电气自动化的技术发展范文
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篇1
关键词 火力发电厂;电气自动化系统;功能技术
中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)102-0081-02
0 引言
火电厂多采用燃烧燃料的方式来发电,整个流程比较复杂,传统的运行模式已逐渐不能适应当前的生产。随着各种新技术的更新,电气自动化开始兴起,并受到人们重视。该技术的应用既省时又省力,管理起来十分方便,有利于实现数据共享,在机、炉、电三者的协调方面发挥着重大影响。在当今信息化时代,对自动化技术不断改进,有利于火电厂电气自动化的提升,从而增强企业的竞争力。
1 火电厂电气自动化系统的基本功能和特点
1.1基本功能
该系统的主要功能是实时监控各项设备,辅助功能是实现多种数据的反馈。其监测控制的对象主要是各项设备设施的运行状态和其他一些列参数,多依赖主接线图的形式来完成测量工作。同时,该系统还设置有自动警报系统,一旦有设备发生异常或出现故障,系统能够及时发出报警信号,尽早解决故障,以免事故蔓延,带来更大损失。另外,为使管理工作更加方便,该系统还有提供检修报表、设备开关次数报表的功能。其辅助功能是指数据的反馈,主要包括在线对设备进行管理,对远方修改进行校核,故障诊断以及状态检修,通过测控装置和脉冲信号实现对电量的统计等。
1.2特点
火力发电厂发电的原理是将燃料的化学能转化为热能,热能转化为机械能,最终产生电能, 程序多,管理难度较大。和内部的其他系统相比,电气自动化更为复杂,因为要涉及很多东西,需要布置大量的设备。在安装时,应按照各自功能用途进行分散安装,以配合其相应的主控中心进行监控工作,在运行时,信息量比较大,各种元件、线路复杂,加大了检修维护的难度。 各种设备不经常操作,有些需要很长时间才运行一次,尽管如此,其自动保护装置的要求性能却很高,需快速地对其进行操作。而且,电气设备在构造组成上虽然很简单,但操作起来却很麻烦。从控制的方式进行考虑,应做好两台机组DCS电气的控制模式,因为自动化系统的监测控制功能多依赖DCS系统实现的,当两台机组中有一个改变时,必须保证控制权的唯一性。在电气自动化系统的建立工作中,要想提升系统的运行效率,必须保证DCS与系统结构联网方式的质量,在保证系统能够正常运行的基础上,能够对其状态进行实时监控,并采集各种异常状态下的数据信息,同时自动分析处理,提供相应的应急措施,从而使电气系统处于较为安全合理的工作状态。
当前DCS系统和电气系统相连,常采用“硬连接”的方法,有DI、DO及模拟量三种接入量,通常采用空接点方式模拟量由变送器将交流量或其它量变换成标准信号后送至DCS系统。此种硬连接方式有一定的缺陷,首先费用较为昂贵,DCS系统一般是按“点”收费,每增加一个量,系统中就多一个点,接入量越多,费用越高;其次是材料,该种方式需要大量的电缆,电缆数量是随着量的增加而不断增加的,容易造成电缆浪费;最后,就国内当前技术而言,只能处理一些简单的事务,难以管理复杂的工作,离实现“综合自动化”还需一段时间。
2 火电厂电气自动化系统的现状和未来趋势
2.1现状
传统的运行模式已不能满足要求,大多数火电厂都建立了自动化系统,并取得了很不错的成绩。就目前而言,电气综合自动化技术不断进步,使用范围也进一步扩大,尤其是某些必要技术,效果十分显著,如分散分布式技术的应用。同时,还有许多新型技术,具有很大的发展潜力,如微机型电气系统,需对其进行保护。需要保护和自动装置微机型电厂电气系统的包括发电机和主变压器的保护,快速切换装置、励磁调节装置、启动关闭装置以及电源开关同期合闸装置等。此外,诸如现场总线技术等新兴技术在许多领域也被广泛应用。
2.2对电气系统自动化的改造
1)断路器的改造。对于关键性的操作务必要严格按照规定的标准执行,最主要的目标是远近皆能操作,并能够准确无误地提供断路器的位置信息。部分断路器在长期的使用中,各种性能都必将有所下降,或受其他因素影响,质量降低,寿命衰退,对这类的断路器应该及时更新改进,多采用一些稳定性高、维护量小、具备各种良好性能的无油设备。为避免信息信号出现发送错误的情况,尽量将辅助点改造为双辅助触点接线;
2)高压开关柜的改造。高压开关柜发挥着极其重要的作用,为提高其阻燃性,通常要对其柜间距离进行适当的调整,保证隔离物能够将其绝缘支撑的作用充分发挥出来。同时,母线导体和相对地间的绝缘性也应得到进一步加强,其绝缘水平的提升应靠改造来实现。此外,高压开关柜往往要满足耐受电流、绝缘水平、峰值等各种要求,必须适当改造开关柜的电力互感器,提高其完整性和安全性;
3)各项设备的改造。首先应建立有专门的设备保护室,为加强保护质量,加大保护力度,必然要对各项保护设备进行一番改造,比如在上面增加消弧线圈,起到自动跟踪、调谐的作用;由于设备众多,运行复杂,工作量大,同时可能会产生较高的残压,对避雷器造成破坏,为改善这一情况,提高工作效率,需对避雷器进行改造,通常会选择使用无间隙金属氧化物避雷器;
4)更好地实现远方监控。常采用的办法有更新继电器、加强线路监视、实现远控和就地控制、实现遥信等。
3 结论
电力与日常的生活生产活动关系紧密,火电厂通过燃烧燃料来发电,为提高工作效率,正逐渐实现电气自动系统化,该技术对电厂管理水平和竞争力的提升大有裨益。然而就综合能力而言,和国外尚有不少差距,需要不断改进,更好地服务人们,从而促进经济发展。
参考文献
[1]郑滨.火力发电厂电气自动化的发展[J].城市建设理论研究,2011,26(23):193-195.
[2]肖成刚.浅论电力系统控制方法[J].宁夏电力,2008,22(4):l34-l36.
[3]姚建国,杨胜春,高宗和,杨志宏.电网调度自动化系统发展趋势展望明[J].电力系统自动化,2007,21(13):162-164.
篇2
关键词:电力工程;自动化技术;应用;发展
中图分类号:F407文献标识码: A
一 电气自动化技术的基本特点
1.1电气自动化技术的综合性
电气自动化技术是一门综合性的技术,技术涵盖的范围较广,与实际的电气自动化控制工作密切相连,特别是与火电工程、钢铁行业、建筑领域有着密不可分的联系,这就形成了电气自动化技术综合性强、覆盖面广的特点,需要一定的综合能力才能全面把握电气自动化技术的实质。
1.2电气自动化技术的涉及范围广
电气自动化技术涉及到软件技术和硬件设备,在不同的行业、不同地域和不同位置电气自动化技术的技术方案和技术要点存在着较大的差异,这会形成电气自动化技术应用的难度,导致电气自动化技术的应用困难。
1.3电气自动化技术的依赖性强
电气自动化技术对于电子技术和网络技术有着特殊的依赖,没有电子技术和网络技术就不能实现电气自动化控制,因此,发展和应用电气自动化技术需要以电子技术和网络技术作为基础,这也是电气自动化技术的基本特征。
二 电气自动化技术的实际应用
2.1火电工程中电气自动化技术的应用
电气自动化技术可以实现火电工程的电机、锅炉和机械实现一体化运行,这有利于火电工程的管理与控制。电气自动化技术可以实现对火电工程隐患和故障的排查与检验,使火电工程的隐患在早期得到有效处理,降低故障发生的概率,减少火电工程因事故带来损失。电气自动化技术可以实现火电工程的自动化运行,通过电气自动化技术可以将管理、操作与控制三大系统进行统一,使火电工程各项管理、操作与控制工作做到无障碍、自动化,在提高管理效率,提升操作准确性的基础上,实现电气工程精确地自动化控制。
2.2钢铁行业中电气自动化技术的应用
电气自动化技术在钢铁行业的全面应用是建设现代化钢铁产业的重要标志,以电气自动化技术为基础,钢铁行业可以加大对原材料质量的监测,实现对钢铁生产环境的安全保障,这是传统管理手段和方法所不具备的优势。电气自动化技术对于钢铁产品的质量更有控制的功能,通过对钢铁生产工艺、过程、细节的自动化控制可以提高钢铁生产效率,加速钢铁行业的深化发展。
2.3建筑领域对电气自动化技术的应用
一方面,利用电气自动化技术可以对电气系统给予实时、数字化监控,能够有效将控制中心的指令顺利传达到系统,并将系统反馈信息成功传递到控制中心,以实现对整个电气系统“高效、实时、不间断”的控制和管理。另一方面,电气自动化技术的利用可以大幅度提高建筑设备和设施的联动性,建筑中配电、照明、消防、空调等系统在电气自动化技术的配合下可以连接成为一个整体,进而大大地提高这些系统的联动效果,同时解决了电梯系统依照各层用户流量实现其速度的自动调节,以及紧急情况下(火灾、水管爆裂等)系统的自动识别与判断,及时实现预设的应急处理方案,开启紧急照明系统、调整水压或开放喷淋灭火系统等。此外,电气自动化技术具有安全性高的优势,建筑电气系统具有一定的危险性,设备故障、人员操作失误以及工作环境变化等多种因素均可能导致电气系统产生比较严重的安全事故。但是,利用自动化控制技术可以有利于系统对工作中出现的异常情况做出反应。电气自动化技术可以实现建筑数据的完备和计算结果的精确,以便为建筑工程的后期工作和决策工作提供全面而精确的信息支持,便于建筑工程建设目标的实现。
2.4煤炭工业机械设备中所应用的电气自动化技术
采煤机在中厚煤层起步,逐步发展为大功率、高强力、大开采、薄煤层的滚筒采煤机。由有液压牵引、无液压牵引的方式,发展成为电磁滑差无链电牵引、变频调速无链电牵引方式。液压支架高度是从薄煤层、中厚煤层再到厚煤层,支架型式则是由掩护式逐渐发展为多样化的型式,比如低位两掩护式放顶煤液压支架、低位四柱支撑式顶煤、高位两柱式的放顶煤等等。在煤炭生产发达国家诸如澳大利亚、美国等,其采用的普遍为液压支架电液控制系统,此系统是实现综采工作面高产高效的技术设备,是今后发展的重要方向。目前,立足于我国的经济、技术和效益,主要是在年产大于400万吨的开采工作面中应用电液控制液压支架,并且应用在年产大于600 万吨的开采工作面。电气自动化技术应用后,煤炭工业的作业过程将会更加的人性化。我国国产采煤机所研究的内容主要是装备远程监控系统、综采工作面专家诊断系统以及系统的工作可靠性,这些系统能够实现远程监控综采装备液压支架、采煤机,进而可以使采煤机切实的根据煤层相应的变化情况,实现采煤速度的自动调节,并且有效的完善综采支架液压系统,正确的检测受力点的压力及状态,实现支架推移输送机自动调节位移等。目前,在正在进行的项目选型和调研工作中,解决的主要是采煤机的故障诊断、故障预报、自动控制运行系统、显示及传输系统和工况在线检测等一系列问题,以此提高综合机械化水平。
三 我国电气自动化技术发展趋势
3.1操作人员专业化
电气自动化系统在设计时十分复杂,需要专业人士,而其操作方式往往十分简单,所以许多公司是等到整个系统安装完之后,对直接操作人员进行简单的操作方法培训,而很少涉及内部的构造原理,这样操作人员了解的只是皮毛,只会机械的观察、操作。以后的操作人员也应加强设计原理的培训,最好是在系统安装过程中就让操作者进行学习、观察,了解内部构造可以帮助操作者更加深入理解整个设备,操作时更加得心应手,再出现简单的故障时可单独进行检测、维修。
3.2由低频向高频发展
随着电子时代的发展,电子设备的运行速率日益提升,“频率”是运行速率的重要指标,随着人们对高速电路的需要,低频向高频发展已经成为了必然趋势。例如电流变换器,早起时是使用晶闸管来进行相控整流,速度过慢,已无法满足现在的要求。随着技术的发展,后来采用了PWM技术,功率得到了提高,并且可减小对电网的高次谐波影响。但PWM变换器中的低次谐波会对转自产生干扰转矩,使电机在运行时产生震动和噪声。为了应对这种情况,可以提高开关频率,降低振动和噪声。但开关损耗比较大,开关频率也不可能进行大幅度提高,美国科学家提出了谐振式直流环逆变器,可使电力电子器件工作在零电压、电流状态下,最大程度减少开关损耗,提高开关频率。
3.3与计算机技术结合更加紧密
电气自动化技术的产生与发展就是为了提高劳动效率,使人们的工作和生活环境更加舒适。随着计算机技术的迅猛发展,我们工作与生活的许多方面都与计算机发生关联,当今电气自动化技术中,计算机已经得到应用,但依赖程度不是很深,大多只是进行简单的监控。未来的电气自动化技术中,计算机的使用将会占到更大比重,并且计算机的作用也将不会仅仅局限于监控和简单的操作,一些现场的控制设备都可以集成到计算机中来,例如现在的很多虚拟仿真软件就可以代替一些现场的控制器,节约成本、操作方便、不易出错。电气自动化技术与计算机的联系日益加深,是电气自动化技术未来发展的重要趋势。
3.4技术更新更加频繁
我国整体的科技水平与发达国家相比,相对落后,很多先进技术都是依赖国外进口。随着我国经济发展进入快速时期,国家对科技研究的投入力度加大,大力培养科研人才,推动科技创新。电气自动化技术的创新极大的依赖与电子与信息技术的更新,电气自动化技术的研究者们会不断吸收其他领域的成果,同时提高自身的创新能力,增加设计的技术含量,研究出更多更先进的电气自动化装备,满足日益复杂的工业与生活需求。
3.5通用性提高
现在的电气自动化技术大多只是应用于某一方面,例如工业上,一般只应用于生产部门,并且是独立操作,外界无法干预。将来企业在规划网络时,要考虑将办公网络与生产控制网络进行连接,这样管理部门可更方便的进行生产管理,生产部门的数据也可方便的传输给办公部门进行分析保存。
结束语
众所周知,电气自动化技术是当今世界最活跃的技术,更是一项充满生机、有着良好开发潜力的综合性控制学科和技术控制手段,其在控制的过程中是采用当前先进的科学技术与设备管理手段进行相结合发展的过程。随着我国科技技术的发展,电气自动化技术也随之提高。
参考文献
[1]刘海龙.浅谈电气自动化的现状与发展方向[J].黑龙江科技信息,2010(6).
篇3
关键词:电气工程;自动化技术;应用;发展
中图分类号:F407文献标识码: A
前言
基于我国经济和技术的发展推进了电气自动化技术的进步,同时,电气自动化技术的不断升级换代也加快了电气工程的发展,进而为经济和社会的发展提供了不竭的能源与动力,可见电气自动化技术的重要价值。
一、电气自动化概念叙述
电气自动化技术即是在新的科技领域中,利用各项科学技术,如计算机技术、网络技术等等来实现电气工程的自动化。电气自动化涉及的领域相对广泛,并且有着综合性强的特点,涉及的学科种类也相对较多。其中主要特征概括有以下三点内容:强弱电结合、机电结合和软硬件结合等。目前,电气工程和自动化学科是在电气信息领域中逐步发展而产生的一门新的学科,其主要应用是针对人们生产生活中的各项应用,并且经历了长期的发展过程,取得了一定的成绩,不仅能够应用在工业、农业中的各个方面,同时在国防等各项大型的生产中都有着广泛应用,成为了我国国民生产中不可缺少的重要部分,有着不可替代的作用。
在我们对电气自动化进行深入了解之前,必须要清楚电气自动化的几点特征:首先,便捷性。电气自动化的发展是随着科技的不断发展进步而逐步提高的,结合了多种领域的科技,包括计算机、电子、网络等等技术,在我们的日常生活中有着非常巨大的影响力,对我们生活质量的提高也有着重要的作用,大大提高了人们生产生活活动的效率,不仅减少了在工作中使用的人力、物力,同时也有效的提高了工作的效率。其次,广泛性。这里特指的是电气自动化在应用中,有着应用广泛的特点,尤其是在我国实现工业化以来,自动化技术的发展带动了科技的发展,使各项技术的发展都进入了一个崭新的时期,并且应用的领域非常广泛,如我们生活中的各项电气设施都是电气自动化在生活中的具体应用,并且这种应用在未来还会越来越广泛。最后,高效性。电气自动化不仅是我国自动化技术发展的重要产物,也有助于提高我国科技整体水平的提升,具有非常高的科技含量和科技价值,因此,电气自动化的高效性可见一斑。
二、电气自动化设计原则
1.优化供配电设计。设计的是适应性是应满足各项电力的符合和供应要求,电气设备要保证运行的稳定性和可靠性。电气线路的绝缘强度、热稳定要保证供电和配电的安全运行。
2.提高设备运行效率。在设计的过程中应首先满足对运行要求的维护,最大限度满足生产机械和工艺对电气控制的要求,设计方案应力求简单,采用机电结合控制方式来实现控制要求的,要从工艺要求和结构复杂性等方面协调处理好二者的关系。需要合理地选用电器元件,确保使用可靠和使用维护方便尽力减少成本和各种消耗。
3.合理调整负荷。设备效率要在在提高电能质量、合理调整负荷的设计系数的情况下选择。选择合理的节能措施可以提高设备利用率节约电能。选用节能设备、均衡负荷,尽量减少线路损耗与维护费用,电力设备在利用时要减少电能的直接或间接损耗。
电气自动化系统性能要求。在设计中过分强调系统的稳定性,会使系统的震荡加剧,通过能动地采集施加控制作用,使系统在正常运行并具有预定功能。
1)稳定性。系统受到外作用后,若系统的给定值为一定值,系统给定值在其调节过程中应始终使被控量等于给定值,防止运动部件的加速度受到限制,自动化的系统要实现瞬时变化,必须经过一个过渡过程来实现电气自动化系统的稳定性。过分强调系统的稳定性,会使系统的震荡加剧,通过能动地采集施加控制作用,使系统在正常运行并具有预定功能。
2)简单性。对于发动机,原输入380V 交流电压,通过变压器转换输出给驱动器电源,连接到电机输出 380V交流电压。改进后的自动系统外部接线十分简单明了,同时也增加了存储功能。干扰产生更少,抗干扰能力也更强。电气自动化系统对输入响应越快说明系统的输出复现输入信号的能力越强。
3)准确性。准确性反映了系统的稳定精度。若系统的最终误差为零, 则称为无差系统,否则称为有差系统。
三、电气自动化技术的应用
1.在测控技术中的应用分析
GPIB 总线技术借助计算机信息技术达到了控制和操作仪器的目的,这使得现代测控技术的发展进入了大规模测控系统的领域。IEEE总线技术有很多优点,如可以扩展总线、有分层的硬件跟软件、能够进行错误检测、支持多种总线速率、支持点对点传输、支持等时跟异步这两种传输方式等。集众多优点于一身的IEEE 总线就决定了它会成为视频设备、外部硬盘、高度数字音频等的首选接口。而电气自动化系统跟设备也在往总线技术这一方面发展,这对网络跟自动化及其有关行业的发展来说是具有极大推动作用的。
2.在火力发电中的应用分析
改革开放以来,火电厂自动化发展十分迅猛,电气自动化技术在火电厂的发展成就更不可小觑。当前,电厂系统中最主要的控制方案就是PLC方案和DCS方案。PLC方案在电厂辅助控制系统中占据比例在90% 以上,DCS方案在电厂主机控制系统中占据比例在95%以上。除此之外,电气自动化在建筑行业、变频器、人机界面、传感器等多个领域的发展都表现不俗。已经成为社会稳定和谐发展和生产效率不断提升中不可或缺的一部分。
四、自动化系统的发展策略
电气自动化技术可以与新锐的科学技术成果相结合,并且投入到电气自动化技术的创新中去。优化电气自动化系统的结构,实行电气自动化系统结构通用化,有效提高对电气自动化技术的利用率。在工业生产中,应加大电气自动化的利用力度,让更多的企业及行业受益于该项技术。
1.网络结构的架设网络构建。现场总线监控方式。现场总线等计算机网络技术已经应用于变电站综合自动化系统中,而且智能化电气设备也有了较快的发展,为网络控制系统应用于电气系统奠定了基础。此外,各装置的功能的独立性可以保障使整个系统不会瘫痪。因此现场总线监控方式是今后电气自动化监控系统的发展方向。自动化系统的网络结构可以保证现场与企业管理系统之间的数据传递,畅通无阻。企业上级管理网络结构必须实现办公自动化,可以节约有效的资源降低成本费用。
2.电气自动化检测技术。自动检测技术的主要内容;测量原理、测量系统及数据处理。测量系统从信息的传输形式上有模拟式和数字式两种。模拟式测量系统由显示、记录装置和输出装置组成。数字式测量系统是带微机的测量系统,是由传感器、中央处理器组件和显示记录等设备组成。电气自动化检测技术是自动化技术主要支柱之一,检测技术任务寻找与自然信息具有对应形式的信号,把所提取出的有用信息进行功率转换,在排除干扰的情况下把信息进行远、近距离的传递。自动检测技术必将成为我国最重要的热门技术之一。
结语
目前,为了满足我国电气自动化的需求,更大程度上推进我国的电气自动化建设,应该加大对我国电气自动化技术的研究投入,进而进一步使我国的经济健康发展。因此,现阶段研究新时期电气自动化及电气自动化发展趋势显得很有必要。
参考文献:
[1]孙琥.科学发展观旗帜下的工业电气自动化发展 [J]. 硅谷 2009.
篇4
[关键词]电气工程;自动化;发展趋势;新技术;电网调度
一、电气自动化技术的特点
1、快速高效自动控制技术
系统在运行的过程中能够通特定的数据信息对相应的设备做出操作指令,发出的操作指令是能够即时到达的,由于如果设备不同的话,其设备的地址代码也不同,因而发出的指令十分准确,确保了精确操作,比起人工操作来说发生错误操作的概率是十分低的,因此该系统的操作是快速高效的自动控制技术,并且该自动控制技术具有十分良好的交互功能,其所具有的交互功能能够和控制中心进行数据信息的反馈,从而进一步确保了控制的精确和快速高效。
2、便于实现全过程全时段监控
自动控制技术的优势除了快速高效和精确之外,还十分便于实现全过程的全时段监控。人们所实施的电气工程是全天候24小时均需要不间断运行的,按照人们平常积累的经验来进行分析,在深夜等管理的盲区容易导致管理的疏忽,是电气故障的多发时段和区域,在这些容易发生故障的多发时段和区域,人们的传统的管理模式是难以实现全程的有效的监控的。而数字化的自动控制技术恰好弥补了这一缺点,可以对工程进行全过程全时段的监控,从而避免故障的发生,确保工程的正常运行,实现了对整个系统的高效、实时的控制和调配。
二、电气自动化技术的发展趋势
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;①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。⑦由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如管理信息系统在电力系统中的应用。
三、电气自动化新技术的应用
随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电气自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电气系统监测的发展,也会推动电气系统控制向更高水平发展。
1、电气系统的智能控制
智能电网技术是对技术的全面控制,在物理性质的基础上,智能电网技术有效结合通讯技术、传感技术、控制技术与信息技术等,促使新型电网结构的形成。同时涵盖发电、调度、配电等多个环节,将计算机技术的高效率充分发挥出来,并为控制系统稳定性的提升及调度系统与变电站自动化的实现提供强有力的保障。这种智能电网结构较为灵活,也是今后电网系统的重要内容。其作用为对布局不平衡矛盾进行有效缓和,通过计算机技术可以对电网结构进行优化,并扩大电网规模。
2、FACTS和DFACTS
各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FACTS装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,ASVC的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为ASVC是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。
DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年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。
3、电气工程中变电站的自动化
电气工程中的变电站应用的是自动化技术,其主要的目的在于取代人工操作、人工监视和电话通讯,并根据相应的情况来加强对变电站的监控能力,并且还可以实现在变电站上运行的水平和效率都有所提高。这也就是说,变电站中应用自动化技术就是为了全方位的,多层次的来监视变电站各种电气设备的运行状况,完成有效地控制。该自动化的特点有:以全微机化的设备来代替以前使用的电磁装置,并实现计算机屏幕化操作上的监视,在数据传输过程中实现自动化运行的管理和统计记录,是利用计算机电缆来代替电力信号的电缆来实现的。这也就是说电气工程中变电站自动化是电力现代生产中一项不可获取的部分,也是因为可以很好的满足变电站中的各项操作任务而成为了电网调度自动化中的一个不可分割的重要部分。
四、结束语
综上所述,随着国民经济发展速度的不断提升,人们对电的需求量越来越大,有效提高电气技术是确保人们正常生活的重要保障。通过国家扶持与大力倡导,计算机信息技术得到了快速发展,在电气系统中计算机技术得到了广泛地应用,为实现现代网络与计算机技术的实时监控与管理,必须不断完善电气系统,将计算机技术与电气技术进行有效结合,这也是我国电气技术发展的有效措施。
参考文献
[1]康涛.电力系统自动化发展趋势及新技术的应用[J].科技与企业,2012(21)
篇5
【关键词】建筑电气自动化技术;应用;特点;发展
现代建筑采用了电气自动化系统,对电梯系统、通风系统、给水排水系统、中央空调系统、照明系统、配变电系统等进行集散控制,提高了建筑管理水平与使用效率。以下就建筑电气自动化技术应用的特点及其发展进行探讨,以供参考。
一.建筑电气自动化技术应用的特点
1.1对系统和设备进行有效监控
现代建筑的主要特点就是规模庞大、结构复杂,其内部电气系统组件多而复杂。传统的电气设备管理方式,很容易遗漏某些设备的管理工作,带来安全隐患。而电气自动化管理模式,则可以对系统中的各项设备进行实时监控,并将控制中心下达的各项指令在短时间内传达到各个系统中,并及时的将系统的反馈信息送到控制中心,从而达到高效、实时的系统管理。
1.2提升系统间的联动性
利用电气自动化技术可以将建筑物当中的各个系统结合成一个有机的整体,并进行统一管理。其中包括:空调、消防、照明以及配电等系统。当建筑物中出现管道爆裂等紧急状况时,系统能够自动判断出问题所在,并形成紧急的应急处理方案,适时的将灭火、紧急照明等系统打开,并自动控制各个子系统进行联动。
1.3建筑物安全性大大提升
建筑物的电气系统本身就具有一定的危险性,受到环境、人工操作以及设备故障等因素的影响,很容易出现系统的安全事故。传统的电气管理模式很难对这些问题进行及时有效的应对,而电气自动化管理模式下,系统中的任何异常情况都会被实时监控到,并利用遥控模式及时处理,这样能够大大降低维修管理工作人员在故障维修时出现的意外危险情况。
1.4计算准确、数据齐全
电气自动化管理模式能够对以往处理故障的全过程进行记录,并且,保存到相应的数据库当中,这样能够很清晰的了解到以往建筑物中电气设备的运行管理情况,为将来的电气管理工作提供客观的参考数据。
二、建筑电气自动化技术的应用
2.1楼宇自动化
楼宇自动化控制一般采用的是计算机集散控制。直接数字控制器往往被大部分用作分散控制器,然后应用上位计算机来管理和监控主机屏幕;曲线、动画、数据库、各种专用的控件以及文本和脚本等等都可以作为手段来进行使用;楼宇自动化是一个非常复杂的系统,包括很多的方面,比如通风与空调监控系统、照明监控系统、电力供应监控系统、消防监控系统、供水与排水监控系统以及电梯运行监控系统以及综合保安系统和结构化布线系统等等。设计楼宇自动化系统主要是分析、分类和处理判断建筑内各项机电设备的信息,从而有效的集中管理和监控各项系统设备的运行,保证各个子系统设备运行状态是有序和高效的,让工作的环境变得更加的舒适和安全;从而有效的保证各系统造价是最少的,并且在能源和日常管理费方面也可以大大的节省,保证系统能够将其作用充分的发挥出来,这样就可以将现代化智能楼宇的管理和服务层次有效的提升。
2.2电气接地自动化技术
现代建筑物的接地系统中核心的组成部分就是电气接地自动化技术,而这其中最主要的两个系统则为TN-S系统以及TN-C-S系统,这两种接地技术的应用大大的提高了建筑物中供电系统的可靠性和安全性,而越来越多高层建筑以及智能化建筑的建设完成也大大的促进了电气接地技术的发展。
(1)TN-S系统此系统对于其名称中的各个字母都是有着明确的定义的,T就是指一点接地,而N则是指接地的点与电气直接连接,S是指中性线和保护线是分开的,这类电气接地系统更加的适用于设置有独立的变配电场所的建筑。此系统最大的特点就是其接地线与中心线只在一个位置处相互连接,而这个位置就是变压器的中性点。在我国的现代建筑中,用电设备通常都是单相的,所以中性线中就会有一定的电流的,而线与线之间的连接就有可能导致火灾事故的发生,所有采用此系统的建筑还应采取直流接地、防雷保护以及安全保护等措施,从而避免火灾事故的发生。
(2)TN-C-S系统此系统是由两部分组成的,即TN-S系统和TN-C系统,居民进户之前采用TN-S系统,进户之后则采用TN-C系统,这样就能够保证PE线在连接其它设备和构件时都不带电,建筑中的设备以及使用用户的安全性就都得到了充分的保证。另外,使用方便以及连接便捷也是此系统的主要优点,是现代建筑中接地系统的最重要组成部分,充分的提高了现代建筑的可靠性和智能性。
2.3电气自动化技术在安全方面的应用
目前电力设备和电力设施在人类生活中的应用范围越来越广。电气绝缘:要想保证人身的安全和电气设备的正常运行,首先就应该保证配电线路和电气设备的绝缘;要想测试电气的绝缘性能,可以采用衡量绝缘电阻、抗压强度、漏电流等参数的方法。安全距离:电气安全距离指的是人体和电力设备之间的安全可靠距离;地面与带电体之间、身体与带电体之间、带电体与带电体之间等等都需要保持一定的距离。安全载流量:导体的安全载流量指的是通过导体内部的电流量是符合相关的要求和标准的。通过导体的电流量如果超过了安全的范围,就会出现一些事情,比如损坏绝缘,甚至是出现一些火灾等等。
三、建筑电气自动化技术的发展
3.1合理选用自动化设备
电气自动化技术的基础就是自动化设备,因此自动化设备选用的合理与否将会直接影响到整个自动化技术的科学性和效率等等。一般情况下,可以电气工程及其自动化技术设备分为三个类别,第一类别是电磁开关、自动化和变压器设备等,属于经营设备;第二类设备主要是一些传输设备、监测设备和网络传输设备等,具体指的是电子信号转换系统和信息收集传递装置等等,通过第二类设备收集的信息可以将系统的实时动态有效的反映出来;第三类设备主要是对系统的加工设备进行控制。
3.2建立自动化的系统架构
在建筑中设计电气工程及其自动化的时候,就应该建立自动化的系统架构,包括电气工程及其自动化技术需要具备的功能、需要处理的问题等等,在自动化的系统架构中应该设置一些管理模块,根据实际需要,将相应的功能设置在管理模块中;根据这个自动化的系统架构还可以作为后续制度建设的依据,并且在设置相关人员的时候,也可以充分的发挥指导作用;常见的模块有数据管理、运行监控、人员管理、电力设施养护以及电气工程管理等等。
3.3环境监控
环境监控主要是对电气工程设备的运行环境进行检测,还应该实时监控温度、湿度、电压和功率等等,并且建立相应的警戒线值,从而对外部环境做出正确的判断,如果外部链接发生比较大变化的时候,控制中心就会及时的接收到这些变化的数据,从而及时的发出相关的指令。
四、结束语
建筑电气自动化是建筑工程施工中的重要组成部分。随着科技的进步,现代建筑对电气自动化技术的要求越来越高,所以在设计的时候,应该采取高标准和高规格,保证电气工程及其自动化能够将设计的功能充分的发挥出来。
参考文献
[1]黄明阳.建筑中的电气工程及其自动化技术究[J].城市建设理论究,2012,(02)
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【关键词】电气自动化;电气工程;应用
0 引言
随着经济发展,自动化技术应用越来越广泛,传统的电力系统结构不断出现问题,从根本上优化电力系统结构主要功能,提高电力系统整体应用水平,需要不断提高电网控制自动化、智能化技术的发展。电气自动化在电气工程中的融合技术不仅保证了电力系统的安全性和可靠性,而且提高了电网运行的灵活性及效率,解放了大量人力。但是与发达国家相比,目前我国的电气自动化技术还处于发展阶段,很多智能化技术还不成熟,因此我们在向西方发达国家不断学习借鉴新技术的同时,也要根据我国电力系统发展特点,开发新技术,不断创新,注重培养相关技术职业人员,进一步促进我国电气工程的发展。
1 电气自动化在电气工程中的应用价值
电气自动化技术是现代电气工程的核心,其应用范围非常广泛,是所有工业及大部分其他产业的基础及原动力。电气自动化技术在电力系统的安全维护、智能控制、实时监控等过程中发挥着重要作用。现如今,小到电动玩具、电气开关的设计,大到航空领域的应用,都离不开电气智能化技术。新时代下电气自动化发展水平成为衡量国民经济及生活现代化的重要标志。
2 电气自动化技术在电气工程中的应用原则
2.1 可靠性原t
可靠性原则是电气工程中电气自动化设计的基本要求,合理选用性能优良、质量可靠的电子设备,保证电力系统对一类负荷的不间断供电。通过确定短路计算点,妥善处理线路动稳定性与热稳定性的关系,采用智能化设备、自动化技术实现对电网的实时监控,自动采取故障解决措施,确保整个电气工程设计的实用性。
2.2 经济合理性原则
任何项目的实施都要考虑其性价比,电气自动化技术在电气工程中的应用也不例外。保证整个项目的经济合理性是电气自动化技术能否在电气工程中持续发展和推广的关键。
2.3 智能化原则
互联网+技术正在突破式发展,对电气自动化技术提出了更高的要求。
2.3.1 融入远程监控
电网值班维护人员可以通过计算机网络或无线传输网络实现对电网运行情况的实时监控。这种方式不仅大大减少电缆用量、安装费用以及材料费用,同时提高了电网智能化发展水平,可靠性高、控制灵活。
2.3.2 融入集中监控
电气工程具有集中处理系统功能,对处理器来说任务繁重,当被监控电气对象大幅度增加时,主机处理器冗余程度会降低。但同时电缆敷设数量也会不断增加,长距离电缆会拉低电力系统可靠性。所以,此种监控方式一般与其他监控方式配合使用,相对来说应用也较为广泛。
2.3.3 融入现场总线监控
在电气工程中融入现场总线以及以太网等相关智能化技术,这种方式使得监控更具针对性。对于电力系统各部分不同功能,结合间隔实际情况科学设计。此方式即融入了远程控制方式的优点,又可以减少设备模拟量、间隔以及端子柜等方面的量,现场总线监控理念将不断影响电气自动化技术的发展。
3 电气自动化技术在电气工程中的具体应用
3.1 自动化技术在电网调度中的应用
电网调度自动化指的是通过现代计算机网络监控系统代替以往人工值班监控模式,将整个电网体系中的变电站、工作站、数据分析中心连接在一起完成自动监控、分析、调度功能。这种方式利用了当下先进互联网技术有效的对电气系统的运行状态和实时情况做出评估,自动定位故障地点,并对负荷变化趋势进行预测,便于及时对电网的可靠性进行微调整,满足人们现在生产、生活的需要。
3.2 自动化技术在变电站中的应用
对变电站进行维护时,传统方式采用电磁设备发挥监控效力,大量环节需要专门维护人员轮流值守,造成人力浪费并且效率低下。将电气工程自动化技术应用到相关工作中,变电运行系统实施处于终端计算机的智能化控制下,运行数据通过网络传入主机,一旦发生故障,电脑显示端出现提示并启动报警装置,网络自动调度系统与人员相互配合,快速解决故障。随着自动化技术和电气设备智能化的发展,最终将实现无人值守目标,解放人力,避免手工操作失误,从根本上提高变电站稳定性。
3.3 自动化技术在电气工程管理中的应用
电力系统中发生故障在所难免,电网中各种继电保护装置一般都在故障后发生联动,但是故障一旦发生就有可能给工业生产、医疗等重要领域带来巨大危害,给国家带来经济损失甚至危及人的生命。电气自动化技术的融入提高了电网运行的智能化程度,通过自动化设备对电网全程监控,采集有效数据,随后计算机处理模块将实时数据与预先建立的正常电网运行数据的数据库进行曲线拟合,分析电力系统是否存在潜在故障风险,即在事故发生之前就做好预防工作。自动化技术的引入全面调整了电网管理策略,电网调度更具灵活性,高产出、低成本模式得到稳定发展。
4 结语
电气技术自动化是电气工程领域实现高效、稳定发展的必然趋势,有效利用电气自动化技术,提高电气工程稳定性,对实现整个电网智能化、网络化、效率化以及改善生产领域技术水平有极其深远的意义。
【参考文献】
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【关键词】电气自动化;自动化监控技术;电厂应用
随着我国经济的持续高速发展,电力事业也进入了快速发展期。而电气自动化监控技术在电厂中的应用,不仅使电力机械设备得到进一步发展,更是有效提升电力机械设备工作效率的重要手段。生产实践也表明,电气自动化监控技术的运用,能够及时地发现电力生产中存在的各类隐患,以及时采取有效措施加以解决和处理发现的问题,还能够在一定程度上减少机械部件损耗,降底人为原因浪费,提升工作效率。
1 电气自动化监控技术的优越性分析
通过计算机的控制,实现电气自动化监控,可以让电厂相应工作人员更加便捷地通过控制台交换所需信息。在实际操作中,相关人员可以通过监控系统的实时显示情况,对电厂设备运行情况进行观察和有效分析,在发现问题时及时而快速地具体处理措施。运用电气自动化监控技术,电厂的所有系统均在监控范围内,相关管理和操作人员对电厂设备运行状况是一目了然。这样的监控模式,不仅可以快速地发现事故,还可针对具体事故原因的及时反馈,使运行人员能够做出快速而正确的反应和处理。从而避免了,由于设备故障信息无法及时反馈,或是人为疏忽原因所导致的处理不及时,能够最大限度地防止事故扩大化。可以说,通过电气自动化监控技术的运用,工作操作更方便、简洁,效率更高,优越性十分明显。
2 电气自动化监控技术在电厂当中的具体应用
2.1 电气自动化监控技术在电厂中的基础应用
电气自动化监控技术在电厂中的应用范围是较大的,最基础的应用主要如下:
一是应用于数据的采集和处理中。电气自动化监控系统具备现场测控功能,其主要作用是采集运行管理所需的相关信息,对设备运行情况、系统实际状态或变位信号,以及模拟量、超限信息等加以检测,并校验检测数据合理性,对数据进行相应预处理,还要实时更新数据库内容。具体的数据采集信号主要包括模拟量、状态量和脉冲量,其中电流电压、有功及无功功率和频率、温度和功率因数等为模拟量;接地、隔离开关和断路器的位置信号,以及继电保护装置和安全自动装置动作与报警监测信号等为状态量;而有功、无功电能则为脉冲量。
二是画面显示方面的应用。电气自动化监控系统模拟画面能够把一次设备乃至整个系统的实时运行状态再现出来,将系统中实际电压电流等模拟量、计算量,断路器、隔离开关等的实际状态均实时地显示出来,还可自动生成系统运行历史趋势图,这对系统的管理和操作是极有帮助的。
三是运行监视及报警功能。CRT(Cathode Ray Tube)为采用阴极射线管的屏显终端,它可以把开关站实时的运行信息,如系统运行状态、具体操作步骤,以及相关的设备参数等显示于电子屏上。通常电气自动监控系统采用两个CRT终端,既可分别显示不同信息,也可独立或同步生成相关报告、画面。若模拟发生超限现象,还可以把相关信息及时打印或以其它形式反映出来,起到报警的作用。
四是实现操作控制功能。自动化监控实现操作控制模式通常可分为就地控制、上位机或者DCS系统控制。在操作命令的优先级设置上,可按照就地控制优先原则设置,上位机或是DCS控制顺序应在就地控制之后。当然,为确保设备现场和远程监控能够相互结合并相互协调,还应努力实现远程监控和现场常规监控的统一,以确保控制操作的一致性及安全性。
五是实现记录事件功能。若在设备运行的过程当中出现了故障,则自动监控系统能够将动作的断路器和继电保护信息,以及与之相关的所有安全自动装置信息全部记录下来,内容可以具体细化到动作性质、信号名称和编号、信号状态、动作时间等要素,并按照动作发生时间的顺序生成事件记录表格,通过CRT显示或打印输出,这样相关操作管理者就可以此为依据,分析系统故障的起因,采取针对措施加以解决。
2.2 电气自动化监控技术在电厂中的高级应用
一是实现对电气设备的管理功能。包括对电气设备维护记录及相应动作档案的记录和保护,并可实时地进行在线设备管理。例如,可对设备动作实时状态加以统计,并将统计结果输送至管理信息系统,以掌握更多的设备数据信息。
二是实现对故障信息的管理功能。系统故障信息的管理功能主要包括:针对动作及常规事件所产生信息的记录、追溯、重演,以及录波分析等,要知道事故重演或录波分析对事故原因的分析具有重要作用,是有效预防再次发生类似事故的有效手段。
三是实现对自动发电控制的功能。自动发电控制的功能是指:按照预设条件或要求,通过经济而快速的方法,对电厂有功功率自动进行控制,以实现更好满足系统要求的目的。即在确保电厂运行安全的大前提,遵循经济运行原则,以实际运行状况为依据,对电厂的所有机组制定实时控制决策,以使系统频率或电厂有功功率自动保持在合理的设定值上,实现电厂整体运行水平的进一步提升。
3 电厂电气自动监控系统的有效构建
实践中电厂电气自动监控系统的构建方法有很多,CPU分布式结构作为电厂电气自动化监控系统的子系统,能使每一层次均实现各自不同的功能,是构建电厂电气自动监控系统的主流基础形式。通常整个体系可被划分为基站控制层与间隔层,构建的自动监控系统不仅可以对设备进行监控,还能实现监控计算机间的信息交换,这样更能提升发电站整体监控的水平。系统中的操作工作站、专业维修工作站和远程工作站可统称为单元层信号站。而监控主机与操作工作站的电气运行参数监测是控制单元,它们是保证操作人员对发电厂电气系统重要设备实现有效监控的基础,而且此环节还可实现自动抄表,并对线路相关信息进行准确记录,自动发现错误传输到指定位置,以供发现、解决故障时使用。如:当装置管理工作站需经运行一个特殊的运作,远程工作站就会将其与远程监测管理系统连接起来,远程控制中心则利用电气系统将操作动力装置发送至远程控制中心,这样它就可以接收远程控制中心数据,从而实现对工作站的操作、维护和管理。
4 电气自动化监控技术在电厂中的发展前景探讨
电气自动化监控技术应用于电厂中,应当对以太网技术优势予以充分发挥。由于现场总线通信协议技术标准的多样性,所以其并不能对嵌入式工业性能给予帮助。但将以太网技术应用于电厂电气自动化监控系统中,不但可以加快传输的速度,提升系统容量,还能有效解决监控程序和技术显得杂乱无章的问题,使电气综合自动化无缝通信作用得到更为充分地发挥。特别是全双工通信、交换技术迅猛发展,及时解决了以太网通信确定性问题,使嵌入式以太网微机保护测控设备得以实现。可以说,嵌入式以太网是电厂电气自动化监控系统发展的主流方向。此外,电气自动化监控技术应用于电厂中,还要关注智能化技术的有效应用。要知道,自传统操作盘控制开始,直至当今的计算机控制,这是一个逐渐发展的过程,而目前又有向综合智能控制管理方向发展的态势,必须予以足够的重视。
5 结语
电气自动化监控系统有着不言而喻的优越性,可以杜绝可能发生的人员失误,还能够节约相关人员的无谓劳动。最重(下转第347页)(上接第187页)要的是可提升设备运行的准确性。生产实践表明,电厂应用电气自动化监控系统十分必要,不仅更加安全、可靠,也更具经济优势。
【参考文献】
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关键词:电气系统自动化;发展趋势;技术应用
中图分类号: TM7 文献标识码: A
一、电气自动化工程的现状
(一)电气自动化工程DCS系统
DCS体统是一种新型的计算机控制系统,它相对于集中控制系统而言具有可靠性、实时性、扩充性等特点,普遍应用于企业生产活动中。但是随着市场不断的变化,DCS系统已无法满足快速发展的社会,它的缺点也逐渐表现出来。如DCS系统在不能进行混合体模仿、维修过程比较困难、安装价格相对昂贵等。因此,在未来科技发展过程中,要对其技术进行创新,研发出适合企业需要的新型系统。
(二)集中监控方式下的自动控制系统
现阶段,我国使用的大多数自动控制系统都是将所有的功能集中在一个处理器中,导致处理器运行较慢,机器运行速度更为缓慢。一方面集中控制下导致主机空间降低,电缆数量增加,设备成本也随之增大,传输距离的增加导致信息可靠性降低。另一方面集中监控的方式导致设备所有的器件都是通过硬件进行连接,不利于设备功能的扩展,若出现机器故障,查找起来比较困难,设备维修所需时间较长,影响企业正常工作的运行。
(三)信息集成化的电气自动化控制系统
电气工程控制系统,主要信息技术体现在以下两方面:一是管理层次纵向延伸。在电气控制系统中,企业的人力资源管理部门和财务部门需要通过特殊的浏览器进行信息的读取、储存等,能够及时掌握企业人员和财务信息的变动情况,对企业人员的工作情况进行动态监控,及时将相关信息反映给有关部门领导。二是信息技术横向发展。随着信息技术的不断进步,设备在功能上越来越全面,即使不同的设备在使用过程中发挥的作用也越来越相近。因此,实现电气自动化控制系统功能的全面性,对于外来在市场中的发展壮大至关重要。
二、电气自动化工程的发展趋势
(一)实现统一化的电气自动化控制系统
目前电气自动化系统在产品类型和生产方式上存在多种形式,对控制系统进行统一化的生产与研发是未来的发展方向。实行电气自动化控制系统的统一化,一方面对产品的研发、设计、安装、调试等功能都具有重要作用,能够减少产品研发设计的时间,将安装、维护等过程进行统一标准化,减少从设计到生产的成本。另一方面是为了把研发系统和生产系统分离开来,明确分工,实现高效率的研发生产。
(二)创建安全的电气自动化工程控制系统
由于受到人员不规范操作的影响、系统所处环境的不同、控制系统自身发生变化等多方面的原因,导致电气自动化工程控制系统的安全性能存在不可预测性。如何创建一个安全性能良好的电气工程控制系统是未来的研究方向,应该从系统所处的领域对安全性的需求,从高到低进行研究。同时,从控制系统的应用设备上进行改进,从多方面不同角度对电气自动化控制系统的安全性能进行研究。
(三)电气自动化工程控制系统的市场化
电气自动化工程控制系统作为一种工业产品,要实现长远的发展,需要将产品市场化。一方面,运用现代先进的科学技术手段,进行产品的制造,随时关注市场的动向,让产品和市场的需要紧密联系。同时对制造部门的内部进行改革,调动各部门之间相互沟通,进行合作,研发适应市场需求的产品。另一方面,对于生产技术相对简单的产品,制造企业可以根据实际情况,将产品某一部分的零件外包给其它企业,采取分工外包的方法,减轻自身的工作任务,用更多的时间实行新产品的研发。对于技术成熟的产品,可以制定出规范的生产模式进行生产,这样不仅能大幅度提高工作效率,同时也能减轻制造企业的生产负担。
(四)电气自动化工程控制系统的创新技术
伴随市场条件的不断变化,要实现电气工程控制系统技术的创新,必须做到以下三个方面:一是引进国外先进的技术文化,结合我国的实际情况及时消化吸收,创造出属于具有我国特色的新技术,使电气工程自动化在技术创新能力上得到不断提高。二是经济全球化的发展要求我国企业不断提升自身的专业技术水平,加大科研经费的投入,为电气自动化工程提供更为广阔的研究平台。三是作为政府应该在政策上对企业创新电气自动化工程进行帮助,建立完善的机制体系,充分认识到创新电气工程控制系统对经济发展的重要作用。由于我国企业目前生产的产品,仅限于在国内中小型企业中运用,其技术水平还没有达到国家大型建筑项目的要求,因此必须加快实现控制系统的技术创新。
(五)提高能源利用率,不断促进工作效率的提高
电气工程的重点都是节约成本,减少损耗,使资源利用率达到最大化、无谓的能耗最小化,减少不必要的损耗,因此在选择供电系统的变压器时,应考虑绕组阻值相对小的变压器,目的是使电流损耗减少从而达到降低变压器的运行成本的目的。实际上由于我国工业化的不断进步与发展,高集成化、智能化、全新化的电气自动化设备正慢慢计入工业化,但由于国内工业生产利益需求的急切性及新设备的花费不容小觑,许多工业都有意回避新设备,这就进一步造成能源利用率低的问题。因此,要加大对新设备、新技术的推广,建立更加完善的条例,来提高工作效率。
三、电气自动化控制系统的应用现状
(一)计算机处理系统。电力系统中的计算机处理系统便采用了电气自动化控制技术。利用电气自动化控制技术,计算机系统可对所有信息进行采集、接收、反馈以及综合处理。电气自动化控制系统在计算机信息处理中的主要作用是:输入并显示相关参数、计算机性能计算、打印报表、事故预警以及数据记录、数据追忆等。
(二)汽机电液调节系统。我国早期汽机控制使用液压控制系统,到了20世纪80年代,因为控制设备、电气元件以及电液转换器可靠性的提升,而且使用高压抗燃油伺服机构,使得电调系统较多的为汽机配套,从而实现转速、电功率、调节级后压力三个回路控制,接应力启动功能和阀门管理。控制汽轮发电机组由盘车开始,依次冲转,暖机,升速,阀切换,并网,带初负荷,加负荷,直到正常运行。参加电网的一次调频及接受电网的调度来改变负荷。不但保证机组安全,并且达到了在运行状态变化中,尽量延长机组寿命,以及稳态运行过程中尽量提高机组的经济性。
(三)汽机旁路系统。旁路控制系统的组成包括高/低压旁路压力调节和高/低压旁路温度调节系统,旁路阀门执行器可以依据系统对运作时候力矩及速度的要求,来选择电动或是电液执行器。
(四)汽机监视保护表。汽机需在机组的启动、运行及停机过程里使用保护仪表来监视机械工作状况,避免发生事故。自20世纪80年代起,我国生产的汽轮发电机组的单机容量增加,必须开发相应机械参数的监视保护仪表。其中包括转速、偏心度、相对膨胀、汽缸热膨胀等整套的装置。
(五)机、炉协调系统。协调控制系统作为火电站主控系统意义重大。其主要任务是控制机组的各项输入和输出之间的能量平衡以及质量平衡。并且不断对运行过程中的内、外干扰行进消除,以满足电网对于机组负荷的需求,使得机组稳定运行。
综上所述,电气自动化控制系统当前已在国内外得到了广泛的应用,且随着电气自动化技术的不断进步和发展,以该技术为基础的电气自动化控制系统的发展前景必定是光明而广阔的。且笔者认为,电气自动化控制系统在未来的发展趋势应该具有着显著的分散化、开放化和信息化特征,既能保证网络中各个分散系统的稳定运行,能通过外部接口来实现电气自动化内外部控制系统的网络连接,还能利用信息技术来对所有数据信息进行综合处理,从真正意义上实现网络技术和系统管理的统一化,全面提升电气自动化控制系统的性能。
参考文献:
[1]张礼崇,郜祥,王焱,李兴.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].技术与市场,2012,01:127-128.
篇9
【关键词】自动化控制技术;电气工程;应用
近40年来我国的经济不断的发展,我国的各个反面也在不断的发展和完善,电气工程行业就是其中之一,目前许多的先进的科技以及技术开始逐渐的应用于电气工程之中,不断的促进电气工程的完善和发展,自动化控制技术应用于电气工程之中能够为电气工程的发展带来很大的优势,促进电气工程行业形势以及应用的突破,有了质的飞跃。
1什么是自动化控制技术
自动化控制技术是与控制论、自动控制、计算机技术、信息论、电子学、液压气压技术、系统工程等都有着十分密切的关系的一门技术,其中计算机技术课控制理论是自动化控制技术的核心,对于自动化控制技术有着十分重要的影响。简单的来说自动化控制技术的主要功能就是实现自动化,对于事情不需要人为的进行,解放劳动力。目前自动化控制技术在电气工程中已经应用到了很多个方面,为电气工程的发展做出了很大的贡献,电气自动化已近成为电气工程中不可或缺的一项技术。
2自动化控制技术在电气工程中的应用
自动化控制技术目前已经开始在电气工程中应用了起来,并且取得了一定的成就,笔者对于自动化控制技术在电气工程中的应用进行了总结,自动化控制技术应用于电气工程主要应用于四个方面,以下就是笔者总结的自动化控制技术在电气工程中的应用。
2.1自动化控制技术在电气工程中电网调度的应用
对于传统的电网调度系统自动化控制程度不高,对于电网的感应敏感程度也不高,所以在电网发生故障时不能够及时的对于故障进行调整,导致电网系统发生故障而导致大规模的检修发生大规模的停电。自动化控制技术的应用于电网调度的过程中,通过自动的对于电网的电压等信息进行及时的调度,使得电网的稳定性不断的增强,自动化控制技术应用与电网调度中还能够及时的发现电网中存在的问题,对于电网进行及时的检修,确保电网的正常运行。
2.2自动化控制技术在电气工程中变电站中的应用
在电气工程变电站的工作中很多是依靠人工来完成的,所以很有可能造成误差,影响变电站的正常运行,而且在变电站的工作中,每天都需要有人24h值守,确保变电站工作的正常运行,在一定程度上造成了很大的劳动力浪费。自动化控制技术应用于电气工程之中,能够通过计算机技术、网络技术、传感技术等技术的应用,使得变电站的很多关于检测和调整工作通过一定的计算机程序自动完成,并且可以实现不用人24h坚守,在一定程度上减少人力资源的浪费,同时提升变电站工作数据的准确度,减少人为调节的误差。
2.3自动化控制技术在电气工程管理中的作用
在自动化控制技术没有应用于电气工程管理之前,电气工程的管理过程很多都要通过后台操作进行,对机械的故障检测只能通过后台逐一检查发现,并不能直接的找到故障点,在故障检测和维修的时候耗费大量的时间,同时对于设备的日常保养检查等问题都必须要人工亲自进行,耗费大量的人力以及物力资源。自动化控制技术应用于电气工程管理中,通过对于电气工程设备的运行过程以及各个配件进行监测,当设备故障时能够及时的发现设备的故障点,并对于问题进行分析,使得问题的检修及时快速的完成,不影响供电情况。并且能够为设备做定期的保养,减少人力物力浪费,延长设备使用寿命。
2.4自动化控制技术在发电厂分散控制系统中的作用
自动化控制技术中的分散控制技术是一门非常前沿的技术,他是结合了计算机技术、通讯技术、控制技术等前沿的技术的一门技术,分散控制系统将功能的控制分散、显示、操作功能等功能集中在一个控制系统之上,实现对于电气工程中多种内容的自动化控制,在发电厂中具有很好的前景。
3自动化控制技术在电气工程中的发展趋势
自动化控制技术应用于电气工程中为电气工程带来了很多的便利,为电气工程的发展提供了新的方向,自动化控制技术应用于电气工程在一定的程度上节省了很大的人力物力,在未来自动化控制技术将会不断的应用到电气工程中,朝着职能化、一体化、绿色化方面发展。
4总结
随着经济全球化时代的到来,各国的经济文化科技等在不断地发展,我国也是一样,电气工程是我国的主要产业之一,对于我国经济文化的建设有着十分重要的作用,电气工程的发展与应用关系到我们国家在国际上的地位,自动化控制技术在电气工程中的应用极大的促进了电气工程的发展,使得电气工程能够更好地为我国社会主义社会建设发挥作用。
作者:马景新 田亮 杨威 单位:沈阳理工大学
参考文献
[1]王佩佩,岳海群.自动化控制技术在电气工程中的应用与发展探究[J].城市建设理论研究(电子版),2015(21):6033~6034.
篇10
关键词:电力系统;继电保护;信息技术;综合自动化
中图分类号:TM77文献标识码: A
1信息技术与自适应控制技术
1.1信息技术
在电力系统继电保护中信息技术的应用特征主要表现为以下几个方面:(1)远方投切与整定,具备自诊断与监视报警的功能;(2)信息保护与多种保护的集成;(3)波形识别,从稳态发展至暂态,有利于推动综合自动化发展;(4)可提供动态的定值修改功能。
在电力系统继电保护中信息技术的应用主要表现为2个方面,即数字信号处理技术与小波变换:(1)数字信号处理技术。随着通信技术以及计算机技术的快速发展,信息产业也得到了相应的发展,就电力行业来讲,在继电保护发展过程中,数字信号处理技术的发展对其所产生的影响非常大,尤其是DSP。(2)小波变换。小波变换其实是将一个信号波形划分为不同位置与尺度的小波总和,为振荡波形,持续的周期最多为几周,且形式较为多样,可产生新小波或者小波函数。小波变换具备较好的时频局部化分析性能,可分析信号或者图像中一些小细节。
1.2自适应控制技术
在电力系统继电保护中,自适应控制这一概念出现于20世纪80年代,其含义为按照电力系统自身运行方式与故障状态所发生的变化,实施定值改变、保护性能或者特性的一种新继电保护。自适应控制模型如图1所示。在电力系统继电保护中应用这种技术的原理为使保护能够适应电力系统所发生的各种变化,从而在此基础上使保护性能得到改善。在继电保护中,自适应控制技术不仅可使电力系统响应得到有效的改善,同时还可提高继电保护的可靠性与经济效益。自适应控制技术在输电线路自动重合闸、距离保护、发电机保护以及变压器保护等方面具有良好的应用前景。
图1自适应控制模型
2人工神经网络技术与模糊理论
2.1人工神经网络技术
人工神经网络就是模仿脑细胞结构和功能、脑神经结构以及思维方式等人脑功能的信息处理系统。其所具备的动力学特性相对比较复杂,可实现问题的并行处理,不仅具备记忆、学习以及联想等功能,还具备较高的自适应能力与自组织能力,经过学习可反映输入特征量的样本,不论对何种状态或过程均可实施分类及识别。在电力系统继电保护中,这种技术主要应用于非线性优化、人工智能、自动控制以及信息处理等方面,具体如图2所示。
图2继电保护中人工神经网络技术的应用
近年来,随着信息技术水平的提升,在电力系统继电保护范围内开始借助于人工神经网络技术来判故障的类型、测定故障的实际距离等。比如,电力系统中输电线路的两侧系统电势角度摆开,并在此基础上引发了非线性问题时,由于距离保护难以正确地判别故障的实际位置,因此会导致拒动或者误动。在这种情况下,可借助人工神经网络技术的应用,学量的故障样本,只要该样本综合考虑了故障的各种情况,那么在出现故障时继电保护就能正确地进行判别。除此之外,还可采用遗传算法与进化规划等手段,它们均具备复杂问题的求解能力,把这些先进且合理的智能方式有效结合,能使问题求解的速度变得更快。
2.2模糊理论
在电力系统继电保护中,模糊理论的应用与发展主要表现为以下几个方面:(1)通过模糊理论可有效区分电力系统在出现多模振荡时,是同步振荡,还是失步振荡。通过区分,在对一些复杂系统的失步振荡实施系统解列时,可有效提高其解列稳定性与可靠性。(2)借助小波理论来提取特征,用模糊集法来进行变压器励磁故障与涌流的区分,即借助于小波变极大值符号特征来进行变压器励磁涌流间断角特征的提取,而这种识别方式也为新变压器保护的研制提供了相对比较先进且合理的思路。(3)通过振动中所存在的无功功率和阻抗中电抗分量之间的关系,借助于模糊原理来实施振荡中不对称故障的选相,待正确选相以后,电力系统距离保护就能将振荡中存在的这种不对称故障及时切除。
3可编程控制器和新型互感器
3.1可编程控制器
可编程控制器在工业生产过程中被看作一种具备特殊体系结构的计算机,这种类型的计算机可应用各种语言完成编程,便于控制。在由继电器所构成的需定期改变操作任务与实现复杂逻辑关系的控制系统中,要想用导线将各分立元件有效地连接在一起,显然是十分困难的,但应用可编程控制器则可有效地解决这一问题,即借助于软件编程来代替各分立元件接线。除此之外,为减少设备占地面积,还可借助于可编程控制器内所定义的各辅助继电器代替以往的机械触点继电器来完成保护工作,并实现各种更为复杂的逻辑关系,以降低工作人员的劳动强度,同时确保其工作质量与效率、
3.2新型互感器
在电力系统中互感器为实现自动化的一个关键部件。推动电力系统继电保护技术发展的一个根本性因素即光电流互感器与光电压互感器在电力系统中的应用。相对于传统互感器而言,这些新型互感器具有显著的优势,它们不仅可完全将高压与弱电绝缘、隔离,还可通过光纤的应用来实现无电磁干扰影响的数据测量与信号传递,同时响应频带相对较宽,可有效改善各种保护技术的性能,改变继电保护应用的条件与方式,拓宽其应用范围。
4综合自动化技术
相对于常规变电所二次系统而言,这种综合自动化技术具备以下特征:
(1)设备、监视与操作的微机化。在综合自动化系统中,各子系统都实现了微机化,即实现了信号数字化与系统功能软件化等,其完全摒弃了常规变电所中的模拟式设备、机电式设备等,在一定程度上使得二次系统电气性能以及可靠性得到了相应的提高,再加上监视与操作的微机化,可使我们通过人机联系系统更为便捷地监视与控制变电所。
(2)运行管理的智能化。综合自动化技术不仅包含了常规的自动化功能,比如故障录波、自动报警、事故判断和处理、电压调节等,还具备在线自诊断功能,可实时把所获得的信息传送至控制中心,从而将运行管理从以往的被动模式转变成主动模式。
(3)通信局域的光缆化与网络化。随着光纤通信技术与局域网络技术的广泛应用,综合自动化系统自身所具备的抗电磁干扰性能也相对提高。另外,通信局域的光缆化与网络化不仅符合当前电力系统继电保护的实时性要求,可实现数据的高速传输,同时也使系统组态也更为灵活,有利于扩展,还简化了以往变电所中各种复杂的电缆,使得施工更为便捷。总的来看,综合自动化技术打破了传统二次系统的设备划分原则与各专业的界限,弥补了以往常规保护装置与调度中心不可通信这一不足,赋予了变电所自动化发展更为先进的内容及含义。随着信息技术的快速发展,结构更为完善、功能更为全面且智能化水平更高的综合自动化系统必然出现,也必然会将电网运行的经济性、安全性、稳定性等提升到更高层次。
5结语
综上所述,随着社会经济的快速发展,信息网络技术水平与通信技术水平不断提高,电力系统继电保护技术也取得了突飞猛进的发展,涌现出了很多新技术,而这些新的继电保护技术的发展也为电力系统的完善奠定了基础,拓宽了电力系统自动化运行的范围,减轻了电力工作者的劳动强度。相信在今后的发展过程中,继电保护新技术将会得到更加广泛的推广及应用,继而进一步确保电力系统运行的稳定性、安全性以及可靠性。
参考文献:
[1]熊小伏,陈星田,夏莹,等.面向智能电网的继电保护系统重构[J].电力系统自动化,2009(17):33~37.