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浅析电力系统中运用电气自动化控制技术

发布于：2012-10-25 14:59:25 来自：电气工程/市政公用工程 [复制转发]

1，电力系统中自动化控制技术

1．1 电网调度自动化
电网调度自动化主要组成部分，由电网调度控制中心的计算系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等，其主要是通过电力系统专用广域网连结的，下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。
1．2 变电站自动化
变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作，提高工作效率，扩大对变电站的监控功能，提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制，其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备；二次设备数字化、网络化、集成化，尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆；操作监视实现计算机屏幕化：运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分，是电力生产现代化的一个重要环节。
1．3 发电厂分散测控系统(DCS)
发电厂分散控制系统(DCS)一般采用分层分布式结构，由过程控制单元(PCU)、运行员工作站(0S)、工程师工作站(ES)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件(MCU)和智能I／0模件组成。MCU模件通过冗余的I／0总线与智能FO模件通讯。PCU直接面向生产过程，接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号，经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构，完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。

2，电子技术、计算机技术的发展不断推动电力系统自动化进步

随着上世纪八十年代单片机技术的发展和应用，我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产的工业计算机和引进的PC机技术为电力系统调度自动化、电厂监控系统、变电站综合自动化奠定了基础。开发的应用软件可以实现电力系统实时数据采集、汇总、分类、分析、存档、显示、打印、报警、完成操作控制等任务。最近几年以来，各种嵌入式产品的出现，例如嵌入式高性能微处理器、嵌入式计算机、嵌入式操作系统、嵌入式以太网等产品使电力系统中的装置类设备如测量控制设备、继电保护装置、数据通信控制器等得以再次更新换代，装置的硬件电路和应用程序结构简化，产品性能大大提高，装置信息处理速度更快，功耗更低，功能扩展能力更强。

3，当前电力系统自动化依赖IT技术向前发展的重要技术

当前电力系统自动化依赖于电子技术、计算机技术继续向前发展的主要热点有：① 电力一次设备智能化；② 电力一次设备在线状态检测；③ 光电式电力互感器；④ 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置；⑤特高压电网中的二次设备开发。
3．1 电力一次设备智能化
常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离，互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接，而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现，省却大量电力信号电缆和控制电缆，通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。
3．2 电力一次设备在线状态检测
　　对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测，不仅可以监视设备实时运行状态，而且还能分析各种重要参数的变化趋势，判断有无存在故障的先兆，从而延长设备的维修保养周期，提高设备的利用率，为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障
3．3 光电式电力互感器
电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备，其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值，以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大，设备体积和质量也越大；信号动态范围小，导致电流互感器会出现饱和现象，或发生信号畸变；互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。在这里，电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。

4，变配电所的应用

4.1保护的功能类型
保护的类型包括：线路保护、出线保护、贯通线路保护、自闭线路保护、电容器保护、变压器保护等。另外，常用到的保护内容有：过电流保护、过电压保护、低频减载等。
4.2通信功能
所有通信，包括与上级站的通信，实现通信、遥控、遥调、故障录波数据上报等。此外，通信功能还可以作为调度自动化系统的数据的转发节点，向调度主站转发就近或其他自动化装置的数据，从而实现上通下达的作用。
4.3远动功能
变配电所实时监控，即远动功能，该功能包括遥测、遇信和遏调及故障报警、数据统计和计算、图形、生产报表、曲线等的描绘。
4.4管理功能
变配电所运行管理功能，包括运行状态、信息、变量、事件的监视、记录、存档、打印等功能。保护管理功能，包括保护方式字和运行参数的读取、修改、存储、下载等。操作管理功能，包括操作闭锁、操作记录、操作管理等。设备管理功能，包括设备运行状态监视、统计及维修记录等。
5 结束语
根据以上所述，电气工程及其自动化专业是电力系统的重要工作，因此，我们的工作人员应对其不断进行探索和研究，提高了电力安全可靠性。还要结合自己的工作经验进行分析。从而保证电力系统工作的安全与发展。
本文转自论文发表，原文地址http://www.zhjscn.com/lunwen/dianli/1059.html，转载请注明来源

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