電力自動化論文范文

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第1篇

電力工程中的電力自動化是在計算機信息處理技術、電力網絡技術、網絡通訊技術以及智能信息處理技術等多種技術的基礎上集成而來的，是一門綜合性技術。目前，我國電力系統的運行監視和遠程控制都依賴于電力自動化技術，電力系統的故障預測和診斷也依賴于電力自動化技術。電力自動化技術按照控制內容可分為調度、發電廠以及變電站自動化三部分，主要技術包括：對電力系統中有關調度業務的信息進行采集、處理和預測，并作出自動化控制，以保障電網的供配電平衡，使電力系統始終運行在一個高能低耗的狀態下；采用微機系統對發電廠的計算機網絡信息系統、通訊系統以及其他相關的各種信息系統進行監控，實現發電廠的一體化管理，減少發電成本，提升生產效率；建設變電站綜合自動化系統，統合運用電力自動化技術，實現對變電站設備、線路等的實時監測、控制、管理與運行數據入庫等功能，能夠及時發現當前線路設備中存在的故障隱患并作出應急處理，以保障變電站的安全穩定運行。

2電力自動化技術在電力工程中的應用

2.1電力自動化技術在發電廠中的應用

當前發電廠都已普遍采用了應用電力自動化技術的電氣監控系統（如圖1所示）。發電廠電氣監控系統的工作流程如下：（1）數據采集與處理。利用現場總線技術和電力網絡通訊技術對發電廠主要設備（包括發電機、變壓器組、高壓廠用工作及備用電源、低壓廠用變壓器、直流系統和保安電源等）的運行狀態信息進行采集，然后對其進行分析處理；（2）進行監視并對危險情況進行警報。根據分析處理的結果，對可能存在故障隱患的設備進行預告報警，對已檢測出發生故障的設備則進行事故報警。（3）控制和操作。控制方式一般分為單元控制室控制和后備手動控制兩種，這兩種方式通常可自動切換，并且系統還自帶軟壓板投退的控制功能。

2.2電力自動化技術在變電站中的應用

變電站是電力工程的核心組成部分。在電力工程中應用電力自動化技術取代傳統的人工操作和人工監視，并且根據變電站的運行狀態自動完成相應的控制管理，實現了變電站運行的無人值守化；利用微機設備替代傳統的電磁裝置，實現了自動化編程控制；利用計算機網絡通訊代替傳統的電力信號，實現了數據傳輸的自動化，而且傳輸的效率和安全性都顯著提高。

2.3電力自動化技術在電力調度中的應用

電力調度自動化系統是根據當前電力自動化技術的發展趨勢，開發的集數據采集、傳輸、電網運行狀態監測和遙控等功能為一體的自動化系統，它具有豐富的調度管理功能，能實時監控當前電網中的電力信息，一旦發現當前電網中存在供配電不平衡，就能夠通過自動調度來恢復電力供需平衡，使電力系統能夠始終運行在一個高能低耗的狀態下，在重點保障居民用電和重點單位用電的基礎上，提高了電力調度的可控制性。

2.4電力自動化技術在電力設備故障診斷中的應用

電力工程相關設備的集成性和自動化水平較高，如果出現故障后不能及時得到處理，就會影響整個系統的運行效益。但電力設備一些故障發生的原因往往又比較復雜，采用傳統手段又很難對故障進行精確定位，此時如果為了追求效益而進行盲目處理，則有可能引發二次事故，造成嚴重的損失和危害。此時，如果建立設備運行狀態的自動化監測系統，就可以對異常狀態進行識別，并能夠依據識別結果作出自動反應，以及時限制異常事故的蔓延，提出相應的解決對策，或者當系統無法對異常進行自動控制時，也能及時通知系統運行人員注意，確保檢修人員能夠及時發現異常故障并作出緊急處理，避免電網大范圍癱瘓的事故發生。

3電力自動化技術的應用效益

3.1提高控制效率和質量

通過應用電力自動化技術，能夠自動采集控制對象的相關數據，并能夠通過利用智能信息處理等技術對采集數據進行處理，從而得到一個較精確的反饋控制信號，這減少了人為因素的影響、提高了控制質量。

3.2提升運行狀態綜合分析能力

電力自動化系統能夠實現數據采集的自定義分組，例如可按設備種類、功能等類別進行數據采集，這為一定時間內的電力工程設備運行質量的分析預測提供了數據支持。此外，自動化監控系統還可以對當前電力工程及其相關系統的運行效益進行分析，確定優化方案，為系統運行優化提供依據。可以這樣說，電力自動化技術的應用使得電力工程及其相關系統的運行狀態綜合分析水平發生了質的飛躍。

4結束語

第2篇

論文摘要：電力通訊涉及的專業資源龐大而復雜，包括線路資源和設備資源，智能資源和非智能資源，物理資源和邏輯資源；另外隨著電力通訊系統的迅速發展，傳輸干線的數目大幅度增加，傳輸系統容量越來越龐大，導致網絡管理、電路調度工作的難度和復雜度增加。鑒于此，文章對電力通訊自動化設備與工作模式進行了探討。

一、電力通訊自動化設備

（一）載波通訊設備

一個完整的載波通訊系統，按功能劃分，大體分為調制系統、載供系統、自動電平調節系統、振鈴系統和增音系統。其中前四部分是載波機的主要組成。

1．載波機。電力線載波機概括起來由四部分組成：自動電平調節系統、載供系統、調制系統和振鈴系統。載波機類型不同，各自系統的構成原理、實現方式等都有所不同。調制系統：雙邊帶載波機傳輸的是上下兩個邊帶加載頻信號，只要經過一級調制即可將原始信號搬到線路頻譜；單邊帶載波機傳輸的是單邊帶抑制載頻的信號，一般要經過兩級或三級調制將原始低頻信號搬往線路頻譜。自動電平調節系統：此系統的設置是為補償各種因素所引起的傳輸電平的波動。在雙邊帶載波機中，載頻分量是常發送的，在接收端，將能夠反映通道衰減特性變化的載頻分量進行檢波、整流，而后去控制高載放大器的增益，即可實現此目的；單邊帶載波機，設置中頻調節系統，發信端的中頻載頻一方面送往中頻調幅器，另一方面經高頻調幅器的放大器送往載波通路，對方收信支路用窄帶濾波器選出中頻，放大后，一方面送中頻解調器進行同步解調另一方面作為導頻，經整流后，再去控制收信支路的增益或衰減，從而實現自動電平調節。振鈴系統：為保證調度通訊的迅速可靠，電力線載波機均設置樂自動交換系統以完成振鈴呼叫自動接續的任務。雙邊帶載波機是利用載頻分量實現自動呼叫，單邊帶載波機則設有專門的音頻振鈴信號。載供系統：其作用是向調制系統提供所需載頻頻率。在雙邊帶載波機中，發信端根據調制系統的需要，一般設有中頻載頻和高頻載頻，而且收信端除設有一個高頻載頻振蕩器外，中頻解調器的載頻則主要靠對方端送過來的中頻載頻，以實現載頻的“最終同步”。

2．音頻架、高頻架。在載波通訊中，如果調度所和變電站相距較遠，為了保證撥號的準確性和通訊質量，在調度所側安裝音頻架，而在變電站側安裝高頻架，兩架之間用音頻電纜連接起來。載波機按音頻架、高頻架分架安裝后，用戶線很短，通訊質量明顯提高，另外給遠動通路信號電平的調整也帶來方便。同時，話音通路四線端亦在調度所，便于與交換機接口組成專用業務通訊網。

（二）微波通訊設備

根據微波站的作用，所承擔任務的不同，微波站分為不同類型。根據站型的不同，其設備也有所不同。但一般來說，包括以下設備：終端機、收發信機、天饋線、微波配線架、電源、蓄電池、鐵塔等。

1．收、發信機。微波收、發信機的主要任務就是在群路信號與微波信號之間進行頻率變換。在發信通道，頻率變換過程是將信號的頻率往高處變（群路信號變為微波信號），即上變頻。在收信通道，頻率變換過程是將信號的頻率往低處變（微波信號變為群路信號），即下變頻。

2．終端機。微波通訊系統中，必須有復用設備作為終端機，其作用是：在發信端，將各用戶的話路信號，按一定的規律組合成群頻話路信號；在收信端，將群頻話路信號，按相應規律解出各個話路信號。

（三）光纖通訊設備

光纖通訊系統主要包括光端機和光中繼機以及脈沖編碼調制PCM數字通訊設備。

1．光端機。光端機是光纖通訊系統中主要設備。它由光發送機和光接收機組成。在系統中的位置介于PCM電端機和光纖傳輸線路之間。光發送機由輸入接口、光線路碼型變換和光發送電路組成。光接收機由光接收定時再生、光線路碼型變換和輸出接口等組成。光端機中還有其他輔助電路，如公務、監控、告警、輸入分配、倒換、區間通訊、電源等。在實際應用中，為了提高光端機的可靠性，往往采用熱備用方法，使系統在主備狀態下工作，正常情況下主用部分工作，當主用部分發生故障時，可自動切換到備用部分工作，目前應用較多的是一主一備方式。光端機各主要組成部分作用如下：輸入接口：將PCM綜合業務接入系統送來的信號變成二進制數字信號。光線路碼型變換：簡稱碼型變換，將輸入接口送來的普通二進制信號變換為適于在光纖線路中傳送的碼型信號。光發送電路：包括光驅動電路、自動光功率控制電路和自動溫度控制電路。光驅動電路將碼型變換后的信號變換成光信號向對方傳輸。光接收電路：將通過光纖送來的光脈沖信號變換成電信號，并進行放大，均衡改善脈沖波形，清除碼間干擾。定時再生電路：由定時提出和再生兩部分組成，從均衡以后的信號流中抽取定時器，再經定時判決，產生出規則波形的線路碼信號流。光線路碼型反變換：簡稱碼型反變換。將再生出來的線路信號還原成普通二進制信號流。光端機一般采用條架結構，單元框方式。不同速率下工作的光端機，單元框的組成情況也不同。

2．光中繼機。在進行長距離光傳輸時，由于受發送光功率、接收機靈敏度、光纖線路衰耗等限制，光端機之間的最大傳輸距離是有限的。例如34Mbit/s光端機的傳輸距離一般在50～60km的范圍，155Mbit/s光端機的傳輸距離一般在40～55km的范圍，若傳輸距離超過這些范圍，則通常須考慮加中繼機，相當于光纖傳輸的接力站，這樣可以將傳輸距離大大延長。由于光中繼機的作用可知，光中繼機應由光接收機、定時、再生、光發送等電路組成。一般情況下，可以看成是沒有輸入輸出接口及線路碼型正反變換的光端機背靠背的相連。因此，光中繼機總的來說比光端機簡單，為了實現雙向傳輸，在中繼站，每個傳輸方向必須設置中繼，對于一個系統的光中繼機的兩套收、發設備，公務部分是公共的。3．數字通訊設備。一般來說，數字通訊設備包括PCM基群和高次群復接設備。PCM基群設備是將模擬的話音信號通過脈沖編碼、調制，變成數字信號，再通過數字復接技術，將多路PCM信號變成一路基群速率為2048Mbit/s信

號進行傳送，以及將收到的PCM基群信號通過相反的處理過程，還原成模擬的話音信號的一種設備。

二、電力通訊網絡的工作模式

通訊的目的是為了傳送、交換信息。雖然信息有多種形式（如語音，圖像或文字等），但一般通訊系統的組成都可以概括為：信源是指信息的產生來源，這些信息都是非電信息，要轉換成電信號，需要一種變換器，即輸

入設備。交換設備是溝通輸入設備與發送設備的接續裝置。它可以經濟地使用發信設備，提高發信設備的利用率。發送設備的任務是將各種信息的電信號經過處理（如調制、濾波、放大等）使之滿足信道傳輸的要求，并經濟有效地利用信道。載波通訊中，載波機的發信部分就是一種發送設備。信道是信息傳輸的媒介，概括地講分有線信道和無線信道。信號在傳輸過程中，還會受到來自系統內部噪聲和外界各種無用信號的干擾各種形式的噪聲集中在一起用一個噪聲源表示。接收設備和輸出設備的作用與發送設備和輸入設備作用相反，它們是接收線路傳輸的信息，并把它恢復為原始信息形式，完成通訊。在電力工業中，現已形成以網局及省局為中心的專用通訊網，并且已開通包括全國各大城市的跨省長途通訊干線網絡。在現行的通訊網中光纖通訊已占主導地位。隨著電力工業的發展，大電站、大機組、超高壓輸電線路不斷增加，電網規模越來越大；通訊技術發展突飛猛進，裝備水平不斷提高，更新周期明顯縮短。數字微波、衛星通訊、移動通訊、對流層散射通訊、特高頻通訊、擴展頻譜通訊、數字程控交換機以及數據網等新興通訊技術在電力系統中會得以逐漸推廣與應用。

三、結語

在合理規劃、設計和實施各種網絡的基礎上，如何為電力系統提供種類繁多、質量可靠的服務，就成為擺在電力通訊部門面前的一個重要課題，而建立一個綜合、高效的電力系統通訊資源管理系統則是解決這一問題的一項重要基礎工程，具有十分重要的理論意義和應用價值。

參考文獻

第3篇

1.1配電自動化配電自動化

就是借助網絡，通過計算機系統可以實時了解電力的相關參數，并在此基礎上進行配電的設置。自動化技術的應用，一方面有利于降低勞動強度與投入資金，提高工作效率。配電自動化系統可以按照配電容量與規模分為三種：大型、中型以及小型配電自動化系統。通常說來，在進行智能配電自動化系統類型的選擇時，必須要與工程建設目標、要求以及未來的發展規模相結合，以確保其可擴展性、經濟性以及安全穩定性。配電自動化系統最為突出的優點表現在：具有非常好的靈活性，并且在建設初期，可選擇中型配電自動化系統建設類型，裝設主站、子站和終端。在今后的發展中，如果需要擴建配電系統，就需要對主站系統的數量有所增加，并且將其中一個主站當作中心站。在智能配電網自動化系統建設過程中，自動化系統的作用是非常大的，但也有很高的要求，如開關設備符合標準要求，又滿足管理操作系統，配電自動化系統建設過程中的相關技術指標，可參見標準文件。

1.2電網調度自動化電網調度自動化

就是利用計算機和網絡等一系列現代化高科技技術對電網進行自動的調控，所有操作通過軟件進行分析和決策，能夠做到比人工更加精準，同時也能避免一些意外事故的發生。我國的電網不僅能夠供應大量的電力，還要保障供電系統的穩定性和監管系統地安全性，因此電力自動化變逐漸扮演更重要的角色。

（1）SCADA應用系統SCADA系統即為數據采集和監視控制系統。在電力系統中，可以運行的SCADA系統的現場監控設備，實現數據采集、設備控制、測量、參數調整和各種報警信號等功能，即我們所說的“四遙”功能。遠程終端單元和饋線終端單元是SCADA系統的重要組成部分，在目前的變電站綜合自動化建設中起到了相當重要的作用。

（）AGC應用系統應用AGC系統自動發電控制系統，能量管理系統是一個重要的功能。應用變頻調速系統AGC輸出模塊以滿足用戶不斷變化的需求，使電力系統經濟運行情況。AGC應用系統的基本功能有：負荷頻率控制、經濟調度控制和備用容量監視。AGC應用系統通過對電力系統安全運行的管控，可以對運行中的故障及時報警，然后運用數據采集與監視控制系統對電力的運行質量把關，以提高電力系統的運行質量和運行效果。

（3）仿真應用系統仿真應用系統，根據系統分析各要素之間的關系的基礎上，建立系統的體系結構可以描述的行為或過程的仿真模型。在計算機中，運用系統仿真技術創建模擬電網模型，提供仿真環境，可供電力調度工作人員使用。此外，利用仿真應用系統有利于工作人員積累實際經驗，提高操作技術。

（4）PAS軟件的應用PAS軟件主要是通過電網各種實時信息，分析電網運行狀態，從而為調度員提供科學的據側依據，使其制定出最優的電網運行方案，有利于進一步提高電網運行的經濟、可靠性。其中，電網各種實時信息主要包括了實時測量值、斷路器隔離開關的實時狀態等。

二電氣自動化的發展趨勢

1.平臺開放式的發展

電氣自動化發展的需要一個通用的平臺，先進的技術才可以發揮作用。電氣自動化的發展趨勢表明，使用標準化接口程序，按目前國家標準，規范使用IEC接口所有電氣設備和管理更加簡單方便，而且使設備運行編程過程縮短。標準化是電氣自動化具有統一接口和編程語法，以及利用互聯網技術在設備允許信息交流更容易。實際的操作方式為利用一個和外界相通的接口，實現對電力系統各個部件和相應系統的監視調節，實現有效的管理控制，是電力系統運動技術、信息管理方面的技術核心。

2.操作系統通用化發展