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机电控制系统被制造业普遍运用,由于制造业不断的发展,如今对机电控制系统的要求也就越发的高,为了跟得上这种高要求的发展,设计者需要将更广泛的高科技元素融入其中,从而产生了自动化与一体化技术。
1 机电控制系统与自动控制系统的含义
1.1 机电控制系统内涵
机电控制系统的含义是指在无人参与情况下,运用控制设备将设备机器按照生产流程进行自动化预定设计运行操作。通过全方位的系统控制将控制对象和控制器相连接完成规定的目标。在机电控制系统中核心环节就是控制。在技术层面上来讲,机电控制运用了传感检测、伺服传动、通信以及自动控制等多项综合性技术手段,在信息处理和计算机微电子等技术领域上也有相关的应用和涉及。通过涵盖各方面的技术领域和技术理论最终形成四位一体的综合性系统技术。机电控制系统通过远程操控,管理人员运用计算机等网络系统进行异地网络平台的实时操控。
1.2 自动控制系统
自动控制系统是指让被控制对象按照预定的运行原理通过控制器的控制来进行自动的规律性运行。自动控制技术的核心是它所具有的实用性以及协调有效性等特征。自动控制系统依照控制内容分为不同的方面,高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断和校正控制等方面。
2 机电一体化设计构想
作为机械制造业的大国,我国对机械产品的需求越来越高,在信息化发展的进程中,机械制造业逐渐的融入了一体化的思想,使得机电设备更好的为制造企业服务。我国是机械制造业发达国家,对机械产品的要求是特别高的,在信息化发展的过程中,机械制造业正向一体化思想逐步迈进,这就让机电设备能够在制造企业做出更多成就。机电一体化的理论起源日本,在这样一理论指导下,日本设计出来功能一体化的设备,其中最为典型的就是软件、电子以及装卸三者有机结合,使得普通的机电设备供更为强大。机电一体化的理念逐渐的被世界各国所接受,并且在原有理论的基础上融入了更多的动力元素,进而形成了目前的机电一体化设计系统。研究人员对该系统的进行了基本的逻辑构想,他们认为现代的机电一体化系统应该具备智能化、模块化等功能,在这些功能的基础上,加进机械技术以及自动化控制技术,进而使得机电一体化系统具备优化配置项目的功能,使得系统的性能更加的优越。在设计机电一体化系统时,设计人员首先要对整个系统进行深入的研究分析,之后依据分析结果总结出设计方案的优缺点,最终设计出最佳的方案,方案完成之后还需要经过多次的考察,不断的修改与完成,最后才算是真正的定稿。设计系统是否满足要求,判定的标准就是该系统是否达到既定的目标,如果没有达到还需要进行充分的设计优化。从某种程度上来说,机电一体化系统就是设计人员意识形态最好的体现,在该系统中,设计人员将自身的理念融入其中,最终形成实体。
3 机电一体化产品设计方案
机电产品的设计就是一项高难度的工作,所以机电一体化产品的设计的难度可想而知,其既是一项高精度的工作,同时也是一项综合性要求高的工作,在设计过程中,设计人员及要掌握机电产品的相关理念,同时还需要掌握机电技术,两者相互配合,进而完成最终的设计结果。此外,机电一体化设计工作还要求设计人员了解机械产品的各项参数要求,比如产品造价、精度要求等,另外,还有一点设计人员必须考虑,即市场的反应,设计的机电一体化产品必须以市场需求为准,否则难以在市场上立足,设计也会以失败告终。一般情况下,机电一体化产品的设计可以划分为两步:第一步是开发设计,其设计的目标就是让产品能够达到性能要求;第二步是适应性设计,这一步主要是依据现有要求标准,对产品的细节以及功能进行完善,以使其性能得到最佳的优化。
4 机电一体化产品的设计方法
机电一体化产品的设计方法多样,具体选择哪种设计方法,主要是根据产品类型而定,通常情况下,设计人员主要是用三种设计方法,笔者总结如下:
4.1 取代法
该种设计方法一般情况下应用在电子线路中,其主要的功能就是代替机械式控制,以使机电产品更容易控制。传统的产品控制系统通常时候机械控制机构,但是在机电一体化设计方案中,将其用电子线路来替换,控制效果如何主要与电力线路设计是否完成有一定关系。如果机电产品只有单纯的依靠机械来运行,一般而言,只有单一机械能够完成控制工作,而是用电子线路来控制之后,主要是应用先进的计算机设备来完成控制任务,在控制中,传统的接触式控制企业逐渐的被取代,变为变速装备。这种设计既能够是机电一体化产品质量得到有效的提升,同时其实用性也明显的增强,与此同时,原有的机械机构也得到了相应的简化,使其结构更加简单易懂。这种设计方法与机电产品原有的结构基本上相同,因此改善起来更加容易,但是因为原有的机械产品限制明显,在设计时无法真正的做到全新的改革。
4.2 整体设计法
该设计方法主要针对的是机械产品的电力部分以及机械部分,通过合理的设计将两者有效结合,使其成为一个有机整体。为了能够使机电产品性能高,价格相对低廉,则需要将上述两个部分进行连接设计。整体设计方法是一种全新的设计理念,但是其并不摒弃所有的传统设计理念,而是调出传统思维,以一种全新的方式,设计出性能更加优良,质量更有保证的产品,这是该种设计方法所要达到的基本目标。
4.3 组合法
该种设计方法主要是将机械产品中所涉及到的各种功能模块进行有效的组合,进而使其成为一体化系统。但是在组合设计时,需要注意的是,不能采取单一组合的方式,这种方式无法完成预期的任务,必须整体组合,才能使各个功能模块的性能更优良,实现预期目标。这种设计方法,设计时间段,而且质量也能够有所保证,并且制造成本相对来说也比较低,后期使用期间,生产与维修更为方便。
5 结束语
综上所述,可知对机电控制系统自动控制技术与一体化设计进行探讨非常必要,尤其是在技术高速发展的今天,一体化技术会成为机械制造业发展的主流,成为未来机械设计的主导,因此需要对其进行深入探讨。
参考文献:
国家级高技能人才基地机电一体化(电气自动化方向)专业建设内容主要包括构建完善的高技能人才培训体系、提升校企合作培训能力、总结高技能人才培训规律建设三个方面。机电一体化(电气自动化方向)专业以校企合作为基础,大力推行“校企合作、工学交替、顶岗实习、双赢共进”的人才培养模式,根据岗位能力的需求分析,创新“三元二翼一目标”的人才培养模式,构建“基于典型工作任务为特征,融工学于一体”的课程体系,并辐射引领系部相关专业的共同发展;完成核心课程标准的制定,充分利用现有资源,完成省级精品课程的申报评审以及多门校本教材的撰写工作;建设专业教学资源库,促进了教育的信息化与网络化;建成专业教师工作室,在技能竞赛和教科研等方面为教师提供了学习提升的平台。在师资队伍建设方面,通过师徒结对、学习交流、内培外引等途径,优化构建结构合理、综合素质高、实践能力较强、富有热情的师资团队;与大中型企业共建校外实训基地;建成维修电工技师(高级工)实训场地,电气故障检修室、电气仿真模拟实训中心,实现了校内外实训实习的有机衔接和区域职教的共同发展。
一、项目建设工作机制与举措
1.成立机构,加强组织保障
为了保障国家级高技能人才基地建设任务的顺利进行,本专业建设以系主任总负责,实行项目建设责任制。系部建设领导小组对所有建设项目实施过程监控,定期召开例会,沟通信息,保证建设项目的进度和质量,保证项目的良性运行。
2.建章立制,规范项目建设
项目组严格执行学校制定的管理办法,按照学校的要求对建设任务进行层层分解、有效落实,遵循目标管理与过程管理相结合、专家指导与小组研究相结合,为建设项目的有效推进、预期目标的顺利实现提供了制度保障。
3.细化任务,明确工作职责
系部成立专业建设日常工作组织机构,对各建设模块确定具体负责人,并落实参与建设人员,在学校的统一部署下,项目组将重点建设专业落实分解为三级子项目,并逐级指定专人负责;对具体参与建设的人员进行工作细化,明确各自的工作任务,通过制度的激励与约束,进一步强化“全员创建”意识。
4.学习借鉴,加深沟通交流
积极参加各级各类的建设工作会议及相关培训,与参与国家级高技能人才基地建设的兄弟学校广泛交流,积极调研,取长补短,共建共享,互相促进。
二、项目建设特色
坚持以校企合作办学为平台,以师资队伍建设为基础,以“校企合作、工学交替、顶岗实习、双赢共进”的人才培养模式为核心,进行了一系列的改革创新与实践躬行。通过全体师生的锐意探索和孜孜追求,本专业在构建完善的高技能人才培训体系、校企合作提升培训能力、总结技能人才培训规律三大方面均取得了丰硕成果。
1.构建完善的高技能人才培训体系
学校依据“校企合作、工学交替、顶岗实习、双赢共进”的人才培养模式,参照德国“双元制”的培养要求和自身情况创新了“三元两翼一目标”的人才培养模式,“三元”即学校元、公共实训基地元、企业元,“三元”为基础,同轨并重;“两翼”即产教融合模拟工厂和企业师生工作站,“两翼”为支撑,围绕“工学结合”,深化校企合作;重视职业素养的教育,贯彻“德技双优”,最终实现高素质技能人才培养这一“目标”。并以此为框架,实现了国家职业标准内容、德国工商联合会职业标准内容以及学历教学内容的“三融合”,形成了课程内容与职业标准对接、产业与专业设置对接、教学过程与生产过程对接、教师与企业管理者对接、学生与企业员工对接的“五对接”。
2.校企合作提升培训能力
本专业与多家企业签订校企合作协议,共建校外实训基地,在教科研及资源共享等多方面进行深度交流合作。充分利用本专业多年与德国合作的积淀优势,在企业的大力支持与配合下,结合国情校情,积极探索“双元制”本土化的切实可行之路。
灵活采用企业师生工作站、订单式冠名班等多形式创新型校企合作模式,直接与生产一线对接,促进校企间的项目合作和课题研发,切实提升教师的教科研水平,实现校企的深度交流与合作。
履行社会服务职能,强化社会服务意识,承担社会服务责任。充分利用专业师资与教学资源,不断扩大社会培训规模,积极开展退役士兵、省级机关事业单位技师等各类专项培训等,获得了良好的社会声誉与经济效益。
三、建设成果
本专业在建设过程中注重内涵建设,通过不断地挖掘积累与提炼优化,形成了突显本专业特色的多个典型案例,内容涵盖了人才培养模式与课程体系改革、师资队伍建设与校企合作等各个方面,充分展示了本专业的建设过程与取得成果。
1.引进国际化职业认证,推动品牌化专业发展
关注本专业实现德国“双元制”本土化的过程中,建立创新型教学模式和教学方法,并成功对校企合作模式进行转型升级的实施过程和具体做法。
2.借力国际化课证融合,创新实践型评价模式
关注本专业根据项目教学法的理念,创新改革评价考核模式,并取得丰硕成果的实施过程和具体做法。
3.建成企业师生工作站,适应产教研融合发展
教师下企业进行实践锻炼和企业的技术人员进学校任教是职业教育发展的大方向。本专业通过搭建企业师生工作站这一平台促进了教师与企业零距离对接,为校企合作的深入发展提供了全新思路。
4.试点兴趣驱动教学法,引导学生科研争创新
目前职业院校正在大力开展教学改革,本专业尝试让兴趣驱动教学法与项目教学法相结合,让学生成为教学活动的主体,寓教于乐,提高学习效率。
5.多元意识晨会谱新篇,潜移默化润物细无声
本R到岷献ㄒ堤厣,融合学校“树型”教育体系的优势,借鉴企业的先进管理经验,创新晨会的形式,潜移默化地提升学生的职业素质。
四、存在的问题和改进措施
中图分类号:TP273;TH-39 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)16-0332-01
中国属于世界上的制造大国之一,具有较高的生产水平,但高水平的生产力就要求机电应符合生产力的要求,制造业需要依靠自动化控制技术提高生产企业的生产效率。扩大生产规模,在制造行业中占据着较为主要的地位。有效的自动控制系统及技术、机电一体化技术在生产过程中显得尤为重要。
1.什么是自动控制技术及机电一体化技术?
1.1 自动控制技术
自动控制技术顾名思义就是在不需要用人来进行控制的情况下,使用先进的科学技术及机械设备让机器自身构成一个较为完整的系统进行正常工作及运转的一项技术,是机械设备或机器根据控制技术设置好的程序及预期的各项步骤进行生产的过程。自动控制技术的应用很大程度减少了不必要的劳动力消耗,减少大量劳动力的干预情况;自动控制技术的应用还能在生产过程中减少失误操作的发生,员工根据设定好的程序进行进行操作,生产的出错率有所降低,提高了生产效率[1]。
1.2 机电一体化技术
机电一体化技术属于一种较为全面及综合性的技术,机电一体化涵盖的方面主要包括信息传感器、电子工业、微电子及信号变换等,主要核心为硬件及软件技术,机电一体化技术很好的顺应了时代的发展,属于时展的产物,具有一定的智能化特点。机电一体化的构成中关键点在于信息处理技术,信息处理技术的应用效率促进了机电一体化,机械本体技术的应用效果与机械自身的材料存在着较为密切的关系,要想提升机械本体技术应严格把控机械原材料,将耗能降至最低。
2.自动控制技术及机电一体化技术在生产中的应用
2.1 机电一体化技术在数控机床中的应用
数控机床应用机电一体化技术的现象最为常见,数控机床一定程度上反映了机电一体化发展的主要进程及形态,随着科学技术及职能化、自动化的不断发展与进步,数控机床的先进技术不断随之变化,目前的数控机床存在着知识扩展功能、感知环境功能、智能化模拟功能、智能编程功能及网络通讯功能等,在生产过程中一旦出现不能建模的现象,可以立即采用模糊系统进行加工,对加工过程中出现的故障进行诊断及调节,在最短的时间内恢复生产,减少因机器故障出现的生产力下降情况[2]。(见图1)
2.2 自动控制技术在工业生产中的应用
自动控制技术及机电一体化技术在工业制造业中运用较为常见,特别是机械的制造方面,在制造机械的生产过程中,采用自动控制的智能化技术能将生产过程中可能出现的一系列影响生产的问题进行避免及排除,自动控制技术主要通过神经网络与模糊系统相结合进行制造建模,采用自动控制技术中的反馈技术科学、有效及将生产进度把控好,自动控制技术能将突发的生产问题发生可能降至最低且及时处理突发问题。其主要采用机械故障智能诊断技术及智能传感器技术进行智能化的监控及处理,有效的减少了生产问题的出现,为生产提供了有力及坚实的基础。
2.3 自动控制技术及机电一体化技术在科技生产中的应用
自动化控制技术应用在机电微型计算机中主要是利用控制装备建立一个完善的数学模型,在计算机辅助功能的帮助下将生产程序进行相关控制。自动化控制技术有效的将自动控制及机电规律之间的关系进行了协调,有效促进了单元技术的融合效果,具有较大的生产价值,将产品的技术含量提升至一定高度,将产品的生产周期大幅度缩短,延长了机械设备的使用寿命,将企业的投入降至最低,提高了生产力。还一定程度上的激励了工程师不断开发研制新型便利的基点模型,将工作能力提高至一定程度。自动控制技术还一定程度上提高了微型计算机发现漏洞的功能,微型计算机能快速对危险进行预知,利用自动控制技术将机器进行控制后,避免危险的发生,为企业发展减少风险及损失。
2.4 自动控制技术在科学技术中的应用
将自动控制技术融入进机器人的制造中,通过利用神经网络技术对机器人进行智能化的控制,在合理应用自动控制技术后,机器人在原本具有的模仿及学习能力的基础上能更加智能化的自我判断外界的事物,对外界发生的事物作出最正确的选择及反应处理。急切人主要通过模拟人生的思维模式及行为进行相关活动,急切人需要有机向外界接收信息及控制参数等任务,若将自动控制技术与机器人进行结合将实现设备无人自主操作的境界[3]。
3.结语
随着我国生产力水平的不断发展及提高,其对机电制造行业的要求亦越来越高,C电等制造业的高要求不仅需要满足人们日益增长的机械需求,还应利用自动控制技术为企业提高生产效率。自动控制技术及机电一体化技术能有效提高企业生产效率,将智能化进程推进到一定层面,大力开发机电一体化产品,将自动化、信息化融入进去,带动企业经济模式的转型及发展,努力培养自动控制技术及机电一体化技术的人才。将生产系统与机电控制装备联合起来,及时对生产过程中存在的、潜在的问题进行解决及预防,以精密的计算程序代替人脑,以快速的生产效率代替人手,减少失误的出现,提高生产水平。
参考文献
1 前言
随着时代的发展和科学技术的进步,我国开始将先进的科学技术应用到电力调度自动化系统中,促使遥测、遥信以及遥调和遥控功能等得以有效实现。近些年来,在很大程度上完善和发展了电力调度自动化系统,在电网中,出现了越来越多的电网存取数据,电力调度自动化系统的智能化程度越来越高。我国有着广阔的地域面积,因为电网规模也在不断的扩大,那么为了保证电力调度自动化系统能够正常运行,就需要将调控一体化技术给应用过来。
2 电力调度自动化系统的构架
通过调查研究发现,目前通常将分布式体系结构应用到电力调度自动化系统中,也就是客户/服务器系统,本系统在实践过程中,具有一系列的优势,它可以对操作平台进行统一控制,将更加可靠地运行环境提供给程序的开发和运行,提供的平台可以跨系统运行,提供的数据开口也是统一的,系统运行的时间得到了有效缩短,并且可以提供非常全面和多样的功能,促使我国电网管理控制和调度要求得到满足。除此之外,还有很多种系统,如CC-2000系统、SD-6000系统以及PCS 9000系统等,CC-2000系统主要是面向对象的,SD-6000系统将一系列的新技术给应用了过来,如调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等等,本系统作为一个支撑系统平台,有着较大开放性和分布性。PCS9000系统比较的先进,它将调度自动化系统和集控站系统的优势给综合了起来,具有较高的可靠性,有着更加广泛的适用面,并且有着较为完善的性能。
3 电力调度中存在的一些问题
一是有着较大的差异存在于自动化平台中:通过研究发现,目前有着较大的差异存在于我国目前采用的电力调度自动化系统中,因为就无法有效统一系统平台。在电力调度的过程中,因为是构建于计算机平台上,那么就会有差异存在于调度平台上,对电力调度产生影响。在调度的过程中,为了促使系统的可靠性和稳定性得到满足,就需要结合相关要求,将RISC结构给应用过来。但是,采用这个系统,其他方面的要求无法得到满足,比如,我们将CISC的架构给应用过来,以此来促使电力调度系统的需求得到满足,在实际的运行过程中,需要对诸多方面的因素进行考虑,如计算机操作系统等。
二是电力调度自动化系统对集中控制功能有着较高的要求:具体来讲,要想进行电力调度的调整,就需要促使电网模拟和整个数据库的一致性得以实现,那么就需要电力系统调整过程中具有较高程度的集中控制。电力调度系统具有多种多样的功能,这些功能是互相独立的。通过研究目前的电力调度系统来讲,电力调度系统中的数据库和电网模拟无法有效实现一致性,因此,就需要充分重视电力调度系统中的集中控制。
4 一体化技术在电力调度系统中的应用
一是平台的一体化:在计算机平台上构建了电力调度的平台,因此,计算机操作系统是多种多样的,那么就需要有效选择不同的电力调度,有着较大的差异存在。在电力调度系统平台中存在着数据平台,不同的系统也存在着较大的差异,结合具体要求,来对系统进行不同的选择,那么就无法有效实现平台的一体化。针对这种情况,为了更好的交换信息,我们将中间件耦合的方式给应用了进来,其中OMG和CORBA的中间的对象是应用最多的中间件,这些中间件可以对跨平台问题进行有效的解决,通信能力较好,并且可以有效扩展信息,促使硬件和操作系统的差异性得到有效降低。为了促使电力调度系统平台的要求得以实现,我们对数据接口进行了统一,这样电力调度自动化系统的平台一体化就得以有效实现。
二是电力调度图模的一体化:随着时代的发展,我国电网改革在不断的深入,电网规模不断扩大,并且有着更大的覆盖面积,那么就对电网电力调度系统的数据控制系统以及网络模型库系统提出了更高的要求,以便对电力调度进行更好的控制和管理。通过实践研究表明,将一个常用的图库模型构建于电力调度系统中,可以促使电力调度系统的工作效率得到有效提高。在电力调度系统中,模型的构建,可以借助于图库模型系统的一体化功能来实现,专业就可以有效实现电力调度系统的一体化。总之,要想促使电力调度一体化得以实现,非常重要的一个前提条件就是图库模型一体化得以实现。
三是电力调度自动化功能的一体化:经过近些年的发展,电力调度日趋成熟,那么我们就需要共享数据库、图形以及其他的资源,这样电力调度自动化功能一体化才可以有效实现。并且需要加入一些中间件,比如节点机的安装等等,对电网中的应用模块进行灵活配置,而电力调度系统中应用模块的前提就是中间件,促使功能一体化得以有效实现。
四是电力调度自动化系统中接口一体化:因为要较大差异存在于平台中,那么就需要将标准的数据接口给应用过来,促使一体化得以实现,有效共享资源和传送信息。具体来讲,在电力调度系统中,电力系统要想访问数据或者获取其他的资源服务查询,都是通过接口来进行的,因此,在访问的过程中,需要筛选和记录接口服务,采取相应技术,将偏离报告的出来,然后借助于其他一系列方法,如纠正、实验报告、采购等等,将可靠的报告给提供出来,并且为了促使电力调度自动化系统中信息的安全性得到保证,就需要将归档技术给应用过来,得到更加正确和稳定的系统,以便更好的将读访服务提供给电力系统各个平台。
5 结语
通过上文的叙述分析我们可以得知,随着时代的进步和科学技术的发展,人们对电力调度自动化提出了更高的要求,在电网改革日趋深入的今天,也将一系列的新技术和新科技给应用了进来,其中,在电力自动化系统中,应用调控一体化技术,可以有效完善我国的电网事业,促使电力系统获得更好更快的发展。本文简要分析了电力自动化系统中的调控一体化技术,希望可以提供一些有价值的参考意见。
参考文献:
[1]李群.调控一体化在电力系统自动化中的应用[J].科技创新与应用,2013(16).
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。
0 前言
目前,变电站自动化系统已经广泛应用于各级变电站,自动化程度高,运行状态稳定,在实际运行中,充分发挥了技术先进、运行可靠的特点。变电站自动化系统在变电站的广泛应用,对变电站实现保护监控系统的升级换代、提高自动化程度、实现调度自动化和自动抄表、建设无人值班变电站和减人增效以及标准化管理等方面发挥了积极的、至关重要的作用。
1 在实际运行中存在的问题
1.1 后台监控机
(1) 是否设置后台监控机。
目前,关于在县级变电站自动化系统或是小型变电站是否设置后台监控机有两种观点: 一种是设置后台监控机,一种是不设置后台监控机。前一种观点是认为当前变电站仍然是有人值班或少人值班,设置后台监控机便于现场监控和管理,便于监控保护系统的安装和调试,便于保护定值的试验、调整和事故记录的查询等; 后一种观点是认为变电站将最终变成无人值班形式,故无需设置后台监控机。实际上,由于一次设备状况以及旧的变电站改造等问题,有不少县局尚未建立调度自动化系统和不能立即实现无人值班等原因,目前新建和改造的变电站很多仍然设置值班人员,既使以后能够实现真正的无人值班,也还需较长一段时间,因此,从实际需要出发,变电站应设置后台监控机,所以在订购变电站自动化系统时,应同时订购后台监控机及相应监控软件,防止不能满足实际需要而重新订购,增加投资。
(2)后台监控机应选择工控机。
由于后台监控机要求时实长期连续运行,处理的数据量比较大,响应速度快,而且处在强电磁环境,所以一般普通计算机无法满足要求,在选择时应选择高性能工控机。高性能工控机能够在强电磁环境工作,抗干扰性能强,能够时实运行,硬件设备工作稳定性好,能够满足变电站后台监控系统的要求。目前在一些变电站,由于后台监控机大量使用商用机、家用机和其它计算机,已经出现后台监控机损坏而不能工作情况。高性能工控机能够保证变电站后台监控系统的安全稳定运行。
(3)后台监控机运行管理。
实践表明,后台监控机的运行管理工作十分重要。在实际运行中,已经多次出现了后台监控机由于人为和监控机本身等原因导致瘫痪不能工作情况,有的变电站一年内就发生数次,多为人为原因引起,严重影响了变电站的整体运行。因此,为防止这种情况发生,一是要制定变电站后台监控机的运行和管理制度并严格执行,对值班人员进行约束,防止利用后台监控机玩游戏、上网,防止私自使用软盘和光盘使监控机感染病毒等,一旦发生人为原因引起的后台监控机瘫痪情况,严格按制度处罚。二是加强管理部门的定期和不定期检查,发现问题,立即处理,不留后患。三是设置操作系统和监控软件密码管理办法,只有管理部门和变电站站长掌握密码,普通值班人员不掌握密码,防止随意进入操作系统和启动、停运监控软件,防止使用后台监控机的软、硬件资源并遭到破坏。四是用监控软件封装操作系统,监控软件封装操作系统是指当第一次启动后台监控机时,监控机自动启动操作系统后继续启动监控软件,直至启动到监控软件界面,如果停运监控软件,需要输入密码,只有掌握密码的人才能停运监控软件,进入到操作系统。目前,有一些变电站自动化系统的后台监控软件不具备这种功能,应与厂家技术人员共同解决。监控软件封装操作系统功能在防止后台监控机被别人使用和被破坏等方面是十分有效的。在选择后台监控软件时,应注意选择具有这种功能的产品,提高后台监控系统运行的安全可靠性。
(4)后台监控机应配置不间断电源。
在一些变电站中,没有为后台监控机配置不间断电源,使用的是站用变交流电源。使用站用变交流电源存在下列弊端: 一是当系统停电时,后台监控机失去电源,不能工作; 二是占用变交流电压波动较大,电压质量有时不合格,有时电压高,烧毁计算机,有时电压低,计算机不能工作,不能给后台监控机提供合格的电源; 三是当站用电中断时,后台监控机失去电源; 四是当10kV系统接地时,站用变交流电源受到严重的谐波干扰,影响后台监控机的正常工作。目前,一些厂家生产直流逆变交流的逆变器,以站内直流蓄电池为逆变器的直流电源,逆变交流后供给后台监控机使用,容量选择500-1000VA即可。配置这种逆变器,不用另外购置直流蓄电池,节省投资,效果良好。
(5)后台监控系统中时实数据和事故记录不能存储。
目前,有的变电站自动化系统的后台监控系统,不能存储时实数据和事故记录。随着硬盘制作技术的不断发展,大容量硬盘已经出现并广泛应用,监控软件应具有按照可选的时间间隔存储时实数据的功能,应具有存储事故记录的功能,便于保存、查找、浏览和打印历史数据和事故记录。
1.2 保护监控系统不具有故障滤波装置
目前,在一些变电站的保护监控系统不具有故障滤波装置。作为变电站自动化系统,故障滤波装置应是必备一种装置,当配出线发生故障跳闸时,故障滤波装置能够记录故障跳闸前后10或更多周波内电流的变化以及故障电流值,便于分析故障原因。
1.3 保护监控系统的事故和预告音响信号
一些变电站的保护监控系统的事故和预告音响信号受后台监控系统的控制,当后台监控机不能工作时,事故和预告音响信号则不能发出,不能提示值班人员处理事故或故障,严重影响变电站的安全运行,这类情况已经发生几次,造成PT烧毁,开关事故跳闸不知道。
对于这种情况,应与厂家联系,共同处理,将保护监控系统的事故和预告音响信号独立出来,不受后台监控系统控制,防止发生后台监控机不工作时发不出保护事故和预告音响信号情况。
1.4 保护监控系统远动数据和信息的发送与接收处理
(1)远动数据和信息的发送。
一些变电站自动化系统的远动数据和信息是通过后台监控系统发送到调度主站,当后台监控系统不能正常工作时,则远动数据和信息的发送不能发送,这种方式不利于远动数据和信息的发送,应在保护和监控系统的通讯单元直接向调度主站发送远动数据和信息,不受后台监控系统控制。由于远动数据和信息的发送受后台监控系统的控制,已经有几个变电站由于后台监控机不能正常工作而停止向调度主站发送远动数据和信息。这种情况只能由生产厂家来给以处理。
(2)远动数据和信息发送、接收处理。
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?
前言
下面首先探析了电气工程及其自动化的发展现状,其次分析了电气工程中的问题,最后就电气自动化中的问题及对策进行了进一步的研究。
一、电气工程及其自动化发展现状
1.依靠信息技术发展
网络技术、计算机技术、通信技术等信息技术在当今社会各个产业的发展中得到了广泛的应用,其中对信息技术的使用是电气自动化系统中最重要的方面,它具有科学性、高效性和实用性的特点。信息技术在电气自动化系统中的使用主要表现在两个方向。第一,表现在管理层面。例如人力资源管理、会计部门核算工作的相关数据的存取,管理层利用信息技术对基层生产线的实时监控。第二,表现在电气自动化系统和设备的比较层面,由于数据比较的功能是信息技术的一个重要特点,所以可以对不同设备的信息数据进行一个比较,这在市场经济条件下表现出实用价值;随着微电子和微处理器技术的普遍应用,曾经定义明确的设备界限开始慢慢的模糊,以信息技术为基础的通讯能力、软件结构和统一的组态环境就变的必不可少。
2.DCS控制系统
DCS控制系统即分布式控制系统,以微处理器为基础,以控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调为设计原则的仪表控制系统。分布式控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。与传统电气控制系统相比较而言,更为高级和先进,是一种比较完善的控制与管理系统。DCS控制系统操作层采用WINDOWS NT操作系统;控制站采用成熟的嵌入式实时多任务操作系统QNS以确保控制系统的安全性、实时性和可靠性。
3.采用集中控制手段
将各种信息统一放入一个处理器中综合处理就是集中控制,这种集中控制手段存在明显的缺点。第一、集中控制会使所有的信息集中在一个的处理器中,会大大降低电气自动化系统的运行速度,从而使整个系统的运行受到影响。第二,集中控制使全部信息都存入主机内部,导致主机容量不断减少,后期为了保证系统正常高效的运转,就需要增加电缆数量,大大的增加了系统运行的成本。
二、电气工程的问题及对策
1.电气工程的问题分析
电气工程的问题主要表现在以下两个方面。首先便是电气工程的质量问题。大多数电气工程管理部门在工程质量管理工作方面都普遍存在认识不到位的现象,即过于关注对工程质量的检测,而忽略了对施工质量的管理与控制。这不仅影响了电气工程的施工进度,还降低了电气工程的质量,不利于电气相关部门竞争力的有效提升。另外就是电气工程的节能问题。电气工程为了从多方面的满足建筑项目的建设需求,不仅需要提供照明和温度调节,还需要对保证必要的能源量,在此过程中,则很难避免产生能源浪费的问题。因此,能源浪费造成的资源利用率的降低,也成为了阻碍电气工程发展的又一大重要问题。
2.电气工程问题的对策分析
首先,加强电气工程质量的管理力度。具体来说,既是加强电气工程质量管理队伍的建设力度,对相关管理人员展开定期的培训,以不断提升其对工程质量管理的认识和业务水平;将竞争机制和激励机制进行不断完善,以有效提升员工的积极性与主动性。与此同时,对电气工程的原材料和设备管理进行严格的控制。对于进场的材料及设备,要对其出厂报告及质量证书进行严格的检验,只有通过检验的材料或设备才能够投入到施工现场进行使用,以此有效保证电气工程的质量控制水平。其次,对电气工程节能设计进行优化。相关电气部门应有效找出消耗、浪费能源较高的环节,并在保证满足实际工业生产需求的基础上,有针对性的对节能设计进行改良与优化。例如,在建筑的照明方面,应当尽量利用自然光来代替照明设施,并将寿命长、功效高的智能照明装置安装在走廊等地方,以充分发挥智能照明的智能化的作用,将照明所需的电能消耗降到最低。
三、电气工程自动化存在的问题及对策
1.电气工程自动化存在的问题
电气工程自动化存在的问题主要体现在以下三个方面。其一,网络架构不够统一。相关企业及部门不统一的网络架构,严重阻碍了电力工程自动化系统的有效建设;再加上不同企业之间在程序接口上的差异性,使得软、硬件信息数据的交流与运输受到严重影响,不利于实现企业间资源信息的共享。其二,电气自动化系统的集成性不高。我国现阶段的电气自动化的程度较低,大多数都还停留在多岛自动化的层面上。而这种多岛自动化往往由于功能单一的局限性,而不能实现信息的共享,这便很大程度上影响了电气自动化功效的充分发挥。其三,电气自动化技术的使用一定程度上受主观支配。相关技术人员在开发和应用电气工程自动化技术的过程中,往往容易被主观意识所支配;再加上各技术人员在技能水平上存在差异性,便使得自动化平台之间的差异也较大,进而造成电气工程自动化成本的增加。
2.电气工程自动化问题的对策分析
首先,实现电气工程的科技化。将先进的技术设备引入到电气工程自动化的建设与发展中,并利用新技术、新材料及新设备的应用,来将我国电气工程自动化程度进行不断提升,与此同时,以降低能源消耗为重要方向,对节能技术进行不断研究与创新。其次,实现电气工程的信息化。加强网络技术、计算机技术与自动化技术的结合,并将网络通讯技术有效应用到计算机的优化与仿真技术以及人工智能分析,和电气设备的设计与运行中,以有效促进电气工程自动化的实现。再次,实现电气工程的开放化。将计算机网络技术应用到电力系统的各个元件和局部系统的监督和调解中去,并利用计算机网络技术来完成信息的实时交换和网络资源的共享,进而实现电气工程自动化管理、决策和控制的一体化。
结语
总而言之,电气工程及其自动化作为现代工业发展的核心技术,在现代化工业的生产中有着不可替代的重要作用。而相关企业要想有效促进电气工程及其自动化的发展,就必须要加大人才的建设力度,将相关制度规范进行不断完善,并在引进先进技术设备的同时进行自主研发。唯有如此,才能让我国电气工程及其自动化迈向一个新的台阶,进而促进我国现代化工业事业的稳步发展,为提高我国综合国力打下坚实的基础。
参考文献:
1. 一体化技术在电力调度系统中的应用探究
(1)平台一体化的探究
电力调度在计算机硬件以及操作系统上存在着非常多的选择,由于硬件和系统存在着差异,在电力调度的系统中存在着数据平台和底层的硬件和操作系统。
(2)电力调度的功能一体化探究
我国的电力调度在现代得到了很大的发展,所以我们实现整个电力调度的功能发展,实现其智能化发展,我们在整个电力调度的系统中,要对其数据库、界面、以及图形等资源进行共享,然后达到功能的一体化。
(3)电力调度中的图模一体化概述
我国电网的改革不断进行,电网的规模在不断的扩大,所以我们对整个电力调度的系统的数据库以及网络模型库的要求也在不断的提高。
(4)电力调度接口的一体化概述
我们通过定义实现请求应答的数据访问体系,对整个通用的数据进行访问控制,我们采用数据的访问实现整个信息的同步,对所有的复杂结构的数据实现实时的访问。
2.三种电力调度自动化系统的应用情况
2.1 CC-2000系统
该系统是采用开放式的系统结构进行设计的,并且还采用了面向对象技术,利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供了透明的接口。该系统在面向对象技术的基础上还引进了大对象概念,这样能更好地适应事件驱动、继承性以及封装性的相关要求。同时,支撑系统通用性和专用性的结合不仅能够满足电力系统的各种需要,还能够兼顾其他行业的实时应用要求。该系统根据软件工程的规律进行开发,实现了软件工程的产品化。相关技术鉴定认为,按照开放式结构设计、采用面向对象等技术的系统在国际上属于水平先进或领先的范畴。目前,在各方的合作与协调下,已经在CC-2000这一系统平台之上开发了电网的相关应用软件,真正实现了EMS系统的完整性。
2.2 SD-6000系统
该系统是我国电力部门的重点项目,是由我国部分单位联合开发的具备统一性平台的分布式、开放式能量信息管理系统。1994年投人运行,1996年通过相关的测试及鉴定。SD-6000系统有效集成了气象卫星云图、超大规模调度投影屏以及调度电话的自动拨号等新技术。该系统的主要特点是其支撑系统平台有较好的分布性以及开放性,人机界面的管理系统运用了面向对象这种先进的技术,同时其在建立电网元件模型以及电网拓扑结构等方面的优势也比较突出。EMS支撑软件与管理系统的商用数据库采用SQL标准接口,便于用户自行开发和由第三方开发应用软件,有较高的稳定性和可靠性,前置机应用软件设计合理、实用。
2.3 OPEN-2000系统
OPEN-2000系统是江苏省立项的重大科技项目,是由我国南瑞公司于1998年成功开发的一套集DMIS、DMS、DTS、PAS、AGC、SCA-DA于一体,适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统。该系统的成熟性较好、性能比较完善、适用面比较广、可靠性较高,同时发展速度比较快。系统采用的是100M平衡负荷双网机制,可靠性更高、流量更大,是完全依据商用数据库开发的且具有客户/服务器模式的一种管理系统。通过面向对象这种先进技术,把电力设备作为其对象建立起了数据的存储模式以及电力系统的相关模型,其软件设计完全采用了面向对象的语言以及面向对象的方法。该系统较适用于电网调度管理中,并且由于其自身的各种优点在未来电网建设与发展中将会得到更大规模的应用。
3.系统平台的一体化
自动化系统在电力调度中得到了广泛的应用,并且在计算机硬件以及操作系统上具备实时性好、可靠、稳定以及成熟等优点。因为应用X64及X86系列CPU的计算机性价比较高,所以系统也必须支持该类计算机的Windows、Solaris和Linux操作系统,使客户有更灵活的选择。电力调度自动化系统需利用中间件技术,在数据平台系统和底层不同硬件体系、不同操作系统之间建立一个基于应用中间件的分布式运行和开发的中间软件包,即系统的应用中间件平台。中间件的一般工作机制是:客户端的一些应用程序需要从网络中的某个地方获取一定的数据或服务,这些数据或服务可能处于一个运行着不同操作系统和特定查询语言数据库的服务器中,而客户/服务器这一应用程序内部负责数据寻找的单元只需要访问某个中间件系统即可,由中间件完成到网络中寻找数据源或服务,进而传输客户请求、重组答复信息,最后将结果送回应用程序的任务。
3.1 COBRA中间件
COBRA产品通常具备以下特性:
(l)支持分布计算,提供跨网络、硬件和平台的透明性应用或服务交互;
(2)满足实时EMS系统数据采集和处理的速度要求;
(3)支持标准的协议;
(4)支持多种编程语言;
(5)提供接口描述语言(如IDL)到C++、Java等多种语言的映射;
(6)支持在服务端和客户端之间多种数据类型的传输;
(7)提供高性能的多线程机制,支持并发访问;
(8)支持在ORB级进行各种策略的配置;
(9)具备负载平衡的功能,按照所提供负载来实施相应负载的平衡策略。
3.2中间件平台的主要特点
目前,我国先进的电力调度自动化系统多是基于跨平台的GUI库Qt开发统一的应用平台。该中间件平台的主要特点有:
(1)对各类型操作系统之间存在的差异有充分的考虑,同时对这些差异实施了透明化的包装与处理,进而使上层的应用不用修改代码就能够直接移植至不同类型的操作系统上。
(2)能够为上层的应用提供一个分布、统一、虚拟以及可扩展的开发平台,这样就能够使单一系统可编程有效转化成多种系统可编程。
(3)按照电力调度自动化系统的主要特点以及操作系统提供一系列基本的开发接口,在对上层应用进行开发时关键任务是进行集中包装处理,这样才能够形成一系列的软件包,进而为上层的应用提供完善、统一以及实用的服务以及编程接口。
4.结语
如果一体化技术能够在电力调度自动化系统中得到很好的应用,无疑将使该系统变得更加易用、开放,能够更好地为电力系统服务,进而使电网的质量以及运行的经济性不断提高,这就为我国的经济建设提供了可靠保障。
工程项目因其差异性而导致项目管理方案也不尽相同,电力建设工程规模逐渐增大,合理有效的项目管理方案有利于电力建设工程的进展。笔者对电网建设工程进度控制与质量提升途径进行分析和探讨,希望有所指导和帮助。经过研究发现,许多一体化技术已经发展的非常纯熟,也为上一代调度自动化系统解决了一些问题。主要应用包括:
(l)通过COBRA中间件,屏蔽软硬件平台的差异,对于系统上层应用实现平台一体化。
(2)采用图模库一体化技术,减轻了系统维护工作量,并为功能一体化的实现打下良好基础。
(3)通信中间件的研究和应用,使得各功能可以灵活配置和扩展,共享系统一套数据库及图形资源。
(4)对于IEC61970标准的遵循,可以实现不同系统的无缝互联,避免了“信息孤岛”的出现。
同时,我们也可以发现,接口一体化的实现是更为艰苦的过程,因为它涉及到电力系统的各个环节,目前IEC61970的部分细节还在讨论制定中,也无疑会对电力调度自动化系统一体化发展速度有所限制,但是我们相信这些问题很快都会得以解决。
当然,一体化技术在应用的过程中,依然有一些不足,在今后的研究过程中,还有很多深入的工作要做,所以下一步要密切关注IEC61970标准的发展,及时应用与系统。系统的图库一体化中,脱离了单个元件,将间隔作为一个对象整体描述,带来了便利,但如果更进一步,直接将变电站的模型作为一个整体对象进行描述,用户只需说明变电站的电压等级,母线,变压器的基本状况和出线的接线方式,就可以直接建立对应的图形和描述,则更加方便。随着电力系统的发展,还有更多的一体化技术需要我们去应用与研究。
参考文献:
【引言】:我国电气工程的规模占据了非常重要的地位,为我国的国民生产总值的上升做出了巨大的贡献,随着现代化信息技术的出现,电气工程自动化在一定程度上更是实现了我国电气工程的高效运作。人们能够投入更少的人力和物力达到更高的作用效果。
1、我国电气工程及其自动化的现状
我国目前的电气工程自动化的发展速度是非常快的,在有着独特的编成数据和软件的基础之上,人们能够根据标准化的编成数据实现集成编写,大大降低了工程所消耗的时间。
目前阶段,我国电气工程自动化技术的发展过程主要面向网络数据的传输速度,随着互联网时代的逐渐发展,网络数据的传输速度在不断提升,当前电气工程数据类型的逐步增加使得电气工程及其自动化需要不断的进行改革和创新。
2、我国电气工程自动化存在的问题简述
目前阶段,我国电气工程及其自动化技术在实际操作和运行过程中存在一系列的局限性和问题,主要表现为电气节能以及质量控制两大类别。
2.1电气节能问题
我国现代化的电气工程发展速度非常迅速,很多产业都是基于电气工程及其自动化技术而存在的,一旦自动化技术在发展过程中出现了阻碍,那么会大大限制其他产业的发展。
而电气工程及其自动化技术在实际运行过程中需要各种先进的设备仪器以及先进的技术手段来辅助完成,如果对于先进设备仪器没有合理的控制好运转周期和运行时间,那么极有可能大大增加能源的损耗。因此现代化的技术手段在实际运行过程中依然有着一定的局限性,便是电气节能方面的问题。
有关电气工程人员需要对电气节能问题予以高度的重视,在管理的过程中保证基本的生产条件的基础之上,尽可能的优化和调整自动化技术的能源损耗,实现企业的可持续发展。
2.2质量控制
随着电气工程的逐渐发展,我国电气工程自动化企业的数量日益增多,而市场竞争力的逐步加强使得部分的企业会通过非法的途径来获取市场优势。部分的企业在制造相应的芯片过程中会通过降低产品质量来赢取更多的客户,比如说在一些微电子元件、计算机配件的生产过程中,虽然赢取了客户,但是却不利于企业的可持续发展;而如果在一些重要产业发展过程中采取这种管理生产方式,那么不仅会造成企业的名誉受到影响,甚至会影响到企业的生产安全。
因此电气工程及其自动化技术的生产和发展需要基于良好的质量控制而存在,企业也应当对生产的过程加以有效的监管和管理,保证生产的有序化和标准化,进而提升我国电气工程及其自动化技术的发展速度。
3、针对我国电气工程及其自动化缺陷的处理措施
前面笔者对我国目前阶段电气工程及其自动化技术的发展局限性以及可能存在的问题进行了分析和探究。总结来说质量控制以及电气节能技术一直以来都是影响我国电气工程自动化技术发展的两大因素。下面笔者针对这两大问题主要来阐述有效的解决对策。
3.1构建全面的自动化体系
工程自动化的运行需要基于良好的自动化体系而存在的,企业只有构建了全面有效的自动化管理体系以及平台,才能够更好的实现目标。
相关电气工程管理人员应当从电气工程自动化的日常管理入手,一方面从各个设备的日常维护和维修工作进行,重视对精密设备仪器的维护和养护工作,保证养护工作的标准性,通过构建相应的制度要求来保证设备仪器养护工作的规范化。另一方面在设备运行过程中,相关的管理人员应当根据实际的情况制定相应的设备运转体系,通过合理的控制设备的运行情况或选择恰当的设备运行方案等来达到最优化的节能效果,实现企业的可持续发展。
3.2重视网络结构的应用
电气工程及其自动化技术最重要的问题便是网络结构的应用。网络结构意味着信息数据的交换与共享,电气工程自动化技术基于良好的网络结构而运行能够实现高效的信息共享,与其他的产业和领域的自动化技术和水平相结合,能够实现电气工程的更好更快发展,同时也能够更好的实现对电气工程设备的监管和控制。
对网络结构的优化和设计还能够有助于提升电气工程的信息传输速度,使得工程自动化在发展的过程中立足于准确的数据传递而存在,实现数据的关联效果。
3.3 重视节能设计
电气工程及其自动化技术在实际发展的过程中需要重视节能方面的设计,电气工程及其自动化技术的影响范畴非常广泛,各行各业都有涉猎,因此保证电气工程自动化技术的节能设计将有助于企业的可持续发展。【1】
比如说,目前我国照明系统在大型企业当中占据了重要的能源损耗角色,很多企业照明系统耗费了大量的能源,而这些照明系统往往没有有效的发挥出作用效果,很多情况下都是在做无用功。因此针对照明系y存在的局限性,企业应当根据充分的借助自然环境的因素和效果,在设计的过程中将自然因素考虑在内,进而将照明系统的设计符合节能设计的标准,使其能够达到可持续发展的标准和要求。【2】
3.4 重视人员素质和管理能力的提升
电气工程自动化技术的发展还需要立足于良好的管理人员和技术人员,因此企业应当重视对人员的培养工作,定期的开展相应的讲座来帮助企业内部人员更好的了解与时俱进的技术发展,在应对一些技术上的难题过程中能够采取有效措施处理,实现电气工程自动化技术的有效发展。【3】
总结
综合上文所述,本文笔者主要从当前我国电气工程自动化技术发展过程中存在的局限性以及具体的解决对策入手进行分析探究。总结来说电气工程自动化技术的发展模式以及现状对于企业的生产等起到了非常重要的作用,不仅决定着企业的经济效益,同时也奠定了企业的市场竞争地位。企业在电气工程自动化技术的管理和实施中,应当充分的发挥其作用,同时降低不必要的能源损耗。
【参考文献】:
1.1 自动化的平台存在很大的差异 由于现阶段我国电力调度自动化系统中有很大的差异,使得系统平台之间无法实现统一。由于我们在进行电力调度时,是利用计算机进行有效地调度,若调度平台之间存在一定的不同,会造成电力调度出现一定程度的影响。同时,为了确保电力调度系统的稳定性和可靠性,需要在调度系统中应用RISC结构。但该结构存在一些不足之处,即无法实现电力其他方面的调度,无法实现电力自动化系统全方位的调度。
1.2 电力调度自动化系统中对集中控制功能不完善 由于在电力调度操作中,为实现对电力调度的有效调度,需要确保电网模拟和系统中整个数据库保持相同,即需要提高电力调度系统的集中控制力度。然而,现阶段电力调度系统的各项基本功能是在各自独立的基础上完成的,若实现电力调度系统的完善性,还需要实现电力调度系统中数据信息库和电网模拟两者之间保持准确无误。因此,未来在电力调度自动化系统中需要完善集中控制功能。
1.3 电力调度系统中电网模拟的多变性 在现阶段,随着城镇变电站数量逐渐增多和变电站改扩建规模逐渐加大,需要更高要求的电力调度系统,并准确的对数据进行记录分析,确保电力调度系统的正常运行。但是在该过程中,由于环节较多,很容易出现错误,影响整个电力调度系统的正常运行。因此,需要加强对电力调度系统的研究,探索出电网模拟的多边形规律,从而有效地实现电力调度系统的稳定运行,完善电力调度控制系统。
2 一体化技术在电力调度自动化系统中应用重要性
2.1 对系统网损进行优化管理 在电力调度自动化系统中应用一体化技术,可以有效地实现网损管理中运行自动化和智能化建设,很大程度上提高系统运行的稳定性。同时,网损管理子系统的工作,既不会对电力调度自动化系统存在明显的影响,且可以对电力系统运行中的网损进行全面的检测,对检测出的问题可以及时采取有效地解决措施,最大限度的降低网损发生的概率。
2.2 负荷管理 在电力调度自动化系统中,一体化技术需要根据供电电网的基本特点对电网的工作状态开展全面的监测,并根据监测分析结果对电力调度系统进行全方位的优化,保障电力调度系统的正常运行,有效减少电网运行中发生故障。此外,一体化技术,还可以实现对电网系统的运行负荷状态进行管理,实现电力调度自动化的高效性和准确性。
2.3 提高办公效率 在电力调度自动化系统中应用一体化技术,可以准确地实现调度信息子系统运行智能化和自动化,其可以完善电力调度信息管理系统,收集和分析电力调度信息的基本运行状态,并对电网运行中出现的问题,采取相应的解决措施,从而很大程度上提高电力调度自动化系统的工作效率,减少电力调度系统的失误。
3 一体化技术在电力调度自动化系统中的应用
3.1 平台的一体化 由于电力调度的工作基础是计算机平台,如果计算机操作系统不同,则会出现电力调度平台之间的差异。研究发现,由于计算机操作系统不同而导致的电力调度工作平台之间的差异,会阻碍电力调度信息之间的传输。因此,需要实现电力调度平台的一体化,利用中间耦合的方法作为信息传输的桥梁,例如,多采用CORBA和OMG作为中间传输平台,从而解决计算机操作系统不同而带来电力调度平台之间差异,一定程度上降低了操作系统和硬件的差异性,一定程度上解决了电力调度自动化系统的平台一体化建设。
3.2 电力调度图模的一体化 随着我国电力网络规模逐渐扩大,需要加大对电力调度信息的管理,但是在电力调度模拟过程中,由于环节较多,很容易出现错误,影响整个电力调度系统的正常运行。因此,需要加强对电力调度系统的研究,探索出电网模拟的多边形规律,并建立一个常用的图库模型,实现电力调度系统的高效稳定运行。
3.3 电力调度自动化的功能一体化 为了促进电力调度系统的发展,需要实现对电力调度信息和图形进行资源共享,从而真正意义上是实现电力调度自动化系统的一体化。但是为了实现功能一体化,需要增设一些中间装置,例如,可以在电力系统中安装节点机,将其安装在电力网络中合理位置,作为电力调度系统中应用模块的基础,为促进电力调度自动化系统的一体化建设作出贡献。
3.4 电力控制集中性 在目前电力调度系统的各项基本功能是在各自独立的基础上完成的,为了实现电力调度系统的完善性,还需要实现电力调度系统中数据信息库和电网模拟两者之间保持准确无误。为了实现电力调度控制系统的集中性,需要对电网模拟系统和电力系统两者之间进行同步化。