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【關(guān)鍵字】自動化儀器儀表發(fā)展現(xiàn)狀趨勢
中圖分類號:P335+.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
一、自動化儀器儀表的簡介
1. 自動化儀器儀表的定義
自動化儀器儀表是用于化學(xué)、物理方面的技術(shù)工具和設(shè)備,可以檢出測量各種物理量、物質(zhì)成分。從廣義來說,儀器儀表也可具有自動控制、報警、信號傳遞等功能。顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡能使人們擴展自己的視野,體溫計能讓人們測量自己的身體的溫度;此外,還有一些儀器儀表如磁強計、射線計數(shù)計具有特殊功能,可以感受和測量到人的感覺器官所不能感受到的數(shù)據(jù)因子。
自動化儀器儀表又被稱作信息機器,因為它的主要功能是信息形式的轉(zhuǎn)換,可以將輸入信號轉(zhuǎn)換成輸出信號。信號按時間域或頻率域表達(dá),信號的傳輸則可調(diào)制成連續(xù)的模擬量或斷續(xù)的數(shù)字量形式。
2. 自動化儀器儀表的分類
自動化儀器儀表是多種科學(xué)技術(shù)的綜合產(chǎn)物,有很多種類,有的按用途分類,有的按功能分類,不同的分類方法對應(yīng)著不同的產(chǎn)品,本文主要介紹兩種分類方法。
(1)按不同用途來分類
儀器儀表有各種用途,有的用在運輸上,比如汽車儀表、拖拉機儀表;有的用在航空上,比如船用儀表、航空儀表;有的用在地質(zhì)上,比如地質(zhì)勘探測試儀器、地震測試儀器;另外隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,很多儀器儀表應(yīng)運而生,比如教學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、環(huán)保儀器等。
(2)按不同功能來分類
隨著我國自動化技術(shù)的成熟和各種行業(yè)的需要,產(chǎn)生了各種功能的儀器。比如工業(yè)自動化儀表按功能可分為檢測儀表、記錄儀表、計算儀表等;檢測儀表按被測物理量又分為溫度測量儀表、壓力測量儀表、流量測量儀表等。
二、我國自動化儀器儀表行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀
自動化的內(nèi)容在近10 年來隨著電子信息技術(shù)和光電技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展而發(fā)生了許多變化。從縱深上講,可以涵蓋從最底層的自動化感應(yīng)部件、各種檢測傳感器、變送器、各種間接測量設(shè)備、各種執(zhí)行機構(gòu)等到自動回路調(diào)節(jié)器、自動控制單元、各種大中小型裝置控制系統(tǒng)到綜合優(yōu)化調(diào)度與協(xié)調(diào)系統(tǒng)和企業(yè)綜合管理信息系統(tǒng)等。從應(yīng)用的行業(yè)性質(zhì)上分,自動控制系統(tǒng)可以分成以流程過程控制為主的過程控制系統(tǒng)(如各種DCS、回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)等) 和以運動和傳動控制為主運動控制系統(tǒng)( 各種邏輯控制PLC 和傳動控制系統(tǒng)如CNC 等,工業(yè)自動化儀器儀表主要是針對自動控制系統(tǒng)而言。
2002 年我國工業(yè)自動化儀表制造業(yè)共有309 個企業(yè),實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)量136.24 億元,銷售收入133.75 億元,利潤總額8.99 億元。行業(yè)綜合水平總體上達(dá)到國際八十年代水平。30%的產(chǎn)品實現(xiàn)了數(shù)字化,達(dá)到國際八十年代末期水平; 約15%的產(chǎn)品實現(xiàn)了智能化,達(dá)到國際九十年代水平。品種門類較為齊全,有一定的成套能力。可能承接60 萬千瓦火電站、核電站、30 萬噸合成氨、30 萬噸乙烯、500 萬噸煉油、10000 立方米空分、4000 立方米高爐、120 噸轉(zhuǎn)爐、日產(chǎn)30 萬立方米城市煤氣站、日處理40 萬噸污水、日產(chǎn)5000 噸水泥等大型工程的控制系統(tǒng)和儀表成套項目。
三、當(dāng)前的儀器儀表技術(shù)存在的主要問題
儀器儀表行業(yè)技術(shù)發(fā)展雖然迅速,但較國外先進(jìn)的高性能、高實用性的領(lǐng)先技術(shù)比起來,我們還存在著10~15年的差距,當(dāng)前的儀器儀表技術(shù)還存在著一定的問題:
1、自主創(chuàng)新成果比例過少,應(yīng)用技術(shù)不足
我國儀器儀表行業(yè)的初期是通過引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù),近幾年,也有不少科技型企業(yè)加大了自主研發(fā)力度,但從總體上說,自主創(chuàng)新的成果還是非常少,并且技術(shù)的實用性欠缺。對于一些關(guān)鍵核心工藝加工制造技術(shù)力量非常薄弱。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是因為中外合資與先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)與自主研發(fā)嚴(yán)重脫軌。
2、中低檔產(chǎn)品居多,研發(fā)投入不足
我國現(xiàn)階段的儀器儀表產(chǎn)品較國外比較,大部分都屬于中低檔產(chǎn)品,產(chǎn)品創(chuàng)新能力弱,高端精準(zhǔn)儀器儀表數(shù)量非常少。其原因是現(xiàn)階段的儀器儀表行業(yè)缺少對于高端檢測、數(shù)字化精進(jìn)技術(shù)人才,限于各大企業(yè)和單位的指導(dǎo)思想和投入規(guī)模,研發(fā)投入也不夠,包括設(shè)備資金、人才培養(yǎng)等各方面的投入。
四、我國自動化儀器儀表的發(fā)展趨勢
近年來,經(jīng)濟全球化的發(fā)展要求技術(shù)的全球化,計算機和智能機器的發(fā)展對儀器儀表的發(fā)展有很大的促進(jìn),我國應(yīng)該在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上,借鑒國外的微電子技術(shù),掌握關(guān)鍵技術(shù),生產(chǎn)更多國有品牌,提升國際競爭力。我國自動化儀器儀表技術(shù)的發(fā)展前景廣闊,與國際自動化儀器儀表的發(fā)展相比,可以分為智能化、高精度化和網(wǎng)絡(luò)化等趨勢。
1. 智能化
智能化技術(shù)是儀器儀表的一種發(fā)展趨勢,與國外產(chǎn)品相比,國內(nèi)產(chǎn)品在智能化方面有很多不足,我國儀器儀表在智能化方面與國外存在明顯差距,因此,我國應(yīng)該加大創(chuàng)新力度,改變創(chuàng)新模式,在智能化方向改革創(chuàng)新。自動化儀器儀表的智能化是指采用大規(guī)模集成電路技術(shù)、接口通信技術(shù),利用嵌入式軟件協(xié)調(diào)內(nèi)部操作,使儀表具有智能化處理的功能。采用智能化的產(chǎn)品可以很好的自主調(diào)節(jié)控制,利于信號的傳遞,提高了工業(yè)效率,更能適應(yīng)國際技術(shù)的發(fā)展。
2. 高精度化
自動化儀器儀表對技術(shù)要求很高,只有高度精密化才能提升我國產(chǎn)品的核心競爭力。國外很多儀器儀表產(chǎn)品具有高精度化的特點,我國的產(chǎn)品在這方面明顯落后,因此提高儀器儀表的精密是大勢所趨,也是應(yīng)對國際激烈競爭的必然選擇。當(dāng)前的重點是研究和發(fā)展多維精密加工工藝,精密成型工藝,球面、非球面光學(xué)元件精密加工等工藝。
3. 網(wǎng)絡(luò)化
在國外市場以現(xiàn)場總線技術(shù)為代表的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了快速發(fā)展,但是我國自動化儀器儀表在總線技術(shù)方面還不完善,許多產(chǎn)品功能還不完備,核心技術(shù)的掌握也差強人意,因此,網(wǎng)絡(luò)化是我國自動化儀器儀表的發(fā)展趨勢和方向。發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化就要充分利用計算機數(shù)字化通信技術(shù),完成信息的轉(zhuǎn)換,構(gòu)造一個龐大的信息化網(wǎng)絡(luò),這樣信號流通順暢,更能提高生產(chǎn)效率。
總結(jié)
自動化儀器儀表是很多自動化元件組成的,包括各種功能的自動、智能和微型技術(shù)工具。儀器儀表有不同的用途,對應(yīng)的功能也不同,有的具有測量、顯示功能,有的具有記錄、報警功能。近年來隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,微電子、計算機、網(wǎng)絡(luò)通信等日新月異發(fā)展的新技術(shù)對自動化儀表產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。我國自動化儀器儀表發(fā)展歷史久遠(yuǎn),隨著新技術(shù)的出現(xiàn)不斷出現(xiàn)新的儀器,對我國經(jīng)濟的發(fā)展起了很大的促進(jìn)作用,從目前來看,我國自動化儀表技術(shù)發(fā)展迅速,但與國際上比起來還是有一定的差距。自動化儀表的改進(jìn)有重大的應(yīng)用前景,我國應(yīng)該加大資金扶持力度,轉(zhuǎn)變創(chuàng)新方式。
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關(guān)鍵詞:配電自動化,“三遙”技術(shù),GIS
引言
電力系統(tǒng)包括發(fā)電、送電、變電、配電以及相應(yīng)的通信、安全自動、繼電保護(hù)、調(diào)度自動化、配電自動化等設(shè)施。電力系統(tǒng)的根本任務(wù),是在國家發(fā)展計劃的統(tǒng)籌規(guī)劃下,合理開發(fā)利用動力資源,用最少的支出(含投資和運行成本)為國民經(jīng)濟各部門與人民生活提供充足、可靠和質(zhì)量合格的電能。
一、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)功能要求
配電自動化系統(tǒng)的建設(shè)經(jīng)驗告訴我們,系統(tǒng)建設(shè)的成敗不在于采用的技術(shù)的先進(jìn)程度,而是在于配電自動化的實用性問題。配電網(wǎng)屬于電力輸送的末端,配電線路的重要性不能和輸電線路相比,但是設(shè)備數(shù)量眾多。實用的新型配電監(jiān)控自動化系統(tǒng)在技術(shù)要求上應(yīng)該考慮以下幾個方面:
l、功能實用化。論文大全。鑒于目前配電高級應(yīng)用功能并不實用,供電部門一般在相關(guān)應(yīng)用上采取審慎的態(tài)度,在建設(shè)初期中一般只進(jìn)行最基本的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔δ艿慕ㄔO(shè),就是到工程結(jié)束,也僅僅實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、潮流計算、?fù)荷預(yù)測、安全經(jīng)濟運行分析及可視化展現(xiàn)等功能,將建設(shè)重點放在了盡量實現(xiàn)最大范圍的配電設(shè)備監(jiān)控,減輕運維工作量和系統(tǒng)的復(fù)雜程度。論文大全。
2、故障處理不苛求。現(xiàn)有配電自動化系統(tǒng)中沒有過多的考慮線路故障的自動恢復(fù)功能。由于目前的配電模型很難搭建完整,線路現(xiàn)狀有時也不允許供電網(wǎng)絡(luò)的自動重構(gòu),而且在一些情況下網(wǎng)絡(luò)的自動重構(gòu)可能還會引起更大的故障,但在新建設(shè)的線路上則提出必須按照可以進(jìn)行自動重構(gòu)的功能要求來規(guī)劃建設(shè)。論文參考。
二、系統(tǒng)總體設(shè)計
2.1總體原則與目標(biāo)
新型實用化配電自動化系統(tǒng)應(yīng)綜合當(dāng)?shù)嘏渚W(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備狀況、社會用電需求和可靠性指標(biāo)要求等多方面因素,堅持以“經(jīng)濟實用、技術(shù)先進(jìn)、因地制宜、分步實施、合理利用、適當(dāng)改造、統(tǒng)籌兼顧、協(xié)調(diào)發(fā)展”為指導(dǎo)原則。
配電自動化系統(tǒng)建設(shè)的總體目標(biāo)是建設(shè)一個完善的、先進(jìn)的、可持續(xù)發(fā)展的配電自動化系統(tǒng)。能夠?qū)崿F(xiàn)配網(wǎng)線路故障的快速定位、隔離和恢復(fù)供電,縮短配電線路故障停電時間,為配網(wǎng)運行提供現(xiàn)代化的管理手段,提高配網(wǎng)運行管理水平和工作效率,提升用戶滿意度和客戶服務(wù)水平,切實提高用戶供電可靠性。
2.2系統(tǒng)軟件配置
2.2.1配網(wǎng)運行監(jiān)視
實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的實時運行監(jiān)視。把10kV饋線沿線設(shè)備(主要指開關(guān)設(shè)備)的開關(guān)位置信號、故障指示器信號等遙信量信息,以及電壓、電流、功率、電能、供電質(zhì)量等遙測量信息匯總到配電自動化主站系統(tǒng)(或有人機交互界面的配電子站),對配電網(wǎng)運行狀況進(jìn)行監(jiān)視。如發(fā)生故障,能夠根據(jù)遙信、遙測信息綜合分析,診斷出故障區(qū)段范圍,指導(dǎo)工作人員盡快到達(dá)故障地點,實施必要故障處理措施。
2.2.2饋線自動化
饋線自動化是指利用自動化裝置及系統(tǒng),監(jiān)視饋線的運行狀況,及時發(fā)現(xiàn)線路故障,迅速診斷出故障區(qū)域并將故障區(qū)間隔離,及時恢復(fù)對非故障區(qū)域的供電。實現(xiàn)饋線自動化的前提條件是監(jiān)控對象必須具備“遙信、遙測、遙控”的三遙技術(shù)條件,能夠?qū)嵤┻h(yuǎn)方遙控動作。論文大全。論文參考。
2.2.3配網(wǎng)分析軟件
實現(xiàn)基本的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、潮流計算等功能,并將這些功能融合進(jìn)基本的配電網(wǎng)的操作,如負(fù)荷轉(zhuǎn)供、線路閉環(huán)監(jiān)視等,并實現(xiàn)基本的調(diào)度作業(yè)管理及供電質(zhì)量統(tǒng)計分析等,以加強調(diào)度操作的智能化,方便調(diào)度人員的操作,強化安全運行、經(jīng)濟運行。
2.2.4實時信息
主要實現(xiàn)配網(wǎng)實時信息的有效,方便管理、維護(hù)人員及時注意相關(guān)設(shè)備狀況,查詢、瀏覽各類歷史及統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。
三、配網(wǎng)運行管理系統(tǒng)
3.1配網(wǎng)運行管理與信息整合
按照IEC61970/IEC61968中規(guī)定的CIM/CIS的標(biāo)準(zhǔn)要求,以設(shè)備統(tǒng)一編碼為基礎(chǔ),對供電局的相關(guān)系統(tǒng),如營銷系統(tǒng)、配網(wǎng)自動化、負(fù)控系統(tǒng)、配變監(jiān)測系統(tǒng)、計量遙測系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)、配網(wǎng)生產(chǎn)MIS系統(tǒng)、95598客服等系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成。配電SCADA、計量、負(fù)控等系統(tǒng)的實時、歷史數(shù)據(jù)可以根據(jù)設(shè)備所屬關(guān)系在集成應(yīng)用系統(tǒng)地理圖上統(tǒng)一顯示。論文參考。
3.2配網(wǎng)運行集成分析
1、多類客戶停電分析
在配網(wǎng)運行管理系統(tǒng)上實現(xiàn)了對于用戶停電的全部管理,包括預(yù)安排停電、SCADA設(shè)備故障信息、用戶保障信息、錯鋒線路信息,通過GIS系統(tǒng)配變與營銷系統(tǒng)的關(guān)聯(lián),查詢用戶信息,在統(tǒng)一的平臺上實現(xiàn)用戶停電的分析、統(tǒng)計,停電用戶短信通知以及停電影響用戶的分析。
2、停電管理
停電管理應(yīng)該具有停電顯示、停電模擬、停電分析、復(fù)電情況分析、輔助停電方案、統(tǒng)計分析預(yù)測故障等功能模塊。
3、倒閘方案與調(diào)度操作票
系統(tǒng)具有自動和手動生成倒閘操作票的功能。調(diào)度員判斷故障地點后,通過系統(tǒng)自動生成故障隔離/倒閘建議。調(diào)度員也可手動生成倒閘操作票,通過設(shè)定倒閘前及倒閘后的狀態(tài),根據(jù)安全規(guī)則推導(dǎo)出倒閘步驟。對于己生成的倒閘步驟,可以根據(jù)安全規(guī)則及設(shè)備的過負(fù)荷狀態(tài)分步校驗,由倒閘方案生成調(diào)度操作票。
4、供電可靠性分析
提高用戶供電可靠性必須采取大量有針對性的技術(shù)、管理、電網(wǎng)建設(shè)等措施,可靠性相關(guān)的信息種類多、來源廣、時效性強,及時、準(zhǔn)確地獲取、統(tǒng)計供電可靠性數(shù)據(jù)難度很大。通過集成系統(tǒng)可以實時獲取電網(wǎng)運行監(jiān)控系統(tǒng)如配網(wǎng)Scada、負(fù)控等的電網(wǎng)停電信息,依托配網(wǎng)GIS及配網(wǎng)生產(chǎn)MIS系統(tǒng)中的電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),及時、準(zhǔn)確、可靠、一致的分析、統(tǒng)計電網(wǎng)可靠性指標(biāo)數(shù)據(jù)。
3.3統(tǒng)計分析及輔助決策
整個配網(wǎng)運行管理系統(tǒng)中各類業(yè)務(wù)產(chǎn)生的信息大量而且復(fù)雜,如何在這些信息中找到業(yè)務(wù)和工作的改進(jìn)方向是輔助決策應(yīng)用要解決的問題。
通過綜合查詢,預(yù)制多個查詢條件和過濾器使用戶能夠方便的找到各個業(yè)務(wù)集成后的信息。
通過主題信息分類,定期執(zhí)行預(yù)先定義的統(tǒng)計分析并存儲結(jié)果報表,可以有效提高統(tǒng)計分析的效率。
開發(fā)活動的統(tǒng)計報表,進(jìn)行提供向下挖掘鉆取的方法,使統(tǒng)計報表能夠?qū)訉鱼@取深入分析原因所在。
結(jié)論
為供電企業(yè)的一個重要的自動化系統(tǒng),配電自動化系統(tǒng)覆蓋了供電企業(yè)生產(chǎn)的各個方面。配電自動化系統(tǒng)的建設(shè),對于實現(xiàn)配電運行的透明化,提高供電可靠性,提高配電網(wǎng)的運行管理水平,以及對于配電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè),都有著重要的意義。新型實用配電自動化系統(tǒng)的建設(shè),必將對供電企業(yè)提高社會服務(wù)質(zhì)量,提高工作效率和企業(yè)效益,發(fā)揮巨大作用。
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關(guān)鍵詞:計算機技術(shù),電壓無功,自動化,應(yīng)用
隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,居民和各類企業(yè)對供電質(zhì)量和可靠性的要求日益提高,從改善電能質(zhì)量和節(jié)約人力方面比較電壓無功優(yōu)化自動控制裝置具有不可比擬的優(yōu)勢,已逐步取代原來通過值班員手動調(diào)節(jié)檔位和投切電容器來調(diào)整電壓的方式,在維系電力系統(tǒng)穩(wěn)定中的作用已充分展示出來。論文參考,自動化。電壓無功優(yōu)化自動控制裝置由大量的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)控制、程序執(zhí)行元件組成,通過一系列自動化技術(shù)將其功能整合在一起,因此,了解電壓無功優(yōu)化自動控制中的自動化原理對于研究電壓無功優(yōu)化自動控制有著十分重要的作用。為此本文著重分析了電壓無功優(yōu)化控制中的自動化技術(shù)。
一、自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
(一)調(diào)壓方式
無功優(yōu)化控制系統(tǒng)設(shè)計在設(shè)置母線電壓限定范圍后,自動對高峰負(fù)荷時段、低谷負(fù)荷時段的電壓值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,以保證在合格范圍內(nèi)的電壓滿足逆調(diào)壓方式。論文參考,自動化。當(dāng)電壓超出額定范圍時,則與同級和上級變電所的電壓進(jìn)行比較,然后判斷出應(yīng)該調(diào)節(jié)同級還是上級變電所的主變檔位。
(二)調(diào)整策略
電壓無功優(yōu)化自動控制包含兩個方面,分別是電壓優(yōu)化和無功優(yōu)化:
1、電壓優(yōu)化
當(dāng)母線電壓超上限時,首先下調(diào)主變的檔位,當(dāng)不能滿足要求時才切除電容器;當(dāng)母線電壓超下限時,首先投入電容器,當(dāng)不能滿足要求時再上調(diào)主變檔位,總之要確保電容器最合理的投入。
2、無功優(yōu)化
當(dāng)系統(tǒng)電壓保持在限定范圍內(nèi)后,通過系統(tǒng)的自動控制,決定各級變電所電容器的先后投入,使得無功功率的流向最平衡,最能提高功率因數(shù)。
二、自動化數(shù)據(jù)采集、計算和傳輸
作為一個自動控制系統(tǒng),全面的數(shù)據(jù)采集是整個控制過程最關(guān)鍵的一部,其采集數(shù)據(jù)的精度和安全直接影響整個系統(tǒng)的精度和安全。論文參考,自動化。一個完善的無功優(yōu)化自動控制系統(tǒng)應(yīng)該能實時自動的從調(diào)度中心、各監(jiān)控站采集電網(wǎng)電壓、功率、主變檔位、電容器運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)并能確保當(dāng)遙測遙信值不變時不與SCADA系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,減少系統(tǒng)資源占用。
在采集到實時數(shù)據(jù)后,過往的自動控制系統(tǒng)都是通過“專家系統(tǒng)”對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡化和分解,然后利用潮流計算和專家系統(tǒng)等方法進(jìn)行求解。隨著自動化技術(shù)的高速發(fā)展,自動控制系統(tǒng)能夠突破優(yōu)化計算難于尋找工程解的難題,采用模糊控制的算法,充分考慮諧波,功率因數(shù)擺動,電壓波動和事故閉鎖等因素,通過一系列精密芯片的配合計算出使電網(wǎng)電能損耗最小的變壓器檔位、電容器投入量和電網(wǎng)最優(yōu)運行電壓以供控制部件執(zhí)行。
系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸上使用只與內(nèi)存交互數(shù)據(jù)而不存取硬盤的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術(shù),既提高了數(shù)據(jù)的存取速度,又節(jié)省了硬盤使用。為了提高傳輸效率,系統(tǒng)還會根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)的類型和要求的不同,自動采用不同的傳輸協(xié)議:使用TCP/IP協(xié)議傳輸大量的重要數(shù)據(jù),使用UDP協(xié)議傳輸少量的廣播數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確度方面,子站在接受到數(shù)據(jù)后會自動向主站發(fā)送反校信號,以驗證所受數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
三、系統(tǒng)的自動控制
電壓無功優(yōu)化控制的基本過程如下:首先是主站控制系統(tǒng)進(jìn)行電壓無功計算,然后把計算得到的各級變電所的功率因數(shù)、電壓的區(qū)域無功定值結(jié)果通過光纖通道傳達(dá)至各級變電所的電壓無功控制系統(tǒng)。各級變電所的控制系統(tǒng)周期性的把本站的功率因數(shù)、電壓和接收到的定值結(jié)果比較,以判斷是否越限。
為了保證電網(wǎng)損耗最低,主站的控制系統(tǒng)要不斷跟緊電網(wǎng)運行方式的變化,隨時計算出最新的區(qū)域無功定值結(jié)果并傳達(dá)至各級變電所的電壓無功控制系統(tǒng)。由于主站的控制系統(tǒng)計算最初的區(qū)域無功定值時需要一定的時間,這就會造成各級變電所從啟動控制系統(tǒng)至接收到第一個信號間有一個時間段,系統(tǒng)定義這段時間內(nèi)的定值是按照本地系統(tǒng)運行的。論文參考,自動化。
當(dāng)主站系統(tǒng)遇到特殊情況(如有影響電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的遙信變位發(fā)生)時,能夠即時撤銷子站控制系統(tǒng)當(dāng)前正在執(zhí)行的區(qū)域無功定值。子站控制系統(tǒng)即以本地?zé)o功定值運行,待再次受到主站重新計算的定值時才轉(zhuǎn)以新定值運行。論文參考,自動化。子站控制系統(tǒng)實時監(jiān)視主站的定值下傳通道是否正常,通信異常時,立即改為執(zhí)行本地定值,直至通道恢復(fù)正常。論文參考,自動化。
四、系統(tǒng)自動化的安全保證
目前國內(nèi)的一些系統(tǒng)僅僅只做到了一層閉環(huán)控制,安全可靠性根本無法保證。而隨著自動化技術(shù)的發(fā)展,最新的系統(tǒng)則是采用主站和子站同時的雙層實時閉環(huán)反饋控制結(jié)構(gòu)。實驗證明由于采用了雙層實時閉環(huán)反饋控制結(jié)構(gòu),當(dāng)運行中發(fā)生用戶定義的需要閉鎖的異常事件時,控制系統(tǒng)能夠立即執(zhí)行閉鎖,符合電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和調(diào)度運行特點,適合各種大小電網(wǎng)的安全可靠運行,能更有利地保證提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量,其具體的安全策略如下:
自動估算電網(wǎng)電壓,使電容器平穩(wěn)投切,避免出現(xiàn)振蕩;自動估算電壓調(diào)節(jié)后的無功變化量,使主變檔位平穩(wěn)調(diào)整,避免出現(xiàn)振蕩。
當(dāng)需要調(diào)節(jié)的變電所的主變并聯(lián)運行時,為了避免出現(xiàn)其中一臺主變頻繁調(diào)節(jié)的情況,首先調(diào)節(jié)據(jù)動率較高的那臺主變的檔位。應(yīng)對于主變和電容器出現(xiàn)的異常情況,系統(tǒng)能夠自動減少主變檔位調(diào)整次數(shù),使設(shè)備壽命增加,電網(wǎng)安全得到保證。當(dāng)遭遇設(shè)備異常時,系統(tǒng)自動閉鎖,而且必須人工手動來解除封鎖。具體的異常情況有:電容器或主變檔位異常變位;系統(tǒng)需要采集的數(shù)據(jù)異常;系統(tǒng)數(shù)據(jù)不刷新。特別的當(dāng)發(fā)生10kV單相接地時,系統(tǒng)自動閉鎖電容器的投切。為避免采集到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,系統(tǒng)采用同時判斷遙測數(shù)據(jù)和遙信數(shù)據(jù)的方式,提高了采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)度。
五、結(jié)論
本文通過對電壓無功優(yōu)化控制系統(tǒng)的淺要介紹,分析了其包含的自動化技術(shù),從一個側(cè)面反映了我國電力系統(tǒng)自動化科技的發(fā)展,也展現(xiàn)了電力行業(yè)專業(yè)人才的卓越才能。本文對電壓無功優(yōu)化控制系統(tǒng)從設(shè)計思想,系統(tǒng)構(gòu)成方面進(jìn)行的論述,可作電力專業(yè)的教輔材料,也可供電壓無功優(yōu)化控制裝置設(shè)計和運行參考。
參考文獻(xiàn)
[1]鄭愛霞,張建華,李銘,李來福,吳強.地區(qū)電網(wǎng)電壓無功優(yōu)化控制系統(tǒng)設(shè)計及