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电力系统自动化分析论文

2022-04-15

摘要:电能是当前社会生产、人民生活所必需的基本能源之一,而在电能进行应用的同时,如何使电能系统更加稳定安全是一项重点。电气自动化技术的应用掀开了电能发展的新篇章。电气工程及自动化技术在电力计量、调配、输电系统动态安全监控等多个方面都具有重要的价值。未来电力系统自动化技术将会建立起更加健全的管理机制,技术领域也会不断进行优化升级。以下是小编精心整理的《电力系统自动化分析论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

电力系统自动化分析论文 篇1:

自动化技术下电力系统自动化发展分析

摘要:电力工业是经济社会发展的基石,长期以来一直遥不可及,而电力工业在社会发展中发挥着重要作用,其作用是不可替代的。目前,电力企业正在加大改革力度,实现电力市场供货商多元化,直接导致电力市场竞争加剧,而消费者对电力企业的服务质量提出了更高的要求。为了使电力企业在新时期能够实现高质量的发展,提高电力企业的竞争力,降低运营成本,必须加强电气工程和自动化的应用。电气工程和自动化在电力系统中的应用将导致电力供应的自动化和自动化,电力故障将需要自动检测和排除,减少供电企业的工作量,降低人工成本,从而提高供电企业的经济盈利能力,保证我国企业在新时期的可持续发展。

关键词:电气工程;自动化技术;电力系统;自动化发展

1电气工程自动化技术分析

电力作为社会经济发展的重要能源,在日常生活和生产活动中占有重要地位。电力系统自动化将提高供电系统的稳定性和安全性,降低供电过程中的故障和损耗率,因此,供电系统自动化值得推广应用。文章对电气工程自动化技术和电气系统自动化的发展进行了简要的分析研究。从技术角度看,电气工程中的自动化较为复杂,涉及电子、自动化、网络控制等多种技术。作为电力信息产业的新兴学科之一,电力企业的发展进入了一个新时期,提高了工业生产效率,促进工业生产改革,促进高质量经济的发展。可编程逻辑控制器工业控制技术、分散控制系统及单片技术在电气工程领域的应用,导致了技术标准自动化水平的提高以及技术类型的丰富多样,技术系统在完善中加速发展,电力行业的应用越来越深入,成为电力行业的主力军,发电工作将在时间上实现自动化。

2自动化工程中电气系统自动化发展分析

在电力工业发展的新時期,电气工程和自动化已成为主要趋势之一,这使得电力生产和运营朝着自动化、智能化和数字化的方向迅速发展。目前我国许多发电企业都特别重视电气工程与自动化的研究与推广,有利于提高供电质量、可靠性和稳定性。二十世纪末,我们开始对电气系统自动化进行研究,但当时由于资金和技术上的限制,研发没有取得多大进展。电力企业充分认识到电气工程和自动化在电力系统自动化下的重要性,并着手研究这项技术。在电力领域,电气工程和自动化技术的广泛应用将带来传统电力管理模式的创新,将促进电力工业的稳定和可持续发展,确保电力供应的效率和质量。

如果电量相对较低,很容易引起低电流等问题。电气工程和自动化的深入发展,可以为解决上述问题提供可靠的技术保障。自动化电气系统下的实时控制技术、实时电压控制、电压、电流控制等,以保证电能的质量。电气系统自动化为提高电能质量创造了有利条件,为系统的安全运行提供了良好保证,故障维修时间将大大缩短.在传统的技术模型中,通常在消除供电故障之前,必须切断供电系统,导致大规模停电,寻找缺陷需要大量的人力物力,造成供电企业经济损失严重,给企业和居民的正常生产生活带来严重不便。有些亦会对供电工人的生命安全构成威胁,亦会对供电设备造成损害。如故障诊断方法、PLC等的应用。维修人员可对故障信息进行分析,准确快速地确定故障部位,有助提高维修工作的效率和水平,确保供电系统安全可靠地运作。

3电气工程与电气系统开发自动化技术

3.1电力系统智能控制技术分析

智能电气系统控制技术是向智能化、自动化和数字技术转型的关键技术,以及电气系统控制技术的主要研究方向.电力系统智能控制应用的潜力非常巨大,将解决传统控制基础背景下的复杂技术问题,特别是在不确定性和非线性等需要更稳定控制结果的应用系统中。

3.2交流混合输电系统的研究

柔性交流输电系统是现代自动化输电系统的重要组成部分,结合了多种输电技术,微型机械加工,电力和电子。串行补偿系统和SVC技术是该系统的核心技术,将实现智能化、自动控制和调节输电系统的主要参数,以稳定系统性能,提高输电系统的可靠性.该系统的实施将大大降低电力企业的电能成本和损耗,达到输电节能的目的。

3.3动态安全控制系统

动态安全控制系统将是电力系统中最重要的技术之一,首先保证系统的安全运行并有效实施。动态安全控制系统由数据采集控制系统和控制控制控制系统组成,最基本的技术是自动故障检测技术,技术原理对电磁跃迁进行记录,对事故信号进行深入分析,检测效率高,精度高。同时,GPS技术将同步传输数据,提高控制和维护效率,能够根据冗余度有效地解决传统的记录设备问题,提高数据的准确性和可用性。

4电气系统自动化在电气工程自动化中的趋势

目前电力企业集中资金、技术和人才,推进电力自动化的研究和应用,实现电力工业领域的全面自动化.与欧美发达国家相比,我们的研究起步较晚,但发展速度惊人,研究成果已经达到世界先进水平,电气系统自动化和性能实现了质的飞跃.电力供应自动化已成为电力工业未来发展的重要趋势。从未来电力自动化技术的发展趋势看,电力配电等一系列领域的自动化,电子表格和交互式终端将实现完全集成。在变电站建设过程中,将实现变电站等电气设备的自动化运行,降低运行成本。电力供应自动化系统的应用将实现变电站等设备的自动协调,变电站设备的保护和自动故障诊断,这将使人们获得很大的自由。同时应用隔离自动化倡议,系统可实现故障自记,登记的缺陷将为变电站的定期运行和维护提供数据支持。在具体维护过程中,对记录数据进行分析,可对可重复使用的缺陷点进行基本监测,很好地降低故障率,提高设备运行的稳定性.在应用电力系统的调度控制中,将实现服务器运动控制,降低运行成本,实时控制网络负载,防止网络拥塞。

结论:

电力系统自动化的发展是一个大趋势,可以从电力行业技术的发展历史和未来发展趋势来判断。电工与自动化作为电力企业生产作业自动化的关键技术,今后应发展研究与应用,有利于全面提高电力系统自动化生产水平,为电力企业的高质量发展奠定良好的基础。

参考文献:

[1]白森予. 智能化技术在电气工程自动化发展中的应用及其分析[J].科学中国人,2015(29):13.

[2]胡文平. 基于智能信息融合的电力设备故障诊断新技术研究[D].武汉:华中科技大学,2013.

[3]吴京雷. 基于远程控制方式的配网自动化工程及其实施效益分析[D].北京:华北电力大学,2012. [4]

作者:张宽 邓家诺

电力系统自动化分析论文 篇2:

电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析

摘要:电能是当前社会生产、人民生活所必需的基本能源之一,而在电能进行应用的同时,如何使电能系统更加稳定安全是一项重点。电气自动化技术的应用掀开了电能发展的新篇章。电气工程及自动化技术在电力计量、调配、输电系统动态安全监控等多个方面都具有重要的价值。未来电力系统自动化技术将会建立起更加健全的管理机制,技术领域也会不断进行优化升级。尤其是计算机网络技术的融入,为配电网自动化及以太网广泛应用。提供了重要探索方向。

关键词:电力系统;电气工程;自动化技术;发展

从第二次工业革命以来,电能逐步进入人们生活、生产及科研多个领域。近两个世纪以来,电力能源更以迅猛发展之姿,融入人们生产、生活、工作、学习的方方面面。当前,各行各业对于电力资源的消耗都非常大,电力系统自动化开发迫在眉睫。为了更好地推动电力系统安全稳定运行,我们必须对电气工程及其自动化技术进行深度研究。

一、电气工程及自动化技术理论分析

电气工程及自动化技术是近年来新兴的一种信息化技术工艺。主要是指在电力系统运行及应用的过程中,依赖现代信息技术以及计算机技术为依托,为电力系统稳定运行创造良好的应用基础。而在电力企业及电力资源应用的过程中,电气工程及自动化技术应用领域在不断拓宽。在电力消耗不断增加的今天,依托电力电气工程及其自动化技术可以更好地满足电力系统能源供应,同时可以为电力系统稳定运行和技术升级提供更多安全保障。

二、电气工程在电力系统自动化发展中的应用历史

电气工程及自动化技术在当前电力系统供应中有广泛的应用空间,而电气工程及自动化技术发展的历史也需要我们有效关注。从上个世纪70年代起,西方一些国家已经对电力系统自动化技术进行了相关研究。

我国从上世纪80年代也步入了电气工程及自动化技术研究的领域。但是由于技术限制,起初阶段并未取得良好研究成果。90年代之后,我国电气工程及自动化技术得到较大突破,并研发出我国自主研究的电力自动化系统。进入新世纪之后,我国的电力自动化系统进入了全新使用阶段,在自动化、发电、输电以及配电控制等多个层面也实现了智能化和自动化。

电气工程自动化技术的应用是对传统电力输送系统的创新性升级。对于更好地提高发电厂运营效率,实现电力信息的完善采集和动态监控,保证电力传输稳定性,避免电力系统超负荷运行,推动电力企业长远稳定发展都具有重要影响。同时对用户而言,电气工程及自动化技术的应用可以极大的提升用户使用体验,防止突然断电、电流偏低、电压偏低等问题的发生。

电气工程及其自动化技术的应用对于企业用户而言实现了双赢,具有良好的社会效益和稳定的经济效益,这也是人们不断对电气工程及自动化技术持续投入研究的核心所在。

三、电气工程及自动化技术在电力系统中广泛应用

电气工程及其自动化技术能够受到企业和用户的广泛青睐。不仅因为其性能优越,同时在电力传输系统中具有广泛的应用空间。

1.电气工程及自动化技术与电力计量

电力计量是保证电力资源稳定供应、提升电力企业经济效益、落实节能减排工作的重要一步。尤其是在电力资源被广泛应用的今天,无论是企业还是个人用户,都需要对电力使用情况做精确计量。电气工程及自动化技术的应用在传统电力计量基础之上,以多元化技术为支持,使得整个电力计量领域更加精准。首先可以保证不同地区电力使用需求得到有效满足,同时还结合节能減排推进工作,引入了阶梯电价计费制度等,在终端数据准确收集方面发挥了重要作用。当前,电气工程及自动化技术在电力计量中已经实现了广泛覆盖,并与互联网技术融合在一起,对于用户及时缴费、电能预警等多个方面都起到了重要价值。

2.电气工程与自动化在调配电力的应用

随着社会的不断发展,当前全社会都面临能源紧缺的问题,在电力资源稳定供给的前提之下,如何更好地实现电力资源的科学调配,保障电网正常运行成为人们需要关注的首要问题。电气工程与自动化技术的应用可以对不同电力设备分时段、分区域进行充分的监控。在做好流量统计的同时,可以更好地保障电力资源的科学分配保,以更好地提高电力系统使用的稳定性,防止电力资源被过度浪费或某些地区电力供应短缺等问题的出现。自动化调度技术的应用从根本上扭转了电力企业能耗与用户需求不匹配的问题,有效提高电力供应稳定性,保障企业和用户电力使用的流畅性,为电力企业的长远发展奠定了坚实基础。

3.电气工程及自动化与柔性交流电输电技术

电气工程及自动化技术的应用在保证传统电力输送稳定性的同时,增加了柔性交流输电系统操作技术,这是电气工程及自动化未来将要继续探索的一个重要方面。以远程控制、传感技术与电子技术以及电力操作紧密结合在一起,在实现交流电稳定传输的同时,对于电网整个运营调度实现串联补偿。对于电网运行当中的一些参数进行优化和调整,保证了交流电输电系统整体的稳定与安全。

此外,电气工程及自动化技术还可以实现整个电力系统的动态安全监控。这对于降低电力系统工作人员施工难度,快速及时发现一些电力故障问题,并以GPS技术依托对电力系统实现全面动态监控都具有重要价值,是保障人民用电安全和电力系统安全稳定运行的坚实基础。

四、电气工程与自动化技术未来发展展望

电力系统发展过程中电气工程与自动化技术与电网建设越来越紧密,电气工程自动化安全管理机制,提高了稳定供给。确保电力系统自动化控制,可以满足人民使用需求。同时在技术领域,还需要做好先进管理体系的构建,完善和充实各类生产设备,保证电力系统自动化技术稳定运行。并做好科学技术和设备升级的研发与测试工作,以计算机网络唯一脱更好地推动电力系统现代化升级。

目前,人们已经对电力系统的大数据采集、云平台建设、云计算等投入了大量资源。未来配电网的自动化建设将会成为供电工作落实的重要方面。同时,我们要积极学习一些发达国家的先进经验,并顺应市场做好自主研发技术的有效融合,以智能化技术服务电力系统建设和维护工作。保障电力系统自身价值充分发挥的同时,进一步优化用户体验,使电力系统电气工程自动化技术的优势作用充分发挥。

参考文献

[1] 赵一安. 电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展研究[J]. 黑龙江科学, 2018, 9(5):2.

[2] 陈明哲. 基于电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展的思考[J]. 电子测试, 2018(2):2.

[3] 陆坚芬. 电气工程及其自动化技术之我见[J]. 水电水利, 2018, 2(12):2.

作者:董丰博

电力系统自动化分析论文 篇3:

电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析

摘要:自电气工程广泛以来,以太网技术已被广泛接受并呈指数级增长。直到最近,以太网才真正取代了相互竞争的过程总线和局域网(LAN)技术——令牌环、Profibus、Modbus?Plus、LonWorks?等——其中大多数必须切换到基于以太网的物理层和基于TCP/IP的协议(Modbus TCP/IP、Profibus TCP/IP和DNP TCP/IP)。由于传统的基于冲突的访问技术固有的局限性,以太网仍然被广泛认为不适合任务关键型的硬实时应用。然而,在国际标准(IEEE 802.3x、802.1q、802.1p、802.1w、IEC 61850-x-x)发展的推动下,以太网现已发展成为一种高度可预测和可靠的实时网络技术。本文概述了最新标准,并研究了其对电力系统自动化和保护的影响。我们特别关注IEC GOOSE和IEC GSSE消息的使用,以及IEC 61850-9-2中描述的通过以太网传输模拟数据的新选项。本文包括描述实时以太网在配电变电站和工业厂房自动化中的应用实例,如快速母线跳闸、允许传输跳闸和基于网络重构的断路器故障保护。

关键词:电气工程;自动化技术;电力系统;自动化发展

引言:数字通信逐渐成为电力公用事业网络不可或缺的一部分。数字通信基础设施虽然不直接参与大容量电力传输,但却是大型互联电力系统无法运行的重要组成部分。最近的事件,如停电事件,强调了改进数据收集和实时态势感知的必要性。这些活动为新技术的部署提供了额外的动力,如同步相量、基于GPS的全球时间分配应用、变电站以太网以及更好地利用现有微处理器继电器/智能电子设备(IED)能力。改进的数字通信也导致传统设备整合,使得越来越难以区分SCADA远程终端单元(RTU)功能与通信处理器、保护继电器、收入表、间隔控制器或数字故障记录器。

1.电力系统自动化设备故障

链路管理丢失由于电力系统自动化设备的高可靠性,几乎所有制造商都为其产品配备了冗余以太网端口接口。该接口通常提供一个“备用”通道,在主端口发生故障时能够接管网络功能。虽然检测接收光纤的损耗相对来说是微不足道的(终端设备注意到没有“链路”脉冲),但检测出站(传输)光纤故障则更为复杂。在这种情况下,以太网交换机将知道与终端设备的通信丢失,但该设备将感觉一切正常,因为它继续接收链路脉冲。因此,终端设备将不会切换到其备份端口。该问题通过向交换机添加智能来解决,该交换机在检测到传入链路故障后禁用传出链路脉冲流。附加功能可用于在“链路丢失”事件(刷新MAC地址表、端口溢出等)发生后立即增强交换机学习能力。准确的恢复程序没有完全标准化,仍然是特定于制造商/产品的,因此需要在实际现场部署之前进行验证[1]。快速生成树算法支持尽管以太网在带宽和实时能力方面非常强大,但除非它被设计为能够克服设备故障并提供易于维护的能力,否则它将毫无用处。这是通过添加冗余和使用高级网络拓扑来实现的。虽然需要多条通信路径(一般而言),但它们的存在会危及基于OSI第2层交换机的网络。除非特别禁用,否则将导致多条路径,数据包将无限期地通过所有循环路径路由,从而导致快速流量累积和完全网络故障[2]。通过引入“生成树”算法解决了这个问题,该算法使多个交换机能够自组织、发现和临时禁用冗余网络连接。此类连接保持在“热备用”状态,并可根据需要激活。快速生成树算法对原始生成树实现进行了微调(完全恢复网络可能需要1到3秒的时间),將其加速到5-40毫秒的水平[3]。

2.电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析

2.1故障保护

断路器故障保护断路器故障保护是一种最后手段,定时器驱动方案,旨在协调上游设备操作,以便在下游保护设备发出跳闸命令,但其相关断路器未能在规定的断路器故障时间间隔内清除故障的情况下清除故障(通常为7到15个周期).断路器故障跳闸信号可能必须与一个相邻设备或尽可能多的继电器/智能断路器进行通信,以清除故障。由于它是多播消息,IEC GSSE自然适合此任务。表3显示了应用于双断路器的断路器故障保护系统的简化示例r系统。虽然这些设置看似简单,但使用多个断路器的实际实施必须考虑确定哪些设备需要响应断路器故障信号所需的额外逻辑。上述示例表明,断路器故障功能曾经集中在单个断路器内“断路器故障继电器”现在可以分布在多个IED之间。根据实施情况,断路器故障计时器现在可以在主保护设备内、备用保护设备内实施,或者分布在网络上的多个设备之间[4]。

允许越界传输跳闸允许越界传输跳闸(POTT)是一种非常流行的通信辅助方案,能够提供快速安全的传输线保护。它最初应用于基于载波的通信信道,并已成功适应现代数字通信。基本POTT方案的工作原理很容易注意到,当其相关继电器同时在前瞻方向(2区)发现故障时,断路器2和3可能跳闸。区域3必须配置为朝相反方向看,并且需要从远程线路终端到达超出范围的区域2以外的地方。

2.2接收信号

在远程端接收到密钥信号后,将其与本地区域元素信息进行比较。如果本地2区元件和远程端的钥匙信号同时激活,则继电器发出跳闸。如表4所示,将IEC GSSE消息用于POTT方案相对简单。最大的挑战在于IEC GSSE消息不可路由。由于POTT方案通常跨越两个不同的变电站,因此还必须确保IEC GSSE信息能够可靠地远距离传输。根据变电站之间的距离,可以通过扩展单个以太网网络来跨越两个变电站(单交换以太网域),或者更常见的是通过使用路由器将系统划分为多个子网络来实现。由于IEC GSSE消息不可路由,因此必须手动配置路由器,以便在两个网络之间“隧道”IEC GSSE特定的多播流量。允许超程转移跳闸属于一组更广泛的通信辅助定向跳闸方案。虽然在线路保护应用中非常流行,但它可以有效地用于保护敏感的工业负载。图7显示了一个这样的应用,其中定向通信辅助跳闸可用于可靠隔离故障,并向网络其余部分提供快速恢复服务(在几个周期内)[5]。

结束语:本文介绍了通过使用实时以太网增强电力系统自动化,演示了在电力系统保护中使用IEC GSSE/UCA2.0 GOOSE消息。需要注意的是,本文中提出的任何应用都不能单独证明为变电站配备以太网网络能力的投资是合理的。然而,一旦以太网被证明是合理的,GSSE消息就提供了在多个保护设备之间交换实时状态信息的首选方法。IEC GSSE信息可用于简化变电站接线,降低安装成本,提高保护系统的整体性能。当正确应用时,IEC GSSE消息在电力系统保护和自动化工程师的工具箱中提供了一个强大的新工具。

参考文献

[1] 郭佳雨. 电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J]. 商品与质量,2020(21):82.

[2] 左飞. 电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J]. 科技展望,2017,27(24):112. DOI:10.3969/j.issn.1672-8289.2017.24.097.

[3] 徐猛,马一玄. 电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J]. 魅力中国,2019(23):41-42.

[4] 胡娜. 电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J]. 商品与质量,2020(46):6.

[5] 黄初高. 电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J]. 科技风,2018(4):160. DOI:10.19392/j.cnki.1671-7341.201804143.

作者:周煜 肖文静 张艳丽

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