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电子信息技术在电力自动化系统中的应用

发布时间:2022-07-29人气:428

一、前言


随着当今社会经济水平的提升和各行各业的发展,电力所发挥的作用已经无可替代。这样的情况就为我国的电力行业发展迎来了全新的机遇和挑战。就目前来看,我国的电力系统已经在以往的基础上取得了重大进步,不仅实现了供电质量和供电规模的显著提升,同时也实现了自动化的运行与管理。通过电力自动化系统的应用实践发现,在该系统中,电子信息技术的合理应用将会实现系统运行的良好监督与控制,以此来尽最大限度避免系统故障的发生,为系统的安全稳定运行和社会用电需求的满足提供良好保障。因此,在具体的电力自动化系统应用与研究中,电力企业一定要充分注重电子信息技术的科学应用,使其优势得以充分发挥,促进电力自动化系统的发展与电力行业的进步。


二、电力自动化系统和电子信息技术的应用优势概述


在电力系统的具体运行过程中,主要涉及的环节有发电、变电、输电以及配电等。通常情况下,电力系统内的一次设备主要包括变压器、输电线路和开关等设备。在设备的应用过程中,为有效保障其安全性和稳定性,充分获取电力效益,需要通过一定的监控设备来进行这些一次设备的监督与控制,以此来达到电力系统良好的调度和控制效果。而要想达到这一效果,就需要将相应的保护装置和测试装置等安装在电力系统中,使其成为电力系统中的二次设备,以此来实现电力系统的自动化发展,并保障电力系统运行过程中的维护工作以及电子信息技术等得以有效执行与发展。


为满足社会用电需求,全面提升当今社会的工作和生活水平,电力企业一定要通过合理的技术措施来维护电力系统运行的安全性和可靠性,让电力系统得以有效应用。借助于当今先进的电子信息技术,可对电力系统的实际运行情况做到实时分析与掌握,进而及时准确地获取电力系统中的异常运行信息,使其得到及时有效的解决[1]。通过此方式,可以在电力系统故障发生之前便做到及时的发现和及时解决。同时,借助于电子信息技术,也可以对电力系统中的各项运行参数进行科学分析,以此来实现运行参数的合理调整,避免电力能源的过度消耗,保障电力企业的经济效益。


由此可见,将电子信息技术应用到电力自动化系统中,可对其运行质量、运行安全及其运行的经济性起到至关重要的促进作用。


三、电力自动化系统的发展现状分析


长时间以来我国的电力企业和科研单位始终将电力系统的自动化作为一项研究重点。通过研究发现,在电力自动化系统中,主要的组成部分有三个:第一是自动化发电厂;第二是自动化电网系统;第三是自动化变电站。在该系统的应用过程中,主要是借助于相应的控制设备和测量仪表等装置来做好系统中各个组成部分的控制,并在各个组成部分之间实现数据的交换和信号的传递,进而让电力系统从整体上得到高效控制,保障其安全稳定运行。


现阶段,我国的电力自动化系统正处在不断发展阶段,且呈现出了越来越高的成熟度。电力企业和相关的研究机构、技术人员已经通过实践研究建立起了完善的电力系统自动化控制网络。它有着很强的调控能力和显著的智能化特征,可有效满足当今社会对于电力方面的实际需求。


就目前的电力自动化系统来看,电子信息技术的应用是一个主要的发展方向,而电子信息技术在各个方面的应用则使得电力系统的自动化和智能化发展上升到了一个全新的层次。比如,在传统的电力系统应用中,很多设备和环节都是独立运行,这样的情况不仅让电力系统中的设备管理和运行十分复杂,也浪费了大量的人力、物力和时间成本[2]。而随着电子信息技术在电力自动化系统中的应用,可借助于各种的控制设备来实现电力系统内部各个设备的综合控制,并通过传感设备来进行各设备运行参数的获取,最终实现电力系统中各个设备的统一管理与控制,让电力系统的自动化和智能化控制得以有效实现。


四、电力自动化系统中的电子信息技术具体应用分析


(一)在发电厂自动化中的应用


就目前的发电厂来看,其综合自动化系统主要控制形式为分散控制,而这种分散型的控制系统也是其主要的一个应用途径。通过该系统的应用,可以对开关柜实现有效的测试、控制以及保护等措施。在此类系统的具体应用过程中,出于对其现场发展的考虑,将其中既有的总线之间进行相互连接,再借助于相应的通信管理来建立起管理机和后台机之间的连接。在对这个分散控制系统进行控制的过程中,主要借助于若干台的计算机来实现系统中各个回路的分散控制。具体控制中,将相应的传感器安装在现场的各个设备上,以此来实现设备运行参数和现场信号的获取,然后再借助于网络传输的形式将获取到的现场信号以及运行参数等的信息传递给各个控制站。


此类系统可实现计算机软件组态技术以及计算机硬件技术优势的充分发挥。在前期的电站内,也可以对一个独立的系统进行控制。借助于完备的数字化技术以及电子信息技术,可以让分散控制功能得以良好发展,同时也可以让参数和各个子系统中的信号建立起紧密联系,以此来对其进行整体的监督和控制。


比如,在火电厂中,借助于DCS系统,便可以达到良好的监督与控制效果,其主要的监控方式是发电机组和变电机组的保护以及综合自动化装置的应用等,以此来保障电力系统中的所有电气设备以及装置运行效果。在DCS系统的具体应用中,借助于其控制命令,可以在电子设备中引入输出量,以此来达到良好的连接效果[3]。将DCS系统合理应用到火力发电厂,借助于现场总线控制技术,可以让各个不同地点分布的发电机组和变电机组保护装置实现全面集合,进而形成一种全新的自动化、集成化控制模式,让发电厂的自动化运行水平得以显著提升。同时,借助于DCS系统接口连接的形式,也可以实现系统的综合监控,以此来保障其运行的可靠性和稳定性。


(二)在电网调度自动化中的应用


在当今电力系统的自动化发展过程中,一项主要的发展内容就是电网调度自动化的实现。电网调度自动化技术是将工作站、服务器、计算机以及显示器作为基础来实现的一种技术形式,以此来促进系统中各个部分之间的相互连接。通过电网调度自动化的实现,可以让电力系统的调度和维护工作都更加安全稳定,同时也可以实现传统电网调度过程中电能问题的有效解决。在电力企业进行电力生产的过程中,需要对各项的运行参数进行科学的采集与合理的控制;需要对电网运行的全过程进行全面的安全性分析;需要对电力系统具体的运行状态进行科学评估,通过这样的方式,才可以有效满足当今电力市场主要的发展需求。


在电网调度自动化技术的应用过程中,为有效保障其安全运行,让电网供电实现高效发展,并有效降低电能生产和电能传输过程中所产生的费用,就需要借助于信息化技术来进行电网的自动化调度。具体的电网自动化调度过程中,首先需要对电网安全做到动态监控,借助于电子信息技术,对电网中的主要设备位置、热能和水能工况指标等的数据信息进行实时采集和传输,保障各项指标与规定相符,让电能质量和用户的实际应用需求保持一致。其次要对电网运行的经济性进行自动化调度,借助于电子信息技术,可以将电网安全监控作为基础,并结合相应的自动化手段来控制电网中各项设备的运行参数,使其达到最佳的运行效果,以此来实现电网运行过程中的能源最大化节约,让电网经济得到良好的自动化调度。最后是对电网运行过程中的安全隐患进行分析和处理,在电网的实际运行过程中,经常会存在一些安全隐患,而借助于电子信息技术中的传感器设备,可及时发现电网运行过程中的运行异常,并及时查明异常位置和产生原因,再根据实际情况来做好异常处理,让电网运行的安全性得以良好调度[4]。


而在具体的自动化电网调度技术应用中,电子信息技术的应用不仅需要充分考虑到电网安全稳定运行和各种设备的配置优化,同时也应该注重系统中各种差异性问题的解决,以此来保障电网服务工作执行的稳定性。如图1所示是基于电子信息技术的电网自动化调度解决方案示意图。


(三)在变电站自动化中的应用


在当今的电力企业发展过程中,变电站已经实现了自动化的发展,并可让传统变电站工作过程中的人工操作和监控模式得以彻底转变,让变电站得到24小时不间断的实时监控,以此来全面保障变电站运行的安全性和稳定性。借助于智能化设备以及计算机技术,可以让电子信息技术在变电站中得以合理应用。不仅可以对变电站现场数据进行实时监测,以此来实现变电站的数字化发展;同时也可以对计算机中的各个通信接口进行全面分析,以保障计算机储存和记录功能的全面发挥。在通过电子信息技术进行变电站的自动化管理与控制过程中,借助于自动化控制技术和计算机技术,也可以对变电站的各类设备进行全面维护,使其功能得以充分发挥,让各个组件和各个元素之间得到科学的重组和优化。同时,借助于内控设备,也可以对变电站内各个设备中的信息进行交换,以此来达到良好的数据共享效果,让变电站在工作过程中得到自动化的监督、监测和控制,保障变电站内各个设备的良好稳定运行。


如图2所示是某变电站中的自动化系统结构示意图。在该自动化系统中,主要的通信为TCP/IP形式的以太网通信,借助于电子信息技术中的信息加密技术、测量控制技术等,可以在通信传输过程中实现信息数据的良好保护。同时也可以对整体系统进行全面的测量和控制,并对其电能的一体化管理模式进行合理设计。通过这样的方式,将会让系统具备更加强大的整体性特征,为变电站日常的管理和统计分析工作提供更具有效性的对策[5]。另外,借助于电子信息技术,也可以让变电站内的变压器、电机以及保护线路等的各种电力设备得到更好保护,对于变压器、馈电线路、进线等各项电力设备,可实现频率、电压、电流以及功率等电力信息的自动化精准测量。而这些信息的统计、计划、维护以及管理等的各项功能也可以和其他系统之间,尤其是供电公司和一些自动化的楼宇系统之间实现相互连通,以此来达到一体化的自动控制效果。


五、电子信息技术在电力自动化系统中的应用前景展望


(一)人性化发展


随着电子信息技术的日益成熟,以该技术为基础的电力自动化系统将会朝着更加人性化的方向发展,其中包括操作界面的人性化设计、通信和交流的人性化设计等。通过这样的方式,将会让电力自动化系统的应用更加简单便捷,以此来全面提升电力企业的服务质量。


(二)数字化发展


在以电子信息技术为基础的电力自动化系统发展中,信息、通信以及管理将会朝着一体化的方向发展,并通过数字化系统和相关技术的应用来实现各种监测信息的全面分析,以此来及时发现系统运行异常。通过这样的方式,便可实现整个系统的数字化发展,避免人为巡查监测中的异常发现不及时、定位不准确等弊端,保障电力系统的良好运行。


六、结语


综上所述,随着电子信息技术和电力自动化系统的发展,这两者之间的融合也开始越来越受到人们关注。基于此,在电力企业的自动化系统应用过程中,应加强电子信息技术的应用,使其在发电厂自动化、电网调度自动化以及变电站自动化中发挥出充分的作用与优势。以此来保障电力系统的运行效果,提升电力企业的服务质量,促进电力行业的良好发展。


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