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(shù)、電力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)以及智能信息處理技術(shù)等多種技術(shù)的基礎(chǔ)上集成而來的，是一門綜合性技術(shù)。目前，我國電力系統(tǒng)的運行監(jiān)視和遠程控制都依賴于電力自動化技術(shù)，電力系統(tǒng)的故障預(yù)測和診斷也依賴于電力自動化技術(shù)。電力自動化技術(shù)按照控制內(nèi)容可分為調(diào)度、發(fā)電廠以及變電站自動化三部分，主要技術(shù)包括：對電力系統(tǒng)中有關(guān)調(diào)度業(yè)務(wù)的信息進行采集、處理和預(yù)測，并作出自動化控制，以保障電網(wǎng)的供配電平衡，使電力系統(tǒng)始終運行在一個高能低耗的狀態(tài)下；采用微機系統(tǒng)對發(fā)電廠的計算機網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)以及其他相關(guān)的各種信息系統(tǒng)進行監(jiān)控，實現(xiàn)發(fā)電廠的一體化管理，減少發(fā)電成本，提升生產(chǎn)效率；建設(shè)變電站綜合自動化系統(tǒng)，統(tǒng)合運用電力自動化技術(shù)，實現(xiàn)對變電站設(shè)備、線路等的實時監(jiān)測、控制、管理與運行數(shù)據(jù)入庫等功能，能夠及時發(fā)現(xiàn)當(dāng)前線路設(shè)備中存在的故障隱患并作出應(yīng)急處理，以保障變電站的安全穩(wěn)定運行。

2電力自動化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

2.1電力自動化技術(shù)在發(fā)電廠中的應(yīng)用

當(dāng)前發(fā)電廠都已普遍采用了應(yīng)用電力自動化技術(shù)的電氣監(jiān)控系統(tǒng)（如圖1所示）。發(fā)電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)的工作流程如下：（1）數(shù)據(jù)采集與處理。利用現(xiàn)場總線技術(shù)和電力網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)對發(fā)電廠主要設(shè)備（包括發(fā)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(tǒng)和保安電源等）的運行狀態(tài)信息進行采集，然后對其進行分析處理；（2）進行監(jiān)視并對危險情況進行警報。根據(jù)分析處理的結(jié)果，對可能存在故障隱患的設(shè)備進行預(yù)告報警，對已檢測出發(fā)生故障的設(shè)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(tǒng)還自帶軟壓板投退的控制功能。

2.2電力自動化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用

變電站是電力工程的核心組成部分。在電力工程中應(yīng)用電力自動化技術(shù)取代傳統(tǒng)的人工操作和人工監(jiān)視，并且根據(jù)變電站的運行狀態(tài)自動完成相應(yīng)的控制管理，實現(xiàn)了變電站運行的無人值守化；利用微機設(shè)備替代傳統(tǒng)的電磁裝置，實現(xiàn)了自動化編程控制；利用計算機網(wǎng)絡(luò)通訊代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電力信號，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖詣踊覀鬏數(shù)男屎桶踩远硷@著提高。

2.3電力自動化技術(shù)在電力調(diào)度中的應(yīng)用

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是根據(jù)當(dāng)前電力自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢，開發(fā)的集數(shù)據(jù)采集、傳輸、電網(wǎng)運行狀態(tài)監(jiān)測和遙控等功能為一體的自動化系統(tǒng)，它具有豐富的調(diào)度管理功能，能實時監(jiān)控當(dāng)前電網(wǎng)中的電力信息，一旦發(fā)現(xiàn)當(dāng)前電網(wǎng)中存在供配電不平衡，就能夠通過自動調(diào)度來恢復(fù)電力供需平衡，使電力系統(tǒng)能夠始終運行在一個高能低耗的狀態(tài)下，在重點保障居民用電和重點單位用電的基礎(chǔ)上，提高了電力調(diào)度的可控制性。

2.4電力自動化技術(shù)在電力設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用

電力工程相關(guān)設(shè)備的集成性和自動化水平較高，如果出現(xiàn)故障后不能及時得到處理，就會影響整個系統(tǒng)的運行效益。但電力設(shè)備一些故障發(fā)生的原因往往又比較復(fù)雜，采用傳統(tǒng)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(fā)二次事故，造成嚴(yán)重的損失和危害。此時，如果建立設(shè)備運行狀態(tài)的自動化監(jiān)測系統(tǒng)，就可以對異常狀態(tài)進行識別，并能夠依據(jù)識別結(jié)果作出自動反應(yīng)，以及時限制異常事故的蔓延，提出相應(yīng)的解決對策，或者當(dāng)系統(tǒng)無法對異常進行自動控制時，也能及時通知系統(tǒng)運行人員注意，確保檢修人員能夠及時發(fā)現(xiàn)異常故障并作出緊急處理，避免電網(wǎng)大范圍癱瘓的事故發(fā)生。

3電力自動化技術(shù)的應(yīng)用效益

3.1提高控制效率和質(zhì)量

通過應(yīng)用電力自動化技術(shù)，能夠自動采集控制對象的相關(guān)數(shù)據(jù)，并能夠通過利用智能信息處理等技術(shù)對采集數(shù)據(jù)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(zhì)量。

3.2提升運行狀態(tài)綜合分析能力

電力自動化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集的自定義分組，例如可按設(shè)備種類、功能等類別進行數(shù)據(jù)采集，這為一定時間內(nèi)的電力工程設(shè)備運行質(zhì)量的分析預(yù)測提供了數(shù)據(jù)支持。此外，自動化監(jiān)控系統(tǒng)還可以對當(dāng)前電力工程及其相關(guān)系統(tǒng)的運行效益進行分析，確定優(yōu)化方案，為系統(tǒng)運行優(yōu)化提供依據(jù)。可以這樣說，電力自動化技術(shù)的應(yīng)用使得電力工程及其相關(guān)系統(tǒng)的運行狀態(tài)綜合分析水平發(fā)生了質(zhì)的飛躍。

4結(jié)束語

第2篇

論文摘要：電力通訊涉及的專業(yè)資源龐大而復(fù)雜，包括線路資源和設(shè)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(tǒng)的迅速發(fā)展，傳輸干線的數(shù)目大幅度增加，傳輸系統(tǒng)容量越來越龐大，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)管理、電路調(diào)度工作的難度和復(fù)雜度增加。鑒于此，文章對電力通訊自動化設(shè)備與工作模式進行了探討。

一、電力通訊自動化設(shè)備

（一）載波通訊設(shè)備

一個完整的載波通訊系統(tǒng)，按功能劃分，大體分為調(diào)制系統(tǒng)、載供系統(tǒng)、自動電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)、振鈴系統(tǒng)和增音系統(tǒng)。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(diào)節(jié)系統(tǒng)、載供系統(tǒng)、調(diào)制系統(tǒng)和振鈴系統(tǒng)。載波機類型不同，各自系統(tǒng)的構(gòu)成原理、實現(xiàn)方式等都有所不同。調(diào)制系統(tǒng)：雙邊帶載波機傳輸?shù)氖巧舷聝蓚€邊帶加載頻信號，只要經(jīng)過一級調(diào)制即可將原始信號搬到線路頻譜；單邊帶載波機傳輸?shù)氖菃芜厧б种戚d頻的信號，一般要經(jīng)過兩級或三級調(diào)制將原始低頻信號搬往線路頻譜。自動電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)：此系統(tǒng)的設(shè)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(fā)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(xiàn)此目的；單邊帶載波機，設(shè)置中頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)，發(fā)信端的中頻載頻一方面送往中頻調(diào)幅器，另一方面經(jīng)高頻調(diào)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(diào)器進行同步解調(diào)另一方面作為導(dǎo)頻，經(jīng)整流后，再去控制收信支路的增益或衰減，從而實現(xiàn)自動電平調(diào)節(jié)。振鈴系統(tǒng)：為保證調(diào)度通訊的迅速可靠，電力線載波機均設(shè)置樂自動交換系統(tǒng)以完成振鈴呼叫自動接續(xù)的任務(wù)。雙邊帶載波機是利用載頻分量實現(xiàn)自動呼叫，單邊帶載波機則設(shè)有專門的音頻振鈴信號。載供系統(tǒng)：其作用是向調(diào)制系統(tǒng)提供所需載頻頻率。在雙邊帶載波機中，發(fā)信端根據(jù)調(diào)制系統(tǒng)的需要，一般設(shè)有中頻載頻和高頻載頻，而且收信端除設(shè)有一個高頻載頻振蕩器外，中頻解調(diào)器的載頻則主要靠對方端送過來的中頻載頻，以實現(xiàn)載頻的“最終同步”。

2．音頻架、高頻架。在載波通訊中，如果調(diào)度所和變電站相距較遠，為了保證撥號的準(zhǔn)確性和通訊質(zhì)量，在調(diào)度所側(cè)安裝音頻架，而在變電站側(cè)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(zhì)量明顯提高，另外給遠動通路信號電平的調(diào)整也帶來方便。同時，話音通路四線端亦在調(diào)度所，便于與交換機接口組成專用業(yè)務(wù)通訊網(wǎng)。

（二）微波通訊設(shè)備

根據(jù)微波站的作用，所承擔(dān)任務(wù)的不同，微波站分為不同類型。根據(jù)站型的不同，其設(shè)備也有所不同。但一般來說，包括以下設(shè)備：終端機、收發(fā)信機、天饋線、微波配線架、電源、蓄電池、鐵塔等。

1．收、發(fā)信機。微波收、發(fā)信機的主要任務(wù)就是在群路信號與微波信號之間進行頻率變換。在發(fā)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?yōu)槲⒉ㄐ盘枺瓷献冾l。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?yōu)槿郝沸盘枺聪伦冾l。

2．終端機。微波通訊系統(tǒng)中，必須有復(fù)用設(shè)備作為終端機，其作用是：在發(fā)信端，將各用戶的話路信號，按一定的規(guī)律組合成群頻話路信號；在收信端，將群頻話路信號，按相應(yīng)規(guī)律解出各個話路信號。

（三）光纖通訊設(shè)備

光纖通訊系統(tǒng)主要包括光端機和光中繼機以及脈沖編碼調(diào)制PCM數(shù)字通訊設(shè)備。

1．光端機。光端機是光纖通訊系統(tǒng)中主要設(shè)備。它由光發(fā)送機和光接收機組成。在系統(tǒng)中的位置介于PCM電端機和光纖傳輸線路之間。光發(fā)送機由輸入接口、光線路碼型變換和光發(fā)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(wù)、監(jiān)控、告警、輸入分配、倒換、區(qū)間通訊、電源等。在實際應(yīng)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(tǒng)在主備狀態(tài)下工作，正常情況下主用部分工作，當(dāng)主用部分發(fā)生故障時，可自動切換到備用部分工作，目前應(yīng)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(yè)務(wù)接入系統(tǒng)送來的信號變成二進制數(shù)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(fā)送電路：包括光驅(qū)動電路、自動光功率控制電路和自動溫度控制電路。光驅(qū)動電路將碼型變換后的信號變換成光信號向?qū)Ψ絺鬏敗９饨邮针娐罚簩⑼ㄟ^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(jīng)定時判決，產(chǎn)生出規(guī)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(jié)構(gòu)，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(fā)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(dāng)于光纖傳輸?shù)慕恿φ荆@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(yīng)由光接收機、定時、再生、光發(fā)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(xiàn)雙向傳輸，在中繼站，每個傳輸方向必須設(shè)置中繼，對于一個系統(tǒng)的光中繼機的兩套收、發(fā)設(shè)備，公務(wù)部分是公共的。3．?dāng)?shù)字通訊設(shè)備。一般來說，數(shù)字通訊設(shè)備包括PCM基群和高次群復(fù)接設(shè)備。PCM基群設(shè)備是將模擬的話音信號通過脈沖編碼、調(diào)制，變成數(shù)字信號，再通過數(shù)字復(fù)接技術(shù)，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(shè)備。

二、電力通訊網(wǎng)絡(luò)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(tǒng)的組成都可以概括為：信源是指信息的產(chǎn)生來源，這些信息都是非電信息，要轉(zhuǎn)換成電信號，需要一種變換器，即輸

入設(shè)備。交換設(shè)備是溝通輸入設(shè)備與發(fā)送設(shè)備的接續(xù)裝置。它可以經(jīng)濟地使用發(fā)信設(shè)備，提高發(fā)信設(shè)備的利用率。發(fā)送設(shè)備的任務(wù)是將各種信息的電信號經(jīng)過處理（如調(diào)制、濾波、放大等）使之滿足信道傳輸?shù)囊螅⒔?jīng)濟有效地利用信道。載波通訊中，載波機的發(fā)信部分就是一種發(fā)送設(shè)備。信道是信息傳輸?shù)拿浇椋爬ǖ刂v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(tǒng)內(nèi)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(shè)備和輸出設(shè)備的作用與發(fā)送設(shè)備和輸入設(shè)備作用相反，它們是接收線路傳輸?shù)男畔ⅲ阉謴?fù)為原始信息形式，完成通訊。在電力工業(yè)中，現(xiàn)已形成以網(wǎng)局及省局為中心的專用通訊網(wǎng)，并且已開通包括全國各大城市的跨省長途通訊干線網(wǎng)絡(luò)。在現(xiàn)行的通訊網(wǎng)中光纖通訊已占主導(dǎo)地位。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，大電站、大機組、超高壓輸電線路不斷增加，電網(wǎng)規(guī)模越來越大；通訊技術(shù)發(fā)展突飛猛進，裝備水平不斷提高，更新周期明顯縮短。數(shù)字微波、衛(wèi)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(shù)字程控交換機以及數(shù)據(jù)網(wǎng)等新興通訊技術(shù)在電力系統(tǒng)中會得以逐漸推廣與應(yīng)用。

三、結(jié)語

在合理規(guī)劃、設(shè)計和實施各種網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，如何為電力系統(tǒng)提供種類繁多、質(zhì)量可靠的服務(wù)，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(tǒng)通訊資源管理系統(tǒng)則是解決這一問題的一項重要基礎(chǔ)工程，具有十分重要的理論意義和應(yīng)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(wǎng)絡(luò)，通過計算機系統(tǒng)可以實時了解電力的相關(guān)參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上進行配電的設(shè)置。自動化技術(shù)的應(yīng)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(tǒng)可以按照配電容量與規(guī)模分為三種：大型、中型以及小型配電自動化系統(tǒng)。通常說來，在進行智能配電自動化系統(tǒng)類型的選擇時，必須要與工程建設(shè)目標(biāo)、要求以及未來的發(fā)展規(guī)模相結(jié)合，以確保其可擴展性、經(jīng)濟性以及安全穩(wěn)定性。配電自動化系統(tǒng)最為突出的優(yōu)點表現(xiàn)在：具有非常好的靈活性，并且在建設(shè)初期，可選擇中型配電自動化系統(tǒng)建設(shè)類型，裝設(shè)主站、子站和終端。在今后的發(fā)展中，如果需要擴建配電系統(tǒng)，就需要對主站系統(tǒng)的數(shù)量有所增加，并且將其中一個主站當(dāng)作中心站。在智能配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設(shè)過程中，自動化系統(tǒng)的作用是非常大的，但也有很高的要求，如開關(guān)設(shè)備符合標(biāo)準(zhǔn)要求，又滿足管理操作系統(tǒng)，配電自動化系統(tǒng)建設(shè)過程中的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，可參見標(biāo)準(zhǔn)文件。

1.2電網(wǎng)調(diào)度自動化電網(wǎng)調(diào)度自動化

就是利用計算機和網(wǎng)絡(luò)等一系列現(xiàn)代化高科技技術(shù)對電網(wǎng)進行自動的調(diào)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(zhǔn)，同時也能避免一些意外事故的發(fā)生。我國的電網(wǎng)不僅能夠供應(yīng)大量的電力，還要保障供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和監(jiān)管系統(tǒng)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(yīng)用系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)即為數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)中，可以運行的SCADA系統(tǒng)的現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測量、參數(shù)調(diào)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(tǒng)的重要組成部分，在目前的變電站綜合自動化建設(shè)中起到了相當(dāng)重要的作用。

（）AGC應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用AGC系統(tǒng)自動發(fā)電控制系統(tǒng)，能量管理系統(tǒng)是一個重要的功能。應(yīng)用變頻調(diào)速系統(tǒng)AGC輸出模塊以滿足用戶不斷變化的需求，使電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行情況。AGC應(yīng)用系統(tǒng)的基本功能有：負(fù)荷頻率控制、經(jīng)濟調(diào)度控制和備用容量監(jiān)視。AGC應(yīng)用系統(tǒng)通過對電力系統(tǒng)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(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)對電力的運行質(zhì)量把關(guān)，以提高電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量和運行效果。

（3）仿真應(yīng)用系統(tǒng)仿真應(yīng)用系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)分析各要素之間的關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)可以描述的行為或過程的仿真模型。在計算機中，運用系統(tǒng)仿真技術(shù)創(chuàng)建模擬電網(wǎng)模型，提供仿真環(huán)境，可供電力調(diào)度工作人員使用。此外，利用仿真應(yīng)用系統(tǒng)有利于工作人員積累實際經(jīng)驗，提高操作技術(shù)。

（4）PAS軟件的應(yīng)用PAS軟件主要是通過電網(wǎng)各種實時信息，分析電網(wǎng)運行狀態(tài)，從而為調(diào)度員提供科學(xué)的據(jù)側(cè)依據(jù)，使其制定出最優(yōu)的電網(wǎng)運行方案，有利于進一步提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟、可靠性。其中，電網(wǎng)各種實時信息主要包括了實時測量值、斷路器隔離開關(guān)的實時狀態(tài)等。

二電氣自動化的發(fā)展趨勢

1.平臺開放式的發(fā)展

電氣自動化發(fā)展的需要一個通用的平臺，先進的技術(shù)才可以發(fā)揮作用。電氣自動化的發(fā)展趨勢表明，使用標(biāo)準(zhǔn)化接口程序，按目前國家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范使用IEC接口所有電氣設(shè)備和管理更加簡單方便，而且使設(shè)備運行編程過程縮短。標(biāo)準(zhǔn)化是電氣自動化具有統(tǒng)一接口和編程語法，以及利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)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(xiàn)對電力系統(tǒng)各個部件和相應(yīng)系統(tǒng)的監(jiān)視調(diào)節(jié)，實現(xiàn)有效的管理控制，是電力系統(tǒng)運動技術(shù)、信息管理方面的技術(shù)核心。

2.操作系統(tǒng)通用化發(fā)展