徐飞
摘 要:随着我国许多高新技术的逐渐进步与普及,也使得电力事业获得了极大的发展空间与技术支持。电子自动化技术基于电厂对可靠、安全、稳定的要求,是保证电力正常生产的重要技术力量。现如今我国的能源结构还是建立在电力生产与火力的基础上,加上对效率、环保、节能等方面的考虑。该文将对电力生产与自动化控制技术的发展现状进行简要的论述与分析,以探讨出电气自动化技术未来的发展前景。
关键词:电力生产 自动化控制 技术发展
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)06(c)-0002-02
当今世界对于电力能源的需求日益上升,是促进社会与经济不断进步的重要手段之一。电力生产与电气自动化控制技术主要是应用于保持电厂稳定、高效、安全运行的基础上,进一步对电力生产起到控制、优化、发展的作用,是代表着社会进步与发展的技术力量与重要产物。
1 电力生产与电力安全
电力生产是一种系统化的、综合化的过程,促使电力生产、传输、分配、使用与转换都处于同一能量之下完成的[1],也可以说是在同一时间内完成的。因此一旦其中任何一个步骤中断或者出现问题,就必然会打断生产的全过程。电气自动化控制技术指的是将通过收集与整理电力生产所记录的实验数据,并对投入电力生产的机械设备的运行状态进行分析。并且依据监视的状态的情况与测量的数据根据预定的程序进行调整与优化,从而促使电力生产的全过程都能获得高效、稳定、安全的运行。
电力安全作为电力生产中最重要的问题,同样作为电力企业一直以来热切关注的问题之一。一旦在电力生产中发生安全事故,就会对人体的生命健康造成大面积的、大范围的伤害。对于电力生产的设备也有非常严重的损坏。不仅会导致电力生产所有设备遭受破坏,部分用户与企业出现停电事故,造成一定的经济损失。重则就会致使整个电厂的生产被迫叫停,从而影响到一片区域内的供电障碍,给人们的工作与生活造成严重的影响,对国民经济来说也造成了极大的损失。因此,我们常说电力安全是保障电力生产的基础与前提,是提高电力生产经济效益的重要防范手段[2]。
2 能源符合标准
电力生产能源所包含的基本标准共有三项,分别是频率、电压与波形。而电力产品与其他产品同样要符合基本的产品质量标准。而频率是构成电力生产能源中基本标准中被严格要求的最多的一项内容。频率所被允许的频率波动范围在(50±0.2)Hz之间,并且要时刻保持平稳[3]。而负荷是经常变化的,因此需要供电情况也要跟着负荷而变化。而电压作为保持电气生产正常运行基本标准之一,所被允许变动范围大约是额定电压的15%。值得注意的是它主要在无功功率的供需平衡中体现。由于电力系统中的大部分电气设备都是按照正弦波来设计的,因此电力生产中所使用的发电机所发出的波形大都是正弦波。
3 电力系统的经济性
影响电力系统保持正常运行的因素是比较复杂的,除了电力的安全生产与供应的问题以及电力质量的问题,在电力成本方面也具有非常多的问题,即经济性。怎样提高电力系统的经济效益,使电力企业赢得最大程度的利润,这对于运行电力系统来说是一个巨大的挑战。而对于投入运行或者正在运行的电力系统来说,应当对电力系统制定细致的调动方案[4]。以此来保证电力能安全运行以及提高能源质量,根据实际的电力系统运行情况,进行分析与计算,从而做出一个性价比较高的电力系统运行的调度方案,并且严格遵守方案来实施,从而实现消耗最小化,利润最大化。
其实电力安全问题、能源质量问题以及电力能源经济性问题都决定于电力生产运行的实效性,此方案并不是固定的。并且一旦电力负荷或是实时情况被更改,应当立即重新分析与计算。何况对电力系统进行计算还是一项非常浩大的工程,影响因素也较为复杂,因此人力计算耗费过多的人力与时间,这就需要依靠先进的技术与软件、硬件的帮助。
4 电气自动化技术的发展现状
1990年初,我国创建了电气分布式的控制系统,又简称DCS系统,它是一种计算机控制系统,作为电厂对自动化技术综合应用的开端与前身。随着自动化技术得到不断的更新与进步,使得电气分布式控制系统成为电厂控制技术的中心,并逐渐研发出对电气自动化的监控功能。
4.1 集中式处理方式
电气自动化控制技术是面向电力系统全过程的运行所检测到的实时数据进行收集与整理,只依靠计算机数据处理技术就能完成,不需要在正在运行的设备处理,提供了数据处理的效率。另一方面也能按照不同反应下的电力系统所检测到的数据,并进行合理的设定,从而发挥出调整与优化的功能。
集中式的技術处理方式主要包括两种:一种是转化转换弱电信号;另一种则是转换强电信号。在直流信号与空接点处,在硬接线缆下模拟开关量与电气量[5]。然后与电气的分布式控制系统的输出与输入设备连接下。
4.2 分层式技术
分层式技术主要应用于3层:通信层、站级监控层与间隔层。其中站级的监控层是构成通信技术系统的关键组成部分,有利于实现对间隔层的数据管理与信息交换功能。分层技术在电子自动化中的应用能够有效通过在间隔层上安装控终端等方式,进一步提高对电厂的综合管理水平。分层技术由于占地面积小,因此能够在一定程度上增强电力系统装置的独立性、灵敏性与可靠性,从而实现对成本的有效控制。而且分层管理还具有很好的抗干扰性的优点,使得计算机收集与处理数据时能提高其精准度。
4.3 电气自动化控制技术的发展
4.3.1 实现多机一控
电气自动化控制技术先后进了机组的更新换代,从最早的一机一控,到后来的两机一控,三机一控、四机一控。随着我国科技的进步与发展,相信在不久的将来可以尝试多机一控。
4.3.2 局域网络化的集中控制
现阶段多数的电力企业都是单一控制电气设备,比如说输煤系统、水处理系统与燃油系统等[6]。而对电气设备实施单独控制,成本较高。因此将电气系统一并纳入到计算机系统中对其实施统一的处理,是其未来发展的前景之一。
4.3.3 现场总线控制系统
起初从小型的电气自动化控制系统,到现在的辅助型的车间系统,其对现场总线的电气自动化控制系统的应用与进步获得了显著的成功,因此在未来的发展中,要不断改进现场总线的控制系统存在的不足与问题,继而取得更大的成就。
5 结语
综上所述,21世纪是一个集网络化、数字化、智能化与集中化为一体的时代,高新技术更新换代速度快是其最鲜明的特点。电气生产也逐渐趋向于现代化、智能化与自动化,为推动我国的经济与社会的发展做出了重大贡献。
参考文献
[1]展宗波,赵健.电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J].山东工业技术,2016(11):177-178.
[2]简国伟.试论电力系统及其自动化的发展趋势[J].电子世界,2016(10):39.
[3]林建勋.浅谈电力系统自动化的实现及其发展[J].电子技术与软件工程,2014(1):258.
[4]李青山.电力自动化控制技术的分析[J].科技风,2014 (12):113.
[5]赵战强.浅谈电气自动化在电力系统中的应用[J].中国高新技术企业,2012(24):120-122.
[6]马峻峰,代冲.电力系统配电网自动化现状与前景分析[J].电子技术与软件工程,2015(6):165.endprint



