所屬欄目:電力論文 發布日期:2017-02-07 15:00 熱度:
隨著電子自動化技術和計算機技術的發展,電力系統自動化的程度也在得到不斷的提高。本文首先分析了我國未來的電力系統自動化的發展趨勢,其次分析了目前的一些新技術在我國電力系統自動化中的應用情況。
《變流技術與電力牽引》是變流技術國家工程研究中心和株洲電力機車研究所聯合主辦的一種國內外公開發行的科技期刊,創刊于1978年, 其前身是《電力牽引快報》。20多年來,承蒙各級領導專家的關懷與幫助,以及廣大讀者的支持與偏愛。
電力系統自動化是在現代科技逐步發展過程中衍生的一個概念,是一個綜合的集成概念,系統包括發電廠、變電站、輸配網絡和用戶等。研究電力系統自動化的目的主要就是研究如何更好地掌控和監視電力從出廠到供應的全過程,使輸配電的過程更加高效、經濟、安全。但是隨著新科技的日益發展,電力系統自動化的技術也有了新的發展趨勢,更多的先進技術持續的應用到了電力系統自動化的技術中。本文對目前電力系統自動化的發展趨勢和先進技術在系統中的應用做一簡單探討。
1、整個電力系統自動化的發展趨勢
目前電力系統自動化的發展趨勢主要朝著以下幾個方面發展:
第一,由開環檢測系統逐步的發展到閉環控制系統。例如:電力系統中系統功率總加發展到主動的發電控制系統。
第二,電壓級別逐步從高電壓等級向低電壓等級轉變。例如:電力系統中能量管理系統發展到配電管理系統。
第三,元件由單個逐步發展到部分區域和全系統。例如:電力系統中檢測控制與數據采集的發展及區域穩定控制的發展。
第四,由單一的功能逐步的發展到多功能和一體化。例如:電力系統中變電站綜合自動化技術的發展。
第五,裝置的性能向著數字化、快速化、靈活化的方向發展。例如:電力系統中繼電保護技術的演變。
第六,最終的追求目標向最優化、協調化、智能化的方向發展。例如:電力系統中的勵磁控制和潮流控制。
第七,由以提高運行的安全、經濟、效率為完成向著管理、服務的自動化擴展。例如:管理信息系統在電力系統中的應用。
2、電力系統自動化中用到的新技術
2.1、計算機視覺技術
計算機視覺技術之所以可以在電力自動化系統中得到一定程度的廣泛應用,主要是因為可以方便的獲得多種圖像信息。目前,在我國的電力自動化系統中主要功能是修改和增強遙視系統的功能。這種功能在具體的應用中主要表現在以下兩個方面:其一,在線監測。為了實時對電力系統進行檢測,最方便、實用又準確的方法就是運用在線設備的紅外線圖像監測,紅外圖像的識別主要依賴于計算機的視覺技術。工作原理為:比較電力設備在正常工作時的紅外圖像和實時檢測圖像,如果二者圖像表現不一致,則說明發生了異常情況,可以判斷一定出現了故障;其二,在無人操作時可以進行環境監視。監視過程要使用微波雙鑒探測器,使用兩種方法—差分圖像或者流光法,對于移動的物體進行實時的檢測,如果發現不正常的情況,則會立刻被機器識別出來并發出警告。
但是,由于發展水平所限,雖然計算機視覺技術得到了一定的應用,但是由于圖像識別本身具有極強的復雜性和繁瑣性,因此在現階段的計算機視覺技術還不能達到完全無人操作的情況,因此,大多數的情況下,計算機視覺技術仍被認為是一種輔助的使用手段。
2.2、地理信息系統(GIS)
由于科技的發展,信息化已經延伸到各行各業中,電力系統也進行了信息化建設,應用地理信息系統(GIS)將是電力信息化有效手段,這個系統可以在電力系統的兩個方面應用。其一、配電系統數字化。在電力系統中,供電部門專門 負責為用戶提供電力供應服務的,配電系統這是供電部門管理電力的重要單元,是用戶與供電部門的橋梁。對這個配電系統進行數字化可以提高電力系統的整體運行狀況,為可靠、經濟、高效管理電力起著重要作用。因此,在配電系統中 使用地理信息系統是很普遍的,在技術發展上也逐漸接近國際水平。其二、將地理信息系統(GIS)與企業資源規劃 (ERP)相結合形成一個新的空間資源規劃(SRP),是未來電力系統進行設計與規劃的指導思想,這也逐漸變成以后電力 企業關注與發展的一個方向。在這個空間資源規劃中,GIS是進行更新改進的基礎,在ERP的發展輔助下,將會得到更進 一步的應用。在前面已經說明了,應用GIS目的在于讓電力企業實行信息化、數字化,而GIS可以改變以前信息的孤立,使用空間上的信息交換進行整合,從多方面展現數據之間的相互聯系。GIS在發展中采用了數據庫技術、面向對象技術、web技術等一些先進技術。
2.3、通用分組無線服務技術(GPRS)
此種技術主要具有以下幾個特點:
(1)、具有相當廣泛的接受范圍。可以實現在全國范圍內的電信網絡為遠程數據用戶提供方便的服務。
(2)、數據傳輸速率很高。在數據傳輸過程中最高的速率可以達到171bps,可以滿足用戶的要求。
(3)、數據接入的時間非常短。數據建立連接的時間最快只需2秒。
(4)、有較強的實時在線功能。用戶的在線和連線狀態可以任意進行,這種功能的存在使得用戶的訪問更方便、快捷。
(5)、計費方式是依據流量計算。費用的計算方式是按照用戶接受和發送數據包的流量來進行計算的,如果用戶在使用的過程中,沒有產生數據流量,這樣就算用戶天天上網也不會產生任何費用。GPRS的這種有點能解決傳統方式存在的弊端,更適合專業數據的傳輸。GPRS的這些優勢,應用于電力系統主要存在以下兩個方面:
其一,應用于低壓配電的控制系統。在居民電網的應用中,低壓的配電數量巨大,并且由于郊區、農村等地域的特殊性,使得低壓配電的環境十分復雜,這就需要保證低壓配電的設備要實時、準確、高效,而且所用的設備必須性價比較高,安裝要必須簡單、方便。而GPRS不僅可以實時、精確的傳輸數據,還很大程度上減低了安裝運行的費用,與傳統的數據傳輸方式相比具有巨大的優點,還能很好的滿足低壓配電網的數據傳輸需求。
其二,應用于電力遠程抄表系統。為了所有的電力監測設備進行統一的監控和高效管理,地、省級的監控中心需要采集各個方面的電力數據,GPRS網絡可以實現信息的高效簡單的傳播。并且電力的遠程抄表系統沒有使用專門的數據平臺,而是和移動通訊公司共用平臺,可以盡可以利用已有的網絡,也可以節省人力物力,降低成本,實現無線傳輸數據,并且設備的安裝和維護也是非常簡單的。另外,對于一些偏遠的山區,GPRS也起到了重要的作用,可以自動讀取相關數據并進行綜合分析,從而達到遠程監控的目的。
2.4、軟交換技術
軟交換技術是集合了多種邏輯功能實體,為綜合業務提供呼叫控制和鏈接,以及部分業務的功能,是目前電路交換網演變到分組網的最重要的設備,也是國內外通訊網絡技術的熱點之一。軟交換技術有以下 4 個功能:①接入媒體網關;②呼叫控制;③業務提供;④互通互聯。在電力系統中廣泛應用軟交換技術,正是基于其以上所述的功能和特點,它可以實現計算機網和電話網等不同網關之間的互通,還可以克服舊的網絡設備的弊端,可使多種介質信息在 1 臺交換服務器上交換,不僅節約資源,還提高了網絡集成度,便于對整個電力網絡進行管理和維修。另外,引進軟交換技術后,使得新業務的提供也變得非常方便,能夠滿足電力系統發展過程中的新要求。隨著電力系統的進一步發展,軟交換技術的應用空間會越來越大,將會對其產生多層面的有益作用。
3、結束語
綜上所述,除了上面所列舉的情況以外,還有很多其他的先進技術應用到了電力系統自動化中,例如:遠程控制技術、現場總線技術、藍牙技術等智能技術,這些技術都是在電子技術和計算機技術的基礎上逐步建立并完善起來的,隨著這些技術的不斷發展以及電力系統自身的發展要求,會有越來越多的先進技術應用其中,這都有待我們進一步的探索研究。
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文章標題:電力系統自動化的發展趨勢及新技術
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