電氣自動化論文
電氣工程及其自動化專業(yè)是電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(xué)科,但由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān),發(fā)展非常迅速,現(xiàn)在也相對比較成熟。已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等領(lǐng)域,在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。其觸角伸向各行各業(yè),小到一個開關(guān)的設(shè)計(jì),大到宇航飛機(jī)的研究,都有它的身影。本專業(yè)生能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)技術(shù)、研制開發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域的工作,是寬口徑“復(fù)合型”高級工程技術(shù)人才。該領(lǐng)域?qū)Ω咚饺瞬诺男?/p>
電氣自動化論文1
摘要:伴隨著社會的迅速發(fā)展,人們越來越注重電氣自動化的運(yùn)用,電氣自動化已經(jīng)成為我國電氣系統(tǒng)發(fā)展的重要趨向。在電力行業(yè)發(fā)展過程中,電氣自動化的重要性正在不斷突顯出來,同時電氣自動化水平也得到了極大地提升,這明顯將在很大程度上推進(jìn)電力行業(yè)的發(fā)展,對電力行業(yè)相關(guān)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)具有著重大的意義。文章將詳盡闡述電氣自動化的具體運(yùn)用情況,并結(jié)合實(shí)際狀況來探析電氣自動化的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:電氣自動化;運(yùn)用;發(fā)展趨勢
1電氣自動化的具體運(yùn)用
1.1電氣自動化在電力行業(yè)的運(yùn)用
在電力行業(yè)運(yùn)用電氣自動化技術(shù)過后,電力系統(tǒng)的整體工作效率得到較大的提升,勞動人員的工作強(qiáng)度有所下降,同時還能夠監(jiān)控好電力生產(chǎn)與傳輸過程,這樣有助于避免電力事故的出現(xiàn),工作人員能夠快速找尋出電力系統(tǒng)中的問題,從而及時采取措施來加以處理,以此來確保供電更加穩(wěn)定、可靠。通過調(diào)查不難發(fā)現(xiàn)火力發(fā)電的能源在我國電力能源中占據(jù)著較高的成分,在火力發(fā)電廠的運(yùn)行過程中,當(dāng)設(shè)備結(jié)果以及材料有所不同時,熱能回收也會存在著較大的區(qū)別,這樣可能會導(dǎo)致熱能的回收率無法達(dá)到需求。研究表明,重?zé)嵯禂?shù)在4%~8%范圍內(nèi)算比較正常,重?zé)嵯禂?shù)越大,熱能回收則越好。[2]
1.2在建筑行業(yè)中的運(yùn)用
伴隨著社會主義市場經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,建筑行業(yè)也取得了重大的進(jìn)展,電氣自動化也已經(jīng)運(yùn)用于建筑構(gòu)造過程中,從而創(chuàng)建出智能化建筑,F(xiàn)如今,數(shù)字電子化科技發(fā)展智能化已經(jīng)成為當(dāng)前建筑行業(yè)的一大重要發(fā)展趨向。由于建筑行業(yè)想要減少人力資源的運(yùn)用,并確保設(shè)備能夠具有更大的效率,建筑設(shè)備的自動化控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
2電氣自動化的應(yīng)用發(fā)展趨勢
2.1現(xiàn)階段電力系統(tǒng)自動化控制技術(shù)的重要方向
現(xiàn)階段,在控制手段上,當(dāng)前電力系統(tǒng)自動化管控系統(tǒng)正在不斷向最優(yōu)化、智能化、區(qū)域化與適應(yīng)化方面進(jìn)行轉(zhuǎn)變,在該過程中,非常有必要靈活運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)與微型電子技術(shù),這樣將能夠促使電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多樣化發(fā)展,同時對信息技術(shù)與微電子技術(shù)處理的要求也變得愈加嚴(yán)格。此外,在電力系統(tǒng)的發(fā)展過程中,其能夠根據(jù)最新的科學(xué)技術(shù)成果與理論依據(jù)來創(chuàng)設(shè)出多樣化的發(fā)展模式。該模式對于電力系統(tǒng)而言有著諸多優(yōu)勢,不僅可以改進(jìn)和優(yōu)化控制方式,而且操作手段明顯更加多變。
2.2核心競爭力方向
電氣自動化是企業(yè)核心競爭力的重要組成部分。[3]在往后的發(fā)展過程中,伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,當(dāng)前電力企業(yè)要想能夠又快又好地發(fā)展下去,那么就應(yīng)該不斷擴(kuò)大電氣自動化設(shè)計(jì)與研發(fā)方面的投入,這樣必然能夠促使技術(shù)水平有所提升,當(dāng)技術(shù)取得一定進(jìn)展后,我國電力企業(yè)在電氣自動化上與發(fā)達(dá)國家間的差距就會縮小,電氣自動化的創(chuàng)新發(fā)展也將得以完成,企業(yè)的核心競爭力自然而然會增強(qiáng)許多,同時還能夠在一定程度上推進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,故應(yīng)該給予重視。從當(dāng)前情況來看,電力系統(tǒng)的發(fā)展主要呈現(xiàn)出兩種走向,分別是分布式與開放化,分布式結(jié)構(gòu)可確保電力自動化系統(tǒng)中能構(gòu)建出比較獨(dú)立的功能性模塊系統(tǒng),這樣系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的故障率必然會下降,系統(tǒng)在穩(wěn)定性上的表現(xiàn)明顯會變得更好。
2.3以電氣自動化來帶動電氣智能化的發(fā)展
最近幾年以來,我國在專用集成電路、CIMS、自動控制機(jī)器人產(chǎn)品等方面均取得不錯的成果,各相關(guān)公司均針對電氣自動化提出了各種設(shè)計(jì)方式與理念,從而引導(dǎo)電氣自動化不斷朝著智能化的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)變。比如基于微機(jī)環(huán)境的集成化CAPP]應(yīng)用框架與開發(fā)平臺開發(fā)了綜合智能化CAPP]開發(fā)平臺與應(yīng)用框架。[4]該平臺同時也制作出了金葉CAPP、同方CAPP。故在未來的發(fā)展過程中,電氣自動化的發(fā)展趨勢將會變得愈加明顯,通過不斷改進(jìn)和優(yōu)化技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)電氣智能化的發(fā)展目標(biāo)。
結(jié)束語
現(xiàn)如今,在我國電力行業(yè)當(dāng)中,電氣自動化已經(jīng)成為很多企業(yè)發(fā)展的主要趨向。在電力系統(tǒng)的構(gòu)建過程中,電氣自動化技術(shù)往往能夠展現(xiàn)出其良好的功用,其不僅能夠促使系統(tǒng)運(yùn)行變得愈加精準(zhǔn)、高效,而且有助于電力系統(tǒng)的維護(hù)管理,故應(yīng)該注重電氣自動化的創(chuàng)新發(fā)展,并將其合理運(yùn)用于電力系統(tǒng)中,促使電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)電氣自動化發(fā)展的目標(biāo),最終為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn):
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電氣自動化論文2
1電氣自動化中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)的作用
1.1無功補(bǔ)償技術(shù)原理在電氣自動化中的運(yùn)用
在實(shí)際生活中分為有功功率和無功功率,有功功率是將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能、熱能等形式;無功功率是指在直接消耗電能的前提下,將電能轉(zhuǎn)化成另一種形式的能,且該種形式的能在電氣使用的過程中可以與電能進(jìn)行定期交換,達(dá)到減小無功功率在輸送過程中的流動,因此降低了線路和變壓器在運(yùn)輸過程中的電能損耗。
1.2無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的作用
隨著電氣自動化引入無功補(bǔ)償技術(shù),提高了電氣自動化水平。在一定程度上達(dá)到節(jié)約電能,降低電能損耗。即無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用不僅避免了無功功率的增加而且提高了用戶用電的損耗,達(dá)到了降低電能的消耗,確保電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行。在電網(wǎng)中補(bǔ)償系統(tǒng)的無功功率,增加電網(wǎng)中無功功率的比例。即不同的用電設(shè)備在不同的電壓環(huán)境下的無功功率不同,在額定電壓下,其無功功率與電壓保持一致,當(dāng)電力系統(tǒng)的用電緊張時,運(yùn)用無功補(bǔ)償技術(shù)可以補(bǔ)償電網(wǎng)中的無功功率,為此達(dá)到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。還可以降低用電設(shè)備容量,減少線損。即為了達(dá)到以最小的成本,發(fā)揮最大化的使用功能。在無功補(bǔ)償技術(shù)下,提高功率因素,同時降低電網(wǎng)中輸電線路的線損,最終實(shí)現(xiàn)提升電力系統(tǒng)中有功功率的輸送。
2電氣自動化中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)的現(xiàn)狀
目前,在電氣使用上,圍繞提高功率、減低負(fù)序,以達(dá)到電氣自動化的有效利用。我國對電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用需要,大部分是在基波牽引負(fù)荷的無功功率。無功補(bǔ)償技術(shù)主要有以下幾種:
。1)真空短路投切電容器。該設(shè)備在電路輸送中控制電壓,但是在合閘的過程中電壓會發(fā)生很大的變化,因此,在使用該設(shè)備時應(yīng)盡可能的減少頻繁的切換;
。2)可控飽和電抗器,該設(shè)備通過電抗器飽和程度,控制回路中的電流,從而達(dá)到在并聯(lián)電路中將多余的無功功率與電流抵消而達(dá)到平衡。但是該設(shè)備會產(chǎn)生諧波,噪聲較大,在一定程度上產(chǎn)生損耗;
。3)有源濾波器,即是讓電子裝置產(chǎn)生與負(fù)序電流和諧波電流相反的電流,使之滿足電源的要求。該設(shè)備調(diào)節(jié)速度快、靈活、不會產(chǎn)生諧振等特點(diǎn),但是該設(shè)備價格較昂貴;
(4)固定濾波器、電容器和電抗器的調(diào)壓,該設(shè)備是通過連接低壓母線上的電抗器或者濾波器、調(diào)節(jié)降壓器的低壓側(cè)母線電壓,達(dá)到改變無功功率的目的,結(jié)合加裝晶閘管分接和通斷開關(guān)調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定無功功率與濾波的作用;
(5)有源濾波器和無源濾波器,該設(shè)備在濾波器的作用下將產(chǎn)生的電流和電荷中的諧波電流進(jìn)行中和、抵消,最終實(shí)現(xiàn)電源的要求。雖然無功補(bǔ)償技術(shù)在自動化中得到較為廣泛的使用,但還需不斷深入的探討與分析,以達(dá)到更高的自動化水平。
3電氣自動化中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)的策略
在供電系統(tǒng)中,電能的質(zhì)量受到供電部門的關(guān)注。在電力輸送過程中,功率是影響電氣自動化系統(tǒng)狀況的主要因素。例如,在輸送的過程中產(chǎn)生的諧波,導(dǎo)致整個電網(wǎng)的整體波形畸形,當(dāng)畸形指數(shù)變大時,導(dǎo)致電壓的偏移,電能質(zhì)量受到影響,很可能對整個電網(wǎng)的安全產(chǎn)生影響。無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的使用,不僅提高了電氣自動化的安全性,還降低了資源的有效配置,在很大程度上,降低了行業(yè)的成本,不僅在資源的利用,還在安全性方面考慮的預(yù)算,都極大減小了行業(yè)的成本。因此,一項(xiàng)好的技術(shù)可以給行業(yè)的推廣和長遠(yuǎn)的發(fā)展帶來更有利的效益。但是,在我國不同地區(qū)的情況不同,因此,在使用無功補(bǔ)償技術(shù)時,應(yīng)根據(jù)本地區(qū)的實(shí)際情況采取相應(yīng)的手段,并將應(yīng)用方案具體化,防止無功倒送,以確保無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中使用的效益最大化。例如遠(yuǎn)距離的輸送電力,在電力輸送的過程中,通過低壓變壓器,形成無功流的遠(yuǎn)距離傳輸,產(chǎn)生很大的影響。采用并聯(lián)混合有緣濾波器等一些先進(jìn)的濾波技術(shù)和管理方式,不僅在一定程度上解決了電力牽引負(fù)荷的不可控變化造成的電力濾波補(bǔ)償容量過大的問題,也是一些大型的電氣自動化系統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)的解決方案,對諧波進(jìn)行定量、定性的無功補(bǔ)償。同時,也有一些電廠采用晶閘管濾波裝置,將濾波在回路中吸收,諧波不在線路中形成通路,進(jìn)而減小電網(wǎng)的污染和危害。
電氣自動化論文3
1引言
變電站電氣自動化就是將信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動化技術(shù)等與變電站的基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合,保證變電站安全、可靠運(yùn)行。我國的電氣行業(yè)一直走在世界前列,變電站自動化的發(fā)展水平較高,目前已經(jīng)有希望實(shí)現(xiàn)110kV及以下電壓等級變電站的無人值守以及110kV以上電壓等級的變電站少人值守。隨著電氣自動化技術(shù)在變電站中的深入運(yùn)用,不但可以節(jié)省更多的人力資源,而且可以提高變電站的整體運(yùn)行質(zhì)量。變電站實(shí)現(xiàn)電氣自動化還可以推動電力服務(wù)智能化進(jìn)程。采用電氣自動化技術(shù),可以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的準(zhǔn)確性,及時對故障進(jìn)行反應(yīng),保證系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)行,提高服務(wù)的智能化。此外,變電站實(shí)現(xiàn)電氣自動化有利于對系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)仿真,可以利用大量的實(shí)時數(shù)據(jù)同時進(jìn)行靜態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定性分析,提高仿真的效果。
2變電站電氣自動化的主要模式
經(jīng)過幾十年的發(fā)展,變電站電氣自動化已經(jīng)形成了較為成熟的應(yīng)用模式,主要包括相對分散模式、集中模式、完全分散模式等。
2.1相對分散模式
相對分散模式產(chǎn)生于上世紀(jì)九十年代末,大范圍應(yīng)用于我國各地的變電站。分散的涵義是自動化裝置根據(jù)變電站的不同電壓等級或是一次系統(tǒng)的建設(shè),把變電站分成兩個或兩個以上的分散區(qū)域,在每個區(qū)域的內(nèi)部分別裝設(shè)自動化設(shè)備,獨(dú)立發(fā)揮保護(hù)、測控等作用。之所以成為相對分散,是因?yàn)榫哂锌偪啬芰Φ闹髡疽约盀V波等控制設(shè)備采用集中設(shè)置的方式,均設(shè)置在變電站的中央控制室,通過中央控制室和各個分散區(qū)域的總線進(jìn)行通信。
2.2集中模式
集中模式是對各類電氣自動化設(shè)備進(jìn)行集中調(diào)節(jié)和控制,各設(shè)備集中安置在一個地方,但是設(shè)備之間在物理概念上幾乎沒有聯(lián)系。由于設(shè)備在空間上比較相近,應(yīng)該充分利用不同等級的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),通過I/O接口擴(kuò)展,對各類電信號、開關(guān)信號、動作信號等進(jìn)行采集和處理,從而實(shí)現(xiàn)測控和保護(hù)功能。
2.3完全分散模式
完全分散變電站中的各種電氣自動化設(shè)備除了與主變壓器、母線、高壓線路有關(guān)的自動化設(shè)備依然采取集中式安裝之外,其他自動化設(shè)備比如與低壓輸電線路、電流互感器、電壓互感器有關(guān)的自動化裝置等,都直接安裝在設(shè)備間隔甚至一次系統(tǒng)中,通過系統(tǒng)總線進(jìn)行相互聯(lián)系。這種模式大大節(jié)約了電纜的使用,降低了建設(shè)成本,而且具有高度的可靠性和靈活性。隨著電力系統(tǒng)自動化水平的提高,完全分散模式將取代相對分散模式應(yīng)用于變電站的自動化系統(tǒng)中,具有良好的發(fā)展前景。
3變電站電氣自動化的主要應(yīng)用
3.1在測控系統(tǒng)中的應(yīng)用
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,通過通信技術(shù)和傳感技術(shù)的有機(jī)融合,可以實(shí)現(xiàn)對變電站的電氣設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測,從而降低每年因定期檢修所帶來的巨大人力、物力浪費(fèi)以及由此帶來的供電損失。
3.2在事故處理中的應(yīng)用
采用電氣自動化技術(shù),可以對各類事故進(jìn)行追憶和記錄,從而可以對事故進(jìn)行正確、及時的處理。系統(tǒng)發(fā)生故障后,自動化系統(tǒng)可以及時記錄與故障有關(guān)的開關(guān)量、動作量等信息,便于對事故進(jìn)行正確的分析和處理。
3.3在自行診斷中的應(yīng)用
采用電氣自動化技術(shù),可以對變電站中各電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時掌握和歷史數(shù)據(jù)和給定參考量進(jìn)行對比,從而可以迅速找出故障的源頭,并通過計(jì)算機(jī)分析后發(fā)出控制命令進(jìn)行處理,幫助系統(tǒng)進(jìn)行自我恢復(fù)。
3.4在交流采集中的應(yīng)用
對變電站的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析是電氣自動化的巨大優(yōu)勢。通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將采集到的電信號轉(zhuǎn)變成離散的數(shù)字信號傳送給計(jì)算機(jī),可以得到電壓、電流、功率、開關(guān)狀態(tài)等信息。這些信息為事故分析和故障排除提供充足的數(shù)據(jù)支持。
3.5在微機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用
變電站自動化技術(shù)的一個主要應(yīng)用是微機(jī)繼電保護(hù),其數(shù)據(jù)來源于通過交流采集系統(tǒng)計(jì)算機(jī)可以得到電壓、電流、功率等物理量。如果系統(tǒng)發(fā)生故障,計(jì)算機(jī)接收到的物理量發(fā)生顯著變化,通過對比分析后,計(jì)算機(jī)發(fā)出相應(yīng)的控制指令進(jìn)行處理,對保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有良好的作用。
4變電站電氣自動化的發(fā)展前景
隨著智能電網(wǎng)的構(gòu)建,我國的變電站電氣自動化技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。但是由于我國的工業(yè)整體發(fā)展水平不高,還需要其他學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步相配合。另外,我國生產(chǎn)自動化裝置的企業(yè)較多,產(chǎn)品缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),往往難以相互兼容,為現(xiàn)場使用帶來困難。制定統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn),提高自動化裝置的兼容性,是實(shí)現(xiàn)提高變電站電氣自動化水平的必然選擇。
5結(jié)語
隨著電力系統(tǒng)整體自動化水平的提高,依賴于信息技術(shù)進(jìn)步的變電站自動化技術(shù)也將得到飛躍式的發(fā)展。但是,我們應(yīng)該清醒得認(rèn)識到,盡管變電站電氣自動化建設(shè)已經(jīng)積累了很多成功經(jīng)驗(yàn)并具有較為良好的發(fā)展前景,我國電力行業(yè)的自動化建設(shè)還需要相當(dāng)程度的發(fā)展,這需要所有電力行業(yè)工作者的共同努力。