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科技與經(jīng)濟的發(fā)展使得電氣自動化技術(shù)不斷更新,電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴大,這些變化對我國電力系統(tǒng)提出了新要求:電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)形式有所變化。在先前著重強調(diào)安全高效、安全保護和自動化調(diào)節(jié)過程的基礎(chǔ)上,更加注重對電力系統(tǒng)容量的高要求,即在實現(xiàn)綜合化管理工作和加強經(jīng)濟調(diào)節(jié)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,對電力系統(tǒng)的容量提出新要求,其單機容量至少要達到20萬千瓦。
1.2電氣自動化技術(shù)
電氣自動化技術(shù)大多運用于工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)之中,是指在無需工作人員手動操作的情形下,利用機器設(shè)備的自動化完成加工生產(chǎn),并在生產(chǎn)管理過程中完成產(chǎn)品質(zhì)量檢測、自動處理產(chǎn)品信息、對實際情況分析判斷等。所有這些程序都不需要人工手動操作,全部采用機械自動化控制系統(tǒng)完成。由此可知,電氣自動化技術(shù)即指利用電氣設(shè)備控制生產(chǎn)順序、控制時間的技術(shù),是與電氣工程和機械設(shè)備息息相關(guān)的內(nèi)容。自動化系統(tǒng)的開發(fā)、調(diào)試、應(yīng)用、維護與產(chǎn)品研發(fā)和電力技術(shù)的管理與應(yīng)用對電氣自動化的要求越來越高。
2電氣自動化設(shè)計理念
2.1遠程監(jiān)控式理念
遠程監(jiān)控系統(tǒng)是一項高技術(shù)、高難度的新技術(shù),是指利用電腦終端對其他各個地方的設(shè)備進行集中控制的技術(shù)。在電氣工程中運用這項技術(shù),可以大幅度減少電纜使用量,節(jié)省安裝支出和材料使用的成本,還可以實現(xiàn)系統(tǒng)之間的組態(tài)靈活性和可靠性,獲取更高效益。但監(jiān)控式對傳輸信號強度依賴性較高,電氣工程的通訊量通常較大,加之現(xiàn)場通訊速度較低,在信號較差時遠程監(jiān)控式便會受到較大的限制。因此,遠程監(jiān)控式設(shè)計理念更適合于系統(tǒng)控制范圍較小的情況,在全自動化電氣工程控制系統(tǒng)中并不適用。
2.2集中監(jiān)控式設(shè)計理念
所謂集中化即指將所有的系統(tǒng)運行項目控制在一個系統(tǒng)中集中管理、運行,這種設(shè)計理念操作簡單、對控制站的要求較低、在系統(tǒng)運行與維護方面較為簡潔。單一分散的監(jiān)控不管是在處理器安裝方面還是在電纜鋪設(shè)連接方面,都十分繁瑣,而且大量的單一電纜攪合在一起,處理器增多就會影響處理速度,使處理速度大為降低,這將導(dǎo)致投資成本增加,除此以外,系統(tǒng)的安全可靠性能也會受到影響。集中監(jiān)控式設(shè)計理念在電氣工程中的實際應(yīng)用,不僅可以減少投資成本支出,還可以進行統(tǒng)一管理、方便快捷,促進電氣工程的高效有序運行,滿足工作新要求,因此,集中監(jiān)控式設(shè)計理念在電氣工程中應(yīng)用較為廣泛。
2.3現(xiàn)場總線監(jiān)控式設(shè)計理念
現(xiàn)場總線監(jiān)控式技術(shù)在當(dāng)前的電氣工程中應(yīng)用最為廣泛,究其原因不外乎其高效性的特征。這項技術(shù)具有實踐性特點,是在大量應(yīng)用實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上不斷發(fā)展起來的,不同間隔采取不同的技術(shù)措施是這項技術(shù)能夠廣泛應(yīng)用的重要原因。在具體的操作實踐中,主要的工作方式是現(xiàn)場安裝,同時不斷優(yōu)化電纜連接技術(shù),以能夠有效降低電氣工程中設(shè)備的投入成本。在優(yōu)化電纜連接技術(shù)、降低設(shè)備成本的同時,還要盡量減少設(shè)備的隔離和端子柜的使用量,不僅可以降低成本,提高電氣工程的安全性、可靠性和有效運行,還可以增加運營效益。
3電氣自動化實現(xiàn)方式
3.1計算機自動控制、調(diào)節(jié)、操作的實現(xiàn)方式
利用計算機進行相關(guān)設(shè)備的操作,是在遵循調(diào)度方案的前提下,對能夠使電纜關(guān)閉的設(shè)備進行調(diào)節(jié)與控制,電力系統(tǒng)不僅能夠自主的、合理的利用現(xiàn)場控制命令,還能夠轉(zhuǎn)換和設(shè)置相關(guān)設(shè)備的運行方式,如電網(wǎng)的開和關(guān),限制修改操作命令,各種整定值,報警信號復(fù)歸等。
3.2人機聯(lián)系的實現(xiàn)方式
人機聯(lián)系的實現(xiàn)方式是指電氣設(shè)備,包括鼠標(biāo)、鍵盤、打印機等,通過電氣自動化系統(tǒng)的允許以后,為達到實時監(jiān)控、調(diào)節(jié)與打印數(shù)據(jù)的目的而調(diào)動一切可利用的電氣設(shè)備來運行畫面并對定值不斷修改的方式。此外,這種實現(xiàn)方式是開發(fā)新的應(yīng)用程序的絕佳方式,極其方便。但其缺點也顯而易見,操作人員只能通過操作成控制調(diào)節(jié)、監(jiān)控電氣設(shè)備、設(shè)置參數(shù)值等簡單操作。
4電氣自動化在電氣工程中的實踐與應(yīng)用
4.1在電氣管理中的應(yīng)用
在電氣工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)電氣自動化是高新技術(shù)走入各行各業(yè)的顯著表現(xiàn),是高科技發(fā)展的代表,這一應(yīng)用過程注重編程調(diào)試。在應(yīng)用時采集相關(guān)流量、溫度、壓力等數(shù)據(jù),并對這些數(shù)據(jù)分析檢測,發(fā)揮電氣自動化的輸出控制功能、技術(shù)處理功能,使設(shè)備的使用量和投資額大大降低,有效實現(xiàn)了設(shè)備控制的精度。對于電氣工程來說,在施工中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)能夠有效遏制工作人員弄虛作假、敷衍了事的情況發(fā)生。
4.2在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用
對于電網(wǎng)調(diào)度中電氣自動化的應(yīng)用來說,其技術(shù)主要表現(xiàn)在應(yīng)用性領(lǐng)域的界定,即指實現(xiàn)電氣系統(tǒng)局域網(wǎng)中電廠、變電站終端和下級調(diào)度中心三者之間的有效連接。在應(yīng)用領(lǐng)域中,由網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)連接中心服務(wù)器、電網(wǎng)調(diào)度、打印設(shè)備、大屏顯示器等設(shè)備。在電網(wǎng)調(diào)度中,電氣自動化的實際應(yīng)用不僅可以實時性評估電力系統(tǒng)的運行狀態(tài),還可以對以電力負(fù)荷為基礎(chǔ)的預(yù)測采取及時調(diào)度策略。不僅可以保證電力系統(tǒng)的安全可靠運行,還可以對數(shù)據(jù)及時的收集整理分析和監(jiān)控,以適應(yīng)現(xiàn)代化市場的營銷需求。
4.3在分散測控系統(tǒng)中的應(yīng)用
在這方面的應(yīng)用主要以分層的結(jié)構(gòu)實現(xiàn),包括太網(wǎng)、工作站、數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)和過程控制單元等四部分組成。工作站主要包括兩類,分別是工程師和運行員,是人機接口的主要負(fù)責(zé)人。過程控制單元是直接應(yīng)用于生產(chǎn)的,其運行狀態(tài)主要通過設(shè)備的檢測實現(xiàn),并能夠有效控制設(shè)備,以實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的連續(xù)性和過程的檢測、保護和控制。過程控制單元和工作站輸出的所有信息,發(fā)出的所有指令,都必須經(jīng)由工作站運行員接受。工程師工作站的主要職能是負(fù)責(zé)實行必要的診斷與維護工作。
在傳統(tǒng)的電氣工程自動化領(lǐng)域中,雖然能夠?qū)崿F(xiàn)自動化,但卻不能實現(xiàn)人工智能,因此無法實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析和處理,而智能化控制技術(shù)則能夠?qū)崿F(xiàn)這一功能。通過人工智能技術(shù)對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行分析和處理,針對不同的數(shù)據(jù)有不同的分析處理方法,進而獲得正確的、合理的分析結(jié)果,為控制決策提供依據(jù)。有此可以看出,智能化技術(shù)擁有更加完善的控制系統(tǒng)和更加先進的人工智能分析技術(shù),能夠?qū)?shù)據(jù)進行快速、準(zhǔn)確的分析,從而保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行。
1.2簡化電氣工程的控制流程
智能化技術(shù)的應(yīng)用,使得傳統(tǒng)意義上繁瑣的電氣自動化控制流程得以簡化,在結(jié)構(gòu)上更加趨于合理,在此基礎(chǔ)上促進電氣工程自動化系統(tǒng)運行效率的提升。在電氣自動化控制系統(tǒng)中,任何一個小小的參數(shù)發(fā)生變化,都會使得整個系統(tǒng)的運行受到較大影響,而且由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,發(fā)生變化的參數(shù)很難及時的檢測,對于系統(tǒng)的維護造成了較大的困難。而智能化技術(shù)的應(yīng)用,簡化了電氣工程自動化控制系統(tǒng),而且能有效的提高系統(tǒng)運行效率,避免參數(shù)的變化。
2智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應(yīng)用價值
2.1故障的診斷
智能化技術(shù)的應(yīng)用,能夠極大的提高電氣工程自動化水平,尤其是在故障診斷效率方面將獲得大幅度提升。電氣設(shè)施故障本身具有一定的復(fù)雜性和隱蔽性,而且波動性也較大,使用傳統(tǒng)的故障診斷方法,不僅診斷效率較低,而且要浪費很多的人力和物力,對于很多隱蔽的故障無法及時的檢測出來。而應(yīng)用智能化技術(shù),則能夠提高故障診斷的準(zhǔn)確性,而且降低了工人的勞動強度,當(dāng)前廣泛應(yīng)用的人工智能故障診斷技術(shù)主要有模糊邏輯診斷、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及專家系統(tǒng)等。這幾個技術(shù)可以單獨使用,也可以聯(lián)合應(yīng)用,比如將模糊邏輯與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行結(jié)合,便可以通過智能技術(shù)對發(fā)電機的故障進行快速的測試和診斷,能夠在保證故障診斷模糊性的同時,提高故障診斷的準(zhǔn)確性。
2.2優(yōu)化電氣產(chǎn)品設(shè)計
電氣產(chǎn)品的設(shè)計領(lǐng)域中包含著廣泛的內(nèi)容,而且產(chǎn)品設(shè)計受到多方面因素的影響,使得產(chǎn)品設(shè)計工作相對較為復(fù)雜,其中最為典型的就是理論知識體系與設(shè)計經(jīng)驗的有效結(jié)合。在傳統(tǒng)的電器產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域中,由于缺乏先進的設(shè)計理論體系的而支持,大部分的產(chǎn)品設(shè)計都是結(jié)合設(shè)計經(jīng)驗進行試驗之后,才能進行新產(chǎn)品的開發(fā),這種設(shè)計方式的工作量較大,而且成本較高,產(chǎn)品的使用效率和適用性相對不高。而隨著智能化技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域中的應(yīng)用,首先就可以將傳統(tǒng)的人工設(shè)計方式轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C輔助設(shè)計,能夠降低工人勞動強度,而且縮短了產(chǎn)品由設(shè)計到生產(chǎn)的時間差,促進產(chǎn)品設(shè)計效率的大幅提升。其次,智能技術(shù)的應(yīng)用也能提高電氣產(chǎn)品的科技含量,在嚴(yán)峻的競爭形勢下,電氣產(chǎn)品的科技含量直接影響企業(yè)的綜合競爭力。目前廣泛應(yīng)用的智能化設(shè)計手段,主要包括遺傳算法和專家系統(tǒng)。遺傳算法主要是對操作對象結(jié)構(gòu)進行直接操作,有利于促進產(chǎn)品內(nèi)在性能的運行能力,不需要進行各項要求的制定標(biāo)準(zhǔn),可以自動生成符合產(chǎn)品運行的優(yōu)化設(shè)計方案,因此其在電氣產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。專家系統(tǒng)主要是集中了應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的專家經(jīng)驗,并且形成科學(xué)的信息資料系統(tǒng),通過合理推理和判斷,模仿人類專家的決策過程,為電氣產(chǎn)品的開發(fā)提供相應(yīng)的決策支持。
2.3人工智能控制技術(shù)
人工智能控制技術(shù)的應(yīng)用是促進電氣工程自動化發(fā)展的重要技術(shù),也是其發(fā)展的主要趨勢。當(dāng)前,人工智能控制技術(shù)在電氣工程自動化領(lǐng)域中已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用,其控制方式主要有專家系統(tǒng)的控制模糊的控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制,主要運用的方面是:人工智能控制技術(shù)用以采集及處理全部模擬量與開關(guān)量實時的數(shù)據(jù),對各環(huán)節(jié)運作實現(xiàn)實時監(jiān)控,收集整理成數(shù)據(jù)庫;記錄故障特征與頻率且實行在線分析;全程跟蹤并智能的監(jiān)視各個主要的設(shè)施與系統(tǒng)運行的狀態(tài);員工不需要直接到生產(chǎn)一線,只需通過鼠標(biāo)或是鍵盤達到控制系統(tǒng)的目的。
電氣工程,作為一門頗為引人關(guān)注的技術(shù)學(xué)科在現(xiàn)代生活中發(fā)揮的作用越來越大了,尤其是和我們的日常生活的密切程度越來越深了,并且其對于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進一步發(fā)展和普及也做出了最為突出的貢獻,在不知不覺中逐步地改變著人們的生活方式和工作模式,在極大的方便了人們的日常生活的同時為我們的工作也帶來了很大的便利,值得我們進一步的研究和探討。
1.2電氣自動化技術(shù)
電氣自動化,其實也就是我們常說的電氣工程及其自動化,從名稱我們就可以看出其和電氣工程之間存在著密不可分的關(guān)系。電氣自動化技術(shù)的開發(fā)和使用在很大程度上提高了人們的生活水平和生活質(zhì)量,并且其對于電氣工程的推動作用最為明顯,可以說電氣自動化技術(shù)的開發(fā)使用給電氣工程的發(fā)展帶來了新的活力,使其發(fā)生了天翻地覆的變化。
2.電氣工程中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用方向
2.1電氣自動化技術(shù)在遠程監(jiān)控中的使用
遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍是比較廣泛的,在電氣工程中的很多地方都可能會用到遠程監(jiān)控系統(tǒng),而電氣自動化技術(shù)在電氣系統(tǒng)中的一個主要的應(yīng)用方向就是在遠程監(jiān)控中的使用。在遠程監(jiān)控系統(tǒng)中合理的運用電氣自動化技術(shù)能夠在很大程度上節(jié)省人力、物力和財力,在節(jié)約成本的同時還能夠提高遠程監(jiān)控的效果,使得監(jiān)控變得更加靈活,更加有效,尤其是在一些對于通訊信號要求較高的遠程監(jiān)控系統(tǒng)中更是能夠發(fā)揮突出的效果。
2.2電氣自動化技術(shù)在集中式監(jiān)控中的使用
相對于原有的監(jiān)控設(shè)施的散亂性和獨立性,當(dāng)前監(jiān)控設(shè)施主要體現(xiàn)出了集中性,這種集中式的監(jiān)控對于電氣工程來說是極為合適的,這種方式能夠有效改變原有的監(jiān)控模式對于電纜數(shù)量和處理器數(shù)量的高要求,在很大程度上節(jié)約了投資成本,雖然原有的監(jiān)控模式能夠很好地對于整個的電氣工程進行監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)問題并且予以解決或者報警,但是相對于其高額的資金投入也是很不劃算的,一直是困擾著電氣工程負(fù)責(zé)人員的重要問題,而現(xiàn)在集中式監(jiān)控模式的使用就很好的解決了這一問題,其不僅僅投資小,在監(jiān)控效果上甚至比原有的監(jiān)控模式更好,這主要就是得益于電氣自動化技術(shù)的合理使用。在集中式監(jiān)控中合理的使用電氣自動化技術(shù)能夠更為簡便的發(fā)現(xiàn)電氣工程中出現(xiàn)的問題并且能夠自動化的給予解決的辦法,這些都是以往的傳統(tǒng)監(jiān)控模式所不能達到的,也是現(xiàn)代化的電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的一個重要應(yīng)用方向之一。
2.3電氣自動化技術(shù)在現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)中的應(yīng)用
現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)可以說是當(dāng)前電氣工程中應(yīng)用最為頻繁的一種技術(shù),其應(yīng)用的效果也頗為受人歡迎,應(yīng)用這種技術(shù)的優(yōu)勢還是比較明顯的,比如,這種技術(shù)的使用能夠有效減少隔離設(shè)備的使用,還能夠有效的控制端子柜的應(yīng)用,最終能夠起到節(jié)約成本,提高效率的目的。這種現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)在各地電氣工程中都有應(yīng)用,尤其是融入了電氣自動化技術(shù)之后其效果更為突出,也更為明顯,更為受人歡迎,使得電氣自動化的應(yīng)用范圍進一步擴展。
3.電氣工程對電氣自動化技術(shù)的融合使用措施
3.1電氣自動化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用
電網(wǎng)調(diào)度是電氣工程的主要工作之一,在電網(wǎng)調(diào)度中融合使用電氣自動化技術(shù)能夠起到較好的效果。電氣自動化在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用離不開自動化設(shè)備的參與,因此,融合了電氣自動化技術(shù)的電網(wǎng)調(diào)度設(shè)備都是采用的一些自動化系統(tǒng)裝置的顯示器、打印機、計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等,這種自動化設(shè)備的應(yīng)用能夠更好地進行全網(wǎng)電力的調(diào)配,更加科學(xué)合理的進行電網(wǎng)調(diào)度,通過自動化的分析和計算,針對整個的電網(wǎng)中電力的需求狀況進行合理的調(diào)度,確保整個電網(wǎng)的正常運行,避免電力調(diào)度事故的出現(xiàn)。
3.2電氣自動化技術(shù)在發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)中的應(yīng)用
發(fā)電廠是電氣工程的一個重要組成部分,在發(fā)電廠中合理的運用電氣自動化技術(shù)能夠有效提高發(fā)電廠的生產(chǎn)效率,有效減少發(fā)電廠發(fā)生事故的概率,尤其是在發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)中融合使用電氣自動化技術(shù)的話能夠直接監(jiān)控到每一個的執(zhí)行單元,進而對于整個的電氣工程流程進行監(jiān)控,并且所獲得的各種數(shù)據(jù)和效果圖都是高質(zhì)量的,在確保發(fā)電廠正常運行的同時提高了整個運行的安全性和穩(wěn)定性。
3.3電氣自動化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用
變電站是電力系統(tǒng)中電力運輸過程中不可獲取的一部分,在變電站中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)能夠完全取代電力人員的作用,采取全自動化的裝置來進行電力的轉(zhuǎn)換,在確保安全的同時提高了電力轉(zhuǎn)換的效率,并且其多層次的監(jiān)控模式還能夠為變電站的高效運行提供有力保障。
我國總體用電量隨著居民生活水平的提高,呈現(xiàn)日益上升趨勢。根據(jù)近幾年的發(fā)電效率而言,發(fā)電量明顯無法滿足居民用電量,特別是夏天分時段的供電,嚴(yán)重影響了居民的正常生活。隨著家用電器的增加,居民用電量也日益攀升,電力廠相應(yīng)的發(fā)電要求也隨之提高。傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)存在的問題,嚴(yán)重影響發(fā)電量和發(fā)電效益的提高,致使居民用電要求無法得到滿足。而電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的應(yīng)用,有效提高了發(fā)電效率,解決了這一問題[2]。電氣自動化技術(shù)通過收集有用數(shù)據(jù)進行分析,制定出具體可行的實施方案,在運行時間的強度方面做好有效規(guī)劃,在滿足居民用電的同時,減少發(fā)電過程中產(chǎn)生的資源浪費。
1.2降低成本
煤和石油是傳統(tǒng)的發(fā)電材料,發(fā)電技術(shù)落后,很難完成發(fā)電強度的準(zhǔn)確分析,對發(fā)電量的控制也存在問題,容易出現(xiàn)發(fā)電過多或不足現(xiàn)象。另外,由于人工操作的原因,也存在資源燃燒不充分所造成的浪費問題。而電氣自動化技術(shù)可以使用計算機軟件,準(zhǔn)確算出資源充分燃燒所需的時間,大大提高資源的使用效率。在火力發(fā)電中使用電氣自動化技術(shù),既能提高發(fā)電廠的發(fā)電效率,也能滿足居民在用電量方面的需求。在降低發(fā)電成本的同時,更好地實現(xiàn)了電量供應(yīng)目標(biāo)。
1.3優(yōu)化配置
合理分配資源是火力發(fā)電過程中的重要內(nèi)容,需要重點注意。發(fā)電廠內(nèi)設(shè)備比較多,為達到供電要求,通常需要長時間的同時運轉(zhuǎn)。而發(fā)電設(shè)備作為機械,有一定的運作限度,運轉(zhuǎn)時間過長或進行超負(fù)荷運轉(zhuǎn),都會影響設(shè)備的運作效率,嚴(yán)重情況下會損壞設(shè)備。而電氣自動化技術(shù)可以準(zhǔn)確計算出設(shè)備所需運轉(zhuǎn)時間,在出現(xiàn)超負(fù)荷情況下可自動停止,待設(shè)備冷卻后再進行運轉(zhuǎn)。因此,發(fā)電設(shè)備在電氣自動化技術(shù)下可以進行輪流休養(yǎng),設(shè)備的運轉(zhuǎn)效率得到提升,使用年限也得到有效保障。另外,電氣自動化技術(shù)可以對設(shè)備故障進行報警,及時提醒管理人員發(fā)現(xiàn)并解決問題。以往數(shù)據(jù)的輸入可以實現(xiàn)對設(shè)備的人工模擬操作,最大程度提高設(shè)備的使用效率。
2應(yīng)用現(xiàn)狀
在設(shè)備保護方面的應(yīng)用。電氣自動化技術(shù)在設(shè)備保護方面的應(yīng)用包括聯(lián)鎖保護、裝置保護、繼電保護和防雷保護。電氣自動化技術(shù)在設(shè)備出現(xiàn)異常情況時,會及時關(guān)閉閘門,使故障設(shè)備停止生產(chǎn)運行,對設(shè)備進行有效的聯(lián)鎖保護。電氣自動化技術(shù)能夠協(xié)調(diào)搭配火力發(fā)電廠中的危機保安器、安全門等保護裝置,在排除外因干擾的前提下,完成電氣操作運行指令。繼電保護是通過連接計算機和繼電器,構(gòu)建自動化的控制模式,實現(xiàn)繼電器在火力發(fā)電廠運行過程中的有效調(diào)控。電氣自動化技術(shù)對電力設(shè)備的保護控制,通過使用防雷器,減少雷擊對電機設(shè)備產(chǎn)生的干擾。在常規(guī)控制方面的應(yīng)用。電氣自動化技術(shù)在常規(guī)控制方面的應(yīng)用有集中控制、就地控制、自動控制和故障控制。在集中控制中,電氣自動化技術(shù)有效組合了發(fā)電機組、爐鍋和汽輪機,實現(xiàn)了控制操作的集中化,設(shè)備運行效率得到明顯提高。就地控制是針對規(guī)模相對比較小的火力發(fā)電廠采用的控制方式,通過連接重要設(shè)備及裝置,實現(xiàn)設(shè)備的整體運行[3]。自動控制即自動化的電能生產(chǎn),在減少設(shè)備運行錯誤的同時,電能生產(chǎn)的難度也相應(yīng)降低,電能產(chǎn)量與經(jīng)濟效益也得到提高。在故障控制中,技術(shù)人員只需通過計算機監(jiān)控運行設(shè)備,可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障并解決。對于比較小的設(shè)備故障,系統(tǒng)可根據(jù)操作指令自動進行處理。
3系統(tǒng)配置
3.1I/O監(jiān)控
I/O監(jiān)控是一種集中監(jiān)控方式,設(shè)備中電器的所有饋線都需要設(shè)置對應(yīng)的I/O接口,通過電纜連接各個I/O通道,設(shè)備在進行A/D處理后進入DCS狀態(tài),由此使整個發(fā)電工廠的設(shè)備處于DCS的監(jiān)控之下。I/O監(jiān)控在運行過程中,方便進行維護,問題發(fā)現(xiàn)和解決速度快,優(yōu)勢明顯。相對比較低的監(jiān)控防護等級,降低了DCS的造價,也有效降低了發(fā)電所需的成本。而I/O監(jiān)控所涉及范圍包括所有電氣設(shè)備,工程量大且比較復(fù)雜。電氣設(shè)備的增加,無疑會加大監(jiān)控范圍,致使監(jiān)控運行壓力增加。監(jiān)控范圍以及空間跨度的擴大,也相應(yīng)增加了電纜的距離,DCS的可靠性受到一定程度的干擾。
3.2遠程智能I/O控制
遠程智能I/O控制,作為一種監(jiān)控技術(shù),在生產(chǎn)中的應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛。遠程智能I/O控制的采用,相對減少了人力資源的使用,操作人員可在遠程接觸中實現(xiàn)對電氣設(shè)備的智能控制,有效緩解了操作人員的工作壓力,降低了工作強度。火力發(fā)電過程中,I/O信號通過電纜連接加采集柜,利用光纖或者雙絞線實現(xiàn)加采集柜與DCS控制器的連接,從而進行數(shù)據(jù)傳輸。遠程智能I/O控制不需要操作人員進行近距離接觸,在電纜鋪設(shè)方面節(jié)省了部分安裝費用。另外,I/O控制可以自動對所收集數(shù)據(jù)進行檢查、處理和校正。而在電量變送器、卡件和模擬量卡件方面,I/O控制也無法減少。
3.3總線控制
總線控制技術(shù)在電氣設(shè)備上的應(yīng)用,通常需要利用3G技術(shù)來實現(xiàn),通信技術(shù)、計算機技術(shù)和控制技術(shù)三者的配合和促進,是信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在設(shè)備控制領(lǐng)域有效發(fā)展的重要基礎(chǔ)??偩€控制技術(shù)通過避開DCS控制站中的輸入、輸出單元,改變了傳統(tǒng)DCS控制中的集中和分散相結(jié)合控制體系。傳統(tǒng)集散結(jié)合的控制模式,在部分電氣設(shè)備的管理上是統(tǒng)一進行的,缺乏針對性和及時性。而總線控制技術(shù),有效解決了這一問題,對電氣設(shè)備進行高度的分散管理和分散控制。
4創(chuàng)新手段
4.1單元爐機組的統(tǒng)一
電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電應(yīng)用中的創(chuàng)新,需要實現(xiàn)發(fā)電廠電、機、爐的一體化,形成單元制的監(jiān)控運行方式?;鹆Πl(fā)電廠中的DCS控制可通過這種監(jiān)控方式,分析和總結(jié)火電機組整體的運行參數(shù)以及狀態(tài)信息,發(fā)掘火電機組的最大潛力,其自身獨具的控制功能在得到發(fā)揮的同時,也在一定程度上縮小了控制范圍,對監(jiān)控系統(tǒng)進行了相應(yīng)的簡化,有效降低了造價成本[4]。另外,在采集火力發(fā)電中有關(guān)電廠信息管理系統(tǒng)的信息方面,統(tǒng)一單元爐機組有重要的促進作用,實現(xiàn)了火電電網(wǎng)運行管理的統(tǒng)一和加強,中調(diào)AGC的相關(guān)要求和指令也逐一完成,電網(wǎng)工作效率提高,整個運行處于最佳、最經(jīng)濟狀態(tài)。單元爐機組的統(tǒng)一,有效提高了火電機組的自動化水平,其監(jiān)控水平也得到相應(yīng)提升。
4.2控制保護手段的創(chuàng)新
在傳統(tǒng)火力發(fā)電中,系統(tǒng)控制方式是報警,聯(lián)鎖是其采用的保護手段,而這種控制保護手段,僅僅適用于帶有波動性的超限報警和聯(lián)鎖跳機。電氣自動化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,通過計算機技術(shù)實現(xiàn)控制和保護目的,在檢測電氣自動化系統(tǒng)運營、診斷出現(xiàn)故障的過程中,火電設(shè)備系統(tǒng)的隱患能夠提前被發(fā)現(xiàn),控制保護策略也可以及時進行改善,如主動性的控制和保護措施的采用,可以自動調(diào)整系統(tǒng)故障的控制范圍,實現(xiàn)有效的防范,從而保證電氣自動化系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。此外,控制保護手段的創(chuàng)新,也使電氣自動化系統(tǒng)在設(shè)備維護上處于主動防患狀態(tài),設(shè)備出現(xiàn)的故障能夠及時發(fā)現(xiàn)和處理。
4.3電氣的全通信控制
就目前情況來看,電氣自動化系統(tǒng)在火力發(fā)電中的應(yīng)用,還無法達到DCS控制系統(tǒng)的要求,在DCS控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上實現(xiàn)的電氣全通信控制方式也無法得到滿足。通信的速度以及系統(tǒng)的可靠性都需要有一定的提升,而DCS控制系統(tǒng)與電氣自動化系統(tǒng)之間所存留的部分硬接線,也是需要解決的問題[5]。電氣全通信控制模式的形成,需要解決好熱工工藝連鎖方面的問題,在實際應(yīng)用上提高電氣后臺系統(tǒng)的水平,對于初期階段的基礎(chǔ)運轉(zhuǎn)監(jiān)控功能,還需要不斷豐富,在實際操作過程中,提高電氣自動化系統(tǒng)控制的邏輯性,在控制水平、運行管理水平以及自動化水平方面不斷提升。
4.4通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建
在電氣自動化系統(tǒng)成功生產(chǎn)運營過程中,通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建有重要的推動作用。電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的創(chuàng)新應(yīng)用,需要選擇合適的網(wǎng)絡(luò)通訊產(chǎn)品,能夠在擴展自動化辦公環(huán)境的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)元件甚至電氣自動化系統(tǒng)整體范圍內(nèi)的使用,以電廠管理層為基礎(chǔ),發(fā)揮對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控功能,保證計算機控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)以及控制設(shè)備之間信息傳輸?shù)臅惩ㄐ?實現(xiàn)整體集中運行的自動化。
2數(shù)字技術(shù)在電氣自動化中的創(chuàng)新
當(dāng)然,數(shù)字技術(shù)在自動化中所展現(xiàn)的優(yōu)勢有目共睹,但仍然存在著某些缺陷,比如說缺乏經(jīng)驗充足的技術(shù)者。所以,為了使數(shù)字技術(shù)朝向更高更廣的方向發(fā)展并使它趨于完美,我們將目光鎖定在了對其使用過程的改進與創(chuàng)新上。
2.1充分將光線技術(shù)運用在電氣自動化中
在近些年來光纖技術(shù)的發(fā)展是不容小覷的。光纖因其多種優(yōu)良特點在多個領(lǐng)域得到充分應(yīng)用。為提高數(shù)字技術(shù)的可靠性,在電氣自動化改革的過程中我們可以采取光纖作為連結(jié)點,在采集和控制數(shù)據(jù)。同時,因電氣自動化需要基于標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口才能夠順利運作,所以為解決這一難題,可以引進PC平臺自動化技術(shù),以TCP/IP作為衡量通訊的標(biāo)準(zhǔn)參考,這樣一來,在ERP與MES的系統(tǒng)連接上PC平臺自動化技術(shù)將發(fā)揮著其優(yōu)勢作用,這就為滿足使用者多方面的需求提供了方法,進而電氣自動化的應(yīng)用程度和應(yīng)用范圍也在技術(shù)的引領(lǐng)下得到更進一步的提高。
2.2充分將GOOSE虛端子運用在電氣自動化中
GOOSE虛端子可謂說是帶動了世界范圍內(nèi)的應(yīng)用浪潮。究其原因,主要有以下幾點:(1)工程的調(diào)試原本是一個復(fù)雜而繁瑣的過程,GOOSE虛端子的運用將這個過程變得更為快捷,而且也更加通俗易懂;(2)GOOSE技術(shù)可以控制線路以及開關(guān),將全站都掌握在控制范圍之內(nèi),而且,它所具備的跳合閘功能也可能在最短時間內(nèi)保護整個系統(tǒng),在智能終端和測控裝置之間上的信息交互所顯現(xiàn)出來的優(yōu)勢對電氣自動化的影響是巨大的;(3)與傳統(tǒng)的二次回路相比,GOOSE具有進步性的優(yōu)勢,以智能本體終端來說,它的高效性表現(xiàn)在它能夠?qū)⒐ぷ鬟^程中的一系列程序簡單化,使對信號管理的控制工作變得便捷。
2.3充分將程序化的操作理念運用在電氣自動化中
對軟件部分的執(zhí)行能力是工作過程中的重要一環(huán),當(dāng)然,數(shù)字化中對其的要求亦是如此。實際操作時,對設(shè)置預(yù)界面、確認(rèn)各個開關(guān)是必須要做好的工作。而有小部分的前期工作也是在還未接到調(diào)度命令之前就需要必須準(zhǔn)備好的,比如對票務(wù)等的核查工作、及時有效的數(shù)據(jù)存儲工作等等??梢哉f,程序化操作理念的加強,是對整個系統(tǒng)功能得以順利而有效進行的基礎(chǔ),是確保使用者多方面、多角度、多層次的需求可以得以落實的切實方法和必要手段。
2電氣工程自動化存在的問題及對策
2.1電氣工程自動化存在的問題
電氣工程自動化存在的問題主要體現(xiàn)在以下三個方面。其一,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不夠統(tǒng)一。相關(guān)企業(yè)及部門不統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),嚴(yán)重阻礙了電力工程自動化系統(tǒng)的有效建設(shè);再加上不同企業(yè)之間在程序接口上的差異性,使得軟、硬件信息數(shù)據(jù)的交流與運輸受到嚴(yán)重影響,不利于實現(xiàn)企業(yè)間資源信息的共享。其二,電氣自動化系統(tǒng)的集成性不高。我國現(xiàn)階段的電氣自動化的程度較低,大多數(shù)都還停留在多島自動化的層面上。而這種多島自動化往往由于功能單一的局限性,而不能實現(xiàn)信息的共享,這便很大程度上影響了電氣自動化功效的充分發(fā)揮。其三,電氣自動化技術(shù)的使用一定程度上受主觀支配。相關(guān)技術(shù)人員在開發(fā)和應(yīng)用電氣工程自動化技術(shù)的過程中,往往容易被主觀意識所支配;再加上各技術(shù)人員在技能水平上存在差異性,便使得自動化平臺之間的差異也較大,進而造成電氣工程自動化成本的增加。
2應(yīng)對電氣工程及其自動化發(fā)展問題的相關(guān)對策
2.1將電氣工程及其自動化的統(tǒng)一獨立平臺建立起來
如今的企業(yè)在電氣工程及其自動化的技術(shù)上一般情況下都是因企業(yè)而宜,企業(yè)不同,那么相應(yīng)的電氣工程及其自動化的技術(shù)水平也會各異。這樣的話不僅會給企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟成本,同時還會對企業(yè)的長足發(fā)展產(chǎn)生阻礙作用。因此,企業(yè)中的相關(guān)技術(shù)人員必須要對技術(shù)環(huán)境這一難關(guān)加以突破,有計劃并且有步驟的對電氣工程及其自動化的方案設(shè)計出來。首先,在進行設(shè)計之前,專業(yè)的設(shè)計人員應(yīng)該要研究設(shè)計的行業(yè)以及用戶特點,進而將開發(fā)目標(biāo)確定下來。第二,對設(shè)計方案進行確定,方案必須要涉及到運行、實施以及維護等每個步驟的完成,除此之外,還需要提前預(yù)算好運行時間以及運行成本,必須將它們控制在企業(yè)運行范圍內(nèi)[3]。同時還應(yīng)該對終端客戶的不同需求以及商業(yè)項目的運行特點形成重視。第三,要做到將電氣工程及其自動化統(tǒng)一獨立的平臺建立起來,最終促使企業(yè)運行成本得到降低。
2.2將電氣工程及其自動化的通用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建立起來
系統(tǒng)建立起來有助于實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置,并且能夠保證企業(yè)之間可以安全以及準(zhǔn)確的進行信息交流。任何一個企業(yè)都會包含企業(yè)管理、技術(shù)監(jiān)管以及設(shè)備控制等諸多步驟,如果要將合理地將資源配置到這些步驟當(dāng)中,就應(yīng)該利用網(wǎng)絡(luò)將這些系統(tǒng)有機地聯(lián)系起來。通過有效的將電氣工程及其自動化的通用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建立起來,快捷并且高效的交換各個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù),優(yōu)化整個企業(yè)并促使其得到進一步發(fā)展。
2.3將電氣工程及其自動化的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對接建立起來
信息的標(biāo)準(zhǔn)化對接得以實現(xiàn)主要依靠的是電氣工程及其自動化的數(shù)據(jù),當(dāng)然只有建立起數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對接,才能夠讓電氣工程及其自動化系統(tǒng)更加高效和安全的傳遞信息。因此,電氣工程及其自動化在不斷發(fā)展的過程中,必須要完美對接程序接口,進而減少工程開發(fā)費用及時間。
集中式監(jiān)控是指一個監(jiān)控系統(tǒng)中可以進行所有項目的處理,其優(yōu)勢是操作簡單,日常維護簡便,在環(huán)境要求較低的情況下也能實現(xiàn)運行,因此在電氣工程系統(tǒng)中廣泛運用。當(dāng)然,集中式監(jiān)控也大大節(jié)省了傳統(tǒng)分散式監(jiān)控所需要更多的處理器設(shè)備,不僅節(jié)約了成本,也實現(xiàn)了電氣工程的高質(zhì)量要求。
1.2現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)是電氣工程中應(yīng)用最廣泛的技術(shù),其在實際電氣工程系統(tǒng)操作中,針對不同間隔而采取不同的解決措施,具有很強的針對性,不僅能夠降低電氣工程系統(tǒng)的成本,而且能夠保障系統(tǒng)的質(zhì)量和安全性。
2目前電氣自動化的基礎(chǔ)
當(dāng)前的電氣工程項目設(shè)備依靠總線的方式連接,通過科學(xué)技術(shù)協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸,然而當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)通訊標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,再加上機電一體化自身存在缺陷,導(dǎo)致在實際的管理操作中存在各種各樣的問題,因此在具體電氣自動化系統(tǒng)管理中需要重視設(shè)備層的管理和控制,從而實現(xiàn)整個系統(tǒng)的良好運行。
3電氣自動化在電氣工程中的融合運用
3.1管理運用
電氣工程管理最重要的編程的調(diào)試,對技術(shù)上具有很高的要求,在電氣工程管理中,自動化能夠有效的進行數(shù)據(jù)的檢測、采集和整理,可以通過對設(shè)備的強力監(jiān)控,能夠有效降低電氣設(shè)備的維護成本,能夠提高電氣工程的精準(zhǔn)性,保障電氣設(shè)備的安全和質(zhì)量水平,而傳統(tǒng)的電氣管理中安全事故的發(fā)生,嚴(yán)重影響到整個系統(tǒng)的可靠性和安全性,電氣自動化則可以有效避免。
3.2電網(wǎng)調(diào)度運用
電網(wǎng)調(diào)度自動化包括服務(wù)器、調(diào)度大屏幕和調(diào)度工作站等,該種自動化在技術(shù)是將調(diào)度中心、發(fā)電廠以及變電站相連接,電氣自動化在電網(wǎng)調(diào)度中的使用能夠保障整個電氣系統(tǒng)的正常運行,在電網(wǎng)調(diào)度中通過自動化的監(jiān)控以及數(shù)據(jù)處理,能夠更加全面而系統(tǒng)地了解電氣系統(tǒng)的工作情況,能夠提高電力系統(tǒng)的可靠性和安全性。
3.3在發(fā)電廠分散測控中的運用
發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)中電氣自動化主要依靠分層結(jié)構(gòu),分層結(jié)構(gòu)部分包括工作站、以太網(wǎng)、過程控制以及數(shù)據(jù)高速通訊網(wǎng)等分單元。工作站主要提供計算機和人工兩個接口,相對應(yīng)的則存在工程師工作站與運行員工工作站,其中工程師工作站設(shè)置控制和維護工作,而員工工作站則負(fù)責(zé)配合收集數(shù)據(jù)以及傳遞命令的工作,兩者相互協(xié)調(diào),共同保障發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)的正常運行。使用電氣自動化能夠?qū)崿F(xiàn)整個生產(chǎn)過程的直接測控,從而保障整個分散測控系統(tǒng)的正常運行,達到安全運行監(jiān)控的目的。
4新的設(shè)計方案
4.1新方案的內(nèi)容和特點
傳統(tǒng)的電氣設(shè)備中,電氣工程設(shè)備主要是控制編程程序管理高低變壓器的運行,對電氣設(shè)備的要求較低,因此不需要員工嚴(yán)格控制電氣設(shè)計的規(guī)模,易于控制和計量集中管理信號,不需要再次進行模擬和控制,能夠有效避免兩者交叉引起的誤差。并且傳統(tǒng)的自動化設(shè)計與電氣設(shè)計平行,而新設(shè)計簡化了流程設(shè)計,將自動化設(shè)計和電氣設(shè)計合二為一,極大地提高使用效率,并且簡化了系統(tǒng)運行的流程,只需要一個特定的軟件和網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議就能實現(xiàn)系統(tǒng)的整合,從而正常運行系統(tǒng)。新型的電氣自動化設(shè)計不僅達到了電氣自動化的和諧統(tǒng)一,使電氣工程系統(tǒng)智能化,同時實現(xiàn)了共享用戶數(shù)據(jù)。
4.2新方案的發(fā)展前景
當(dāng)前新的設(shè)計方案已經(jīng)運用到現(xiàn)場設(shè)備的操作中,實踐看來:新的方案能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的通訊功能,而且能將分層結(jié)構(gòu)上的各個數(shù)據(jù)傳遞到現(xiàn)場設(shè)備的總線,就相當(dāng)于一個簡單的數(shù)據(jù)線接口,就能夠?qū)崿F(xiàn)總控的功能。新的電氣自動化設(shè)備中控制系統(tǒng)進行了進一步地優(yōu)化設(shè)計,提高了數(shù)據(jù)共享的速度,降低了運營成本,同時兼具高效性和安全性,設(shè)備設(shè)計人員需要進行完善設(shè)計,實現(xiàn)嵌入式控制裝置的編程組態(tài)以及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的控制組態(tài)。
2電力無功補償?shù)年P(guān)鍵技術(shù)
在電氣自動化工程中,電力無功補償?shù)碾娏ω?fù)荷功率因數(shù)是重要的技術(shù)指標(biāo)。在電力系統(tǒng)中,功率因數(shù)越大越好,功率因素越大,無功功率的傳輸就會大大減少,從而減少有功功率的損耗。因此,在電氣自動化工程中,應(yīng)該適當(dāng)提高電力負(fù)荷的功率因數(shù),有效改善電壓質(zhì)量。另外,并聯(lián)電容器補償無功功率也是電力無功補償?shù)闹匾P(guān)鍵技術(shù)。用電容器的無功補償能夠有效降低電網(wǎng)線損,為用戶提供優(yōu)質(zhì)的電壓。其中,在電容器投入和切除的過程中,無功補償電壓會發(fā)生變化。
3具體應(yīng)用
3.1設(shè)計真空斷路器
在電氣自動化中,利用無功補償設(shè)計能夠有效節(jié)約成本,被廣泛應(yīng)用于實際工作中。借助于無功補償技術(shù),將固定濾波器與合閘管調(diào)節(jié)電抗器有機結(jié)合起來,從而形成新的無功補償裝置。在實際使用過程中,有效保證了濾波器的電流平衡,最大限度地滿足電氣自動化系統(tǒng)的功率因數(shù)需求,在短時間內(nèi)實現(xiàn)對系統(tǒng)的無功補償,從而在降低能耗方面發(fā)揮重要的作用。
3.2對用電客戶進行無功補償
在對用電客戶進行無功補償?shù)倪^程中,主要的實現(xiàn)途徑有2種:①利用無功補償使用戶的實際電力功率因數(shù)與國家預(yù)期的電力功率因素相符,逐漸增多電費補償,增強群眾的節(jié)能意識,對用戶實現(xiàn)無功補償;②將無功補償技術(shù)應(yīng)用于用戶內(nèi)部配網(wǎng)中,有效降低無功消耗,減輕能源壓力。通過這2種途徑可以有效降低能耗,減輕用戶的經(jīng)濟壓力。
3.3對回路電流進行無功補償
在對電流回路進行無功補償?shù)墓こ讨?,主要手段是借助固定濾波器來實現(xiàn)。借助固定濾波器調(diào)節(jié)飽和電感器,改變其內(nèi)部的磁能飽和程度,從而改變感性電流,最終實現(xiàn)對回路電流進行無功補償?shù)男Ч?。在這個過程中,回路中的感性電流與固定濾波器中的多余電容性相互抵消,從而保證了電流的平衡性。然后,用串聯(lián)的方法將濾波器和電抗器連接在一起,實現(xiàn)兩者的電壓串聯(lián),調(diào)節(jié)降壓按鈕就可以實現(xiàn)對電壓的調(diào)控,降低電網(wǎng)中的電壓,最終實現(xiàn)無功補償?shù)男Ч?/p>
3.4應(yīng)用實例——以某變電站為例
在實際生活中,該變電站是一個供電中心,承擔(dān)著整個區(qū)域的供電任務(wù)。由于區(qū)域內(nèi)用戶的需求不同,所以,其供電的電壓等級也分為好多不同的類型。在配電過程中,按照“分級補償、就地平衡”的原則,在配電過程中普遍采用了無功補償技術(shù),平衡了配電線路和電力用戶的無功功率,使變電站無需再單獨承擔(dān)無功電力。在該變電站的配電過程中,容性無功補償裝置得到了廣泛的應(yīng)用,在該區(qū)域的電力配網(wǎng)中發(fā)揮著重要作用,極大地降低了電力輸送過程中的能量損耗,并且對負(fù)荷兩側(cè)的無功補償也起到了兼顧的作用。在使用過程中,容性無功補償裝置的相關(guān)性質(zhì)是根據(jù)主變壓器容量來確定的,一般確定為主變壓器容量的10%~30%.在變電站的實際操作過程中,如果主變壓器的最大負(fù)荷為35~110kV,則必須保證高壓側(cè)功率因數(shù)要大于0.95.如果主變壓器的單臺容量大于40MVA,則應(yīng)該為每臺主變壓器配置2組以上的容性無功補償裝置,以確保無功補償技術(shù)能夠正常運轉(zhuǎn),保證技術(shù)的使用效果,實現(xiàn)降低能耗的目標(biāo)。在該變電站的實踐過程中,應(yīng)該以自身的無功損耗補償為主。為了確定最佳的補償容量,在實踐中應(yīng)該遵循以下3個原則:①保證無功補償技術(shù)的主要應(yīng)用場所是主變壓器的無功損耗,空載狀態(tài)和負(fù)載狀態(tài)下的無功損耗都包含于其中;②如果主變壓器長期處于輕負(fù)荷狀態(tài),則補償容量可以直接選取最小值補償;③對于負(fù)荷重的主變壓器,應(yīng)該先提高電壓幅度,根據(jù)電壓幅度的具體狀態(tài)選擇補償容量。
(二)減少電能的傳輸損耗設(shè)計。由于我國區(qū)域的特征,各個地區(qū)各不相同,大小不一。電能通過遍布各地的網(wǎng)絡(luò)進行輸送的過程中,電阻在導(dǎo)線上會帶來一定的損失,這損失量每年都是很大的,讓電能在輸送的過程中就白白的浪費,從而使電能的利用率大大的降低了。如何解決上述的問題,那就在電能的利用率放在首位,降低輸送中的消耗率,這就要從減小導(dǎo)線的電阻這下功夫。下面介紹方法來解決上述問題,方法一是根據(jù)對供電網(wǎng)絡(luò)線路進行合理的設(shè)計與布局,本著一些能夠把握的原則,對線路進行相應(yīng)的規(guī)劃,盡可能的做到簡單的直線分布,這樣就能在一定程度上緩解損耗的浪費;方法二是要在變壓器這個器件上做足功夫,讓它盡可能靠近負(fù)荷中心,這樣就能在一定程度上緩解損耗的浪費。也在一定程度上解決了損耗的問題;
二、電氣自動化節(jié)能技術(shù)功能分析
通過上述的分析,我們發(fā)現(xiàn)電氣自動化的技能設(shè)計尤為重要。我們希望采取一定的措施進行保駕護航,新技術(shù)和新思路是必不可缺少的,只有這樣才能保證設(shè)備的安全運行,運行的成本在一定程度上也得到了有效控制。在實際的應(yīng)用過程中,我們要考慮到設(shè)計與施工過程中的各個環(huán)節(jié),從以下幾個方面出發(fā),進行相應(yīng)的優(yōu)化。
(一)無功補償。在電氣自動化系統(tǒng)中,無功功率是相關(guān)行業(yè)面臨的一個嚴(yán)重的問題,也是現(xiàn)實面臨的一個問題,這個問題的出現(xiàn)在一定程度上影響了作業(yè)的效率,它占有供配電設(shè)備的容量,容量要根據(jù)實際情況來確定,其數(shù)量也不是小的,而是非常的龐大的,這種現(xiàn)象的出現(xiàn)必然會帶來一系列的影響,這種占有必然會增大了線路的損耗,損耗也帶來一系列的問題,電網(wǎng)的電壓的呈現(xiàn)出來下降的趨勢,電壓一出現(xiàn)下降的趨勢,必然會在一定程度上大幅度影響到電能的質(zhì)量,電能的質(zhì)量受到影響后,電網(wǎng)的正常運行是很難保證的。因此,為了實現(xiàn)無功就地平衡,減少各個環(huán)節(jié)的損耗,我們可以根據(jù)實際情況,采取系列的措施,對無功補償設(shè)備根據(jù)實際情況有針對性的選擇,這樣就會出現(xiàn)一定的成效,能夠有效提高社會和經(jīng)濟的雙重效益。具體按照下列的情況進行相應(yīng)的操作,在使用電容器補償時,也要考慮相應(yīng)的具體參數(shù),不能泛泛的去考慮參數(shù),并且通過調(diào)整這些參數(shù)來進行相應(yīng)的確定;也可以有另外的一種選擇,就是選擇無功功率作為投切參數(shù)物理量,這樣它會帶來很多的好處,不僅可以有效防止投切振蕩,而且還可以使無功倒送等情況的發(fā)生。此外,還要考慮無功補償裝置,要選擇好安裝的方式是非常關(guān)鍵的,最好就地安裝,在就地安裝的基礎(chǔ)上實行就地補償,這樣會帶來一系列的良好的連鎖反應(yīng),它既減少了無功傳輸,又減少了損耗,從而實現(xiàn)了節(jié)能效能的目的。
(二)選擇電壓等級。電壓等級是一個關(guān)鍵的指標(biāo),所以在日常的操作當(dāng)中,我們一定要把握好這個指標(biāo),它是否合理配置關(guān)系到了系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn),它也起到了較好的節(jié)能效果,所以,在實際的操作中,我們要選擇高壓和低壓配電是一個非常重要的環(huán)節(jié),當(dāng)然處理好高壓和低壓配電的電壓等級的關(guān)系就顯得更是重要了,另一方面,如何確定供電電壓,這也是該領(lǐng)域重點關(guān)注的一個問題,我們不能孤立的看待這個問題,要站在全局的角度來看待,它不是考慮單一的因素,我們要根據(jù)處于的實際環(huán)境重要的考慮,這里講的考慮是指要考慮全面的因素,要把設(shè)施的整體情況一并考慮進去,根據(jù)設(shè)施的自身特點,進行相應(yīng)的配套匹配。
(三)照明節(jié)能。在電氣自動化的使用過程中,節(jié)能設(shè)計一直貫穿始終,照明就是一種很好的方式,我們在實際運用中是可實現(xiàn)的,在具體的操作過程中,照明節(jié)能可通過以下兩種方式來實現(xiàn),一種方法是把高效光源作為利用對象,來改造傳統(tǒng)的白熾燈,雖然它有簡單便宜的優(yōu)勢,但是它的發(fā)光的效率低下是難以改變的;另一種方式就是把自然光充分的利用起來,這就需要對構(gòu)筑物進行相應(yīng)的改造,把門窗進行擴大,或者是對建筑物朝向進行改造。以上兩種方法都能實現(xiàn)電器自動化。
2.對電氣自動化進行的積極改進立足科技,電氣自動化要充分運用新技術(shù),注重實用性,開發(fā)新產(chǎn)品,運用新材料。在具體實踐過程中,要側(cè)重自主研發(fā)和創(chuàng)新,將節(jié)能作為重中之重,提出節(jié)能降耗,在運行中使用新工藝和新工具,重視思想的創(chuàng)新,尤其是注重網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的應(yīng)用,不斷更新,促進與自動化技術(shù)的有機整合。從信息方面進行考慮,電氣自動化的信息化主要突出信息技術(shù)的重要作用。對于設(shè)備的研發(fā)和制造要廣泛采用計算機信息技術(shù),加快智能化的發(fā)展速度,在電氣工程中,加重網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的使用。
二、電氣工程自動化系統(tǒng)中節(jié)能技術(shù)的體現(xiàn)
選擇合理的變壓器變壓器的損耗會造成電能的浪費,但是,其使用范圍有很廣,因此,要注重對變壓器的類型的選擇。首先要注重變壓器自身的能耗,其次,要注重節(jié)能性,減少有功功率的耗損。降低傳輸進行中電能的損失電能在傳輸?shù)倪M行中,能量損耗無法避免。但是,根本的方式是減小電阻。首先,要重視導(dǎo)線的布局,防止出現(xiàn)彎路,縮短導(dǎo)向的長度;其次,導(dǎo)線材料要進行電阻率較??;再次,在統(tǒng)一的條件下,選擇橫截面積較大的導(dǎo)線;最后,靠近負(fù)載中心,減少實際供電的距離。選擇有源濾波器在實際操作過程中,要借助對諧波的去除,降低誤操作的頻率,其根本途徑就是使用濾波器。
三、節(jié)能設(shè)計在電氣自動化中的具體應(yīng)用
1.不斷提升電氣系統(tǒng)的運行效率在進行電氣設(shè)備選擇的時候,要注重其節(jié)能的特性,目的是為后期的節(jié)能功能奠定基礎(chǔ)。同時,還可以對無功功率進行補償,對運行負(fù)荷進行有效均衡,減少電能輸送過程中的損失,這些做法的目的都是為了提升節(jié)能的效果,也可以在設(shè)計中,對負(fù)荷值進行合理調(diào)整,運用科學(xué)的設(shè)計參數(shù)。這樣做的目的是確保系統(tǒng)安裝和運行進行中,電源的高效、綜合地運用,增強設(shè)備運行效率,降低能耗。
2.對配電系統(tǒng)的設(shè)計進行不斷優(yōu)化電力系統(tǒng)的功能就是為系統(tǒng)安裝提供必須的動力。因此,在具體的配電設(shè)計中,最基本的就是充分考慮適用性,保障對電氣設(shè)備的有效控制,與此同時,要達到用電設(shè)備對供電設(shè)備的綜合要求,對各種不良因素進行有效控制。在配電工程中,在達到設(shè)備有效運行的基本要求外,還要保障整個電力系統(tǒng)的全面、可靠、穩(wěn)定的運行,促進系統(tǒng)的靈活性,保障操作的便捷性。另外,要全面考慮系統(tǒng)運行的安全性。要重視導(dǎo)線的絕緣性能,在進行布線的過程中,要保障合理的絕緣距離,以提升導(dǎo)線的穩(wěn)定性,提升配電和用電的安全性。另外,要做好接地,安排和設(shè)置防雷設(shè)施。