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试析电力系统自动化的发展和改进

发布时间:2022-11-03 12:05:06 来源:网友投稿

摘 要:由于社会经济的发展,以及人们生活水平和质量的不断提高,人们对电力行业提出了更高的要求,在保证供电能力和供电质量的基础上,实现电力系统的自动化,成为电力企业的重要目标。而且,随着各项技术的不断进步,这种自动化技术得到持续的发展和改进,有效地提高了电力系统的自动化程度和管理质量。在我国,电力自动化开始的比较晚,但是发展速度迅速。如何保证电力自动化的稳定性和安全性,保障电力系统的提高供电能力和质量,是电力系统的一个重要课题,也是在文章中所要着重讨论的内容。

关键词:电力系统;自动化;发展;改进

在我国,人们对于电力的需求量非常大,电力网络建设的分布广泛、复杂,因此,提高电力系统的自动化势在必行,对于改善我国的电力建设和使用意义重大。而近些年来,我国在引进先进技术和自主研制的基础上,电力系统自动化得到了长远的发展,并不断地进行改进和完善,使其更加满足人们对电力系统的要求。

1 电力系统自动化

1.1 电力系统自动化的含义

所谓电力系统自动化技术,是指对电能的生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理的技术。我国的电力系统分布辽阔,系统繁杂,主要由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成,需要统一的调度和运行,是一个复杂庞大的大系统,其主要的目标是保证供电频率和电压等电能的质量[1],保证电力系统运行能够安全、可靠,从而提高其经济效益和管理能力。电力系统自动化一直都是我国电力系统的重要发展方向,主要包括发电控制自动化、电力调度自动化和配电自动化等。

1.2 电力系统自动化涵盖的主要领域

电力系统自动化的内容丰富,包括电力生产过程实现自动调节和控制,信息的自动传输,电力系统、相关元件的自我保护,电力系统生产的自动调度,以及电力企业的自动化管理等。其涵盖的领域也广泛,电网调度自动化、水力发电站综合自动化、火力发电厂自动化、电力系统反事故自动装置、供电系统自动化、电力系统信息自动传输系统、电力工业管理系统的自动化等,都是电力自动化的重要内容。

1.3 电力系统自动化的重要意义

电力系统自动化的首要意义就是保障电力系统的安全稳定。因此,它首先做到的就是要能够实现电力系统的自动控制,一旦电力系统发生故障,系统就要迅速自动控制,通过自动装置快速切除故障,恢复正常,保证输变电设备可以正常操作,防止故障波及整个系统,引起连锁反应[2],从而造成大面积的破坏。此外,若仅靠值班的人员对电力系统进行监督,很难时刻保证其安全、经济地运行,因此,自动装置和设备的意义更加突出。另外,对于电力系统的优化、经济运行,也得在很大程度上依靠自动化系统的作用才可以实现。这些都是电力系统自动化的作用,具有重要的实际意义。

2 电力系统自动化技术的发展和改进

2.1 电力系统自动化技术的发展

以电力系统自动化中的自动控制技术为例。其在设计、技术和设备等方面都有很大的发展。首先,在设计方面,电力系统的自动控制技术越来越重视面对多机系统模型,处理相关的问题。而在技术手段上,更加注重对计算机、远程通信、以及电力电子等器件的使用,及时更新设备,利用现代科学技术,增强自动化的程度。同时,配合现代技术的运用,其理论上也更加侧重现代控制理论的使用,重视现代控制理论对技术和实践的指导。而在研究和操作人员的培养和分配上,也更加注重全面性,加强相互之间的合作,保证人员的优势互补,提高研究、操作人员的合作能力。总之,保证自动控制系统实现智能化、最优化和协调化的发展,是其主要任务和发展目的。

而整个电力系统的自动化发展所追求的也是协调化、智能化,并朝着一体化、综合化的方向发展。比如,原先的开环监测技术发展为闭环控制,这样保证可以实时对一些参数进行调整。而系统的自动化功能也由单一不断走向多样化和一体化,装置性能的数字化、灵活化方向,保证供电系统的经济效益[3]。增加设备之间的协调性,增强其应对突发情况的反应能力等。在人才的任用上,更加注重全面培养,增强学科之间的知识融合,其最终目的还是要提高整个电力系统自动化的经济、安全,提高自动化效率的基础上,实现服务和管理的自动化扩展。

以变电站自动化技术的发展应用为例,它从上个世纪的90年代就开始成为我国电力系统关注的重点,在谐波治理、进行无功补偿等方面有重要的作用,是电力系统中的配电和输电的重要组成部分,以分配和调节电能为其主要的功能[4]。因此,变电站的自动化技术受到高度重视,通过不断的发展,在我国的电力事业中发挥着越来越大的作用。

到目前为止,变电站自动化已有了长远的发展,在改进原有设备的基础上,融入了大量的现代通信技术、计算机网络技术等,实现了综合性的优化设计,保证对变电站相关设备的运行进行实施的监测、控制,极大地提高了变电站运行的安全性和稳定性,降低成本的同时,极大地提高了输电的质量,很好地保障了变电站的经济效益。

2.2 电力系统自动化的改进

2.2.1 常见的电力系统自动化的改进技术

为了使电力系统的自动化程度更高,有效地提高其效益和发电的质量,电力企业需要不断引进新技术,对相关设备进行及时更新、改进,真正实现电力系统的无人操作。

例如对电路器的控制和对继电保护的改造工作,就极大地增加了设备的可靠性能,减少了对电缆等的使用,节约了大量的制作材料,有效地控制了成本。此外,在改造时,需要增加控制设备和监控设备等,大大地提高了它的准确性能,并且能够适应诸如弱电等多种控制,扩展了应用范围。

此外,用静态继电器代替电磁型继电器,有效地减小了浪费,提高了它的速度和精确度,极大地增加了监督电源的能量,提升了电源监督灯的监督能力,保证了系统的可靠性和保护性能。

2.2.2 新技术在电力系统自动化中的应用

在智能控制理论的支持下,智能控制技术的利用,是电力系统自动化所应用的重要新技术。目前,随着社会用电量的持续增加,对电力系统的供电能力、供电质量、供电安全以及其经济效益都提出了更高的要求。因此,电力系统的自动化向着优化智能化的方向不断发展。再借助现代控制理论和工具,利用模糊技术、人工神经网络技术等,可以实现多变量控制,提高控制的智能化。

此外,基于GPS技术发展而来的动态安全监控系统的运用,是新的动态安全监督系统与SCADA有机结合的产物,通过同步定时系统、通信和动态相量测量系统,以及中央信号处理机的共同作用,可以对电力自动化系统实现动态监控。

3 结束语

目前,诸如无人值守变电站之类的电力工程已相继建立,成为电力系统自动化的重要组成部分和体现。这其中,人工智能技术和网络技术等为它提供了有力的技术支持。但是,要真正满足人们对电力供应的需求,提高电力系统的自动化程度,还需要培养全方面发展的人才,借鉴大量的先进技术,进行不断地发展和改造,在保证安全、经济的前提下,实现管理的自动化,提高管理水平,减少事故的发生,保证电力系统的正常、可靠运行。

参考文献

[1]张华,张可可.我国电力系统自动化发展趋势分析[J].大观周刊,2011(38).

[2]梅海霞.电力系统自动化技术应用与发展[J].电源技术与应用,2012(10).

[3]周雷.电力系统自动化改造技术探讨[J].中国科技财富,2011(22).

[4]储呈阳.深析电力系统自动化的内涵及其发展趋势[J].企业导报,2012(12).

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