試論電氣自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)及新技術(shù)的應(yīng)用

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試論電氣自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)及新技術(shù)的應(yīng)用

馬長青 李欣欣

濮陽市誠豐建設(shè)工程有限公司 河南濮陽 457000

[摘要]電氣工程是一項(xiàng)在技術(shù)性、專業(yè)性上都是要求很高的設(shè)施工程。我們應(yīng)積極關(guān)注并吸收國內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并綜合當(dāng)前電氣工程中的實(shí)際運(yùn)用情況，開拓新理論、新技術(shù)的運(yùn)用思路，為我國的電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用和發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。本文主要對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的構(gòu)成、發(fā)展趨勢(shì)及新技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。

[關(guān)鍵詞]電氣工程；自動(dòng)化；發(fā)展趨勢(shì)；新技術(shù)；電網(wǎng)調(diào)度

一、電氣自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)

1、快速高效自動(dòng)控制技術(shù)

系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中能夠通特定的數(shù)據(jù)信息對(duì)相應(yīng)的設(shè)備做出操作指令，發(fā)出的操作指令是能夠即時(shí)到達(dá)的，由于如果設(shè)備不同的話，其設(shè)備的地址代碼也不同，因而發(fā)出的指令十分準(zhǔn)確，確保了精確操作，比起人工操作來說發(fā)生錯(cuò)誤操作的概率是十分低的，因此該系統(tǒng)的操作是快速高效的自動(dòng)控制技術(shù)，并且該自動(dòng)控制技術(shù)具有十分良好的交互功能，其所具有的交互功能能夠和控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的反饋，從而進(jìn)一步確保了控制的精確和快速高效。

2、便于實(shí)現(xiàn)全過程全時(shí)段監(jiān)控

自動(dòng)控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)除了快速高效和精確之外，還十分便于實(shí)現(xiàn)全過程的全時(shí)段監(jiān)控。人們所實(shí)施的電氣工程是全天候24小時(shí)均需要不間斷運(yùn)行的，按照人們平常積累的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行分析，在深夜等管理的盲區(qū)容易導(dǎo)致管理的疏忽，是電氣故障的多發(fā)時(shí)段和區(qū)域，在這些容易發(fā)生故障的多發(fā)時(shí)段和區(qū)域，人們的傳統(tǒng)的管理模式是難以實(shí)現(xiàn)全程的有效的監(jiān)控的。而數(shù)字化的自動(dòng)控制技術(shù)恰好彌補(bǔ)了這一缺點(diǎn)，可以對(duì)工程進(jìn)行全過程全時(shí)段的監(jiān)控，從而避免故障的發(fā)生，確保工程的正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的高效、實(shí)時(shí)的控制和調(diào)配。

二、電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

自動(dòng)控制技術(shù)正趨向于智能化、最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、適應(yīng)化、區(qū)域化發(fā)展。在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來處理問題。在理論工具上越來越多地借助于現(xiàn)代控制理論。在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用，保證了控制操作的高可靠性。在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。

自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于；①由開環(huán)監(jiān)測向閉環(huán)控制發(fā)展，例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)。②由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展，例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。③由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展，例如SCADA(監(jiān)測控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。④由單一功能向多功能、一體化發(fā)展，例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。⑤裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展，例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。⑥追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展，例如勵(lì)磁控制、潮流控制。⑦由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展，例如管理信息系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。

三、電氣自動(dòng)化新技術(shù)的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù),控制技術(shù)及信息技術(shù)的發(fā)展,電氣自動(dòng)化面臨著空前的變革。多媒體技術(shù)、智能控制將迅速進(jìn)入電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域,而信息技術(shù)的發(fā)展,不僅會(huì)推動(dòng)電氣系統(tǒng)監(jiān)測的發(fā)展,也會(huì)推動(dòng)電氣系統(tǒng)控制向更高水平發(fā)展。

1、電氣系統(tǒng)的智能控制

智能電網(wǎng)技術(shù)是對(duì)技術(shù)的全面控制，在物理性質(zhì)的基礎(chǔ)上，智能電網(wǎng)技術(shù)有效結(jié)合通訊技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)與信息技術(shù)等，促使新型電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的形成。同時(shí)涵蓋發(fā)電、調(diào)度、配電等多個(gè)環(huán)節(jié)，將計(jì)算機(jī)技術(shù)的高效率充分發(fā)揮出來，并為控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的提升及調(diào)度系統(tǒng)與變電站自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)提供強(qiáng)有力的保障。這種智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)較為靈活，也是今后電網(wǎng)系統(tǒng)的重要內(nèi)容。其作用為對(duì)布局不平衡矛盾進(jìn)行有效緩和，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)可以對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，并擴(kuò)大電網(wǎng)規(guī)模。

2、FACTS和DFACTS

各種FACTS裝置的共同特點(diǎn)是:基于大功率電力電子器件的快速開關(guān)作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡單的一種新型靜止無功發(fā)生器。ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成,其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓,而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓,因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比,ASVC的調(diào)節(jié)范圍大,反應(yīng)速度快,不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩,沒有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲,并且因?yàn)锳SVC是一種固態(tài)裝置,所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。

DFACTS是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),它是Hingorani 于1988年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對(duì)供電質(zhì)量的各種問題采用綜合的解決辦法,在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。

3、電氣工程中變電站的自動(dòng)化

電氣工程中的變電站應(yīng)用的是自動(dòng)化技術(shù)，其主要的目的在于取代人工操作、人工監(jiān)視和電話通訊，并根據(jù)相應(yīng)的情況來加強(qiáng)對(duì)變電站的監(jiān)控能力，并且還可以實(shí)現(xiàn)在變電站上運(yùn)行的水平和效率都有所提高。這也就是說，變電站中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)就是為了全方位的，多層次的來監(jiān)視變電站各種電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況，完成有效地控制。該自動(dòng)化的特點(diǎn)有：以全微機(jī)化的設(shè)備來代替以前使用的電磁裝置，并實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)屏幕化操作上的監(jiān)視，在數(shù)據(jù)傳輸過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行的管理和統(tǒng)計(jì)記錄，是利用計(jì)算機(jī)電纜來代替電力信號(hào)的電纜來實(shí)現(xiàn)的。這也就是說電氣工程中變電站自動(dòng)化是電力現(xiàn)代生產(chǎn)中一項(xiàng)不可獲取的部分，也是因?yàn)榭梢院芎玫臐M足變電站中的各項(xiàng)操作任務(wù)而成為了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中的一個(gè)不可分割的重要部分。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升，人們對(duì)電的需求量越來越大，有效提高電氣技術(shù)是確保人們正常生活的重要保障。通過國家扶持與大力倡導(dǎo)，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)得到了快速發(fā)展，在電氣系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了廣泛地應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理，必須不斷完善電氣系統(tǒng)，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與電氣技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，這也是我國電氣技術(shù)發(fā)展的有效措施。

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