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淺談電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用

時(shí)間:2022-11-29 10:11:26 自動化畢業(yè)論文 我要投稿
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淺談電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用

  自動化控制技術(shù)能夠保證及時(shí)對大數(shù)據(jù)的收集、處理、分析,保證電力的可靠性,以下是小編搜集整理的一篇探究電氣自動化應(yīng)用的論文范文,歡迎閱讀查看。

  摘要:隨著現(xiàn)代化電力技術(shù)的不斷發(fā)展,自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越廣泛,電氣自動化技術(shù)能夠保證電力系統(tǒng)高效運(yùn)行。本文重點(diǎn)介紹了電氣自動化技術(shù)在電力工程中的主要作用,并對其應(yīng)用要點(diǎn)作出了分析,為以后電氣自動化能夠在電力工程中的應(yīng)用提供參考。

  關(guān)鍵詞:電氣自動化;電氣工程;應(yīng)用

  近年來,隨著我國科研技術(shù)的不斷提升,電力工程中的電氣自動化技術(shù)得到了迅速發(fā)展。電氣自動化控制技術(shù)是以多門科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化電力技術(shù),它可以很好地解決電力在傳輸方面的問題,有效地提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率,更好地實(shí)現(xiàn)自動化的需求。對電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電氣自動化的控制,可以保證整個(gè)電力系統(tǒng)高效、穩(wěn)定地運(yùn)行,也有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益,更好地發(fā)展國家電力,促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

  1電氣自動化在電力工程中的作用

  1.1降低系統(tǒng)的測量誤差

  傳統(tǒng)的電力工程計(jì)量系統(tǒng),其測量誤差為0.7級。電壓互感器(VT)和電流互感器(CT)的信號誤差都在0.2級左右;信號通過電纜進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中,至少會產(chǎn)生0.1級的誤差效應(yīng);在A/D轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)中,電能表自帶的電流互感器(CT)和電壓互感器(VT)又同時(shí)引進(jìn)0.2級的信號誤差。電氣自動化過程中采用EIT技術(shù),可以將系統(tǒng)的整體誤差大約降低5成,可以維持現(xiàn)場數(shù)據(jù)的測量誤差不超過0.4級。主要原因在于采集到的模擬信號可以一次性轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,經(jīng)過光纖傳輸投入到合并單元,省略了以往的重復(fù)多次轉(zhuǎn)換。另外,即使EVT和ECT的誤差等級也是0.2級,但是由于信號是以數(shù)字式進(jìn)行傳輸?shù),灌輸環(huán)境為全光纖,外部電磁干擾不是很嚴(yán)重,避免了二次轉(zhuǎn)換程序。

  1.2提高配電網(wǎng)的整體防護(hù)性能

  應(yīng)用傳統(tǒng)的電氣技術(shù)對智能電網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)過程中,若故障發(fā)生在設(shè)定的區(qū)域之內(nèi),在電磁式原件差動電流內(nèi)部會出現(xiàn)一定的諧波,可能會導(dǎo)致繼電保護(hù)拒絕動作或者反應(yīng)時(shí)間延長;若故障發(fā)生在設(shè)定區(qū)域之外,會導(dǎo)致傳統(tǒng)的電磁式原件達(dá)到飽和狀態(tài),進(jìn)而引發(fā)繼電保護(hù)誤差動作。運(yùn)用電氣自動化技術(shù)對電網(wǎng)長輸距離進(jìn)行防護(hù),由于電子式電流互感裝置不會出現(xiàn)磁飽和狀態(tài),所以二次側(cè)電壓響應(yīng)波形能夠?qū)⒁淮蝹?cè)電壓暫態(tài)過程更加準(zhǔn)確地映射出來,達(dá)到快速降低電壓基波輔值誤差的目的,進(jìn)而擴(kuò)大配電網(wǎng)的整體防護(hù)范圍,有利于提高繼電保護(hù)動作的可靠性、靈敏度以及快捷性,全方位地提升電網(wǎng)系統(tǒng)的整體防護(hù)性能。

  1.3滿足電力系統(tǒng)的暫態(tài)保護(hù)性要求

  EIT技術(shù)具有較小的相位延遲和較寬的帶寬,因此說電氣自動化的線性特性和動態(tài)特性都比較好,對高頻信號的相位和幅值測量更加快速和準(zhǔn)確,為后續(xù)的暫態(tài)響應(yīng)等工作提供更加可靠的信息,從而滿足電力系統(tǒng)高效、安全、靈敏的暫態(tài)保護(hù)性要求。

  1.4提高畸變波形的測量精度

  傳統(tǒng)的電磁式設(shè)備在頻率特性和動態(tài)范圍方面都不太理想,遇到頻率復(fù)雜的環(huán)境,則無法完成精準(zhǔn)化測量和保護(hù)工作。應(yīng)用電子式電氣控制技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)暫態(tài)和穩(wěn)定條件下的動態(tài)化監(jiān)管,對一次大電流數(shù)值作出科學(xué)的解析和驗(yàn)證,以保證在復(fù)雜頻率環(huán)境下畸變波形測量工作更加方便和快捷。

  1.5提高智能電網(wǎng)維保的安全度

  以微機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的電氣自動化技術(shù)避免了復(fù)雜的絕緣結(jié)構(gòu),從而減少了燃燒爆炸和高溫失效等安全隱患。集成電路使用的傳輸方式多數(shù)為光纖信號,小信號電流對傳輸通道的沖擊較小,從而減小材料質(zhì)化,降低檢查和檢測頻率。

  2電氣自動化技術(shù)的設(shè)計(jì)原則

  2.1選型原則

  選型原則主要是根據(jù)遠(yuǎn)程調(diào)度和自動化監(jiān)控系統(tǒng)兩個(gè)角度去考慮,微機(jī)保護(hù)自動化系統(tǒng)一般是作為電力系統(tǒng)的保護(hù),而且我們在電力系統(tǒng)與電氣自動化的接線上會選擇接線方式簡答的那種,在開關(guān)的選擇上我們會選擇性價(jià)比比較高的智能開關(guān)。

  2.2設(shè)計(jì)原則

  因監(jiān)控的增加而增加的電氣設(shè)備,應(yīng)該按照主線的設(shè)計(jì)來增加設(shè)備的接入,并且在設(shè)計(jì)圖表明設(shè)備的型號。注意開關(guān)是由計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制的,必須要使用智能開關(guān),確保能夠?qū)h(yuǎn)程的分閘和合閘的控制,保證遠(yuǎn)程工作的有效進(jìn)行。對于控制運(yùn)行狀況需要監(jiān)控的開關(guān),必須把單獨(dú)的開關(guān)接入到監(jiān)控系統(tǒng)中。

  3電氣自動化在電力工程中的應(yīng)用

  3.1變電站自動化

  變電站能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生非常直接的影響。傳統(tǒng)的變電站日常運(yùn)行和維護(hù)工作采用人工操作的方式,相關(guān)的工作人員是日常工作的主體,包括狀態(tài)監(jiān)控、信息采集、信息傳輸以及信息數(shù)據(jù)記錄等基本工作。傳統(tǒng)的人工操作方式,數(shù)據(jù)資料容易丟失,且易被篡改;以人工操作方式進(jìn)行記錄和處理的過程中極易出現(xiàn)失誤,造成信息遺漏或重復(fù);人工操作工作效率非常低,信息數(shù)據(jù)無法及時(shí)傳輸至調(diào)度中心站,無法實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)掌握,從而導(dǎo)致信息滯后。變電站的自動化可以達(dá)到以下目的:一是通過實(shí)現(xiàn)變電站各個(gè)電氣的控制,工作人員能夠及時(shí)收集到變電站的信息數(shù)據(jù);二是能夠找到變電站出現(xiàn)的障礙,并且能夠及時(shí)解決這些故障。變電站自動化主要是以各項(xiàng)先進(jìn)的電子技術(shù)對變電站的所有運(yùn)行電氣實(shí)現(xiàn)全方位的、全程的監(jiān)控方式,并且能夠完成對所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。如果分析結(jié)果不正常,機(jī)器會自動地進(jìn)行報(bào)警,而且完成對相關(guān)設(shè)備的簡單維修工作。變電站的自動化控制不僅實(shí)現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的整體把握,實(shí)現(xiàn)了對變電站的有效控制,而且還能夠及時(shí)地對電力系統(tǒng)出現(xiàn)的故障做出相應(yīng)的診斷,還可以自動切除故障電力設(shè)備的電源,有利工作人員更好地完成對電力系統(tǒng)的維修工作,保證了變電站安全高效地運(yùn)行。

  3.2發(fā)電廠自動化

  發(fā)電廠是電力系統(tǒng)中最為重要的組成部分,它的主要職責(zé)是生產(chǎn)電能,因此發(fā)電廠的自動化應(yīng)用對整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率有非常重要的影響,并且直接關(guān)系到電力工程的整體自動化程度。目前,我國主要的發(fā)電方式包括火力發(fā)電、水力發(fā)電以及風(fēng)力發(fā)電。以風(fēng)力發(fā)電廠為例,利用風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電是一種新型的電能生產(chǎn)方式,發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)向設(shè)備、塔架、葉片以及葉片旋角監(jiān)控等共同組成了風(fēng)力發(fā)電廠。將電氣自動化技術(shù)運(yùn)用到風(fēng)力發(fā)電廠當(dāng)中,能夠有效調(diào)整風(fēng)電機(jī)組,使其保持在最佳的迎風(fēng)位置,此外還能實(shí)現(xiàn)對發(fā)電裝置的保護(hù)和監(jiān)控,從而提高發(fā)電效率并保證發(fā)電清潔和穩(wěn)定。

  3.3電網(wǎng)調(diào)度自動化

  電網(wǎng)調(diào)度自動化是以計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ),完成對信息的采集,更好地完成對電力系統(tǒng)的控制。電網(wǎng)調(diào)度自動化充分利用了現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),啟用自動化監(jiān)控模式,采用科學(xué)合理的方式將需要進(jìn)行調(diào)度的對象電纜連接在一起,包括發(fā)電廠、變電站、工作站和調(diào)度中心等,從而實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的自動化調(diào)度。電網(wǎng)調(diào)度是電力系統(tǒng)中不可或缺的重要部分,肩負(fù)著采集信息和發(fā)布命令的重要職責(zé)。例如電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),電網(wǎng)調(diào)度中心必須及時(shí)作出反應(yīng),向相關(guān)的故障點(diǎn)發(fā)布指令,在設(shè)備維修人員到達(dá)故障現(xiàn)場后,通過配電網(wǎng)絡(luò)調(diào)度中心對現(xiàn)場相關(guān)人員進(jìn)行指揮,在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

  3.4發(fā)電廠的分散測控系統(tǒng)

  隨著整個(gè)電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,發(fā)電廠所占的比例也在不斷增加,所以必須對發(fā)電廠的分散監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行控制。發(fā)電廠的分散測控系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和顯示技術(shù)以及通訊技術(shù)等多種技術(shù)來完成對發(fā)電廠的控制。發(fā)電廠的分散監(jiān)控系統(tǒng)是以分層分布作為基本結(jié)構(gòu),其主要由四部分組成,主要包括PCU、以太網(wǎng)、和0S和ES。PCU能夠完成對電廠整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控。0S和ES相當(dāng)于人在管理運(yùn)行的一個(gè)接口站點(diǎn),能夠接PCU發(fā)來的信息并向PCU發(fā)送指令?傮w上來看,整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)都處在有效的監(jiān)控之中,如果機(jī)器出現(xiàn)障礙會得到及時(shí)有效的修理。

  4結(jié)語

  電氣自動化控制能夠使電力系統(tǒng)的信息及時(shí)有效的被收集,使整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)刻都處于監(jiān)控之中,自動化控制技術(shù)能夠保證及時(shí)對大數(shù)據(jù)的收集、處理、分析,保證電力的可靠性。電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的作用不容小覷,電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用是電力系統(tǒng)不斷向前發(fā)展的必經(jīng)階段,具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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