供電系統電氣工程自動化控制技術

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摘要:目前,我國電力行業迎來了發展的高峰期,并加強了對各種自動化技術的運用。因此,本文將對電氣工程自動化控制優勢進行闡述,分析供電系統中的電氣自動化控制技術,希望可以為相關工作者的研究提供一些幫助。

關鍵詞:供電系統;電氣工程自動化

前言

進入新時代后,隨著生活水平的提高,人們對電力的需求也越來越大,這就給供電企業提出了更高的要求。因此,必須了解電氣工程自動化控制的優勢,并通過各種自動化控制技術的運用,加強對供電系統的管理與控制,保證供電質量與安全性,從而為供電企業更好發展提供有力保障。

1電氣工程自動化控制優勢

在電氣工程中,自動化控制技術的運用主要有三方面優點:①可以有效提高安全性[1]。自動化控制技術的突出特點就是完全由系統運行,可以有效避免人為失誤,促進各環節安全性的提升,避免人員受到傷害。同時,自動化技術還可以對電氣系統實際運行情況進行實時監控,并及時發現各種問題,將給人員帶來的危害降到最低。②能夠促進先進性提升。在供電系統中,自動化技術的運用可以規范生產流程,既增強了生產能力,還實現了行業的先進發展。在自動化控制下,可以提高檢測的能力與質量,減少人力資源浪費,增加企業利益。同時,自動化系統還能夠自動記錄并存儲相關數據,在對這些數據進行分析的基礎上,其可以實現自動調節,并充分發揮自身作用。③有利于實時監控電氣系統。在傳統模式中,管理工作主要由人員進行,但經常會因人員態度與操作不規范而出現操作失誤、生產事故等,尤其是在深夜時,人員注意力會不自覺下降,這一階段也是電氣故障頻發的時段。但在自動化技術的運用下,可以對工作強度進行有效改善,在統一的指揮和調度下,還能夠促進電氣工程穩定性、可靠性的提升。同時,自動控制系統還可以對元器件情況進行全天監測,及時發現異?,F象并找出病源,有利于電氣設備正常運行。

2供電系統中的電氣自動化控制技術

2.1監控技術要點

2.1.1分層分布式監控技術

從邏輯層面來看,這一自動化監控技術可以分成站級監控、通信以及間隔三層,其中站級監控層主要就是在通信網絡的作用下,管理間隔層并實現信息交換;通信層則主要有通信管理機、光纖電裸以及電纜網絡等,在現場總線技術的運用下,其可以完成數據匯總、指令傳送、規約轉換以及數據傳送等工作;間隔層的主要構成部分則是終端保護測控單元,通過面向電氣一次回路或是電氣間隔的設計方法,可以就近把測控單元與保護單元安裝在相關設備周圍,如開關柜、一次設備等。分層分布式的自動化監控技術具有就地安裝、組態靈活、可靠性高以及占地面積小等特點,不但可以降低控制與操作難度,還能夠減少成本。同時,這一監控系統可以采集大量數據,保證監控信息的完整性與全面性,可以為系統運行維護提供便利,并且在局部出現故障時,其不會給其他模塊正常運行帶來不良影響,可以有效滿足供電系統實際需求。

2.1.2集中式監控技術

集中式的監控技術主要就是把強電信號轉成弱電信號,并通過空接點與直流信號(標準為4~20mA)等方式,利用電纜硬接線,以一對一的方式,將電氣模擬量與開關量信號接到分布式控制系統的I/O模件柜,從而達到監控電氣設備的目的[2]。目前,這一自動化監控技術主要有兩種形式,即遠程接入與直接接入。遠程指的就是將VO采集柜安置在與主控制室有著較遠距離設設置現場,并通過分布式控制系統與通信方式對主機連接進行控制;直接指的則是將電纜與電子間的集中組屏連接到一起,兩種方式在本質上并不存在區別。在供電系統中,集中式的監控技術主要有硬接線技術成熟、速度快、運行環境好以及便于維護等優點,但也存在著投資大、信息不準確以及安裝量大等不足。因此,在運用這一技術時,供電系統應該對獨立電氣監控主站系統進行設置,并加強對電氣運行的管理。

2.1.3現場總線監控

在供電系統中,現場總線監控主要是在某些特殊情況下運用,自動化技術最突出的優勢就是保證總線安全運行。由于不同裝置功能具有相對獨立性,在日常運行中,其都是獨立進行工作的,并僅由網絡實現連接。這樣,不但可以有效聯系各種設備,還能夠靈活發揮各種設備作用,即使是某一個環節出現問題,也可以快速從整體系統中分離出來,為系統正常、安全運行提供了有力保障。為了達到這一目標,在對現場總線監控系統進行設計時,就必須充分考慮企業需求與安裝地點,提高系統的針對性,并使其具備遠程監控能力。

2.2計算機技術要點

在供電系統中,計算機技術也得到了廣泛應用,其控制要點主要體現在以下三方面:①電網調度自動化。在供電系統自動化中,電網調度自動化具有重要地位,其可以分成五個層次,即國家電網調度、大區調度、地區調度、省級調度以及縣級調度。在實際調度中,控制中心的網絡系統發揮著關鍵作用,其可以連接各種設備,如服務器、工作站、打印設備、變電站終端設備以及發電廠等,并完成實時采集電網數據、預測估計電力負荷與狀態以及監控電網調度運行等工作。②變電站自動化。變電站自動化是以計算機技術為基礎的,同時,在供電系統自動化建設中其也是不可缺少的環節。在具體實施過程中,變電站必須加強對計算機技術的運用,加強對計算機光纖的利用或者是由電纜來替代傳統電力信號電纜,促進變電設備向著集成化、網絡化以及數字化方向發展,并達到記錄自動化與計算機屏幕化的目的,從而實現對變電站系統的自動化管控。③智能電網。智能電網是從全局對供電系統進行控制的一種技術,在現代信息管理中,其有著廣泛運用,并涉及到了各環節內容,如用戶、發電、輸變電、調度以及配電等。這一技術形成的自動化供電系統屬于智能化電網雛形,為智能電網建設奠定了堅實基礎。因此,在運用智能電網技術時,必須結合供電系統實際需求,綜合考慮計算機技術的實時性、雙向性以及可靠性等特點,加強對先進網絡技術的運用,促進信息管理系統的形成,以此來為智能電網建設工作更好發展提供保障。

2.3PLC控制要點

PLC屬于數字化電子系統,是專門為工業生產設計的,其主要作用就是為供電系統實現相應指令工作提供幫助,如采集、編輯、記錄以及計算等,減少系統能耗并促進其靈活性的提升。通常情況下,PLC控制要點有以下三方面內容:①PLC技術要對供電系統的溫度、壓力以及流量等進行連續模擬閉環控制,以此來有效調控系統中的各環節;②在實際控制中,開關量是主要的控制對象,PLC技術可以自動化控制輸入/輸出信號的通與斷,有利于供電系統生產效率與自動化程度的提升;③一般而言,供電系統內部控制主要有開關控制和順序控制兩種,目前,節能減排理念深入人心,社會生產向著減少損耗、增加效益的方向發展,加強對PLC技術的運用,可以對電力工作進行輔助,減少廢棄物、資源的排放與消耗,增強供電系統生產效益[3]。

3結論

綜上所述,加強自動化控制技術在供電系統中的運用已經成為了一項重要工作。因此,必須掌握安全性、先進性以及實時監控等優點,并加強分層分布式監控技術、集中式監控技術、計算機技術以及PLC技術等的運用,提高供電系統自動化水平,保證供電安全,從而促進供電企業進一步發展。

參考文獻

[1]張書鋒.供電系統中電氣自動化應用技術升級問題之研究[J].山東工業技術,2017(20):168.

[2]花清國.供電系統中電氣工程施工技術存在的通病及防治措施[J].無線互聯科技,2017(13):111~112.

[3]敖盼.供電系統中電氣自動化技術的應用設計探究[J].河南科技,2014(04):78.

作者:吳妍 單位:國網湖南省電力有限公司湘潭供電分公司

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