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钢铁冶炼系统中,节能技术的问题,主要表现在方法单一上。我国钢铁冶炼行业运营中,节能一直是社会关注的问题,虽然钢铁冶炼行业积极提倡节能,但是其在实际节能中,仍旧采用的是单一的节能技术,无法在根本上降低钢铁冶炼的能源消耗,很难提高钢铁冶炼生产的效率。钢铁冶炼系统中,如果要引入先进的节能途径,就要以冶炼系统的整体为主,需要消耗大量的资金,如果缺乏资金支持,钢铁冶炼系统的节能技术,就无法落实到位。钢铁冶炼行业,综合考虑到钢铁利用率、节能减排指标等,已经注意到成本投入在冶炼系统节能中的重要性,关键问题是,社会对钢铁的利用率,不能为钢铁冶炼行业带去足够的资金效益,进而阻碍了节能新技术的发展,增加了钢铁冶炼系统的节能压力。
2电气工程及其自动化中存在的问题
2.1能耗大。虽然电气工程自动化技术的出现为人类的发展进步做出了巨大贡献,但是我们不能因此就看不到其本身存在的弊端,其中,摆在当前最为棘手的问题就是对于能源的消耗过大。在电气工程自动的发展系统本身带有复杂性,被应用的范围逐步扩大,对于能源的需求量也与日俱增。电气自动化是以消耗电能为主,作为当下最为先进的技术之一,对其本身最为基础的要求就是要做到在运作过程中保证误差小,并且准确有效,所以,就需要大批量的电气设备共同运作,如此,对于电能的消耗可谓是不计其数,与我们国家提出的走绿色节能的可持续发展道路存在差距。2.2质量水平较低。就现阶段的发展而言,电气工程自动化技术已经得到的飞速的提升,但纵观整体发展情况而言,其质量水平还处在发展低端。尤其是最近几年,人们对于生活追求的品质不断攀升,相应地也加大了对电气自动化水平的要求,但是我国对这一领域研究的时间还不是很长,对于相应的管理流程和先进的发展模式还不能很好的予以把控,特别是在自动化工厂的生产环节,相关人员只关心结果而忽略过程中的质量问题。但是,众所周知的是,如果电气的生产质量得不到有效的保证,就会发生一系列的用电事故,严重的会造成爆炸、火灾等重大安全事故出现,需要引起人们的深思。2.3集成化程度低。 顾名思义,集成化的主要运作原理就是把所有需要的东西做还集合工作,上文已经提到过,虽然电气工程自动化近年来的发展势头迅猛,但由于起步过晚, 虽然在努力的向集成化方面靠拢,确切的来说,现在还处于自动化阶段,技术水平发展有限,集成化技术还不成熟,各个体系和功能之间还无法做到有效的集成连接。所以,还达不到及时实现资源的有效共享,在一定程度上影响了电气自动化功能的发挥,使电气自动化工程技术滞后。
3对电气自动化工程中节能设计技术
3.1减少线路传输产生的耗损。由于无法对线路上的电流做出改变,所以也只能通过减少电阻来有效降低电能在传输中产生的耗损。所以,可以从这几方面做起,减少导线电阻:(1)使用功率较小导线;(2)使用相对较短的导线。这样做可以避免在布线过程中少走弯路,减少人员的工作量,有效减少电能耗损,同时在安装变压器时候与负荷中心保持较短的距离,也是减少供电的距离;(3)使用截面积大较大的导线,如果条件允许,可以选用较大截面积的导线,有效减少电阻产生的耗损。3.2无功补偿。电力系统在运行的过程中,配电设备中的无功功率占有较大的容量,所以存在较为严重的电能耗损的情况,不仅影响到电压,还对整个电能的质量造成不良的影响。对使用者来说,无功功率主要表现在功率低,尤其是当功率过低的时候,用户需要向相关部门缴纳一定的罚款,因此如果说能够使用合适的无功补偿设备,就可以保证功率的平衡,有效提高供电质量。工作人员在操作中要尽量减少对电能不必要的耗损,从而确保电气工程的安全运行。如果导线受到电阻的影响,那么由电机产生的电能就不能被变压器更好的吸收,同时没被吸收的那些电能在电流传输的过程中会被释放出来。同时由于无功功率产生了一定的作用,因此可以让电容器和无功功率进行抵消。利用电气相关设备在进行无功补偿时候,有几处要格外注意:(1)利用电容器在进行无功补偿的时候,一定要根据电压容量,电压负荷,自然功率,目标功率等参数来确定电容器的容量,同时如果在无功补偿的环节中发现产生了谐波,需要通过串联定量电抗器来消除谐波;(2)以参数的物理量来确定无功的电流,功率的参数,从而有效避免投切振荡现象。
4结束语
综上所述,电气自动化对于节能设计的要求是为了响应绿色生产的理念,也是为了响应可持续发展的需求,同时也是时展的必然趋势。虽然我国现阶段在电气自动化的节能设计中取得了显著的进步,但是随着社会的发展,电气自动化节能技术仍然需要进行不断完善和发展,不断优化配电设计,在科学利用电力资源的同时,还需要不断提高电力系统的运行效率,并最终达到节能的目的。
作者:吴尚坤 单位:山东钢铁集团日照有限公司
参考文献
[1]陆伟.电气自动化的节能设计技术研究[J].中国高新技术企业,2015(07).
自动高压电气监控系统是变电站高压电气系统的核心,连接各个分系统的纽带是局域网通信网络系统,变电站高压电气自动化系统是用来保护继电,完全不用人工控制,远程操作功能的多种功能型控制的系统,其显著的特点是:多种功能集中化:变电站高压电气自动控制化技术是用不同种科技化当前先进的科技为首要,融合进行延伸加以改造而成,所以它具备多种先进并科学的技术含量、以及其相互错中复杂的搭配的特点,变电站电气系统的所有第二等级设备的功能都被其承接并延伸。其中,计算机自动监控系统会集体显示使用显示、仪器显示,变电压送电显示以及中心信息信号显示,计算机保护所用的系统会将出现错误无法使用的障碍记录,测定所在的位置,重启开关等自动功能集中管理。这些里面的功能集中通过局域网排列成统一的自动集中系统。
2自动化信息技术具体应用分析
随着变电站计算机控制技术的提升,不在局限于后台控制,将延伸到现场的控制,以及视频等先进信息搜集设备也将变成变电站自动化系统的结构之一,因此需要其他的功能能适应此做好准备,传达信息功能也应加强。随着变电站计算机控制技术的提升,不在局限于后台控制,将延伸到现场的控制,以及视频等先进信息搜集设备也将变成变电站自动化系统的结构之一,因此需要其他的功能能适应此做好准备,传达信息功能也应加强[2]。不用人工的通讯网络。可以设立局域网于变电站中,以不一样的设备与方式连接到变电站局域网中,其他远程驱动与维护设备可以使用现场控制总线由集中地数据进行处理后以I℃P朋接入,进而由传送信息的设备接入里面的局域网。使其运行站点都连接在局域网上,进一步实现数据的共同分享使用。局域网用网络的互换机器进行和全国电力数据网络的相互联系。但是还是要保留原先变电站的模拟接口与数据接口,因为万一出现问题,这些将成为我们的后备通道。局部网络顾名思义是一种于小型区域实现数据信息互相联系的网络通道,并遵循相关的协议进行实现信息互联的系统[3]。在其系统中,各个计算机既可以分开使用不相互影响,又可以在需要的时候进行相关的信息数据的传送。局部网络由两种分类的存在:局部性的区域的网络与计算机相互交换机器。其中局部性的区域的网络是属;于局部网络类型中最常见的一种,其中局域网是有四种因素构成,它们分别是拓扑结构、传输媒介、传输的控制与通信的方式。局域网除了这四种因素还有其中心部分,那就是相互联系与信息传送。局域网的传送信息的方式有两种,分别是有线与无线,有线的通道是使用双绞线与同轴电缆或者同轴光纤,其中速度较慢的传送方式是使用有线中的双绞线,其最高的传送速率是几兆比特每秒。而且有线中的这种双绞线所能传送的间距比较短,正因为如此,所以所投入的成本也相对比较少。相较与双绞线,电缆就具有相对好的性能,它具有互联设备多,传送的间距长,容量大,抗干扰好等特点。
3结语
在现实当中,电气工程及其自动化的设计应该从软件和硬件两方面来考虑,在一般情况下,硬件的设计要放在软件设计的前面,根据实际电气工程的需要,对电子元器件进行针对性选择,第一步,应该设置一个中央服务器,将先进的计算机系统作为整个电气工程自动化的核心;第二步,对的辅助设备进行选择,比如控制器以及传感器;第三步,对所有设备进行连接,组成一个完整的具有发出指令、传达指令、接收指令以及完成指令工作程序的电气工程自动化设备。
然而在实际的电气工程及其自动化设计时,不仅要遵循以上说的理论,还要根据实际的情况,包括环境、空间等因素,对电气工程及其自动化的设计进行合理化更改。由于生产线是现实已经存在的,电气自动化设计必须依靠原本的生产模型进行设计,因此,对硬件的安装也有着相当高的要求,设备的体积不能过大,也不能过小,过大会导致空间的拥挤,过小又会影响操作,所以设计人员一定要到安装地点进行实际的考察,然后,根据实际的数据,对设备的型号进行最终的确定。在硬件设计顺利完成之后,还要设计相应的软件系统,现进市面上,有着很多不同类型的自动化控制系统软件。但是为了将自动化水平提升到最大化,企业都会选取优质的软件公司,这些软件公司将会根据企业生产情况以及硬件安装情况对自动化软件进行设计。
2电气工程及其自动化的应用
2.1电气工程及其自动化技术在变电站的应用电力设备运行的平稳、安全以及可靠是电气工程及其自动化技术的基本保障,所以对电力设备进行在线监控、系统保护以及调动控制等措施是必不可少的,但是由于社会经济的不断发展,科学技术的不断进步,变电站的电力设备也逐渐增多,并且电力设备之间的联通方式也越来越复杂,为了确保电网的安全运行,电业部门,投入了大量的人力物力和资金,将电气工程自动化技术引入到了变电站的设备控制之中,应用全微机化设备代替了原有的常规电磁式设备,应用计算机光缆或者电缆作为了电力信号电缆,使得变电站控制中心对变电站设备的控制变得快速而又安全。所以电气工程及其自动化也成为了变电站建设过程中的重要组成部分,进而保证了变电站的自动化调控模式的高效率,所以对变电站实施自动化改造是必不可少的。
关键词:电气自动化技术 电力系统 应用
引言
随着科学技术的发展,电气自动化技术在电力系统中的应用与日俱增。目前,电力系统中电气自动化技术主要涉及以下3个方面:变配电站集中监控、继电保护和远程调度管理部分。我国对电力系统中电气自动化技术的研究起步较晚,近年来虽取得了一定的成绩,但与国外先进水平相比仍存在较大的差距。因此,对电气自动化技术在电力系统中的应用展开研究迫在眉睫,我们必须在结合本国实情的基础上,研究和开发出更加符合我国国情的电气自动化综合技术化系统。
一、电气自动化技术在电力系统中应用的研究方向
目前我国对电力系统中电气自动化技术开展的研究,主要可以概括为以下4个方面:
(一)对电力系统智能保护和综合自动化技术开展的研究
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,将先进的综合自动化控制理论、人工智能理论、自适应理论、微机和网络通信技术等引入到电力系统的自动化保护装置中,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。经过多年努力所研制成功的分层式综合自动化装置,突破了传统装置所受的限制,能够广泛应用于各种电压等级的电站,极大地拓宽了综合自动化装置的应用范围。
(二)对电力系统配电网自动化技术开展的研究
我国对电力系统配电网自动化技术开展了大量的研究,主要表现在配网模型、中低压网络数字、信息配网一体化、高级应用软件等方面的突破。其中,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,使用最新的国际标准公共信息模型,利用配网递归虚拟流算法对潮流进行计算,利用人工智能灰色神经元算法对负荷进行预测,极大地提高了计算结果的准确性和可靠性。
(三)对电力系统人工智能技术开展的研究
我国对电力系统人工智能技术开展了大量的研究,主要体现在将模糊逻辑、专家系统和进化理论等先进理论运用到电力系统及其设备的故障分析、运行分析、规划设计等方面,确保了电力系统运行的安全性和可靠性,并能及时诊断各种故障信息,将损失降低到最小,提高了电网规划设计的科学性和合理性。
(四)对电力系统自动化实时仿真技术开展的研究
我国对电力系统自动化实时仿真技术开展了深入的研究,重点研究了电力系统实时仿真建模和负荷动态特性建模,同时将国外先进的电力系统数字模拟实时仿真系统引入到国内,构建了基于混合实时仿真环境的实验室。电力系统自动化实时仿真系统不但能够对电力系统的暂态和稳态进行试验,而且能够联合多种控制装置,形成闭环系统,从而确保科研人员能够完成对新装置的测试实验。
二、电气自动化技术在电力系统中应用的设计思想
(一)电气自动化技术在电力系统中应用的选型原则
电气自动化技术在电力系统中应用的选型原则,主要从远程调度和自动化系统监控这两个方面进行考虑。电力系统的保护装置一般优先选用微机保护综合自动化系统,电力系统中电气自动化的选型接线比较简单,通常以常规继电保护装置为主,选用性能可靠且价格合理的智能化开关。
(二)电气自动化技术在电力系统中应用的设计原则
电气自动化技术在电力系统中应用的设计原则主要应从以下几个方面进行考虑:
1.电气主接线方式按照原设计来执行,要将采用监控系统后所增加的设备种类和数量(如电力监控器、电量变送器等的数量)在单线系统图的设备型号说明中加以标注;
2.凡是需要利用计算机监控系统进行远程遥控操作的开关,一定要使用具备远程分闸和合闸功能的智能开关,从而确保远程遥控操作功能得以实现;
3.运行状态需要进入计算机监控状态的开关,通常需要使用一对独立的常开接点引入计算机监控系统,此外,低压自动开关还需多选用一对常开辅助接点;
4.对继电保护进行设计时,供电系统应该优先考虑使用变压保护和综合电气自动化技术。
三、电气自动化技术在电力系统中应用的研究趋势
我国对电力系统中电气自动化技术的研究还存在很多不足,未来的研究工作还有很多。电气自动化技术在电力系统中应用的研究趋势,主要包括以下3个方面:
(一)国际标准的大规模推广和使用
近年来电气自动化技术在我国有了广泛的应用,但是由于电气自动化设备的生产厂家众多,导致这些设备的信息共享和相互操作间存在诸多障碍。为满足不同厂家所生产设备的兼容性,电子工业协会制订了IEC 61850标准,作为站端与站间进行通信的标准,从而实现站内的无缝通信。我国要大力推广和使用IEC 61850标准,并基于此标准开发出电气综合自动化系统的相关产品。
(二)将测量、保护和控制工作融合为一体
长期以来,受电力行业专业分工、人员配置和运行机制的影响,我国电气自动化系统主要通过站内监控采集相关数据、单独进行保护的工作模式。这种工作模式虽然能对事故进行清晰的分析和处理,但是增加了工作量,降低了设备的利用率。为了减少设备的重复配置率和操作人员的工作量,提高事故的处理效率,必须将测量、保护和控制工作融合在电气自动化综合系统中。
(三)以太网技术的使用
随着经济和社会的发展,人们对电力的需求与日俱增,加之电网系统越来越复杂化,其涉及的数据和信息也越来越多。在这种背景下,电气综合自动化系统所需要采集和传输的数据日益庞大,对通讯的实时性和传输速度提出了更高的要求。以太网具有传输数据量大、传输数据快的优势,能够满足电气综合自动化系统的发展需求,因此,以太网在电气综合自动化系统中必然会有更多的应用。
四、现代电气工程自动化技术的特点
电力系统自动化的主要内容有电力系统调度自动化、变电站自动化、配电网自动化、火电场自动化、水电厂自动化等。现代电力系统技术上的发展主要以“大机组、大电网、高电压、高度自动化”为特征来描述。21世纪,信息科技革命的到来,使得数字化、网络化、信息化、智能化技术得到了飞速的发展,它们在电气工程发展过程中的引进日益提高电力系统的自动化水平。同时,洁净煤技术、水电开发、核电的发展也越来越得到重视;新能源的开发利用,特别是可再生能源的开发利用也是现代电力技术的发展趋势。因此,建立健全的电力市场机制是提高效率、降低成本,促进电力资产的合理利用与发展的有效保证。
五、结语
电网调度自动化是电力系统自动化的主要组成部分。伴随着科技的进步与社会的发展,自动化技术作为一门综合性技术,它在电力系统中起到的作用越来越显著,电力体制改革等新形势对电网调度自动化系统既提出了新的挑战,也提供了前所未有的机遇。未来调度自动化技术及系统将会有更快更大的发展,但也需要付出艰辛的努力。
参考文献
[1] 张国庆.电力系统自动化发展趋势及新技术的应用[J]. 科技风. 2010(23)
英文名称:Electrical Automation
主管单位:上海电气(集体)总公司
主办单位:上海电气自动化设计研究所有限公司;上海市自动化学会
出版周期:双月刊
出版地址:上海市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1000-3886
国内刊号:31-1376/TM
邮发代号:4-346
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1979
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关键词:电力系统;电气自动化;应用
前言:电力系统中电气自动化技术在我国已有半个世纪的发展历程,然而在发展初期因受到技术、经济等因素的限制,其技术水平、适用范围、稳定性等都不尽理想,直到计算机技术的应用与普及,该技术在各个方面才得以提高。不过,同其他国家相比,我国电力系统中电气自动化技术依然较为薄弱,所以分析研究电力系统运行中电气自动化的应用是非常有意义。
一、现代电气自动化的发展概况
电气自动化技术的发展得益于信息技术的支持,同时也随着信息技术的发展而发展,其技术含量不断上升,这些技术被发展并应用到诸多行业,实际的发展概况体现为:
1、便于维修。计算机作为数据处理机器,具有数据传输快、存储量大、信息采集高速和高效等优势特点。这些优势特征能够使得技术操作较为简便、快捷,而且非常便于维修和保护。
2、信息化程度高。这一性质体现在以下方面,第一,实践方面;第二,管理方面。前者涵盖各种技术与设备的实际操作与运用,后者则体现在不同机构以及数据的管理。信息化技术需要一定的软件技术、通讯技术做支撑。
3、易于操控。自动化技术的不断发展同时展同步进行,能够有效适应市场经济变化,而且具有良好的技术性特征,而且非常容易操作和控制。
二、我国电气自动化的发展现状
(一)电气自动化系统的维护简单
现阶段,电气自动化系统借助计算机技术已经确定了规范的执行语音和操作标准,在数据收集、信息传递以及使用灵活性方面都有很大提高,这些特性使得电气自动化更容易维护,进而被各个企业单位接受、使用。
(二)信息化程度高
电气自动化信息化程度高主要体现在两个方面,一是管理方面,即各个部门的数据都可及时收集、处理;二是实践方面,即电气自动化在设备、技术以及应用方面都有了提高。不过,信息化提高也会带来一定弊端,它使得控制系统等设备的界限被模糊,而为能确保电气自动化系统的运行,相应的通讯技术、软件等就必须更为先进,从而有了一定限制性。
(三)编程接口标准化
最初,电气自动化系统元器件的功能、型号等会因为生产商的不同而有所差异,其市场比较混乱,这就导致了电气自动化设备在组合管理方面较为困难。随着社会发展以及发展需求,元器件的编程接口被统一标准化,进而其使用效率得到了很大提升。
(四)容易控制
随着科技的发展,电气自动化技术经过不断的创新与验证已经顺应了市场的变化和需求,其技术也更容易控制,这也是电气自动化发展迅速的一个原因。
三、我国电力系统中电气自动化的应用
电力系统中的电气自动化技术建立在计算机技术基础上,正是因为计算机技术获得了全新的发展,才为电气自动化技术的普及和应用提供了条件,从而实现对电力系统的高效运营、便捷化管理,提高了对电力系统的有效控制。
(一)智能技术的应用
网络通信、微机技术、单片机的发展等都使得电力系统中自动化技术的水平有了很大提升,倘若电网的一个环节运行有问题,自动控制系统就会对此发出警报,提醒工作人员检查维修,并可辅助工作人员分析问题的性质、起因、影响范围、频率等,进而有利于优化电力系统。
(二)人工智能技术的应用
以往电力系统若出现故障,人们会通过人工检测的方式排除系统故障,而电力系统应用自动化技术后,系统中的故障就可通过系统自行诊断、分析,而后根据情况及时进行处理。例如,当电力系统某个区域出现问题后,工作人员无需再切断该区域的电路而后排查每个线路的环节,直接可凭借自动化技术反映出的故障位置、情况作出相应处理,不仅节约了大量人工成本,还降低了故障对人们生活的影响,提高了电力系统运行的稳定性。
(三)仿真技术
我国电气自动化技术一直在发展、创新,其水平也逐步提高并与国际接轨,汝电力系统的逐步真态化。该技术具备管理方便、操作简单以及控制力强等特征,可为电力系统构建仿真模型或者建立动态监控时服务,它不仅能够提供大量仿真数据,还可同时进行多项操作,更准确地测试出新装置的性能,从而存进电力系统的完善。
(四)电网技术
在电力系统自动化中,电网调度自动化是其主要部分,能够高数字信息技术的处理水平,促进电网技术的一体化。电网自动调度的涵盖范围极大,能够凭借计算机网络控制电网类型不同的省市地区。同时,该技术还可有效地控制电力系统中的装置,如开关设备、变压器、高压绝缘串子等,并统一管理这些设备的信号、运行参数、数据等。
(五)多项技术的联合
以往,电力的故障处理、管理、养护等工作是分属于各个相对独立的部门,因此在电力系统管理、配合等方面会存在某些纰漏或者问题。而电气自动化技术可联合其他先进技术对电力系统的各个环节进行统一管理,在满足不同用户需求的同时提高电力系统的综合水平。
四、电气自动化技术的发展趋势
电气自动化技术还存在一定的缺陷,如电力系统控制力低的半控晶闸管,容易受外界影响的变化器等,这些问题都会影响到电气自动化技术的发展。从信息技术的发展来看,电气自动化技术必须更科技化、国际化才能真正发挥其实力,例如选用操作简单、维护方面的电子开关技术,使用稳定性更强的高频化的变化器,为更好地管理控制电流而以坐标变化技术为基础分开控制电流磁场等,这都是电气自动化技术为解决以往问题的发展方向。
结束语
综上所述,随着计算机和电子技术的不断发展,极大改进了管理方式,同时电力系统各类新技术也在相互影响和促进着,还需要相关部门不断的总结经验,敢于创新,加快设备更新,提高系统运行管理人员的素质,为电力系统的发展做出更大的贡献。
参考文献:
[1]谢禄江.电力系统中电气自动化的应用分析[J].企业技术开发.2012(32)
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[3]任杰.电气自动化技术在电力系统中的运用\谈[J].科技传播.2012(06)
关键词:发电厂;电气综合;自动化技术;发展;
中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:
引言
发电厂装机容量受热负荷大小、性质等制约,机组规模要比目前火电厂的主力机组小很多,但是其生产原理及系统组成与火电厂是一致的。随着电力技术的不断发展,发电厂的电力自动化控制水平也随之提高。所谓电气自动化,是一项集计算机技术、数据传输技术、控制技术、现代化设备及管理于一身的综合信息管理系统,旨在改进供电的可靠性、安全性和服务质量,提高工作效率,减轻运行人员的劳动强度,降低运行和管理费用,是电力投资的重点。
1.电厂电气综合自动化技术的现状分析
自20世纪90年代起,我国确定火电厂电气系统使用接人DCS系统的计算机控制,由人工监控到计算机自动化的监控的过渡,这就是电厂电气综合自动化技术的开端。接入DCS系统的电厂系统设备,具有广阔的发展空间,研究方案、成果也较多。其中分为集中式和分层式的两种不同技术实现方式。集中式是通过硬接线方式,模拟电气量和开关量信号,并通过硬接线电缆各自分别接人DCS系统的输入、输出通道。分层式则是采用数字通信的总线技术,在DCS系统内接入各微机型智能保护测控装置来实现,这种方法是电厂电气综合自动化技术发展的总趋势,设备都采用分层式的实现方式,因其真正实现了电气系统监控自动化的功能。下面分别对集中式设计电气自动化方式与分层式自动化设计方式作个阐述。
1.1集中式电气自动化设计分析。集中式是通过硬接线的方式,相对较为传统、落后。通过转化了强电信号为弱电信号,在空接点和直流信号下,模拟电气量和开关量在硬接线电缆下,与DSC系统的输入、输出设备相连接,由此可发挥DCS系统监控电气设备的功能。DCS系统的输入、输出设备的连接又可分为两种方式,即直接接入方式和远程接人方式。直接接入方式通过电缆连接电子间集中阻屏,远程接入方式则通过现场设远程采集柜实现数据集中处和设备相距较远情况下的连接,DCS控制系统的连接是在通信方式下完成。也就是,直接接人方式、远程接入方式是两种在本质上没有区别的连接方式。
1.2集中式的特点。电气量的的采集集中组屏,易于管理,设备运行环境好,硬接线方式简易,响应速度快等。但同时也有不完善的地方,由于通过电缆硬接线连接,电缆使用量较大,所占空间较大,长电缆容易相互干扰、电能损耗量大,又影响DCS系统的稳定性、可靠性。DCS系统的费用高,投资成本高,限制了接入DCS系统的设备数量,仅有几个重要的设备是连接DCS系统,而其他设备没能
实现自动化,实际电厂内电气综合自动化的水平较低。再加上所有信息采集量都基于DCS系统下进行处理,工作量大会影响系统的风险系数,系统使用的可靠程度也随之降低。并且,DCS系统的调试环节靠后,而根据集中式的技术实现方式,难以满足倒送厂用电要求。缺少电气监控的主设备系统,稍微复杂的电气系统运行的管理较难把握,综合自动化监控技术尚未达到。
1.3分层式电气自动化设计分析。电气综合自动化技术的分层式技术使用,由3层组成,分别是站级监控层、通信层、间隔层。其中,站级监控层则是在通信技术,实现对间隔层的数据管理及信息交换。信管理机、光纤或电缆网络构成网络层,在现场总线技术下实现了各种功能,如数据汇总、规约转换、转送数据及传控制命令等。终端保护测控单元组成间隔层,设计时使用电气一次回路或电气间隔方法完成,在各个开关柜或其他一次设备附近分布安装各测控单元和保护单元。
1.4分层式技术的特点。就地安装间隔层测控终端,在较少的占地面上,提高各装置的独立性、灵活性、可靠性。交流采样的方式得到的模拟量数据,节约电缆使用,从而减少了成本支出。又由于分层技术较好的抗干扰能力,使得采集数据的精确性上升。这样,有较广的空间采集更多数据,监测的分析数据较为完善,远距离修改保护定值和复归信号得以实现,检修维护工作较为简单。分层式技术在原有的基础上,具有较为广阔的发展空间,体现在对系统的扩展和维护上。依据分层式技术特点,单个故障不影响周边设备的运行,维修成本降低。电气监控主站的设立,能独立的进行调试和投运工作,就能实现倒送电,同时还具备其他的有利条件,提高了系统的监测规模和水平。
1.5分层式技术的关键。(1)间隔层终端测控保护单元。以间隔层一次设备为单位,分层式技术得以发挥,设立配置测控保护单元。配置测控保护单元是用于保障电厂的用电系统发挥的关键技术,该单元有较高的灵敏性、可靠性、速动性和选择性要求,而集中式所使用的DCS系统操作不适用,而一般采用专用保护装置。电厂用电系统的保护装置由线路、电厂中的电动机综合保护测控装置和其他装置构成。能提高实时数据采集、计算机保护、远程数据控制和故障的记录功能。(2)通信网络。基于ECS系统的操作环境较差,所以通信网络是一项关键技术,能直接影响电气自动化监控系统的整体发挥。现阶段使用较多仍是电缆现场总线网络方式,而光纤通信则逐渐被使用。通信网络通过通信管理机双机热备用或双通道备用原则配置,一旦数据通信网络有问题出现,系统能自动切换至冗余装置或通道,增强系统的可靠性。(3)设立监控主站。监控主站能监控和管理将电厂用电
系统,配置成单机或双机或多机系统,由发电机机组的容量和运行管理要求而定。配置的软件有前置机软件、实时数据库软件、人机界面软件和图形建模软件等组成,实现了监控系统、管理系统、管理数据、应用及分析等功能。
1.6电厂电气综合自动化技术的发展趋势。以太网能快速传输数据、成本低廉、容量大、网络技术灵活等优势成为电气综合自动化的网络通信技术的最佳选择。嵌入式技术实现工业化的以太网,具有强大的功能和广阔的发展空间,因此嵌入式以太网是电气综合自动化系统络通信的主要发展方向。
2 对发电厂电气自动化改造的几点意见
第一,事先要规划好发电厂电气自动化的改造,把握科学、合理,节约的原则,提前准备好需要改造和更新的设备。同时,要综合考虑诸如继电保护装置,断路器、五防系统等设备在型号、盘位布置、预留接口方面将来接入综合自动化系统的问题。只有这样,对电气自动化的改造才能合理又节省了人力物力。
第二,在设计电气自动化的过程中要把握实用的原则。由于发电厂现有的监控、远动、五防、保护等设备装置其原理和性能的不同,在进行改造时要整体上把握,综合考虑,避免出现功能重复的设备并列运行。
第三,改造的目的是为了发电厂将来更好的高效运行,因此,电气自动化改造要
注重远期目标。比如,有的发电厂由于老化或厂房实际条件的限制,不可能所有的监控设备都可以纳入电气综合自动化系统的改造中。就需要在改造时,把这些不具备改造的设备考虑到,在整体框架下,预留接口,便于后期的改造。
结束语
在科学技术日新月异的今天,发电厂电气部分的综合自动化是一种趋势,对于它的成功改造,将会大大的提高发电厂的自动化水平。同时,采用电气综合自动化技术,能够节约大量的成本,提高电气系统的可靠性。
参考文献
[1]武成龙 数字化变电站自动化系统探讨[期刊论文]-中小企业管理与科技2009(6)
[2]王海东.杨楠.张国龙发电厂直流系统浅析[期刊论文]-山东煤炭科技2008(4)
作为制造大类的电气自动化技术专业是中国着力打造世界制造业基地的紧缺专业之一。电气自动化技术方面的高等技术应用性人才市场需求潜力巨大。电气自动化技术专业的毕业生主要面向企业自动化生产线的供配电系统、电气工程、电气控制设备、自动控制系统和计算机测控系统安装、调试及运行维护,机电设备公司的设备销售、安装及维护、楼宇智能化及交通智能化设备的安装、调试及运行维护,电力系统的设备运行及维护等。
电气自动化课程一般都开设《自动控制原理》等关于电气自动化技术基础方面的课程, 课程内容除了一些有关自动化系统的基础理论外,其课程中所讲述的电气自动化技术、装置与器件,大多数都与当前工业现场使用的技术、装置与器件有脱节。显然,这样的教学,无论是内容、方法及水平、都已大大落后于技术的发展,脱离了职业岗位的需求。深化校企合作,创新人才培养模式,紧密结合产业发展,深化课程体系和课程内容改革,在办学过程中,电气自动化专业逐步构建起了“校企融合、能力递进”的工学结合人才培养模式。以“工学结合”的模式校企共同培养本专业自动化生产设备应用方向的学生。既突出岗位技能,又注重人文素质培养。学生综合素质高,专业技能强,从而受到用人单位的普遍欢迎。
根据本地区经济与社会发展对高技能专门人才的实际需求,基于电气自动化专业岗位典型工作任务,以能力培养为主线,将中(高)级维修电工、可编程控制系统设计师、机电一体化工等职业资格认证课程内容融入到专业课程体系。构建以电气控制系统的运行维护及技术改造;自动化生产线的组装与调试、维护和维修及电子线路的设计与维修等3大能力培养为主线的课程体系。有专业指导委员会对人才培养目标进行恰当的定位;根据培养目标,设计培养规格;根据培养目标与培养规格制定人才培养方案,人才培养方案拥有科学的理论、实践教学有机整合的模块化课程体系。 根据培养目标、培养规格与培养方案,以校内、校外实习实训基地为载体,采用“任务驱动、实境育人”的人才培养模式,采用“项目引导”、“任务驱动”、“学训交替”等多种工学结合适合职业教育目标的课程组织模式。通过毕业生的社会反馈,毕业生适应本地区社会经济发展的需求。
电气自动化技术课程的设置主要有两种方法,一是在保持原来开设的电气自动化基础课程基础上,将当前通用的电气自动化技术插入到传统技术课程中,如将 PLC技术或变频调速技术穿插到电机控制、接触器/继电器控制等技术中,以解决电气自动化技术课程不足的问题。二是单独开设自动控制原理、传感器、PLC、单片机技术、电力电子技术、变频调速技术、供配电技术、工业网络、组态技术等都课程,由于信息技术和计算机技术在电气自动化领域中的应用日益广泛,要求我们必须改革原有课程体系中陈旧的内容,并根据自动化技术的发展增加新的教学内容。
强调以素质教育为核心的“基础+专业”结构本科人才培养模式,随着教学改革新形势的不断变化而变化。学校制定和修订人才培养计划,要贯彻党的教育方针,遵循高等教育教学基本规律,主动适应社会、经济、文化和科技发展对人才培养的需要。固化学校已经取得的教育教学研究成果,借鉴、吸收外校教学改革的成功经验,体现学校定位和人才培养目标,反映学校办学特色。坚持知识、能力、素质协调发展和综合提高,使学生得到全面发展。坚持整体优化,科学地处理好各教学环节之间的关系;坚持共性与个性的充分结合,因材施教,促进学生个性发展;突出人才培养特色,满足行业发展需求,构建适应未来社会发展以及终身教育需求的知识结构、能力结构及综合素质培养。
优化实践教学环节,推进实践教学改革,建立科学系统的实验教学体系,增加综合性、设计性、应用性、创新研究性实验的比例,使综合性、设计性实验课程达到实验课程总数的30%以上;五是第二课堂.着重于实施大学生素质拓展计划,以提高学生综合素质,全面发展.主要有各类大学生竞赛、学术论文和研究成果、校院两级各类科技学术节活动、文体竞赛活动、社会实践和社会工作;在校内的实训基地营造职场氛围,利用实训室先进的设备,进行系统的设计、安装和调试,重点培养学生对现代控制系统的设计、安装、调试、维护维修能力。每学期末设置综合性的实践应用型项目,给学生分组布置任务,让学生查找资料、设计、仿真、装配、调试、检测、合作完成,培养学生理论与实践结合、灵活应用知识的能力和团队合作精神。通过开放“创新实训室”、定期举办“电气技术设计竞赛”,以及创新激励制度的实施, 使各门课程在教学环节中,注重创新能力的培养已蔚然成风。从“技术改造和小发明”为起点,到内容复杂的课程设计、毕业设计,循序渐进地加强学生的创新能力的培养。
关键词:电气工程;自动化控制;智能化技术
0引言
随着信息技术的发展,网络技术与通信技术都与信息技术相结合,特别是智能化技术的运用,使电气自动化控制实现了智能化运行。特别是目前的企业中普遍使用了自动化技术,使电气工程的运行效率有所提高,而且运行质量明显改善。实施了智能化管理,电气自动化控制工作效率有所提高,不仅确保企业运营的稳定,而且还可以发挥智能远程控制的作用,保证了生产安全。智能化技术使得电气自动化控制功能得以充分发挥,使得电气设备处于良性的运行状态。
1目前电气工程自动化控制技术的应用情况
中国电气工程自动化控制所发挥的作用是有目共睹的,很多企业都采用这种控制方式,可以提高自动化控制质量,控制效率也得以提高[1]。设备的自动化运行是目前的技术发展趋势,而且随着自动化技术的不断升级,自动化控制作用的充分发挥,使得产品的性能得以充分发挥。中国的电子工程发展中,自动化技术起到了引领作用,多年的发展进程中,电气工程自动化技术适应应用领域的需求不断地升级,也使得该技术应用越来越得广泛。从目前的电气自动化工程的应用情况来看,广泛应用的系统包括分布式控制系统(distributedcontrolsystem),简称“DCS”、IE语言系统、WindowsNT系统,电气自动化控制系统以及自动控制系统[2]。这些系统处于自动化运行状态,其中,电气自动化控制系统为集中控制,自动控制系统为信息集成化控制。分布式控制系统的优点是具有良好的扩充性,而且具有实时性。但是,运行分布式控制系统,所使用的是传统的仪表设备。要保证系统安全稳定地运行,就需要重视后期的运维工作,即便如此,也会由于技术维护不到位而导致系统运行故障,特别是设备的维修难度比较高,就更增加了系统运行故障的发生率。IE语言系统是可视化的语音控制系统。该系统的运行中,如果语言有多个,就需要对语言按照顺序排列。通过操作“上移”“下移”按钮,就可以对语言有效排雷。在对语言编码进行选择的过程中,要参考网页内容,让浏览器自动选取需要的语言以及字元集。在具体点操作中,首先是开启InternetExplorer浏览网页,之后在网页上点击鼠标的右键,就可以弹出列表,点击其中的“编码”项,之后点击“自动选择”[3]。如果通过“自动选择”不能够自己所需要的语言编码,就可以采用将手动的方式进行操作,就可以按照自己的要求调整语言编码。具体的操作方式是,在网页上按一下鼠标右键,选择“[编码”,用手动操作的方式选择相应的语言编码。如果在选项中没有自己所需要的编码,就可以点击“其他”,选择语言编码。WindowsNT是可视化的控制系统,可以使得电气工程设备运行中进行可视化操作。WindowsNT(WindowsNewTechnology),是可以进行PC操作的系统,主要是用于计算机网络操作、网络服务器等等。WindowsNT与通信服务集成。微软公司给予原有的系统开发了“新技术”,此即为“NewTechnology”,即为“NT”。所谓的“NT”还有另一个解释,就是指模拟器“N10”,即“N-Ten”。WindowsNT在电气工程中的应用,可以通过可视化操作起到了智能控制的作用。WindowsNT的操作是非常容易的,而且具有集成化的特点,可以实施一体化操作。当进入到后期的技术维护阶段的时候,也是非常容易的。集中控制下的自动控制系统在运行中,不仅运行的速度非常慢,而且所有的运行都是在远程监控下运行的,这样就会导致主机的运行空间减小了,自动控制系统所具备的性能也会受到影响。这就必然会导致系统在运行中可靠性比较低,很容易产生故障[4]。信息集成化的电气自动化控制系统在运行中,是通过操作可视化的浏览器进行操作信息的,这样就可以及时地了解系统运行情况,对于故障发生点以及故障的原因都能够及时掌握。对于信息处理的过程中,系统还可以在运行的过程中对信息进行整理,还可以对信息进行智能化分析,提高信息的准确率。
2电气工程自动化控制应用智能化技术所具备的特点
2.1智能化技术可以实现无人化超控
智能化技术的优势在于,任何情况下都能够得到认可。在对电气工程自动化控制系统的调节中,所调节的是鲁棒性(Robustness)、下降的时间和系统响应的时间。通过对各项参数的调整,就可以将自动化控制工作调整到自己所需要的状态[5]。智能化技术环境下,电气设备得到调节,就可以实行自我控制的作用,由此,实现无人化操作控制,人力成本得以降低。
2.2智能化技术并不需要控制模型
智能化技术的优势在于,使得自动化控制器的安全系数有所提高,面对复杂的动态方程,不会产生难以控制的现象。与传统的控制模型相比,自动化控制器应用智能化技术,工作效率都会有所提高,而且还能够对未来的运行情况作出预测。
2.3使用智能化技术对于不同数据的处理存在着一致性
智能化技术对于不同数据的处理,所使用的是智能化控制器,无论是输入任何的的数据,都可以做出准确的评估。即便是一些数据不属于是常用数据,通过运行智能化控制器也会获得准确的结果,而且还可以自动启动评估功能。智能化控制器的控制对象具有较强的变更性,对于控制对象就会产生不同的控制效果,要实现全面控制是难以实现的,所以,需要对该技术进一步完善。
3电气工程自动化控制中智能化技术的应用
3.1诊断电气工程自动化控制中所存在的问题解决
电气工程系统运行中,如果存在故障,就需要进行诊断。如果采用传统的诊断方式,就是通过人工操作来完成的。这种诊断方法不仅诊断的准确率不高,而且很难得到正确的病因[6]。但是,这种技术对于专业技术人员的技术要求是非常高的。如果电气工程自动化设备存在问题,特别是在数据上存在误差,就必然会对电气工程自动化控制的效果产生不良影响,但是这种失误是难以避免的。人工诊断的效率必然会很低,导致故障不能够及时发现,更是难以查找到故障原因,所以,对于故障难以及时处理,必然是后果非常严重。将智能化技术应用于电气工程自动化控制中,可以对系统进行智能化管理,而且还可以远程控制和监督,通过实时跟踪进行检测诊断,由此可以避免系统运行中存在潜在的问题。
3.2应用智能化技术对电气工程的设计进行优化
电气工程的设计中,如果采用传统的技术,就会导致不断地重复劳动,设计人员还要对设计方案进行改良,还要通过实验试验。很多时候,一些设计中所存在的问题,设计人员还没有考虑到,如果涉及应用中出现了问题,要将问题的原因查找出来也是非常难的,导致很多的问题都不能够在有效的时间内解决。通常从事设计工作的人员要具有非常高的专业水准,不仅要精通专业知识,还要懂得相关的业务知识,对于理论知识的应用能力是非常强的。将智能化技术应用于电气工程自动化控制中,就会使得原有的工作状态发生了改变。设计工作通过运行设计软件就可以完成,而且所有的设计信息都可以在网络平台上传递,由此提高了设计效率,而且设计的精准性也有所提高。由于设计软件都有修改功能,可以在保存原图的情况下进行修改,就可以节省大量的设计时间,而且设计样式也更为丰富了。
3.3整个的电气工程对采用智能技术控制
电气工程控制系统的运行中,有很多的环节都处于控制之中。要实现控制的系统化和集成化,就要采用智能技术。智能化技术主要运行的是专家系统控制对电气工程进行控制,使得自动化运行效率更高。另外还会采用神经网络控制和模糊控制,可以对电气工程实施多层次控制、神经网络控制不仅层次结构多,还可以运行反向学习算法,特别是其子系统中,通过判断系统参数,对参数进行调控,就可以判断转子的速度。正是由于神经网络控制的优势性能,才能够对运行识别模式,使得信息的处理更为及时准确。
4结束语
综上所述,科学技术的发展进程中,信息技术起到了重要的推动作用。电气自动化控制中,信息技术发挥着重要的作用,特别是智能化技术的应用,实现了自动化控制的智能化运行。目前的电气自动化控制设备得以广泛应用,主要是智能技术发挥着远程监督控制的作用,可以提高电气工程自动化控制效率设备的应用价值,电气工程自动化控制所具备的价值都充分发挥出来。
参考文献:
[1]李玲玲,张志全.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用漫谈[J].城市建设理论研究,2014(10):2095-2104.
[2]蒋敦旗.浅议在电气工程自动化控制中智能技术的应用[J].科技创新导报,2014(32):106.
[3]赵晓乐.浅谈在电气工程自动化控制中智能化技术的运用[J].建筑工程技术与设计,2014(34):849.
[4]张书春.探讨基于电气工程自动化智能化技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2013(03):2095-2104.
[5]史东旭.电气工程自动化控制中智能化技术的应用探究[J].民营科技,2014(07):1673-4033.