浅谈电力系统中的自动化及其系统结构

浅谈电力系统中的自动化及其系统结构

(江西新能源科技职业学院江西新余338012)

摘要:目前,我国电力自动化技术快速的发展,并且被广泛的推广和应用在电力系统中,快速的推动我国电力系统向自动化方向发展,更好的为电力用户提供优质的电能服务。因此,文章针对电力系统自动化进行了概述,并探析了电力自动化系统的结构,以供参考。

关键词:电力系统;自动化;结构

0前言

现阶段,我国电力系统不断的完善,尤其是电力自动化技术的推广和应用,逐渐的推动电力系统向自动化方向发展。为了保证电力自动化系统能够充分的发挥自身的作用,就需要对电力自动化系统结构进行全面的分析,以此保证电力系统能够更加安全、可靠的运行,进而为电力用户提供更加安全、高质的电能服务。所以,积极研究电力系统自动化及其系统结构,现实意义重大。

1电力系统自动化

从广义方面来讲,电力系统有电力系统、电工二次系统两方面。其中电力系统是指电能生产、传输、分配以及消耗所需要的母线、断路器、线路、变压器以及用电设备等共同组成的系统;电工二次系统是指对电工一次系统进行调度、监控以及保护的通信设备、远动控制设备、机电保护装置以及自动化监控设备所组成的系统。电力系统自动化通常指的是电工二次系统的自动化,具体定义表现为:综合应用具有自动化控制、监测以及决策等功能的设备,利用数据传输系统与信号系统对电力系统的全部系统、局部系统以及所有元件进行远程或者就地监控、控制以及协调,以此保证电力系统能够稳定、可靠以及安全的运行。

现阶段,自动化技术及相关技术的发展迅速,电力系统自动化发展阶段分析如下:

(1)手工阶段,因为受到发电技术水平的限制,电力工业采用人工监视、控制电器设备、发电器开关的方式对电力系统进行控制,即完全由手工控制。

(2)简单自动化阶段,即采用断路器、机电保护装置等自动操控电力系统。

(3)传统调度中心阶段,通过设置电网中心对电力系统的事故以及异常等进行统一调度和管理,以此保证电力系统能够经济、可靠、稳定的运行。

(4)现代调度阶段,采用远动控制装置对电力系统进行自动化监视、调度以及管理。

(5)综合自动化阶段,随着电网建设进程的加快,电力系统呈复杂化、综合化方向发展,单一的自动化装置已经不能够满足电力系统发展的实际需求,需要综合应用多种自动化技术,以此保证为人们提供更加安全、可靠以及高质的电能。

2电力自动化系统的结构

2.1配电网自动化系统

上世纪九十年代开始,我国配电网逐渐实现功能独立的孤岛自动化。现阶段,综合应用现代通信技术、网络技术和自动化技术,创建配电网自动化系统,主要包括电网分析软件、地理信息系统、自动制图以及馈线自动化系统等,该自动化系统和传统孤岛自动化系统相比,综合的应用了后台软件、通信技术以及众多智能设备,能够实现对整个配电系统的全面监控,同时能够对所有资源进行综合调度和利用,具有非常大的优越性。

2.2变电站自动化系统

现阶段,变电站自动化系统综合应用信息处理技术、通信技术、电子技术以及网络技术等,对变电站的所有设备(如远动装置、自动控制装置以及继电保护装置等)进行全天候监控,同时能够按照功能对所有二次进行优化调整和组合配置。变电站自动化系统能够实现对变电站所有设备的运行状况进行实时、全面的监控和协调,并且系统内所有设备之间能够进行信息共享和交换,实现对整个变电站的运行状况和任务进行全面的监控。变电站自动化系统的应用,逐渐取代了常规的二次设备,简化了变电站系统结构,有效的降低变电站运维工作量和成本,显著的提高变电站运行的安全性和可靠性,进而为广大电力用户提供可靠、高质的电能。

2.3无功功率和电压自动化控制系统

无功功率和电压自动化控制由调压器完成,调压器主要包括两种,即晶闸管调压器与手动自耦调压器,电力自动化系统最常采用的为晶闸管调压器,该种调压器是基于晶闸管,其核心电源功率控制器为智能数字控制电路,因此也称之为功率控制器、电力条真气、可控硅调压器等,该种调压器的优点包括质量轻、体积小、响应速度非常快、无噪音、效率高等,在电力自动化系统中具有非常广泛的应用。

2.4有功功率和频率自动化控制系统

有功功率和频率自动化控制由调速器完成,调速器能够有效的降低机组发生非周期波动的概率,通过调速器的控制,能够将机组运转速度保持在定值状态,为了保证调速器充分的发挥自身的作用,需要做好以下几个方面:

(1)如果调速器在运行的过程中存在一定的摩擦,在阻尼作用下导致调速器出现灵敏性降低的现象,通过增加调剂系统的阻尼作用,能够提高系统运行的稳定性。现阶段,最常采用的调速器为微机调速器,例如智能PID步进式电液调速器,该调速器具有自动诊断、跟踪控制机组频率、调节转速、加速度以及转速检测等众多功能,并且通过MB接口连接调速器和计算机监控系统,能够实现对整个电网系统的自动化监控。

(2)如果出现机组转速和设定值存在偏差的问题,调速器将会出现问题,为了保证调速器的稳定性,需要增加一定的恢复力,保证调速器能够自动恢复到初始状态,离心调速器中弹簧,当机组转速和设定值出现偏差,并且调速器发生了相应的变化,在弹簧作用下能够快速的恢复初始状态。

2.5电力调度自动化系统

现阶段,电力系统中应用最广泛的是电力调度自动化系统,电力调度自动化系统的功能主要包括SCADA系统(电力系统数据采集与监控系统)、变电站自动化控制、电力系统调度、经济运行等。电力调度自动化系统是电力自动化系统的重要部分,在确保电力自动化系统的运行可靠性、稳定性中作用显著。

3结束语

综上所述,为了保证电力自动化系统能够充分的发挥自身的作用,需要对配电网自动化系统、变电站自动化系统、无功功率和电压自动化控制系统、有功功率和频率自动化控制系统以及电力调度自动化系统结构进行全面的分析,更好的推动整个电力系统健康、稳定的发展。

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