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电力电子技术及其应用

时间:2023-10-11 10:17:33

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电力电子技术及其应用

第1篇

关键词:电力电子技术;电气控制;应用

一、电力电子技术在电气控制中的重要意义

当前,随着经济水平的不断提高,人们在日常生活与社会工作生产经营的过程中对于电力的需求在不断增加,电力系统的稳定安全为现代民生及市场经济发展有着重要的意义,而电力电子技术能够有效的满足这一电力需求,其分布在电力系统的各个环节中,能够细致深入的对其做好把控,当前在电力控制运用电力电子技术的过程中,其的本质是通过利用计算机和自动控制技术,并立足于此,实现对电能间的相互转换,在保障电气系统工作效率的基础上,还有效提升了电气系统的自控能力,从而不断提升服务的优质性与高效性,有效推动电力行业的长远持续发展,具体来看,其主要体现在以下两个方面:

首先,电力电子技术的实际运用能够有效提升电气系统的智能化水平,与此同时,电力电子器件在不断的研发与实验过程中也逐渐朝着多样化发展,其的智能化与自动化在很大程度上促进了电子技术的优化完善,从而为电气系统的智能化发展奠定了坚实的基础[1。

另一方面,电力电子技术在运用过程中,其具有一定的大功率特征,在其的推动下,有效改善了电系系统的工作效率,进一步提升了电能转换效率,在确保电气系统能够满足群众实际的电力需求的基础上,还在很大程度上改善了资源浪费的问题,有效提升了电力行业的经济效益与社会效益。

二、电力电子技术在电气控制中的实际运用

(一)软开关装置应用

随着电力电子技术的日益成熟与推广应用,电路信息处理水平也在不断提升,电气控制水平也在其的推动下得以改善,电力电子技术的实际优势得以充分发挥,有效的满足了控制性与兼容性的实际需求,基于此,电力企业要是重视对于电力装置的更新优化,从而结合自身实际情况,尽可能提升装置设备的智能化发展,为电气控制工作提供更强有力的支持,电气控制开关是电气控制中的一项重要工作,传统的电气控制开关不仅容易遭受电磁的侵扰,还会造成较大的能源消耗,电子技术的对于软开关控制装置的应用,能够有效改善这一状况,并合理针对噪音以及损耗问题进行控制,将电气控制中的各个电路进行重组,提升电力系统的稳定性。

(二)高压直流输电技术

对于电能的输出工作而言,其往往采用交流电压的方式,究其原因,是因为受到电能运输距离以及技术等相关因素的局限,但在采用交流电压进行电能输出的过程中,会导致较长的运输距离产生较大的电能消耗,并且难以实现对电能的有效控制,基于此,现阶段就可以采用高压直流输电技术实现对这一情况的改善,由此借助换流站的实际价值,从而实现交流电压向直流电压的转化,有效的推动电能运输工作的顺利开展,并在此基础上,借助多种电气设备,尽可能的降低运输过程中的能耗[2]。

(三)Pwm控制技术

在实际开展的电气控制过程中,对于脉冲的宽度实现调整改变,并在得到相应波形之后实现对第电力系统的调节目标可以通过PWM控制技术来落实,就目前掌握的情况来看,PWM控制技术是相对来说较为成熟的一种控制手段,其立足于面积等效理论基础上,已经得到了越来越多人的认同及运用,在其一系列优势的推动下,能够实现除电力系统中直流脉宽调整之外,能够充分发挥自身的运用价值,实现对于交变电流的控制。

(四)智能无功补偿装置

现存的电力系统中无功功率方面的问题,其主要包括两种类型,即容性无功以及感性无功,对于传统的无功补偿装置来说,其本身存在一系列弊端,从而导致无法保障电气系统的稳定性,而相较于这一装置,智能无功补偿装置,显然具有更高的应用优势,其能够在很大程度上实现对于谐波的一种,从而避免出现谐振的情况,有效提升了装置的稳定性,并且在职能无功补偿装置实际的运行过程中,其能够根据实际情况以及无功补偿需求实现感性无功以及容性无功之间的切换,有效优化控制系统,与此同时,若此过程中无人监管,还能够有效的针对无功率变化情况实现自动追踪处理,以此进一步提升了补偿的准确性,另一方面,在远距离电能输送的过程中,其也会相应产生无功功率,而智能无功补偿装置能够有效的抵消这一状态,从而为电能输送的质量以及品质提供支持与保障。

(五)有源滤波器

第2篇

【关键词】电气自动化技术;应用;发展趋势

1 电气自动化的概述

作为一门电子信息领域内的新兴的学科,电气自动化已深入人们的社会生活中,成为人类生活必不可少的一部分。电气自动化技术基本发展到一个很纯熟的阶段,不仅与社会生产紧密相关,其发展速度也相当惊人,在高新技术产业中拥有非常关键的地位,在高新技术应用中发挥极大的作用。从如今形式来看,电气自动化不再拘束于像电气工程和自动化这样的传统领域,电气自动化也开始向开关设计、宇航飞机等新型领域延伸。电气自动化主要包括电子技术、微电子技术和智能化技术。

2 电力企业电气自动化技术的应用分析

2.1 电力企业相关的电气自动化应用分析

电力系统作为一种关键动力,唯有不停止的运行才能保证人们日常生活以及社会生产的正常运转。因此为了保障电力系统正常高效的运行的,电力企业需加大对电气自动化新技术的运用,也只有电气自动化技术最为有效了。一开始,电气自动化技术是用于进行监控供电系统的数据, 现在,电气自动化技术在电力企业中逐渐获得了更为广泛的运用。

2.2 电力企业电气自动化技术工作流程分析

通过计算机系统不断地向周围发送电子信号的同时将电子计算机系统安装在电力系统内部的调控中心,在周围的电厂安装信息接收、反馈装置与监视装置,使之形成最基本的网络覆盖体。由已安装的中心计算机来对其他计算机分别进行调控或整体调控, 由计算机对应的模块来进行监控信息的接收、指令的及信息数据的处理。并在此基础上,实现对各个部件的优化控制, 通过每部计算机间的信息教诲, 远程终端操控来实现各类控制软件的自动化应用[2]。上述为电力企业电气自动化技术最基本的工作流程为。电力系统自动化控制采取分层控制法,就是在分支的每个组织间,根据各自的功能来划定范围,进行内容的分担及工作协调, 在最大限度上保障控制系统的可行性与稳定性。

3 电力企业电气自动化技术的应用现状

3.1 电气自动化技术在电网调度中的应用

电网调动技术是计算机技术在电力企业应用的信息收集工作,并实现对国家区域、省、地、县不同级别的电网的自主调动,有了它,国家的整体电位设备都被结合在一起,是国家电力系统工作中的有效监控力量。现代电网调度控制系统自动化都以计算机技术为核心。在电网调度系统中,借助信息技术及计算机技术实现了对实时信息的收集、计算、与分析。目前电网自动化调度大多是通过对电网运行状态的监控来实现的,通过自动控制技术,针对相关的电网进行实时监控,可保障电网的正常运行,满足用电质量与用电需求。与此同时,对电网实行安全运转的监控时, 可通过自动化技术实现节能减耗,提高供电效率。

3.2 电气自动化技术在配电网络中的应用

计算机同样在配电系统当中发挥着重要的作用, 主要体现在电网改造与建设的技术上。随着电网技术的更新与发展,配电系统的网络化程度得到有效提升, 从而实现了配电主站、子站、光纤终端的三层结构,实现了通信信号的快速传输,自动化系统的性能也更加完善。智能电网技术是计算机技术中较为典型的技术。它在供变电和输配电中都得到了广泛的应用,是实现智能化配电的关键部分。

我国配电自动化的发展尚处于起步阶段, 缺乏完善性的一次网架使得配网自动化发展缺乏相应的硬件支持,因此, 在未来的工作中我们在启动一级区域配电自动化项目的同时, 同时注重县级配网自动化项目的发展,加强相应硬件建设,制定统一的行业标准,规范市场自动化发展。在未来的数年,我坚信电力系统将持续的向着绿色、智能、安全化的方向发展。

3.3 电气自动化技术在变电系统中的应用

变电系统的自动化技术主要是通过通信技术、信号处理技术、计算机计算功能等来对二次设备实施监控、测量,通过二次组合将相应的功能进行组合与优化, 构建集测量、监视、协调为一体的综合系统。

3.4 电力系统中变电站与电力调动自动化技术的应用

电力调度自动化是当前电力系统自动化发展最为迅速的一个方面, 电力调度自动化技术可对电力系统中的各项运行数据进行实时收集,保障电力调度的安全、稳定运转,提高电力系统的工作效率,并为电力市场提供参考依据,是电力系统自动化的核心技术, 对维护整个系统的稳定具有重要的作用。变电站是目前电力系统中能源消耗最大的单位, 完善对变电站自动化技术的应用, 可在最大限度上将控制、运行、维护的成本降至最低,实现经济效益的提升,保障供电能源本身的质量。

3.5 PLC 技术

PLC 技术擅长于数据的采集、分析、整合以及转换、传递方面,以及对信息总线进行通信连接两项功能,实现对电力系统工作的顺序控制,可以实现对数字量与模拟量之间的D/A、A/D 转换,从而实现对某些柔性操作的智能化控制,通过对电力系统中的单独模块信息进行控制,,极大地推动了电力系统相关生产过程的协调化。其特有的模拟闭环控制,有效地调节了电力系统各环路的工作状态。其在电力系统中的应用实现了对电力系统工作指令的自动编程和信息的记录和运算,降低了电力系统运行中的耗能状态,使得电力系统运行更加灵活。该技术是继电接触控制技术和计算机技术结合的产物。

3.6 综合自动化技术

综合自动化系统外部电缆设计变配电站综合自动化系统的外电缆设计非常简单,当今时代,失去电力系统的支持,许多行业将陷入瘫痪的境地。电力的广泛使用对电力系统的安全性和自动化程度都提出了高的要求。电气自动化相关技术是电力系统智能化的重要组成部分,能代替人力做到更精确的系统运行故障分析,使得电力系统的运行更加高效准确。变压电站综合自动化系统的选用一定要科学、合理,为电力系统的自动化设计提供精确的数据,实现了电力服务的智能化,使用电气化驱动技术,可以在更大程度上实现暂时状态和稳定状态的同步存在,这使得同步实验成为了可能。在这种仿真的环境中,工作人员可以进行更多的电力装置测试,有助于帮助科研人员建立起一个混合型的实时仿真实验室。

4 现阶段电气自动化技术应用的研究方向及发展前景

随着我国经济的上升,人民的生活水平的不断提高,越来越多的电气产品被应用到实际生活当中,为了能够保证居民生活用电的稳定性,缓解电力企业的供电能力的压力,电力企业不断的引进新的科学技术从而使电力企业的供电能力得到了提高,减缓了当前企业用电大的负担。现阶段电气自动化技术的突出作用是在加强电力企业的经济收益,也保证了电力企业正常运营的可靠性的同时节省了电力企业的运营成本。新的电气自动化技术对现代化的计算机技术实现更高程度的应用,使得电气自动化技术在电力系统中的应用体现出一种普及化的状态, IED电力自动化是最具代表性的技术。电气自动化技术主要功能有:抑制调整电机组的电力频率和电流峰值,控制其它项操控平台,充分的发挥发电机组的正常发电功能。只有电气自动化装置的稳定性工作,才能保障国家电力的正常输送。电气自动化技术正朝着国际标准的方向发展。

4.1 对电力系统智能保护和综合自动化技术开展的研究

智能保护将国内外最新的人工智能、综合自动控制理论、模糊理论、网络通信、自适应理论、微机新技术等应用于新型装置中,加强了新型继电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。我国对智能保护和综合自动化技术的相关原理展开了大量研究,使得保护装置更加智能化,极大地提高了电力系统的可靠性和安全性。分层式综合自动化装置在中国研究者经过多年努力所研制成功后,突破了传统装置的限制,极大地拓宽了综合自动化装置的应用范围,能够广泛应用于各种电压等级的电力企业。

4.2 对电力系统配电网电气自动化技术开展的研究

我国已经对电力系统配电网电气自动化技术开展了大量的研究,像在配网模型、信息配网一体化、高级应用软件、中低压网络数字等方面都有很大的突破。其中,为了使用最新最先进的国际标准公共信息模型,高级应用软件将配电网的实际情况和输电网的理论算法结合在一起,利用人工智能灰色神经元算法对负荷进行预测,利用配网递归虚拟流算法对潮流进行计算,这极大地提高了计算结果的速度、准确性和可靠性。解决了数字信号处理技衰减等难题,提高了信号的理速度和准确度。

4.3 对电力企业自动化实时仿真技术开展的研究

在对电力企业自动化实时仿真技术的深入的研究中得出电力系统自动化实时仿真系统对电力系统的暂态和稳态进行试验的基础上还能够联合多种控制装置形成一个闭环系统。电力系统实时仿真建模和负荷动态特性建模是重点研究对象。同时汲取国外先进的技术,吸取经验将电力系统数字模拟实时仿真系统引入到国内,在国内也构建了相应的实验室。

5 促进电力企业中电气自动化技术发展的建议

5.1 提高技术人员的综合素质

广大研发人员是电气自动化能否继续取得技术层面上的飞跃的决定性因素,电气自动化技术的不断发展对技术人员的要求也更高。所以,为了更有效地对电气自动化的设备进行改进、创新和发展,负责电气自动化研发的各科研院必须对设备控管员工进行专业的培训教育,确保电气自动化技术的装配与设计工作顺利进行。

5.2 完善系统建设和开发平台

为了更直接地确保项目周期内的每一个步骤以及每个环节的顺利开展,电气自动化技术在发展中离不开统一化的开放平台。因此,必须开发出一个最为恰当的维护和运行的平台,使其满足电气自动化技术的阶段性特征以及广大用户的实际需求。

6 结束语

综上所述,电气自动化技术推动了电力企业的发展,在电力企业中起到关键性作用。当然,电力企业的运行的效率与服务的质量与电气自动化技术的支持直接挂钩。社会的不断发展,科学技术的不断进步也促使电力企业对于电气自动化技术的要求也逐步提高。相信未来的若干年中电气自动化技术领域将充满活力,在新科技领域中长盛不衰。

参考文献:

[1]郑建农,电力系统自动化技术的探讨与分析[G],城市建设理论研究,2012,(36).

第3篇

关键词:电气自动化技术;电力工程;技术应用

1概述

电气管理越来越重要,随着用电量的增加,需要管理精细化,才能稳定用电市场,维护用户利益,电气管理项目繁多,任务艰巨,单纯依靠人力不可能完成管理任务,就需要不断创新,引进智能化、自动化技术,才能实现管理科学化系统化。电气自动化管理越来越受到重视。电气管理主要是集合了信息处理技术、网络通信技术及现代电子技术内容,通过协调一体的配合,完成电能管理,电气自动化管理是一门现代化的综合技术,越来越多的应用到各项管理工作中。通过电力电气自动化流程控制,取代了传统意义上的电气系统手工操作程序,使电力控制更加有效,监测更加精准,推动了电力系统高效运行,保证了电力系统安全稳定运行。

2电气自动化技术对电力工程的重要作用

电力自动化技术作为现代化技术,在电力工程建设中均起到重要的作用,主要表现如下:2.1全面提升技术运用能力保证电力设备运行时更加高效、经济和安全,实现优质供电能力。能够从根本上提升电力体系自动化水平,电气自动化技术自身隶属先进科学技术,在电力运用过程中,主要是电力设备和技术升级,当然也可以提升电力项目网络化管理控制能力,促进了电气自动化技术水平的不断创新与提升。2.2满足安全要求自动化技术运用到电力项目中,具备良好的优势,特别是与计算机联合使用,确保了设备运行的安全,要想对设备进行维护与保养,只需通过电脑操作便可以达到维护要求。工作人员联系相关数值,依托电脑运行来实现对有关设施运行养护,使生产故障不断降低,维护好人身安全,保证了用电供电稳定性。2.3保证了电气系统的稳定运行电力系统运行中产生大量的数据,需要对各类数据及时进行整理与分析处理,提前预知系统问题,有效解决,解决运行稳定性的问题,可以显著提升管理成效,顺应电气自动化运用需求,电力设备和技术管控均需进行不断的持续改进,不断提升流程再造能力。

3电气自动化技术具体应用

电气自动化技术较为复杂,其应用较为广泛,需要根据不同的工程需要,选择不同的技术配合,只有这样,才能发挥最大效用,保证电气运行稳定安全。3.1自动化补偿技术应用在电力工程中,低压无功补偿技术是相对传统的补偿技术,主要是通过采集三项电容器和单一信号的方式进行补偿。但是这种传统补偿方式有一定的问题,特别是在对单相负荷用户进行补偿时,极容易出现三相负荷不平衡,导致欠补或过补问题,如果不加以解决,就会形成恶性循环,造成运行不稳定。而通过自动化补偿技术的实施,能够有效解决上述问题,将动态补偿与固定补偿相结合、将分相补偿与三相共补结合、将快速补偿与稳态补偿相结合,不断调整并能够适应负荷的变化,大大提高补偿精度,使运行更加稳定可靠。3.2现场总线技术在电力工程中的应用现场总线技术应用较为普遍,其兴起于20世纪80年代末、90年代初,这类技术的兴起与推广,在国际市场范围较广,是较为现代的电气自动化技术之一。通过现场总线技术的良好应用,可能把智能仪器仪表、控制器及电力执行系统有效进行连接,形成一个有机的整体,各部件能够相互配合,完成整体活动,使现场各控制设备能够保持交流与传递,实现信息间的流通,从而确定了电力工程系统的数字通信模式。现场总线技术是应用范围非常广泛的技术,具有运行安全、操作简单、维护方便的特点,整体优势非常明显,能够对电力工程系统主变器用电总量进行实时有效搜集,通过搜集得到相应数据,快速整理并汇总,及时将数据汇集到主控电脑内,然后启动计算系统,按通用格式形成数学计算模型,对所收集到的数据信息做最后的计算和判断,形成一系列可用信息资讯,向电力工程相关控制设备快速传递,得到维护指令后,对设备进行评估与修复,有效提高了系统维护效率,从根本上防止总电量过高造成电力系统短路、崩溃等现象,实现电力工程系统整体安全可靠的运行。通过现场总线技术应用,还能够极大的方便电力工程系统控制,实现系统分散管理的目的,依然是通过计算机实现对电力工程系统各部分相关控制数据的监控和搜集,保持随时连接、实时监控,对发现的问题快速实行反馈,并形成解决方案。现场总线技术导入和导出的数据,不仅能够提高安全性,更能对信息进行共享利用,使数据应用范围不断扩大,有效保证了系统维护与更新,为电力工程建设提供强有力的技术支持。3.3主动对象数据库技术在电力工程中的应用主动对象数据库技术应用较为广泛,是电力工程自动化技术的主要内容。电力工程数据非常重要,其统计、管理、共享和使用需要不断创新。主动对象数据库中的应用,需要面向对象提前设立出一个符合实际的条件,就是说,一定要在一个具体的时间内、设定条件下,而出现的一个事件、最后执行的行为是什么,通过一系列的反馈与评估,实现对数据自动化处理的结果。通过快速、简单、高效的处理过程,对事件进行最后评定。整个电网应用的均是主动对象数据库技术,这类技术涉及范围面大,对整个电网信息实现综合统计,设置条件信息包括面宽,也就是当电网在运行的时候,运行信息在一定的条件下,满足触发条件,执行了某个行为,这就从根本上解决了人力操作不精准的问题,大大提高了准确度,有效缓解了迟滞、缓慢的问题。3.4光互连技术在电力工程中的应用光互连技术组成部分较为复杂,按常规划分,可将光互连技术分为自由空间光互连技术、光纤互连技术和波导光互连技术等多种类型。光互连技术有着较好的优势,能够在使用过程中,全面达到抗干扰效果,能力大大得到提高,同时,也可以在较短反应时间内提供强大的带宽,这种技术被广泛应用,与其强大的优势是分不开的,在电气工程系统中实现普遍与推广。通过采用光互连技术,可以在根本上解决数据收集的问题,实现信息数据有效采集、对系统实时监控及相关数据快速精准分析等,对计算结果实现应用,也就是说,可以通过人机界面实现对系统的便利操作,实现网络系统重组,表现出实际、灵活、高效的状态。3.5变电站及配电自动化技术在电力工程中的应用变电站自动化技术包括的内容较为广泛,主要是指电子技术、网络技术、信息处置技术、电脑技术和现代通讯技术等。通过各种技术的合成与统一,形成综合型技术能力,使变电站二次设施实现整合设计、降低无谓消耗、减小变配电工作量、提升运行安全等。电力系统不断发展,未来的发展过程中,能够更加完善,使配电管理系统更加科学简便,建立起实用的网络基础平台,从而实现110kV以下配电系统自动管理,满足电力系统自动化需求,优化电气设备的保护,与此、自我调整。

4结束语

综上所述,电力工程关系着国计民生,是经济建设与社会发展的基础,只有不断总结经验,完善技术能力,才能有效做好技术布局,改善工作环境,切实保证运行整体安全。

参考文献

[1]沈广利.浅谈电气自动化在电气工程中的融合运用[J].黑龙江科学,2013(10):68-69.

第4篇

关键词:电力电子技术;变压器;应用

新世纪电力电子技术不断提升,尤其是微电子技术的革新,使得电力电子技术的世界日新月异,带动许多关键技术引领尖端科学技术的潮流。电力电子技术发展迅猛,应用能力广泛,与其他学科的交叉应用性强,是目前颇具焦点性的一个专业领域。

通过半导体器件、计算机科技、电路科技、控制智能科技等等平台构成电力电子技术,通过将近五十年时间的发展,其已经不断融入生活、工作的方方面面,在新世纪中伴随电力电子技术新的理论、实践应用发展,成为了关键性的技术。目前,电力电子技术相关的研究,在国际上仍处于较为初级的阶段,虽然为我们带来了巨大的便利,但其仍有许许多多方面的理论和实际应用有待人们的开发与研究,相信在不久的将来,电力电子技术将成为我们生活中不可或缺的一部分。

本文基于电力电子技术在变压器中的应用,通过其相关的理论与原理的阐述,设计电力电子变压器的仿真,致力于提升电力质量,实现电力电子变压器的优越性。

1 相关定义与原理

1.1 电力电子变压器定义

电力电子变压器,又叫做固态、柔性变压器,通过对目前在用的电力电子变压器进行结构研究,可以阐述为电力电子变压器是一种将带有电力特性的能量向另一种带有电力特性的能量进行转变的设备,而上述的两种能量具有不同的频率、相位等等特征。

1.2 电力电子变压器原理

电力电子变压器通过两种不同的功率变换器实现变频,属于交-交式的转化。它的工作原理主要是将一种电压,经过一定的转换器,变换为另一种交流的电压,利用高频电压进行耦合,经变换器转换为所需电压。其可以利用增强变压器的功率实现体积的缩小。运用目前的电力电子技术以及合理的工作技术,实现高频交流电的"制造",再利用电压器进行电压的交互,实现工频交流电的"制造",减少、减轻变压器的体积,如此往返,即为电力电子变压器的工作原理。

当前,因在用的基本所有电力系统相关器件,耐压性与输电系统方面都比较薄弱,因此电力电子变压器需要在配电领域进行一定的技术开发,相较于常规的电力变压器,配电系统的变压器其电源两侧的绕组将固定为一次侧,与高频电压器的绕组将固定为二次侧,它们之间由高频变压器作为载体进行联结,详见图1。

图1 配电用电力电子变压器基本原理

2 电力电子变压器电路类型分析

2.1 斩控式电力电子变压器

1995年,美国电科院首先研制出了电力电子变压器的斩控式样机,它选取了BUCK结构的电路,其简单实用,易于调节变压,但缺点是控制性不强,并不含有变频的功能,还不能进行电气隔离,以及无法对输入的电流与功率进行相关的抑制作用,所以,该斩控式电力电子变压器无法在输配电工作中发挥交大的作用。

2.2 交-交-交变换电力电子变压器

M・Kang(美国德州大学)在1999年,研制出一种新型交-交-交变换电力电子变压器,其由初、次两级功率进行交互变频变压器组成,通过两种功率的转换,连接功率器件,实现双向流动电能的作用。其优势为传送容量增加,体积相对小,缺点为相关器件繁复,结构复杂。

2.3 反激式电力电子变压器

反激式电力电子变压器结构简洁,装置器件较少,避免了较多的中介环节,因此比前面两种变压器结构有更大的进步。其优势为相关器件少,电感与电容组成电路,简化了电能质量不足的缺陷。但其开关反应能力偏大,很难在高电压环境下使用,还容易因漏感产生交稿的尖峰电压,对电压应力造成较大的压力,因此电磁相关的干扰颇为明显。

3 电力电子变技术在变压器中的仿真应用

3.1 电力电子变压器在改善电能质量中的应用

电能质量在国际上的基本既定为:运用电力相关设施设备无法进入工作,以及使得其出现问题的电流、电压或者频率等等误差,其基本内容以电压波动与闪变、频率偏移及短时供电中断等等内容为主,其次还有电压的偏差、电流波形的畸变以及三相电压不平衡等等问题,本文主要以前面两种为主要仿真目标进行研究。说明其常规变化与故障隔离等等作用,对电能质量进行一定的改善。

3.1.1 电压波动与闪变

在电压波动与闪变的问题中,由于电力系统的母线出现非整数倍的影响,假设PET一次侧的母线频率是10Hz,幅值为10%左右的和谐波,使得母线电压有异常的波动,具体的仿真结果图如图2所表示。

(1)PET输入相电压 (2)PET输出相电压

图2母线电压波动时的仿真结果

从图2可见,由于实验中有一定的间谐波影响,使得PET一次侧的母线电压有较大明显的波幅,而另外的二次侧电压未受到一定的影响,还是可以对负荷提供有效的供电,对母线电压闪变有交大的影响。

3.1.2 电压跌落及供电中断

本文所实验的仿真条件为0.2s(10周波)的持续时间,额定值为40%的跌幅,时间为0.3s-0.5s左右的跌落时间,电网电压跌落供电中断的特定问题。按照美国电力研究协会的报告指出,电压跌落幅值一般小于40%,具体的实验仿真图详见图3,在电网电压出现跌落的间隙,PET的相关数值仍然保持较为未定的状态,也就是其输出电压并未受到影响,保证一定的输出。

(1)PET输入相电压 (2)PET输出相电压

图3 电网电压跌落时仿真结果

根据上述的仿真实验图可得,电力电子不进可以操作电压器的转换与系统的隔离等等功能,还能对电能质量起到良好的控制作用。如图3(1)中显示,电网电压即使出现一定的闪变、不对称或者跌落,二次侧的输出电压仍然保持相对稳定的状态,进行可靠的供电功能。

3.2 电力电子变压器进行微电网孤岛应用研究

从上述的研究可得,如电压短时供电不足,或者出现一定的跌落,电力电子变压器的输出仍然处于稳定的状态,对于点电能的质量也能给予满足。通过对电能质量的影响研究,发现频率偏差,将大幅度的影响电能的质量,尤其是电网中出现可再生能源的时候。

近年来,我国对于可再生能源的重视可见一斑,不断的有新的可再生能源进入电网中,另外微电网、发电等科研技术广泛的得到发展,其在电网出现故障以及电能的质量无法达到用电需求的期间,能够运用孤岛方案,持续不间断的功能,对供电的安全性和可靠性提供了很大的保证,基本微电网结构图见图4。

图4 微电网的基本结构

由于微电网的容量不大,功率波动性大,使得其频率的控制偏繁复,尤其是主网和微电网分开以后,其功率的波动性就很大,稳定性不强,对于频率要求高、敏感性强的功能负荷带来比较严重的影响。

通过对可再生能源的研究,主要的一种能源即为风能,通过风能发电,在可再生能源的比例占据越来越高的比重。其中,风力发电机有风能和风机相关理论、异步发电机的参数以及电路设计等等问题,风力发电主要包含了双馈感应发电机、 普通异步发电机以及多极同步电机等等。

作为一种新型的、智能型的变压器,电力电子变压器运用相关器件以及高频交流变压器进行交互,充分展示了不同于传统型的电力变压器的工作效用和功能,最大限度的保持了下述三种优势:(1)给予较为稳定、安全的二次侧输出电压,不受负荷的影响,输出电压可控性强,稳定性强;(2)如一次侧电压有一定的故障、电压跌落、闪动、暂停等问题,也不会受太大的影响,恒定性强,保障性强;(3)不断吸收、发出武功,使得无功率处于电网中有较小的线损,降低成本。

时代不断进步,社会不断发展,不同的、新型的变压器层出不穷,要使得电能质量有一定的保障、电的负荷得到保障,尤其的配电系统的质量保障,是目前变压器相关研究中最为重要的问题。电力电子变压器在上述问题中均能得到较好的体现,解决了许多以前存在的问题,通过无功补偿、APF等等功能进行电能质量的调节。相信不久的将来,电力电子变压器将更加良好的运用于配电系统中,这将在很大程度上帮助调节电能质量,降低相关费用,取得良好的收益。

参考文献

[1]王忠勇.电力电子变压器多指标非线性控制研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2011,35(5): 1072-1076.

[2]曹解围,毛承雄,陆继明,范澍.电力电子变压器在改善电力系统动态特性中的应用[J].电力自动化设备,2005, 25(4): 65-68.

[3]顾和荣,杨子龙,邬伟扬.并网逆变器输出电流滞环跟踪控制技术研究[J].中国电机工程学报,2006,26(9): 108-112.

第5篇

【关键词】电气自动化;热电(火力发电);运用;创新

1.电气自动化技术的优点

电气自动化技术主要是针对电能、电力设备、电力技术等3个方面实施改革更新,创造出一种全新的运行模式服务于电力行业。在计算机技术、电子技术、信息技术等逐渐融为一体的趋势中,电气自动化技术的运用变得更加泛。在热电(火力发电)过程中引进电气自动化技术的优势表现为:

①提升效率。马钢股份公司热电厂每年向公司输送大量的电能,电力行业是我国社会现代化生产的基础条件。受早期社会技术条件的限制而影响了热电厂生产效率的提升,每年企业生产电能耗损15%-30%左右。引进自动化生产技术后,电力生产效率显著改善,使得电能生产量不断增多。

②降低成本。煤、石油等原始材料是热电(火力发电)的主要燃料,电能生产技术水平的落后会使得燃料消耗量增加,提高了热电的成本投资。对热电引进自动化技术后可保证各种燃料的充分燃烧,让原始燃料的价值得到充分运用。在实际电能生产中能显著降低成本投入而增加经济效益。

③技术革新。电气自动化技术根本上是各类技术的融合体,包括:计算机、电子信息、电气控制等多方面实用技术。把这一技术贯穿到热电(火力发电)生产中,将推动热电(火力发电)行业技术的革新,给发电作业人员的工作带来很大的方便。同时,经过一段时间的运用后也会促进热电技术的改革。

④优化资源。工业电能生产需投入各方面的资源,如:电力设备、燃烧原料、作业人员等,这些因素对电能产量的提升都有很大的影响。电气自动化技术运用之后能协调好各项资源,通过人机操作模式降低生产人员的工作难度。另外,在自动化生产模式中也可及时发现系统故障以及时处理。

⑤整合模式。自动化技术带来的是一体化操作,热电厂将摆脱传统的生产作业方式而实现人机操控的新局面。使用各项自动化模式后,电力企业的生产将成为融合电子、信息、计算机等先进科技的组合,可从多个方面促进热电(火力发电)方案的更新,实现了电能产量的增多以带动生产效益。

2.电气自动化技术在火力发电中的必要性

一般来说,传统的热电(火力发电)厂中的集散控制系统(DCS)主要是侧重于对机、炉系统的简单控制,而电气系统的保护与安全装置都可以基本实现独立运行,诸如厂用电源切换装置(ATS)和自动励磁调节装置(AVR)等都与集散控制系统(DCS)之间的信息互访和交换量有限,对整个电气自动化系统的反映信息量相对较少,也导致电气系统的操作人员所关注的测量、参数等信息都无法在集散控制系统(DCS)中得到有效反映,这也就对电气系统的操作人员运行系统造成了一定程度地不便,无法实现轻松、快捷、简便的系统操作,非常不利于其对热电厂的事故进行及时地分析与解决。因此,为了提高热电(火力发电)厂中电气系统的自动化水平,就必须改变传统电气系统控制中对变送器和控制电缆大量安装的情况,转变过去硬接线一对一采集电气信号的形式为现场总线技术和智能设备的结合形式,建立热电厂的电气系统通信网络,充分利用其联网信息多样化和全面化的优势,进行电气系统深层次的相关数据挖掘,实现热电(火力发电)厂中电气系统的自动化,提高整个热电(火力发电)厂电气自动化系统的运行和管理水平,这对于热电(火力发电)厂的长远发展发挥着至关重要的作用。

3.创新电气自动化技术在火力发电中的系统配置

电气自动化技术在热电(火力发电)中的系统配置主要可以分为以下三种形式:I/O集中监控方式、远程智能I/O方式和现场总线控制系统(FCS)方式。

3.1I/O集中监控方式。I/O集中方式。是将电气的各馈线在现场设置现场设备I/O接口,通过硬接线电缆与集控室DCSI/O通道相连,经A/D处理后进人DCS组态,实现DCS对全厂电气没备的监控。这种监控方式优点是速度对应快、运行维护好、监控站的防护等级低,从而使DCS的造价下降,但由于电气设备全部进入DCS监控,随着监控对象的大量增加使DCS主机冗余的下降,电缆数量巨大,控制楼面积大,长距离电缆引进的干扰可能影响DCS的可靠性。

3.2远程智能I/O方式。远程智能I/O方式是在数据采集较集中月一离控制室较远的现场设立远程I/O采集柜(即现场A/D转换机柜),现场设备I/O信号通过硬接线电缆与加采集柜相连,加采集柜与控制室DCS控制器主机柜通过光纤或双绞线。远程I/O具有节省大量电缆、节省安装费用、节省控制楼面积、可靠性高等优点智能化远程I/O还可完成数据处理、自检、自校正等功能。但I/O卡件、模拟量卡件及电量变送器还是不能减少。

3.3现场总线控制系统方式。现场总线是当今3C技术,即通信、计算机、控制技术发展的结合,是信息技术、网络技术发展到控制领域和现场的体现。现场总线废弃了DCS的控制站及其输人/输出单元,从根本上改变了DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系,通过将控制功能高度分散到现场设备这一途径,实现了彻底的分散控制。

4.创新电气自动化技术在热电(火力发电)中的应用

4.1统一单元炉机组。创新电气自动化技术在热电(火力发电)中的应用,实现由机、电控制一体化向热电厂机、炉、电一体化的单元制运行监控方式转化。这样,热电厂中集散控制系统(DCS)可以通过机、炉、电单元制的运行方式对整个火电机组的所有运行参数和状态信息进行汇总和分析,最大限度地挖掘火电机组潜力,并发挥其自身特有的控制功能,最大限度地缩小控制室,实现对监控系统的简化,也就能够最大可能地降低成本造价;同时,统一单元炉机组也便于火力发电中热电厂信息管理系统(MIS)的信息采集,从而加强火电电网的统一运行和管理,完成中调AGC的相关指令和要求,提高电网的工作效率,使其保持在最经济和最佳的运行状态。因此,统一单元炉机组有利于提高火电机组的监控水平和自动化水平。

4.2创新控制保护手段。一般来说,在传统的热电(火力发电)中所采用的系统控制和保护手段为报警和连锁,仅仅只能实现超限报警以及联锁跳机的波动性控制和保护。而通过创新电气自动化技术,可以通过采用计算机的控制保护技术,实现对电气自动化系统的运营检测和故障诊断等,从而提前发现火电设备的系统隐患,并改变控制和保护策略,采取诸如系统冗余等一些主动性控制和保护措施,对系统故障的范围进行自动控制,防患于未然,保证电气自动化系统能够继续保持运行状态。另外,也可以使实现电气自动化系统设备从预防维护的被动和事故后维修转化为预防维护的预知和设备维修的同时进行。

5.结语

热电(火力发电)厂的电气自动化运用,能提高火力发电系统管理的自动化和管理水平。自动化系统通过计算机、保护、测量、分层分布控制和通信技术,对热电(火力发电)厂的电力系统的运行进行保护、控制和故障处理,这无疑是一项综合性的管理系统。充分利用电气系统联网后信息全面的优势,成功实现电气自动化的使用,完成较为复杂的电气运行管理工作。

第6篇

[关键词] 数字电视机顶盒原理应用

有线广播电视网正在向数字化、网络化、产品化方向发展,最终建成为宽带综合信息网。依托有线广播电视网提供综合信息业务的关键设备是用户终端设备数字机顶盒,数字机顶盒可把数字电视信号转换成模拟电视机能够接收的PAL / NTSC信号,也可增添支持视频点播(VOD)、Internet浏览、播放DVD、可视电话等多媒体功能及加扰、解密、放大等功能,与普通的模拟电视机组合便构成完整的数字电视接收机,市场发展前景广阔。下面介绍数字电视机顶盒的基本原理及其应用。

一、数字电视机顶盒的基本原理

图数字电视广播接收解码示意图

数字电视机顶盒的基本功能是接收数字电视广播节目,如图所示。调谐模块接收射频信号并下行变频为中频信号,然后进行A / D转换为数字信号,再送人QAM解调模块进行QAM解调,输出MPEG传输流的串行或并行数据。解复用模块接收MPEG传输流,从中分离出一个节目的PES数据,包括视频PES、音频PES以及数据PES。解复用模块中包含一个解扰引擎,可在传输流层和PES层对加扰的数据进行解扰,其输出是已解扰的PES。视频PES送入视频解码模块,取出MPEG视频数据,并对MPEG视频数据进行解码,然后输出到PAL/NTSC编码器,编码成模拟电视信号,再经视频输出电路输出。音频PES送人音频解码模块,取出MPEG音频数据,并对MPEG音频数据进行解码,输出PCM音频数据到PCM解码器,PCM解码器输出立体声模拟音频信号,经音频输出电路输出。

数字电视机顶盒的技术含量很高,集中反映了计算机、数字压缩编码、加解扰算法、加解密算法、通信技术和网络技术的发展水平,其核心技术包括硬件技术和软件技术两个部分。

1.机顶盒硬件技术

硬件技术包含有:信道解调、信源解码、大规模集成芯片、上行数据调制编码、嵌入式系统技术以及信号处理技术和有条件接收技术。分别概述如下:

(1)信道解调技术。国际、国内标准对各种数字电视标准的调制方式均有规定,如有线网络中传输数字电视及增值业务采用QAM调制方式,其中16QAM、32QAM、64QAM必选,128QAM和256QAM可选。由于有线网络信道质量好,只用RS编码作为纠错编码。

(2)信源解码技术。当模拟信号数字化后信息量倍增,必须采用相应的数据压缩标准加以处理,数字电视采用MPEG―2视频压缩标准以适应多种清晰度图像质量要求。音频则采用AC―3和MPEG―2两种标准。总而言之,信源解码器必须适应不同编码要求,能正确还原音频、视频数据。

(3)大规模集成芯片技术。为实现实时的解复用和数据信息处理,机顶盒必须将CPU内核与MPEG―2传输流解复用器、DVB通用解扰器、MPEG音视频解码器、PAL/NTSC编码器集成于一体,形成大规模专用集成芯片。

(4)上行数据调制编码技术。为开展交互式应用,需要考虑上行数据的调制编码间题。目前普遍采用三种方式,即采用电话线传送上行数据、以以太网卡传送上行数据和通过有线网络传送上行数据。

(5)嵌人式系统技术。机顶盒是嵌人式系统在信息家电方面的典型应用,所谓嵌人即镶嵌之意,指镶嵌在其他设备中的系统。实际上机顶盒是计算机技术、微电子技术以及语言图像数据传输处理技术与具体应用对象相结合的产物,具备嵌入式芯片、嵌入式软件、嵌入式操作系统和嵌入式系统开发工具四大部分的要素。

2.机顶盒软件技术

数字电视技术中软件技术占有更为重要的位置,除音频视频解码由硬件实现外,其电视内容的重现、操作界面的实现、数据广播业务的实现,直至机顶盒与计算机及Internet的互联,均需依靠软件来实现。机顶盒的软件应用技术通常分为以下几个方面:

(1)硬件驱动层软件。按驱动程序驱动硬件功能的有射频解调器、传输解复用器、A/V解码器、OSD、视频编码器等。

(2)实时操作系统。该系统的主要作用是控制各种资源,包括各种硬件的控制、系统资源的分配等。与PC机操作系统不同,机顶盒是采用实时操作系统,可在实时的环境中工作,并能在较小的内存空间中运行。

(3)中间件。中间件是指建立于实时操作系统之上的操作系统,如OPENTV、POWERTV和JAVATVOS等。它既是数字电视的核心技术之一,又是开放式业务平台,具体而言是数字电视机的应用程序和操作系统、硬件平台之间嵌人的一个中间层,定义一组较为完整的、标准的应用程序接口,使应用程序于操作系统和操作平台,从而将应用的开发变得更加简捷,使产品的开放性和可移植性更强。

(4)上层应用软件。它的功能是执行服务商提供的各种服务,如电子节目指南、准视频点播、数据广播、IP电话等。它可以用于各种STB硬件平台,消除应用软件对硬件的依赖。

二、数字电视机顶盒的应用

数字电视机顶盒不仅实现数字电视模拟电视的转换而适用于传统的电视机,而且应用十分广泛,几乎支持所有的广播电视和交互式多媒体应用。目前,在数字机顶盒的数字视频、数字信息与交互式应用的功能上,已开发出多种增值业务,具体如表所示。

1.数据广播

数据广播有四种方式,即数据管道(data pipe)、数据流(data stream)、多协议封装(Multiple protocol Encapsulation)和数据或对象轮流传递(date object carousel)。它能为用户提供股市行情、票务信息、电子报纸、热门网站等各种种信息。

表数字机顶盒开发的增值业务

2.IP电话

通过电缆调制解调器,还可以实现IP电话功能。用户在使用该功能时,只需将普通电话与机项盒的接口相连即可。电缆调制解调器可以保证传输语音时的服务质量(Qos ) 。

3.视频点播

为每个用户提供视频点播功能,用户能在他所希望的时间和地点收看他想看的节目,是服务提供商的首要目标。有线电视数字机顶盒利用交互式的数据信道和广播信道,为实现该功能提供理想的技术支持基础。

4.Internet接入及多媒体技术应用

机顶盒可以通过内置的电缆调制解调器方便地实现Internet接入功能,用户可以通过其内置的浏览器上网,即通过机顶盒提供的各种接口与PC机连接,再与网络连接。利用计算机对文字、声音、数据、图像等各种信息进行综合处理、存储与传输。通过机顶盒与计算机有机结合,可以开展交互式多媒体业务,例如发送电子邮件、网上购物、远程教育等等。

三、结束语

随着数字电视的飞速发展,用户对信息需求的不断增强,有线数字电视机顶盒做为以电视机为显示终端的信息接收和处理终端设备正在进人千家万户。有线数字电视机顶盒基于全同轴电缆网络或光纤或同轴混合网,具有良好的传输介质和成熟的电缆调制解调技术,可实现各种交互式应用,具有良好的发展前景。

参考文献

[1]刘文开刘元航:有线广播数字电视技术[M].北京:人民邮电出版社,2003.10

第7篇

关键词:电力系统;自动化技术;应用;前景

中图分类号:TM7文献标识码: A

引言

随着控制技术,计算机技术以及信息技术的发展,电力系统自动化技术也得到了迅猛发展,各种技术的相融合,使得电力系统自动化技术正向规范化,标准化,国际化的方向发展。实现电力系统自动化技术的集成化,高效性与一体化无疑能够对于实现电网的高效,可靠,稳定运行,具有非常重要的意义。

一、电力自动化技术在电力系统中的作用

1、电气自动化帮助科研人员开展实时仿真工作

使用电气化驱动技术,可以在更大程度上实现暂时状态和稳定状态的同步存在,这使得同步实验成为了可能。为系统运行提供了大量的精确数据,增加了实验的精准度。在这种仿真的环境中,工作人员可以进行更多的电力装置测试,有助于帮助科研人员建立起一个混合型的实时仿真实验室。

2、实现了电力服务的智能化

当今时代,几乎每个行业都离不开电力的使用,失去电力系统的支持,许多行业将陷入瘫痪的境地。电力的广泛使用对电力系统的安全性和自动化程度都提出了极高的要求。电气自动化相关技术是电力系统智能化的重要组成部分,能够帮助工作人员更精确地进行系统运行设计工作,并能代替人力做到更精确的系统运行故障分析。这种智能化的控制方式,使得电力系统的运行更加高效准确。这种高度安全的自动化运行体系,使电力系统的服务能力迈上了一个新的台阶。

二、电力系统自动化技术的应用

1、电力系统智能化控制技术

电力系统自动化技术主要经历了以下几个方面的发展历程。第一阶段,基于传递函数单输出单输入控制时期;第二阶段,基于线性最优化控制,非线性控制以及多机协调控制时期;第三阶段,智能化控制时期。作为一个动态的系统,无疑电力系统具有变参数,强非线性的特征,智能控制在电力系统尤其是新兴的电力系统工程中有着越来越重要的应用。电力系统自动化智能控制技术将越来越多的应用于多机系统的静止无功发生器控制,人工神经网络励磁,快关综合控制系统等方面。

2、实现对变压器设备在线监控

随着电力事业的不断发展,我国电网的规模日益增加,同时电力系统的容量也在越来越大。因此,电力系统的稳定运行对人们的生产和生活有着至关重要的影响。基于此,供电企业的重要任务之一就是保证电力系统供电的稳定与可靠,同时使得设备故障降低。电力系统中,电力设备可靠性与设备故障损耗降低的保障措施主要是通过对设备进行检修。电力系统设备的检查以及修理都属于设备检修的范畴。电力系统实现电器设备的状态检修其前提是对设备进行实时监测,及时全面准确的把握设备的运行状态,同时能够将设备运行状态的参数和设备的变化趋势进行预测,这样能够将设备可能存在的故障进行分析。

3、电力系统微机实时保护系统

随着我国电力系统自动化技术的不断发展,微机保护装置越来越多的应用于电力系统中,电力系统要求微机保护装置具有高可靠性,高实时性与高扩展性,同时,电力系统要求微机保护装置的通信能力强大,人机交互界面友好。基于此,不但电力系统微机保护系统不但要求有较高的硬件设施,同时也对嵌入式软件要求不断提高,因此,电力系统微机保护系统采用嵌入式实时操作系统,不但能够多任务的高效优先级管理,同时具有非常大的可移植性和扩展性。对于电力系统自动化继电保护来说,首要问题是实时性问题。这是由于一旦发生事故,电网稳定性安全性会在事故后的瞬间(几十到几百毫秒)遭受威胁,因此,当稳定控制措施发生延迟时,不但不能够起保护作用,还有可能造成其他安全问题。电力系统自动化保护实时性不但包括数据实时性,同时也指的是对数据的分析,处理等的实时性。电力系统自动化采用RTOS,一方面能够将应用程序进行分解,同时能够进行监控进程的开启,对系统中各个程序进行监控,一旦电力系统中出现了异常的情况,那么就能够自动在UNIX在中自动终止问题,同时通过对另外进程的调用修复问题,因此,采用RTOS能够使得电力系统自动化的可靠性大幅度提高。

4、配电系统自动化

随着我国经济的发展,电力用户用电的依赖性越来越强,供电可靠性和供电电能质量成为配电网的工作重点。实现配电网自动化是配电系统提高供电可靠性的最有效手段。配电自动化系统(DAS)是一种可以使配电企业在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统;其内容包括配电网数据采集与监视(SCADA系统)、配电地理信息系统(GIS)和需求侧管理(DSM)几个部分。

SCADA/LM/DMS平台是配电系统综合自动化的核心和基础,它除了完成SCADA/LM/DMS功能外,还承担整个系统的纵向(实时层)和横向(管理层)的集成任务。当然,如果配网的规模较小,由变电站负责的环网控制,也可改由主站的SCADA/LM/DMS平台来完成。配电网自动化的运行功能是实现控制和监视配电网设备。其中包括:电网的控制功能、电网运行监控功能、故障管理功能、运行统计及报表功能。

智能配电系统在配电网发生故障时:判断故障区域、隔离故障区域,恢复受故障影响的健全区域供电,从而缩短停电时间、减小停电面积、提高供电可靠性。在配电网受到灾害性影响时(如主变电站失压、10kV母线故障等并且在高压侧难以快速恢复时),利用人工智能生成负荷批量转移策略,在不威胁供电安全的前提下,通过一系列的遥控操作将受影响的负荷转移到非故障线路,避免大面积停电。

智能配电系统在配电网正常运行时:实际运行中配电网中的负荷分布是不均衡的,有时甚至是极不均衡的,这严重降低了配电线路和设备的利用率,同时也导致线损较高。利用人工智能可以寻求一种优化运行方式,将负荷从重负载甚至是过负载转移到轻负载馈线上,这种转移有效地提高了馈线的负荷率,增强了配电网的供电能力。智能配电系统还可以实时遥控配电网开关进行网络重构和电容器投切,在不显着增加投资的前提下可以达到改善电网运行方式和降低网损的目的。

三、电力系统自动化的发展趋势

近些年来,高新科技的发展日新月异,在潮流的推动下电力系统的电子技术也得到了突破性的发展,电力系统的自动化是电力系统必然的发展方向。

1、装置性能向数字化、快速化、灵活化发展

随着电力系统联网工程的正式启动,电力系统中的调度管理以及数据分析就开始朝着数据信息快速更新以及传送路径交叉的高速性方向发展。电力系统技术的整合因为通信技术的不断发展和计算机技术的不断更新而获得了新的发展机遇。电力系统数据信息处理方式由以前的传统方式向数据信息处理图形化的方向转变,通过图形可以帮助电力系统的领导者更直观地对电力系统的状况以及发展趋势进行了解。这样的转变有利于电力系统的数字化、快速化、灵活化发展,为实现电力系统高效运作创造了良好的条件。

2、追求的目标向最优化、协调化、智能化发展

在传统的工作模式下电力系统运行时主要是以计算机为主要的硬件平台,在进行接口的工作时扩展测控是经常使用的方法,这种方法有两面性,具有良好的扩展性,容易开发且时间周期较短,同时也存在灵动性差,成本较高、体积大而且会产生比较大的功耗这些不足之处。现阶段,电子信息技术不断发展、互联网技术不断进步,远动终端设备开始走更加网络化、小型化、智能化的道路,电力系统在这样的硬件平台上运行,电力系统的自动化会不断地朝着最优化、协调化、智能化的趋势发展。

四、结束语

电力系统的发展水平高低是国家经济水平的重要体现,电气自动化技术的应用对于电力系统全面改造,实现高效运行具有重要的作用。因此,要加强对电气自动化技术的研究,使其深入发展发挥更大的作用。

参考文献

[1]姚建国,杨胜春,高宗和等.电网调度自动化系统发展趋势展望[J].电力系统自动化,2007,31(13).

第8篇

【关键词】电气 自动化 电力企业

随着日益丰富的电力新理论和新技术不断涌现,电力系统的工作人员必须及时更新观念,注重创新研究思路,按照电力企业的实际情况,采用科学合理地方式,进行电气自动化技术在电力企业中的应用研究工作,从而促进电力企业经济效益的大幅度提升。从目前看来,在电力系统的建设过程中,数字化技术已经获得了较为广泛的应用。为此,本文主要对电气自动化的发展现状和电气自动化技术分析的几个方面进行探讨,希望能够对电气自动化技术在电力企业中的应用研究的实际工作提供有益的参考。

一、电气自动化的发展现状

随着科学技术水平的不断提高,在电力企业中电气自动化技术的应用水平也获得了相应的提高。毫无疑问,逐步建立健全电气自动化系统为电力企业开拓了全新的发展领域。智能化系统是电力电气自动化系统的重要发展方向,主要表现在:信息通信和数据采集。随着市场经济的瞬息万变,我国的电网具有更大的复杂性。中国幅员辽阔,整个电网的覆盖面也十分广阔。从目前看来,遥控、遥视、遥调、遥信和遥测等等是电气自动化系统已经具备的功能,随着电力系统每个环节相应设备的更新,并且这些基础功能会不断进行改进和完善。为了充分利用现有的资源,越来越多的电网数据有待电气自动化系统进行采集和存储,不少高级功能的运用为电力系统的工作人员创造了有利的条件进行电网分析。随着高新技术的广泛应用,电力企业的相关部门与不少科研单位建立起了合作关系,在现代化电力系统中引入了不少全新的技术和设备,颇具成效。

二、电气自动化技术的应用分析

在全面了解电气自动化的发展现状的基础上,接下来,我们将对电气自动化技术的以下三个方面进行阐述,希望能够加深电气自动化技术在电力企业中应用研究的认识。

(一)调度技术

在电力进行传输的过程中,实现电网调度电气自动化能够对传输、监控和采集相应的数据发挥自动调控的作用。在电网调度中心,变电站、计算机网络操作系统、服务器、中心工作服务台、显示器和电力行业专门局域网调控的下级单位、调度中心等相关部门和设备是电网调度电气自动化系统的重要组成部分。市域一级的电网自动调控规模比县域一级的电网自动调控规模要大一些。在选择和使用服务器等相关设备的时候,相当一部分采用商用的网络设备。面临各级进行实时性、安全性监控是地区电网自动控制的主要任务。针对大中型城市进行的电网运营是每一个地区的电网自动调控系统的主要表现形式之一。这些电网自动调控系统的调控功能和范围比省级的要小很多,但是比县域一级要大出很多。

(二)补偿技术

一般来说,通过采集单一信号,选择低压无功的补偿技术,依靠三相电容器,达到共补的目的。有时严重影响电力系统补偿的主要原因是没有充分运用电气自动化技术。无功控制策略统筹考虑的方面包括:无功电流、电压和功率等等,经过运用物理控制电力系统的方式,用编码投切方式取切方式,这种方式没有注意到应该平衡电压,所以这种补偿技术往往会运用于控制物理量。从某种程度上说,无功电力系统的需求量会在一定时期内保持稳定增长,有关方面对电气自动化系统内部的无功补偿装置技术相关的要求会相应提高。为了进一步保证无功补偿技术的长久发展,我们应该充分考虑电子有关方面的技术包括:控制技术、电子技术和智能技术等等。

(三)应用技术

在电力系统的使用过程中,在一定程度上促使二次设备和一次设备有机结合在一起的主要途径是:充分运用电力系统的电缆,应该注意到的是,二次设备和一次设备之间有着近百米的安装距离。在结构的设计上,相关设备会完全或局部促进二次设备的功能发挥,这被叫作电力一次智能设备。一般来说,变电站、智能开关和开关柜等都包含于电力一次智能设备进行自我测量和保护功能之中,从而节约了相当一部分的电力电缆资源。外界磁场的干扰,会导致电流断开,阻碍电力系统的正常运行都是存在于电力一次智能设备的主要矛盾,我们必须高度重视对电力一次智能设备进行常态检测。

三、结语

综述所述,电气自动化技术在电力企业中的应用研究具有十分重要的地位和意义。为了达到电力生产、管理和运用自动化和现代化的目标,电力企业必须应用科技含量高的电气自动化技术,这已经成为电力企业谋求生存和发展的必然选择。本文结合电气自动化技术在电力企业中应用研究的实际情况,在深刻认识电气自动化的发展现状基础上,对电气自动化技术的进行了分析和阐述,以期促进电气自动化技术的完善和发展。随着电力电子技术的迅猛发展,我们应该高度重视电气自动化技术在电力企业中的应用研究,从而促进电力企业经济效益和社会效益的大幅度提升。

参考文献:

[1]周艳惠.电气自动化控制系统的设计[J].中国新技术新产品,2010,(02).

[2]聂立辉.论我国工业电气自动化的发展趋势[J].机电信息,2009,(24).

第9篇

[关键词] 电气自动化 农业水利 应用

[中图分类号] S27 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2013)09-0230-01

伴随着电子技术、信息技术以及数字化管理技术的发展,电气自动化应用范围越来越广,不仅应用于工厂自动化控制、办公自动化操作,而且应用于农田水利建设当中。电气自动化技术目前正在迈向一个新的局面,它的发展大大的推动了国家经济发展,自动化发展要求。我国是农业大国,农业是国家赖以生存的根本。由于我国地域辽阔、人口众多等因素,导致水资源缺乏,人民生活得不到保障。农田水利建设是通过农田水利工程设施或者其他方法来调节地区水利分布、改善低产土壤、充分利用水资源等,但在实际实施过程中却遇到了技术难题。为了适应高科技、高文化的要求,发展、提高电气自动化技术,推动农业发展便显的尤为重要。

一、电气自动化技术在温室大棚中的应用

随着社会竞争的日益激烈,已有多数厂家进行温室大棚电气自动控制技术的研究、产品生产。远程监控系统发展迅速,以最大程度、最大范围监测温室大棚中农作物的生长情况。此监控技术可检测温室中的温湿度、光照、二氧化碳浓度以及植物水分等环境因素,将所监控的信息直接传达到用户,使用户可以直接采取相应措施,以确保提供最适合农作物生长的环境条件。当植物水分缺失的情况下,系统会发出报警信息,以便提醒用户。不仅如此,监控系统并不是在植物出现状况才报警,它可以时时、迅速进行检测植物是否处于良好发育状况,分辨出哪块区域生长良好,哪块区域需要施肥,哪块区域需要灌溉等等。电气自动化技术目前在大型农业生产中较为常见,而在农村小户、集体户等地却不常见,因为此技术虽具有功能强大、操作方便、覆盖面积广等优点,但是花费对于小成本农民来说过多。相信随着社会发展,科技进步,电气自动化技术的普及面将越来越广。

二、电气自动化技术在节水灌溉中的应用

农作物的生长离不开灌溉,灌溉水量的多少也将决定农作物是否可以正常生长、产量增加。据国家统计,我国人均水资源占有率不到世界水平的20%,水资源供不应求,在这样的压力下将严重影响我国可持续发展。近来年随着电力电子、计算机控制等技术不断发展,节水灌溉技术也逐渐应用到农业水利当中。目前我国节水灌溉技术较多,达11之多,如喷灌、渠道防渗等,在农作物正常生长的前提下尽量灌溉量小、高效。节水灌溉工程的实施,不仅可以优化农作物生产流程,而且减少了灌溉过程中的劳动力以及施水量。电气自动化技术的发展使节水灌溉更好的应用于农作物当中。在农业水利工程中,进行远距离、自动化控制、检测农产品生长情况。一般需要仪表、电气设备、管道较多,仪表类主要为流量计、温度计、气体检测器、土壤水分传感器等;电气设备类包括灌溉所需的泵、电动阀等;管道包括给水、排水、回用水等管道。虽然设备众多,但是可以通过DCS系统进行中央控制室控制。考虑农作物需要检测如温湿度、农作物含水量、土壤等相关数据,设置相应监测点。当中控制计算机显示某一区域、某一参数出现问题时,便会进行报警,提醒用户进行相应措施。通过节水灌溉技术的优化,不仅可改良土壤,使土壤透气性好、易吸收肥料和水分,而且达到节约水、电、肥料等目的。

三、电气自动化技术在无土栽培中的应用

无土栽培是以轻质材料或人工培养液代替传统的土壤来固定植物,是植物的根部可以直接接触养料进行吸收,可通过精量播种达到一次成苗的效果。轻质材质一般包括水培、雾培等。由于人工培养液可以根据植物生长所需必要元素来进行配置,这样对植物生长便起到了有所针对的促长作用。自动化技术为无土栽培管理提供了良好控制和检测平台,它使工作人员对植物生长的状况可以清楚了解。通过自动化检测平台,也可以把无土栽培技术和传统栽培技术生长出的植物进行全程监测和对比,了解哪些因素对植物起到推动作用。除此之外,自动化监控可以使工作人员对植物的营养液吸收、周围环境影响、发展阶段等情况有所掌握,方便工作人员对技术加以改进。目前电气自动化控制技术在无土栽培中应用也越来越广,相信随着社会发展,此技术覆盖范围将越来越广。

四、电气自动化技术在水处理中的应用

如今国家提倡水资源节约,重复利用,对于水处理要求也越来越高。目前水处理行业发展旺盛,其所需电气自动化技术也越来越高。国家、企业建设水厂来处理工业废水、生活污水等,目的就是能更充分的利用水资源,不至于造成资源浪费。水处理标准高,处理之后各水质参数应达到国家标准,其电气自动化技术也应满足要求。在农田水利水量应用之余、污水排放需谨慎。电气自动化技术应用于污水检测,可以判断农业废水是否有化学污染,是否会影响周围环境及水质。由于农业生产所需肥料较多,水质受其影响,通过自动化检测并处理可以进行循环利用,不至于造成水资源浪费。

总结:我国人均水资源占有率较少,水资源如何有效利用是国家所关心的重要话题。农业水利的发展,将大大的节约了水资源的浪费,这都离不开高科技、高技术。在农业水利发展过程中,对其相应技术要求日益提高,传统自动化技术已经不能满足现今农业发展、水资源节约的要求。电气自动化控制技术发展不仅有利于节约了人力、物力,而且对环境、土壤改进也有所影响。如今农业发展还有很长的一段路要走,而自动化技术的发展离不开我们的努力。科技是第一生产力,只有不断更新、发展技术产业,才能使农业水利发展迅速,超出国外领先国家。

参考文献

[1]李慧.自动化信息技术在农业生产中的几种应用前景[J].当代生态农业,2004(1).