舶电站自动化系统可靠性保障技术的应用等。在船舶电气自动化领域中,目前各国研究的重点集中在轴带发电、电力推进和自动化机舱等方面,而且这一领域的任何进展都是自动化等技术综合应用和交叉渗透的结果。

1、电力电子技术的应用

电力电子技术在传播中主要用在轴带发电和电力推进方面。

轴带发电机由主轴驱动,其转速随主机转速而变化,根据主机运行状况和海况对轴带发电机进行控制,其是船舶节能的主要装置。目前,轴带发电常用的恒频方式可分为机械式和电气式两类,随着电力电子器件的飞速发展,轴带发电系统几乎已全部采用晶闸管逆变方式。

从电力传动角度看,电力推进系统可分为直流传动和交流传动两大类。近年来,科技在不断进步,致使交流调速得到迅猛发展,交流电力逐步实现了对直流推进的取代。在交流电力推进方式中,目前常用的有交流无换向器电动机(CCV)推进系统以及直流无换向器电动机(LCI)推进系统。

2、CAN电站测控系统

CAN电站测控系统主要包括发电机组、控制台和相关的检测仪器等部件,这些部件联系在一起,就能形成一个控制网络,并且在电力的支持下进行自动控制,另外,这些部件还能将船舶上的其他部件连接到控制网络上,从而实现船舶的电气自动化控制,提高船舶航行的安全性,减轻工作人员的工作量,提高航运的效率,增加航运所获得的经济利益,促进航海事业的发展。

3、自动化系统可靠性保障技术

为确保船舶电气自动化系统能够进行更安全、更可靠的工作,一些发达国家还在此领域开展了可靠性技术的研究,如电磁兼容设计和容错技术设计等,这些先进的技术与设计为我国船舶电气自动化系统的运行提供了可靠保障。

四、船舶电气自动化系统的发展趋势

1、电气自动化的效率更高

随着经济的快速发展,人们已逐渐意识到科技的重要性,所以国内外已投入了大量的资金来进行技术的创新,其中最重要的技术就是自动化技术,目前研究人员主要依靠网络系统来进行研究,力求获得较高水平的自动化技术。船舶电气自动化能够实现人机对话,并对船舶的运行情况进行连续系统的监测,因而电气自动化的效率更高。

2、电气自动化设备更加完善

随着科技的进步,人们的眼界越来越开阔,人们的需求也越来越复杂,设计人员在设计船舶的时候,会在船舶中增加更多的设备来让船舶拥有更多的功能,以此来满足人们日益增长的需求,所以,船舶电气自动化中的电气自动化设备将会更加完善。

3、电气自动化系统的监控更加精准

船舶在行驶的过程中,环境是复杂多变的,如果船舶的电气自动化系统难以对海上环境进行连续系统的监控,没有准确度较高的监控数据,就会影响航运的安全,会造成人员或货物的损失,不利于促进航运事业的发展。对此,研究人员一定会让电气自动化系统的监控更加精准,从而保证航运的安全。

五、船舶电气自动化设备故障的排除

1、排除故障的步骤

对于一般的电气设备故障来说,其检查步骤大同小异:首先必须弄清故障现象;查看电气线路图和说明书;分析故障原因;确定检查部位;拆卸元器件(拆卸之前各接线头应做好标记);确定故障;修理并排除故障;装复试验。

2、排除自动化设备故障需要遵循一定的原则

要想快速排除自动化设备故障,必须遵循先易后难、先动后静等原则,只有这样,维修人员才能获得心灵上的满足,从而快速地将注意力集中在设备较复杂的部位,提高维修的效率与质量。

3、排除故障的方法

对电气设备故障的排除,可采用直观法、比较法、短路法、经验排故法,并借助测试仪器,通过测量其电压、电流或电阻进行分析判断。而对于一些比较复杂的故障,要根据电气系统原理图,将原理图与实物一一对照,了解系统各种动作工作原理的同时,实地察看,根据故障现象,仔细分析,列举产生故障的各种因素,反复推敲,逐步推理查找。

另外,提高设备管理和维修人员的专业技能和综合素质也是做好故障排除工作的重要方面。目前,较多的轮机员对船电知识相对欠缺,特别是对电气设备故障的分析和处理能力较弱,因此,应利用一切机会,通过各种途径使其学习、增强船电知识,尤其是通过电气设备故障处理来提高实际的动手能力,这是尽快适应现在船舶机电设备管理的唯一办法。

结束语

船舶电气自动化系统在整个船舶上有着非常重要的作用,所以它的可靠性就显得尤为重要。通过各种保障技术的应用,不但能够有效减少船舶电气自动化系统故障的发生几率,而且还能进一步提高整个电气自动化系统运行的安全性和可靠性,这有助于延长系统的使用寿命,对船舶安全运行具有非常重要的现实意义。

参考文献

[1]陈明志.船舶电气自动化系统的发展初探[J].广东科技,2011(16).

篇(4)

配电自动化是一项集多种技术于一体的综合信息管理系统,随着经济社会的发展,配电自动化技术在各种技术共同作用下取得了巨大的进步。配电自动化系统的完善构建将网线数据、离线数据和用户数据融于一体,以实现对配电系统的监测。控制和保护,它可以有效地提高电力管理和服务水平,降低人工成本。

1 配电自动化的概念与作用

1.1 配电自动化概念

配电自动化是20世纪80年代末,美国等几个工业发达国家发展起来的,中国目前的配电网很薄弱,绝大多数为树状结构,且多为架空线,可靠性差,损耗高,电压质量差,自动化程度地,因此加强配电网的建设是当务之急,近几年大量进行的城网、农网改造提供了巨大的市场机遇。采用信息技术,对配电系统的安全可靠运行,提高管理水平,降低损耗具有重要意义。

1.2 配电自动化系统的作用

在配电自动化系统中,馈线自动化是基础,因此应以馈线自动化为切入点,逐步实现配电自动化,并且要使锁线自动化起到以下作用:减少停电时间,提高供电可靠性。配电网络经过改造后,实现“手拉手”或环网供电方式,利用馈线自动化系统,可对配电线路进行故障检测定位、自动隔离区段并恢复对非故障区段的供电。这样就缩小了停电范围,大大提高了供电可靠性,提高供电质量。

2 配电自动化的内容

2.1 变电站自动化

发展变电站综合自动化也是当前城网和农网建设和改造的基础环节之一。变电站是电力系统中不可缺少的重要环节,它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任眨对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。

2.2 馈线自动化

馈线自动化是指配电线路的自动化。包括配电网的高压、中压和低压3个电压等级范围内的线路自动化。它是指从变电站的变压器二次测出线口到线路上的负荷之间的配电线路。等级馈线自动化有着其自身的技术特点,从结构到一次、二次设备和功能,与高、中压有很大的区别。

2.3 配电管理系统

配电管理系统(DMS)是指用现代计算机,信息处理及通信等技术和相关设备对配电网的运行进行监督、管理和控制。它是配电自动化系统的神经中枢,整个配电自动化系统的监视、控制和管理中心。主要功能有,数据采集和监控(SCADA)、配电网运行管理、用户管理和控制、自动绘图/设备管理/地理信息系统(AM/FM/GIS)等。

2.4 需求侧管理

通过一系列经济政策和技术措施,由供需双方共同参与的供电管理。包含负荷管理、用电管理及需方发电管理等。需求侧管理的几个内容涉及电力供需双方,甚至与电力管理体制有关,必须通过立法和制定相应的规则,并最终由电力市场来调节。可以看到,电力的供需双方不仅仅是一种电力买卖关系,也是以双方利益为纽带的合作伙伴关系,在电力市场环境下,需求侧管理必将被重视。

2.5 配电自动化的系统网络配图(见图1)

3 简述我国配电自动化的应用现状

我国配电自动化的进展主要表现以下几个方面:(1)配电自动化的管理功能日益多样化,在传统的配电自动化系统中,系统所具有的功能只有2中,一是配电设施、运行状况的监测,还有一个就是数据采集。在新技术的推动下,配电自动化管理水平在原有的功能上添加了配电管理系统、地理信息系统等完整配电自动化实时管理系统,配电主战系统也发生了重要变化。(2)配电自动化技术取得了巨大进步,配电自动化技术的进步主要体现在:a.全网配电自动化的实现。原来是靠重合器时序整定,而今经过大力研究,实现了通过馈线自动化终端来进行检测(图1)。b.地理信息系统的设备和风格的重要转变。原来地理信息系统是孤立的静态设备,随着技术的发展,逐渐转变为动态实时的监控,并将SCADA统一为一体。

4 配电网自动化系统的加强管理措施

4.1 对配电系统自动化系统信息的管理紧紧跟踪配电系统状态数据库,信息管理是配电自动化系统的基本功能。信息系统的管理必须要保证配电系统记录的准确与完整,还要防变配电调度人员对数据的存取,要随着配电系统的扩充加以修改。

4.2 对配电网自动化系统安全的管理的目的是是配电系统发生故障后造成的影响最小。当发生永久性故障时,首先要辨识并隔离故障线路段,重新构建配电系统,使非故障段能在最短时间内恢复供电。典型的运行方式是由变电站通过多条放射状馈电线对用户供电。

4.3 不断推荐电网改造工作,加强配电网自动化系统的管理,应优先安排能够增加电网传输容量、提高电网安全和供电质量的项目,使电网结构进一步得到优化,满足合理的变压器容载比的要求。配电网要尽量实现环网结构,以提高互供能力。实施环网供电,馈线自动化,缩短故障隔离时间,缩小停电范围。

5 配电自动化实施的关键技术与发展趋势

实用化及配电自动化未来发展的方向,实现实用化需要克服一下关键技术障碍:(1)加强FTU的功能,FTU是配电自动化系统的重要组成部分,指的是馈线终端装置,主要是用来监测、控制配电线路的运行状况。(2)网络通信技术要满足配电系统的基本要求。在配电自动化系统中,主要是通过网络信息技术来实现对配电系统的监测与管理。我们对网络通信技术的要求是要满足配电系统的基本要求,能够实现多种形式的通信。(3)FTU在设计过程中一定要充分考虑到实际条件。a.配电自动化系统必须具有蓄电池智能维护的功能。b.重视配电主站的建设。配电自动化的实用化对于配电主站的要求是实现分布式管理,在配电主站的建设避要完全以开放式支撑平台为技术支持。c.DMS要根据一体化的要求来进行建设,在DMS数据建模和设备编码的时候,必须考虑到全局信息的一体化建设。d.要保证SCADA系统与GIS之间的有效沟通。

结束语

继电网是电力系统发电,输电和配电三大系统之一,随着经济与科技的发展,配电自动化系统更多地应用于配电网之中,因此,加强对配电自动化系统管理的重要性也日益突显出来,值得得我们深入探讨与研究,方能适应科技飞速发展的需要。

参考文献

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0.前言

随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。而一套成熟的变电站自动化产品,其监控系统冗余配置,控制与防误操作亦分层分级设置,控制与操作的可靠性及灵活性都很高。本文介绍了变电站综合自动化系统结构及功能特点,并对变电站综合自动化系统的应用与发展趋势进行了探析,以供同仁参考。

1.变电站综合自动化系统结构特点

目前从国内、外变电站综合自动化的开展情况而言,大致存在以下几种结构:

(1)分布式系统结构。按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备,将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。系统结构的最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。分布式模式一般按功能设计,采用主从CPU系统工作方式,多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力,解决了CPU运算处理的瓶颈问题。各功能模块(通常是多个CPU)之间采用网络技术或串行方式实现数据通信,选用具有优先级的网络系统较好地解决了数据传输的瓶颈问题,提高了系统的实时性。分布式结构方便系统扩展和维护,局部故障不影响其他模块正常运行。该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构,较多地使用于中、低压变电站。分布式变电站综合自动化系统自问世以来,显示出强大的生命力。目前,还存在在抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上的问题等。

(2)集中式系统结构。集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I/O接口,集中采集变电站的模拟量和数量等信息,集中进行计算和处理,分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能,后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式,这种结构有以下不足:①前置管理机任务繁重、引线多,降低了整个系统的可靠性,若前置机故障,将失去当地及远方的所有信息及功能;②软件复杂,修改工作量大,系统调试烦琐;③组态不灵活,对不同主接线或规模不同的变电站,软、硬件都必须另行设计,工作量大并且扩展一些自动化需求的功能较难。

(3)分层分布式结构。按变电站的控制层次和对象设置全站控制级――变电站层(站级测控单元)和就地单元控制级――间隔层(间隔单元)的二层式分布控制系统结构。也可分为三层,即变电站层、通信层和间隔层。这种结构相比集中式处理的系统具有以下明显的优点:可靠性提高,任一部分设备故障只影响局部,即将“危险”分散,当站级系统或网络故障,只影响到监控部分,而最重要的保护、控制功能在段级仍可继续运行;段级的任一智能单元损坏不应导致全站的通信中断,比如长期霸占全站的通信网络。可扩展性和开放性较高,利于工程的设计及应用。站内二次设备所需的电缆大大减少,节约投资也简化了调试维护。

2.变电站综合自动化系统的功能

(1)微机保护功能。微机保护功能是对变电站的设备进行保护,其包括母线保护、备用源自投、变压器保护、自动重合闸、线路保护等,如果各种保护系统出现故障,监控系统会及时发送故障信息,工作人员要合理地选择保护定制和类型,能够及时采取措施。

(2)对数据采集及处理。数据采集和处理主要由三部分组成。1)状态量采集;2)模拟量采集;3)脉冲量。状态量采集有隔离开关状态、保护动作信号、刀闸和开关位置、变压器分接头型号、事故跳闸信号、变电站设备投/切信号等组成。大多数信号采用输入系统方式是光电隔离且可以用通信方式获得。模拟量采集组要有电流、有功电能量、线路电压、有功功率、功率因数、频率、无功功率、无功电能量、相位、温度等组成。变电站综合自动化系统的脉冲电度表的输出脉冲是脉冲,脉冲量主要采用光电隔离方式且变电站自动化系统进行连接,用计数器可以统计它内部的脉冲个数,便于实现电能的测量。

(3)变电站系统的事故记录及故障录波测距事件记录包括两种记录。1)开关跳和记录;2)保护动作序列记录。且故障录波有分散型和集中式来实现,分散型的测距和记录计算是由微机保护装置来完成,然后把测距结果和数字化的波型送到监控系统,再有监控系统分析及存储。集中式配置专用的故障录波器且可以和监控系统通信。

(4)变电站的控制功能。变电站的控制功能主要对:有载调压开关、变电所各级电压等级断路器、消弧线圈、变中性点闸刀等控制,变电站的控制功能采用的是远方及就地控制。且变电所控制室的后台机键盘操作的控制室应用控制的方式,控制方式也可控制监控中心。根据变电站投切电容器的调节变压器开关或断路器,是微机监控系统实现电压无功自动控制与调节。

3.变电站综合自动化系统的应用

变电站数字信号处理的应用使设备分散布置的远程终端设备也迅速发展起来了,给变电站自动化系统提供了有力的优化功能。比如可以从TA、TV上交流采样且通过数字信号处理各相电压电流的波形进行连接,这就是电参数测量,然后再进一步计算就可以得出零序负序参数等值或谐波有效值,将得出这些值和相关I/0触点集成在模块中。因此,设备分散布置的远程终端设备模块称为测量控制单元。并且通过数字信号处理技术不但能完成各种测量单元的保护功能,还能和测距录波、小电流接地系统单相接地选线、重合闸等相关功能集合一起。这种技术的应用逐渐提高了自动化系统的通信容量。主要用于短距离及远距离大容量信息的传输就是通信光纤。通信光纤衰减小、频带宽、信道多等特点,它有除了有以上三个特点外,且还有不受各端间地位差、电磁干扰、太分量、浪涌等影响,它适合变电较强电磁干扰的环境也是综合自动化系统的通信信道目。

4.变电站综合自动化的发展

对变电站监控系统的发展。由于人工智能在故障诊断及遥视系统发展的不完善,所以变电站监控系统要在这两方面发展。

(1)人工智能技术的发展。现今人工智能不断地发展且对诊断智能或自动化的要求也越高了。相关工作人员根据神经网络技术具有自学能力、联想能力及并行计算机能力,并且适用于模式识别机故障分类,把它作为研究的重点且发展也比较快。从发展形势来看,人工智能技术在进行故障诊断时的发展方向有以下几点:①神经网络结构的改进;②诊断理论和神经网络紧密结合;③神经网络诊断系统要与知识的专家系统进行结合;④人工智能诊断系统的微型化;⑤信号处理与神经网络的结合。

(2)能够使对主站电气设备的运行环境监控,可以保证“无人值班”变电站的安全运行,主要是遥视系统将变电站内采用的摄像机拍摄的视频图象进行远距离传输到主站、调度中心。并且遥视系统的视频图像监控的本质是还属于图像获取系统,遥视系统的图像信息的理解和分析是运用计算机视觉技术,并且计算机视觉技术也可以实现变电站自动化系统图像信息的智能处理。

5.小结

综上所述,变电站综合自动化系统的控制与操作是可靠的,其不仅仅可以避免、减少误操作、缩短事故处理时间、达到减员增效、提高供电的可靠性等,还有利地提高自动化系统的水平。

【参考文献】

篇(6)

中图分类号: F407 文献标识码: A

目前新技术的不断发展,数字化、自动化技术正在兴起,在电力系统建设中,电气自动化技术设计是其中比较重要的技术环节,自动化的系统如何进行设计,是电力系统自动化技术建设和改造中需要研究和解决的一个重要课题。众所周知,电力系统中电气自动化技术包括继电保护、变配电站集中监控以及远方调度管理部分。智能化开关与智能化开关柜,以及变配电站综合自动化系统集继电保护、数据监测及远方调度于一体,在变配电自动化设计中应根据工程实际情况选用。

1、电力电气化的重要意义

市场经济的核心是市场,企业的生产是为了市场的需求而存在的。因此,只有提高企业的电力电气自动化程度,才能满足市场对产品的大需求,提高企业的市场份额。同时能够保证产品的质量,减少设备的故障发生和产品次品的产生,提高生产的安全性。

通企业提高企业生产的电力电气自动化,可以有效的提高工作的可靠性,提高运行的经济性,保证产品质量,提高劳动生产率,改善生产劳动的条件。提高企业的电力电气化程度,可以从改善电力电气自动化元件的技术方面着手,这是一个最基本的手段。

2、电力系统自动化技术

2.1变电站自动化

变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化;运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。

2.2电网调度自动化

电网调度自动化主要组成部分,由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等,其主要是通过电力系统专用广域网连结的,下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是:电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制(省级电网以上)、自动经济调度(省级电网以上)并适应电力市场运营的需求等。

2.3发电厂分散测控系统(DCS )

过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件(MCU)和智能I/0模件组成。MCU模件通过冗余的I/0总线与智能FO模件通讯。PCU直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。

3、电气自动化技术在电力系统中的应用

电气自动化技术离不开计算机,计算机是自动化技术的核心,所有自动化的工作都由计算机支配。以下是在电力系统中电气自动化技术的应用。

3.1仿真技术

在电力系统中自动化技术日渐真态化,它不仅能够呈现大量的实验数据,而且可以支持多项操作同时进行,并能够帮助实验人员测试新的装置,同时能实施同步控制,所以仿真技术为电力系统提供了较好的实验条件,有助于对电力系统实施动态监控及仿真建模等技术的应用,既有利于操作又易于控制。

3.2智能保护与综合自动化技术

对电力系统自动化保护的新原理进行了研究,将国内外最新的人工智能、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于电气自动化保护装置中,使得新型保护装置具有智能控制的特点,大大提高电力系统的安全水平。对自动化系统进行了多年研究,研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。智能自动化保护技术领域的研究处于国际领先水平,综合自动化领域的研究已达到国际先进水平。

3.3多项技术的集成

现代的自动化电力系统将多项技术集成一体,易于管理,又不会因为客户有不一样要求而达不到。与传统电力系统相比,有点在于可以提高电力系统的竞争意识。因为电气自动化的统一化可以对于不同的项目给予支持,统一的工作实践少于每个部门单独作业。

3.4人工智能技术

结合电力工业发展的需要,开展了将专家系统、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。在上述实用软件研究的基础上开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,以提高电力系统运行与控制的智能化水平。

3.5电网技术

电网技术的应用推动了电网技术一体化及其调度自动化的发展,而电网技术的一体化加强了电力系统中配电模型及高级软件等技术的发展,同时提高了数字信息技术处理能力。电网调度自动化的发展是电力系统自动化的主要组成部分,而调度自动化的发展与计算机技术的发展也是息息相关的。

4、电气自动化综合技术化系统

4.1综合自动化系统外部电缆设计。在变配电站中,一般而言,综合自动化系统的外部电缆设计是非常简单的,它是由两个部分组成,一根是通信电缆,一根则是交流220V电源线。通信电缆既可以选用屏蔽电缆,也可以选用双芯屏蔽双绞线,对于大型的变配电站则可以使用光缆。对于电力监控器,为保证供电的可靠性,增加其抗干扰的能力,应该选用专用电源集中供电。如果变电站数量较少的时候,可以不用设置现场控制站,这样通信电缆就可以直接引到中央控制站。

4.2变压电站综合自动化系统的选用。该系统的成套设备比较多,生产厂家也很多,在选用的时候,应该综合考虑变压电站的设计要求以及综合自动化系统的功能。通常来说,变压电站综合自动化系统应该具有以下功能。包括数据库、高级专家、运行管理、网络互连功能等。在选用上,需要坚持一定的基本原则,首先是要满足使用的基本要求,并能够保证系统的性能较好、可靠性较高、价格相对实惠。坚持科学、合理原则,既能够提供精确可靠的数据,又能够为提高系统的性能提供技术上的支持和保障。

5、自动化发展趋势

自动控制技术正趋向于智能化、最优化、协调化、适应化、区域化发展。在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用,保证了控制操作的高可靠性。在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。

自动化的发展则趋向于:

②由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。

②由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。

③由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。

④由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。

⑤装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。

⑥追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。

篇(7)

中图分类号:F407 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)20-0044-02

随着数字信息技术的快速发展和应用,电力系统的传统模式已经不能适应社会和经济的发展需求,制约着行业的进步。而电气自动化控制技术在电力系统中就显示了突出的优越性,一方面可以节省大量的人力投入,另一方面还可以减少操作时间,提高电力系统的运行效率和安全性。本文针对电气自动化技术在电力系统中的应用现状,提出了在这一领域的发展方面,为更好地应用电气自动化技术服务于电力系统,提供了新的思路。

1 电力系统对电气自动化控制的发展要求

随着电力系统向着大型、复杂化方面发展,对电气自动化控制的要求也提出了更高的要求。具体体现在以下两个方面:

1.1 电力系统控制的信息化要求

当前的社会和经济水平,对电力行业的信息化要求越来越高,同时,对电力行业本身来说,对系统运行效益的要求也越来越重要,这就要求在电力系统的控制方面具有更高的安全和自动化水平。电气自动化技术在信息化发展的基础上,不仅具有自动操控机器运行的优势,而且在数据分析、处理和部门管理方面也有了重要的突破。把电气自动化技术应用于电力系统,不仅可以提高电力设备的使用效率,而且便于实现电力系统的信息化和智能化水平。

1.2 电力系统的安全可靠性要求

电力系统是关系到社会生活和各行业稳定发展的经济命脉,而随着社会和经济对电力系统的依赖程度的提高,对电力系统的安全、稳定、可靠性要求也越来越重要。这就要求电力系统具备高效的维护效率,更加易于控制和操作,当电力系统发生故障时,要求能够及时做出诊断和修复。而电气自动控制化系统应用于电力系统,可以实现自动化和智能化的控制,具有便于操作控制、稳定可靠的突出优点,可以及时对电力系统中的故障和问题做出调整,降低了操作的难度和复杂性,减少了人力的耗费。

随着电气自动化技术的发展和应用,在电力系统中引入电气自动化控制,对于推动和促进电力系统的发展,具有非常重要的意义,是电力系统发展的主要趋势和要求。

2 在电力系统中应用电气自动化的现状

2.1 电力系统中的电气自动化技术

电气自动化技术是随着计算机信息技术的发展而得到广泛普及和应用的,在电力系统中应用的电气自动技术主要有以下五个方面:

2.1.1 仿真技术:在电力系统中应用自动化仿真技术,不但能够及时地处理系统中产生的大量数据,提供虚拟的系统运行操作和实验环境,还可以实现多项控制和操作的实时、同步进行,对系统的故障进行模拟、分析和诊断,提高系统运行的效率和效果,特别是在新系统设备的测试方面更具有重要的作用。

2.1.2 智能技术:智能控制技术是目前控制理论的新成果,适用于对模型不确定、非线性、要求较高的复杂系统进行控制。借助于电气自动化技术,可以实现系统的智能控制,大力提高电力系统的控制灵敏度,借助于网络化实时传递的性质,能够及时发现故障和问题,迅速做出解决方案,降低电力系统因故障所带来的损失,完善电力系统的漏洞,促进提高系统的效率。智能技术在电力系统中具有广阔的应用前景。

2.1.3 动态安全监控技术:在电力系统运行过程中,科学的监测手段是系统安全运行的保障。当前,主要是借助于数据采集和动态监控技术,通过对电力系统中的电磁暂态故障记录和采集,实现对整个系统运行状态的动态实时监测。

动态安全监控技术是新一代监控系统,它是在GPS技术和SCADA技术基础之上的一种新突破。这一技术主要有四个组成部分:同步定时系统、通信系统、中央信号处理系统和动态相量测量系统。通过GPS技术,可以实现数据信息的测量、通信实时和同步,给控制相量工作提供实时信息数据。特别是当前的电力系统的调度和监测逐渐由原来的稳态、准稳态监测向动态监测转变和发展,成为电力系统监测的主要发展潮流,标志着电力系统中的安全监测迈向了实时控制的时代,这对于保障电力系统的安全、可靠和稳定地提供高质量的电力能源具有重要的意义。

2.1.4 柔流电系统技术:柔流电系统是指在输电系统中,对关键性环节采用既具有一定的综合功能、又有较强的独立性强电子装置,对输电系统的关键参数进行有效的控制和调整,起到提高输电电压的稳定性和系统的可靠性。作为一种先进的处理技术,柔流电控制系统集中了控制理论、信息技术等研究成果,具有较高的控制能力和工作效率。

柔流电系统的核心装置是ASVC。ASVC是一种静止无功发生器的新模式,技术结构非常简单,却能把柔流电系统中的各种技术融为一体。特别是这一装置在系统发生故障后,能在最短的时间内使电压保持稳定。同时,这一装置有较宽的调节范围,反应速度很快,基本没有延迟现象,而且没有机械转动的噪音和惯性,所以在电力系统中得到了广泛的应用。

2.1.5 多项集成技术:利用电气自动化系统,可以使电力系统的控制实现统一化管理,使电力系统的控制实现技术合成,与传统电力系统中的分开管理不同,把管理、安全维护等不同的环节集成于一体,满足不同客户的需求,不仅能够支持电力系统项目的设计、施工、测试及开机、维护等,而且与各环节在单独运行时的较高的经济成本和人力成本相比较,还能够有效降低投资成本。

2.2 电力系统应用电气自动化技术的领域

2.2.1 变电站自动化。在变电站的自动化控制中,是电力系统应用电气自动化技术的一个主要领域。借助于电气自动化技术,运用程序化的装置取代常规性的电磁式设备,可以实现对变电站内各种设备的有效控制,对设备的运行状态进行全过程的监控,能够满足变电站各种设备的运行和操作,成为电力系统的调度自动化中重要的组成部分。

2.2.2 电网自动化。电网调度的自动化是整个电力系统自动化的重要内容和组成部分,电气自动化技术应用于电网控制,有力推动了电网一体化和调度的自动化水平。通过自动化技术中的数字信息处理能力,可以实现对各级变电站、服务器、工作站等的控制和调度,通过电力系统专用的广域网连结,可以对范围以内的电厂、各级电网调度和控制中心、变电站等的终端设备进行有效的实时数据采集,并对这些数据进行及时的分析,判断整个电网运行是否处于安全状态。

3 电力系统应用电气自动化的趋势

电气自动化的发展,给电力行业的控制和管理带来了很大的方便,使电力系统走上了信息化和智能化的道路,推动了电力行业的健康发展。当然,电气自动化技术在电力系统中的应用远远没有达到成熟和完善的境界,而且随着科技的进步和行业的发展,对电气自动化技术的应用还会产生很多新的需求,推动这一技术不断向前发展。

总体上说,电气自动化技术应用于电力系统,主要有以下五种发展方向:第一,电气自动化需要促进电力系统的控制和管理从传统的开环状态监测向闭环式监测方向发展,比如,使电力系统由原来的系统功率总加发展到自动发电控制;第二,电气自动化需要推动电力系统从高电压等级向低电压等级方面发展,可以使电力系统从能量管理系统转向配电管理系统;第三,在电力系统的功能上,电气自动化需要推动单一的功能向多功能、一体化方向发展,比如,在变电站可以达到综合自动化发展;第四,电气自动化需要进一步推动电力系统向数字化、智能化、信息化方面发展;第五,在电力系统中应用电气自动化技术,需要逐渐摆脱单纯提高经济效益的目标,向着综合管理和应用服务的目标发展。

4 结语

在电力系统的构建和运营中,电气自动化技术所起的作用越来越重要,因此,更需要不断进行理论和实践创新,扩大电气自动化的使用范围和效率,增强在电力系统的应用和功能,从总体上促进电力系统向着自动化和智能化方向发展,使这一技术能够更好地为电力系统服务,提高电力系统的效率,促进电力系统的健康发展。

参考文献

[1] 胡荣荣.电气自动化技术在电力系统中的应用探析

[J].机电信息,2012,(30).

篇(8)

Abstract: along with the power and scientific level and automation technology development, automation of electric power systems through manual stage, simple automatic equipment stage, traditional scheduling center stage, modern scheduling the primary stage, several stages. The economic development, the power system automation to put forward higher request, to truly satisfy the production, the life to the electric power quality, reliable and security needs, a single function of automatic device has been difficult to adapt to the new time and the requirements of the development of the new situation, to bring in automation of electric power systems which have to be automatic detection, with various kinds of decision-making and control functions of the device and through the signal system and data transmission system for power system each element, local system or the system of automatic monitoring, far away in situ or coordination, and regulate and control to ensure the safety of the electricity system, stable, healthy operation. This article from the automation of electric power system present situation of the development of the new technology of all kinds of modern discusses the application and development trends of ascension of the power system automation control level and comprehensive service benefit has certain practical significance.

Key words: electric power system, automation, new technology, to discuss

中图分类号:TM734文献标识码: A 文章编号:

1.前言

电力系统自动化系统一般是指电力二次系统,即电力系统自动化指采用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置并通过信号系统和数据传输系统对电力系统各个元件、局部系统或全系统进行就地或远方自动监视、协调、调节和控制以保证电力系统安全稳定健康地运行和具有合格的电能质量。电力系统自动化建设的主要目标就是要实现电力在生产环节、供应环节的及时、稳定、安全、迅速、可持续,同时也是实现提高生产效率、降低运营成本,实现自动化、一体化、节约化、安全化管理的重要核心。纵观社会多种行业的工作流程,我们不难发现,自动化系统的建立无不包含着现代化生产技术、计算机科学技术、网络通信技术、信息处理技术的综合应用,对于电力系统而言,自动化的生产包含着发电厂、变电站、送电分配系统、计算机监控系统、网络覆盖系统等众多环节的综合控制与协调。电力系统自动化是电力行业发展的高级阶段,是电力行业不断加强新技术引进与应用的突出成就。

2.电力系统自动化的发展趋势

现代电力系统的自动控制技术正逐步朝着以下方向发展:在控制策略上逐渐朝着最优化和智能化发展;在控制手段上逐渐增加了微型机、远程通信以及电力电子器件的使用;在理论工具的使用上更多借助现代控制理论;在设计分析上越来越多地要求面向多机系统模型去处理问题;在研究人员的组成上也越来越多地需要多工种的联合。

电力系统自动化的整体发展趋势则是:由高电压等级向低电压等级扩展;由单元件向部分区域和全系统发展;由开环数据传送向主动闭环控制;从功能单一向多功能方向发展;目标的追求朝着最优化、智能化、协调化的方向发展;装置的性能由传统型向数字化、灵活化、速度化等方向发展,具有了更加优越的性能;由以加强运行的经济、安全、效率作为目标向服务和管理的自动化方向发展。在最近的20 年中,随着计算机科学、控制技术和通信技术等科学技术的不断发展,现代电力系统已经成为一个统一体。它的概念内涵不断地深入,并且其外延也不断地扩展,所以,电力系统自动化能处理的信息量逐渐增多,直接可以观测的范围也逐渐扩展,所需考虑的因素也不断增多,其能够主动闭环控制的对象也不断地增多。

3.电力技术新技术的运用

篇(9)

中图分类号:F407.67;文献标识码:A ;文章编号:

电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护,网络信息的自动传输,系统生产的自动调度,以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化建设的主要目标就是要实现电力在生产环节、供应环节的及时、稳定、安全、迅速、可持续,同时也是实现提高生产效率、降低运营成本,实现自动化、一体化、节约化、安全化管理的重要核心。主要分类有电网调度自动化、火力发电厂自动化、水力发电站综合自动化、电力系统信息自动传输系统、供电系统自动化等。

纵观社会多种行业的工作流程,我们不难发现,自动化系统的建立无不包含着现代化生产技术、计算机科学技术、网络通信技术、信息处理技术的综合应用,对于电力系统而言,自动化的生产包含着发电厂、变电站、送电分配系统、计算机监控系统、网络覆盖系统等众多环节的综合控制与协调。电力系统自动化是电力行业发展的高级阶段,是电力行业不断加强新技术引进与应用的突出成就。

1电力系统自动化的发展趋势

现代电力系统的自动控制技术正逐步朝着以下方向发展:在控制策略上逐渐朝着最优化和智能化发展;在控制手段上逐渐增加了微型机、远程通信以及电力电子器件的使用;在理论工具的使用上更多借助现代控制理论;在设计分析上越来越多地要求面向多机系统模型去处理问题;在研究人员的组成上也越来越多地需要多工种的联合。

电力系统自动化的整体发展趋势则是:由高电压等级向低电压等级扩展;由单元件向部分区域和全系统发展;由开环数据传送向主动闭环控制;从功能单一向多功能方向发展;目标的追求朝着最优化、智能化、协调化的方向发展;装置的性能由传统型向数字化、灵活化、速度化等方向发展,具有了更加优越的性能;由以加强运行的经济、安全、效率作为目标向服务和管理的自动化方向发展。在最近的20 年中,随着计算机科学、控制技术和通信技术等科学技术的不断发展,现代电力系统已经成为一个统一体。它的概念内涵不断地深入,并且其外延也不断地扩展,所以,电力系统自动化能处理的信息量逐渐增多,直接可以观测的范围也逐渐扩展,所需考虑的因素也不断增多,其能够主动闭环控制的对象也不断地增多。

2电力新技术的运用

2.1智能控制技术

电力系统自动控制技术在过去的几十年中经历了三大主要发展阶段:第一是基于传递函数的单输入、单输出控制的阶段;第二是线性最优控制、非线性控制和多机系统协调控制的阶段;第三是智能控制的阶段。智能控制技术在电力系统的实践应用过程中遇到的难题是:电力系统是一个动态性的大系统,具有强非线性的、变参数等特性。在未来的工程应用中,智能控制技术具有非常广阔的应用前景,尤其是在新型的电力系统工程应用方面,具体可以应用在基于人工神经网络的励磁、快关综合控制系统结构、电掣动、多机系统的新兴静止无功发生器的控制等。

2.2柔流输电(FACTS)和配电(DFACTS)技术

(1)FACTS概念的提出

在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术—柔流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。所谓“柔流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。

(2)ASVC的研究现状

作为FACTS的核心装置,ASVG的发展也迫在眉睫。当前FACTS系统的一个共同特点,就是运用逆变器的逆变作用和大功率的电力电子器件开关的瞬间切换作用。ASVG作为一种新型的结构较为简单的静止无功发生器,采用了FACTS中的核心技术。并联电容器和二项逆变器构成了ASVG的基本结构,它的三相输出电压和三相输出电压是同步的。ASVG具有很多优点:当系统运行正常时它可以校正电压,当系统出现电压故障后在恢复阶段它可以用以稳定电压,由此可见它对电网的电压控制力是非常强的;由于ASVG不是机械设备,因此和旋转同步调相机相比,它没有机械设备运行时的机械惯性、机械损伤和机械噪声;它对电压的调节范围比旋转同步调相机更大,反应速度更加敏捷;它不仅能对网络中的暂态做出反应,对网络的稳态变化也能够做出及时的响应,所以它的控制力也比同步调相机优越得多。

(3)DFACTS 的研究态势

随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。DFACTS 是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。

2.3基于GPS的动态安全监控系统

当前使用的电力监测系统主要是用来记录电磁暂态过程的故障状态和波形数据,还有就是在系统稳态正常运行的情况下进行监控和数据样本的采集。前者主要记录数据冗余,记录的时间很短,各种期间缺乏信息的交流,从而使系统的整体性的动态分析变得异常困难;后者记录的数据刷新时间较长,因此只能用来记录和分析系统稳态运行时的参数和信息。但是两者有一个共同的缺点:不同部位之间没有统一的时钟信号,缺乏运行和记录数据的统一性,各部件之间只能各自记录数据,很难对系统的整体动态行为作出正确的分析和判断。由于以上原因,人们研制出了一种新的安全监控系统。这种新的系统是动态安全监测系统与SCADA的完美结合,它由中央信号处理机、通信系统、动态相量测量系统和同步定时系统四部分有机组合而成,采用GPS光纤通信技术和同步相量测量技术,从而实现了准确的当量控制。相量测量技术与GPS技术的有机结合开辟了电力系统的实时控制和动态测试的时代。由于电力系统的负荷不是稳定不变,而是有规律性或者随机变化的,自动电压控制系统为其提供了可靠的保障。

3结束语

总之:电力系统自动化技术的发展经历了一个相当漫长的过程。初期发展较为缓慢,但到了中后期,随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展与进步,使电力自动化产业发展速度日益加快,各种原来看似不相关联的技术会逐步彼此渗透,国际化、标准化、规范化越来越成为技术发展的共识,最终实现电力高度集成化、高度职能化和高度自动化,实现电力系统全面自动化、一体化的管理已是适应市场经济建设需求、促进社会可持续发展的重要保证。

参考文献:

[1] 陈翘.浅析电力自动化系统及其发展趋势[J].科技风,2010(19).

[2] 朱大新.电力系统自动化与计算机技术[J].工业控制计算机,2005.11:4-5。

[3] 唐亮.论电力系统自动化中智能技术的应用[J].硅谷,2008,(2).

篇(10)

关键词:电力系统;自动化技术;电网调度自动化;变电站自动化;自动化控制

Key words: power system;automation technology;grid dispatching automation;substation automation;automation control

中D分类号:TM732 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)13-0202-03

0 引言

电力系统与人们的日常生活、国民经济发展有着密切联系。随着经济社会发展和人们生活质量提高,对电能的需求量也在不断增加。为确保供电顺利进行,提高电力系统的质量是必要的。一般而言,电力系统主要包括发电、输电、变电、配电和用电五个部分组成,随着电力技术创新发展,电力系统综合性能、电压等级、供电等级也在不断提升。目前,电力系统逐渐连成网络,结构日趋复杂、规模不断扩大、供电能力也在不断提升。与此同时,为更好满足人们的用电需要,确保电力系统的安全、稳定以及可靠运行,提高供电质量和效益,发展并利用电力系统自动化技术显得越来越重要。

1 电力系统自动化技术的工作流程

随着自动化技术的应用,电力系统控制中心得到升级和改造,不再采用传统的人工控制方式,而是在控制中心装备计算机,建立现代化的控制中心,从而有利于全面监测和详细掌握电力系统运行的基本情况。通常以计算机控制为中心,构建向四周辐射的控制网络体系,并在整个电力系统之中,建立完整的、立体化的覆盖网络,实现全面而畅通的信息传递和指令传输,如图1所示。有利于管理人员及时掌握电力系统的基本情况,实现供电的安全、稳定与可靠,进而满足人们的用电需要。中心控制计算机的主要作用是,整合并使用各种软件,负责对电力系统进行整体调度和控制,实现电力系统运行、监测等各项操作的自动化。[1]同时,在电力系统自动化进程中,通常采用分层操作和控制方式,全面掌握系统每层运行的基本情况,对存在的不足及时改进和调整。从而有利于保障电力系统稳定及可靠运行,提高供电的安全性。

2 电力系统自动化技术的控制要求

在自动化技术逐渐推广和应用的前提下,为促进自动化技术得到有效利用,使其在电力系统之中充分发挥作用,加强自动化控制,提高操作人员素质,把握每个操作控制要点是必要的。一般而言,自动化控制的要求表现在以下方面:准确并迅速收集电力系统的运行参数,做好电力系统元器件的检测工作,对存在的缺陷及时采取措施修复。加强电力系统运行监控,及时掌握系统运行状况,了解各种元器件的技术、安全和经济节能方面的要求。并注重对系统操作人员和调控人员的管理培训,让他们把握每个技术要点,严格按要求进行设备操作和元器件调控。重视电力系统不同层次、局部系统以及各种元器件的综合协调,优化整合各种资源,为整个电力系统寻找最优质的供电方式,确保电力系统安全有效运行,并且还有利于节约电能,降低供电成本。[2]总之,通过自动化技术的应用,实现电力系统的自动化调节和控制,不仅可以降低工作人员的劳动强度,节约人力资源和管理成本,还能促进电力设施更为有效的发挥作用,延长电力设备使用寿命。并改进电力设备的运行性能,实现对安全事故的预防,减少大面积停电事故发生的可能,确保供电的稳定性与可靠性,为人们日常生活创造良好条件。

3 电力系统自动化技术的应用现状

整个电力系统中,自动化技术的应用非常广泛。与此同时,随着计算机和信息技术的普及,电力系统已经改变以前单一的控制和管理方式,而是在自动化技术的支持下,将电力系统中的各种技术措施进行优化整合。这样不仅能提高对电力系统的管理与控制水平,还能推进电力系统自动化和智能化进程,对整个电力系统运营和发展产生重要影响。

3.1 电网调度自动化技术 主要设备包括:电网调度控制中心的计算机网络系统、服务器、工作站、打印设备、大屏幕显示器、电网调控中心、电厂、变电站终端设备等。将自动化技术应用到电网调度领域,能够实时监控并采集电力生产中的数据,监测电力生产中的安全状态,并对电力系统的运行状况进行评估。[3]通常来说,县级电网调度控制中心的设备规模比较小,工作站和服务器通常采用普通的商用PC机。地市级调度中心比县级的大,通常实时、自动监控区域内的各级变电站与配电网,确保各类设施有效运行,进而提高供电的安全性与可靠性。国家级调度中心的规模较大,服务器和网络设备的容量大,各种设施功能齐全,软件的综合性能良好,运行效率较高。通过自动化技术的应用,能有效掌握电力系统运行情况,推动电网调度工作高效、有序进行。

3.2 电力系统变电站自动化技术 整个电力系统之中,变电站和输配电线路是连接发电厂和电力用户的重要环节。随着信息技术和计算机技术的应用,变电站自动化趋势越来越明显。并且在变电站运行中,自动化技术可以逐步取代人工操作,推动变电站运行效率提升。同时还可以实现对变电站运行的全过程监控,有效提升监控能力,掌握变电站运行的基本情况,对存在的安全隐患及时排除,促进变电站运行的安全水平提升。变电站自动化的主要表现为:注重计算机的应用,改进站内装置,替代电磁式设备,全方位监测和控制站内的电气设备。[4]同时利用计算机的电缆或光纤替代电力信号电缆,重视现代监控仪器和设备的使用,逐步实现监控设备的屏幕化、数字化与网络化,让站内运行管理和数据记录实现自动化,对电网调度自动化也产生积极影响,也为变电站有效运行和发展奠定了基础。

4 电力系统自动化技术的发展趋势

在供电系统逐渐升级,性能逐步改善,技术不断创新和发展的前提下,电力系统自动化技术也取得进步与发展。例如,由开环监测逐步变为闭环控制,由高电压逐步变为低电压,由单一功能逐步演变为多功能,并最终实现一体化。此外,在自动化技术的推动下,电力装置的性能得到不断改进和发展,最终要实现电力系统的快速化、灵活化、数字化和智能化。这样不仅能显著提升电力系统的综合性能,还能有效满足人们的用电需要,并且有利于电力系统更好服务于经济社会发展的需要。

4.1 电网调度自动化技术发展趋势 例如,以提高电网调度工作水平为目标,研制并开发能适应多种需要的电网调度自动化系统,构建完善的电力设备和电力系统安全防护体系。研究电网调度自动化运行维护的新方法,重视电力系统信息的挖掘、优化及整合,提升电网调度信息化和现代化水平。[5]根据电网调度自动化需要,构建新型管理体制,进一步提高电网调度工作效率。

4.2 电力系统变电站自动化技术发展趋势 逐步实现变电站系统结构的革新,一次设备和测控设备融合,提高设备智能化水平。测控设备只需要一台计算机显示器甚至是便携式机器,就可以满足测控工作需要。[6]并且在线测控技术得到利用,将调度自动化、变电站管理、通信、保护等进行综合考虑,有利于变电站实现资源共享,为电力系统管理维护和技术升级提供数据支持。

5 电力系统自动化技术的保障措施

随着计算机和信息技术的应用,再加上经验的总结,电力系统自动化已经成为不可逆转的趋势。同时,为推动自动化技术得到有效利用,确保电力系统的安全可靠,可以采取以下对策。

5.1 顺应电力系统自动化发展趋势 应该顺应电力系统自动化发展趋势,注重自动控制技术、自动监测技术、顺序控制技术的应用,构建自动化管理系统,提升电力系统管理水平。逐步利用计算机监控替代人工操作,降低工作人员劳动强度。重视多媒体技术应用,逐步实现电力系统监测的网络化与自动化。

5.2 提升电力系统自动化的安全控制水平 现代社会,人们对供电指标的要求在不断提高。因而电力系统自动化控制应该把握这个趋势,以“安全、经济、可靠、优质”为目标,推动自动化技术升级,实现电力系统控制的智能化、区域化和协调化。[7]例如,利用自动化技术进行电力设备操作、调试和维护,改善力设施的保护性能,提高设备运行的准确率与可靠性。还要逐步取代人员值守模式,实现电力系统的远程监测、控制和调节,及时发现并处理可能出现的安全隐患,确保电力系统安全稳定运行。

6 结束语

随着技术创新发展和供电系统升级,电力系统自动化技术的应用越来越广泛,并且逐渐成为一种趋势。尤其是在用电需求量大、电网建设比较复杂的地区,自动化技术的应用显得尤为重要。在这样的背景下,为提高供电质量,确保供电的安全性与稳定性,在发展和利用自动化技术的同时,也不能忽视对电力设施的升级与改造。同时还要善于总结经验,推动自动化技术的创新发展,并确保自动化技术的安全。从而全面推进电力系统自动化的早日实现,有效满足人们的用电需要,促进经济社会发展和人们生活水平提高。

参考文献:

[1]邵敏艳.关于电力系统自动化技术应用的论述[J].能源与节能,2013(3):117-119.

[2]王攀.电力系统自动化发展趋势及新技术的应用[J].煤炭技术,2012(9):39-40.

[3]马宏忠.电力工程[M].二版.北京:机械工业出版社,2014.

[4]刘天琪,邱晓燕.电力系统分析理论[M].二版.北京:科学出版社,2011.

篇(11)

引言

供电企业实现配网自动化的主要目的在于:有利于在配电网正常运行时,通过监视配网运行工况,优化配网运行方式;有利于在保证供电可靠性的前提下,确保电力用户用电的时效性,满足电力用户的供电需求;有利于满足和确保供电的质量,符合高新技术装备和居民家用电器的要求,避免高峰低谷,电压幅值和频率以及谐波对用户所产生的不良影响;有利于降低电网的损耗,提高网络的供电能力,减少用户的停电机率;由于采用了自动化设备,当配电网发生故障或异常运行时,能快速隔离故障区段,及时恢复非故障区域用户的供电,缩短对用户的停电时间,减少停电面积,这样就有利于提高设备的故障判断能力和自动隔离故障、恢复非故障线路的供电条件;有利于提高配电网设备的自身可靠性运行能力,大大地减轻运行人员的劳动强度和维护费用;由于实现了配电系统自动化,可以合理控制用电负荷,从而提高了设备的利用率;采用自动抄表计费,可以保证抄表记费的及时和准确,提高企业的经济效益和工作效率,并可为用户提供自动化的用电信息服务。

1我国配电自动化进展和存在问题

由于城网及农网的不断改造,在供电可靠性和供电指标已有很大提高的基础上,要继续提高供电自动化是必由之路。近年来许多城市都在不同层次、不同规模上对配电自动化工作进行试点,并积累不少经验和教训。通过近几年的实践,国内配电自动化系统的进展和存在问题主要有:

(1)配电自动化的关键设备由依赖进口逐步转向使用国产设备,FTU已有了国产的入网许可产品,其功能与性能价格比更有利于各供电部门选用。

(2)配电自动化由单纯的配电监控与数据采集(SCADA)系统加配电自动化(DA)转向具有DA、配电管理系统(DMS)、地理信息系统(GIS)等较完整的配电自动化实时及供电企业管理系统,配电主站系统也由借用调度主站系统逐步转向选择面向配电自动化应用的配电自动化主站系统。

(3)全网配电自动化的实现由通过重合器时序整定配合的方式逐步过度到通过馈线自动化终端(FTU)进行故障检测,结合通信技术进行故障隔离和非故障区域恢复供电。当然,重合器的功能应用到变电站10KV出口以及分之线上消除瞬时故障,仍然有意义。

(4)通信方式多样化。配电网通信有无线、光纤、专用电缆、载波等多种通行方式,但在主通信线路上更倾向于使用光纤,10KV配电线载波通信以及基于GPRS和CDMA的无线通信在配电网中的应用受到用户的广泛关注。

(5)GIS由孤独的静态设备管理系统逐步转向动态的实时GIS,将SCADA和地理信息有机地统一起来。

2配电自动化的发展目标

许多供电企业都强烈要求制定配电自动化的各种标准,对投运的具体相当规模的城网配电自动化系统制定相应的实用化要求,进行实用化考核和实用化验收,以体现配电自动化系统的经济效益和社会效益。在总结配电自动化近年发展经验和教训的基础上,应在已颁布的《配电自动化系统功能规范》等行业标准和各省公司以及全国电力系统城市供电专业工作编制的验收导则的基础上,建立配电自动化系统性能测试方法和手段,并在此基础上搞好配电自动化实用化建设,作为当前配电自动化的阶段性发展目标。

笔者认为,《配电自动化系统功能规范》的基础思想是实时的配电系统监控和故障处理功能(DA)与配电管理功能(DMS)相结合的系统,最大程度地实现资源公用、信息共享,以使实时信息尽快地提供给管理应用,使管理信息方便地为实时系统服务。在总结这些经验教训的基础上对功能予以规范。功能分为基本功能和选配功能。基本功能是较为实用的,也是应该实用的;选配功能是为发展提高留有余地,并有利于使用单位因地制宜选用的。

3配电自动化的应用技术

对于配电自动化实用化的建设,应在功能规范和验收导则的基础上,在系统性能测试方法和手段健全的前提下,制定可行的实用化验收细则。在实时系统中重点考核SCADA系统的连续稳定运行情况、馈线自动化(FA)动作可靠情况、出厂测试(FAT)和现场测试(SAT)的成功率。

在管理系统中重点考核配电GIS基础信息的准确率和及时更新情况,配电工区设计和操作人员真正应用图纸管理系统代替常规的CAD图纸,配电调度操作功能代替手工记录和操作。

至于配电高级应用软件以及配电管理中的其他业务流程管理,可放在第二步,当条件成熟后再逐步实用化。

实现配电自动化系统的应用技术主要有:

(1)FTU应能有效可靠地捕捉故障信息,并结合通信和算法来实现故障隔离及恢复功能,并实现配电自动化功能的分布、分层控制。

(2)系统通信方式的广泛支持性,通信速率和通信可靠性应满足配电自动化要求,系统通信结构应满足在一点通信故障时数据畅通,且配电自动化功能正常实现,并能解决因配电自动化系统信息最大而可能造成的信息“瓶颈”效应。

(3)FTU采用全工业级设计,满足户外恶劣环境运行要求,技术指标达到户外D2级标准(-40摄氏度~85摄氏度)。柱上开关与FUT在电气和结构上匹配,可靠接口,便于维修。

(4)具有通过FTU进行蓄电池在智能维护的功能,有效的延长蓄电池的寿命。

(5)配电主站采用开放式支撑平台技术,具体分布式运行管理环境,采用大型商业数据库作为历史数据库,实时数据库具有客户/服务器技术。应用软件通过软总线进行数据交换。(6)DMS数据建模及设备编码考虑全局信息一体化建设的完备性和一致性,做到信息源头唯一,系统拓扑信息CIS/SCADA/DMA的一致性。负荷控制信息、客户服务信息、用电信息等其他系统信息,能有机地接入配电主站系统,共同构件全局信息一体化系统。

(7)配电SCADA系统与GIS应运软件之间在保证网络安全的基础上有效互通,使得实时信息在GIS中具有与SCADA系统相同的实时性,保持图元在不同硬件、软件平台上的一致性。

(8)通过中间件软件技术和工作流方式DMS流程化管理。

配电自动化系统的试验性能是保证实用化验收效果的关键。配电自动化系统涉及面广、系统集成度高,配电自动化系统试验是为了保证配电自动化产品在其形成的各个阶段的产品质量而进行的各种测试过程。

配电自动化系统产品的生命期大致可以分为产品研制、市场认可、供货与接入系统3个阶段。在每个阶段都有各自不同的测试与运行过程。在产品研制阶段,站端产品进行功能验证和型式试验,主站产品进行单元测试;在市场认可阶段,进行产品技术鉴定,取得入网许可证;在供货与接入系统阶段,进行FAT,现场投运前进行SAT。

3个阶段的每一个测试项目都必须有完整的测试计划、明确的初始条件、严格的测试过程和对测试结果进行有效评估。

关于建立配电自动化系统性能测试方法和手段,应考虑配电动模试验模型的建设。为了阐述配电模试验模型,本文以某公司建成的配电系统模拟仿真实验室为例介绍其功能。实验室模拟系统规模为6个电源点,35条分段线路,6个开闭所单元。系统可模拟正常运行时的各种工况,例如改变符合的大小和性质、改变负荷分布、操作开关改变系统送电的网络结构等。系统可根据现场实际保护配置情况来配置模型系统的保护装置,使系统自身的动作情况与配电自动化系统对系统的操作二者得到真实反映。系统可模拟电网运行中的各种故障情况,并可模拟配电网各种中性点接地方式的运行,包括中性点不接地方式和中性点经消弧线圈接地方式、中性点经小电阻接地方式。

配电动模试验模型将为系统联调和测试提供仿真配电网运行的实时数据采集及控制对象,是系统联调和测试可以在出厂前完整地进行,这对于提高开发和服务质量、减少现场服务工作量将产生明显的效果。

4配电网自动化系统的发展趋势

配电自动化推广应用的时间不长,在实用化工作逐步推进和完善的同时,配电自动化的理论和技术有着广阔的发展空间。一些发达国家的配电自动化及配电管理系统已经从单纯的监控及故障建设发展到优化运行和提高效益。配电自动化技术发展中应特别关注的研究方向主要有以下两个方面。

(1)配电网优化运行决策支持系统

通过配电自动化的有效投运,可以缩小停电范围和停电时间,提高供电可靠性。但是,配电自动化系统要真正在系统中取得经济效益,除了提高供电可靠性,需要优化电网结构与运行方式,降低线路损耗,提高供电质量。

配电网优化运行决策支持系统的研究将为提高供电的经济性、优化运行方式提供一个有效的工具。配电网优化运行决策支持系统中将要研究建立配电网优化运行决策模型,综合利用各种配电网的在线和离线参数信息,通过优化运行决策模型的输入输出关系,反映配电网运行的在线工况与未来可能的运行方式和配电网的规划信息,计算出各种经济指标、安全指标,并得出各种可能的在线辅助决策方案及其模拟运行的效果。

(2)信息一体化大平台集成系统