計算機技術于電力系統自動化中的應用
摘 要:社會發展的過程中,計算機技術不斷得到提升,在電力系統逐漸向自動化發展的過程中,計算機技術在電力系統中得到了廣泛的應用。電力系統自動化是為了提高電力調度穩定性、電網調度效率,合理應用計算機技
摘 要:社會發展的過程中,計算機技術不斷得到提升,在電力系統逐漸向自動化發展的過程中,計算機技術在電力系統中得到了廣泛的應用。電力系統自動化是為了提高電力調度穩定性、電網調度效率,合理應用計算機技術,可以使電力系統的安全性得到極大提升。筆者根據電力系統自動化的概念進行分析,并且分析了目前已經應用的計算機技術,探討了未來的發展趨勢,希望對電力企業發展壯大做出貢獻。
關鍵詞:計算機技術 電力系統 自動化
新型計算機技術在人們的生活與生產中不斷得到應用,它改變了傳統生活的模式,使社會更加智能化與自動化。電力系統是人們生活與生產中必不可少的能源系統,系統自動化已經是未來電力行業必然的發展趨勢。通過不斷進步的計算機技術,可以實現電力系統的自動化,也為電力企業發展提出了新的方向。
1 電力系統自動化
電力系統自動化從上世紀中期被應用在電力系統中,而近幾年社會發展速度不斷加快,計算機技術不斷推陳出新,系統自動化的速度也隨之加快。電力系統自動化與計算機技術相輔相成,合理應用計算機技術,可以有效提高自動化建設水平,以下幾點是系統自動化必須重視的重點。
1.1 電網調度
電力系統的主要自動化方向就是電網調度,如今我國采取的調度標準為:國家、區域、省份、地區、縣鎮這五級調度標準。計算機技術在調度調控中起到了關鍵的作用,網絡接口、打印機、儲存器、顯示器這些終端設備經由系統整合后,在連入局域網后,可以對電網運行檢修與參數測量進行控制。在進行電力調度工作時,需要監測電網運行狀態與負荷,這些數據需要計算機系統來進行評估與檢測。計算機評估系統可以及時發現電網故障,并且在出現故障后發出提示警報,第一時間消除電網故障情況,保障用戶正常的生活與生產不被影響。計算機技術可以有效提高電力調度效率,在五級電網標準中,自動化調度最低的縣鎮級電網,使用了PC機調度電力服務器,自動化調度最高的國家電網,會使用計算機網絡對各級電網調度進行監控,保證各級電網的用電安全。
1.2 配電系統
計算機技術升級途徑就是電網改造,為了保證計算機升級后可以實現配電智能化,一般都將配電系統分為終端、主站、子站這三級。配電系統經過三級劃分后,可以使溝通更加順暢,電網信息資源貢獻也能得以實現,使配電系統保持高效自動化運行狀態。
1.3 變電系統
變電系統通過變電站與輸電線路為用戶傳送電能,傳統變電站并沒有使用計算機技術,所以兩者之間的聯系需要通過人工執行,不僅浪費了人力資源,也無法使工作效率得到有效提高。輸送過程無法實時監控,就不能及時發現運輸過程中產生的問題,也無法第一時間解決故障。電力系統自動化中應用計算機技術,可以有效提高工作效率,第一時間發現變電站運行故障,并且幫助工程師第一時間制定解決方案,加強變電系統運行穩定性。計算機光電纜是變電站自動化中非常重要的傳播媒介,也是計算機獲取信息與數據的傳輸通道,取代傳統電纜的信息傳遞模式,鋪設傳輸通道更加簡便。在管理運行檔案時,可以通過觸屏技術完成管理,為日后審查提供支持。圖1為變電站自動化系統流程圖。
2 計算機技術應用
2.1 電力系統自動化中的應用
計算機技術在電力系統中主要表現在:晶體管技術發展與小規模集成電路,這兩種技術是電力系統自動化研發的基礎技術條件,使電力二次轉換設備得以實現,其中開關信號檢測、模擬量檢測、晶體管繼電保護、遠動裝置、電力變送器、自動裝置是非常重要的電力設備。單片機技術在電力系統中也得到了廣泛的應用,實現了電力系統設備更新換代。數字電路與模塊設計技術實現了自動化裝置性能的提升,而且為電力裝置添加了通信功能,可以在不同設備間進行數據交換,距離較遠的區域也可以進行信息交流。隨著高性能工作站不斷投入使用,服務器、軟件、信息處理技術也在不斷提高,尤其是網絡技術的進步,使電網調度、電廠監控、變電站、配電等自動化系統的技術水平得到有效提升。
電力產品不斷向開放式、網絡化、智能化的模式發展,嵌入式微處理器、嵌入式計算機、嵌入式以太網、嵌入式系統等產品,使電力系統中的測量控制、繼電保護、數據通信等裝置得以更換。裝置電路與程序的結構簡化后,使產品性能得以提升,信息處理速度遠超以往的處理速度,有效降低功耗,并且使功能擴展能力得到提升。
2.2 電力系統發展需要的技術
目前,電力系統發展需要的技術有:電力一次智能化設備、電力一次在線檢測設備、光電式互感器、光電互感型繼電保護與測控設備、特高電網二次開發設備。電力一次智能化設備時在進行結構設計時,將二次設備的功能融入其中,實現有機契合,有效減少控制電纜與信號電纜的使用量。一次在線檢測設備,是在電力系統運行中,統計發電機、汽輪機等一次設備的運行參數,并且根據長期在線監測,記錄設備實際運行狀態與變化趨勢,更好的判斷設備是否存在故障,及時發現故障點。為了實現高電壓與大電流測量,必須使用光電式互感器,這種互感器改變了傳統電力互感器的不足,更加符合輸電線路的實際運行檢測,是我國較為常用的電力檢測裝置。
光電互感器逐漸在電力系統中普及,而二次設備也發生了很大變化,其中測控設備、繼電保護設備的內部結構變化較大。裝置內部不再需要隔離互感器、部分信號處理裝置、轉換電路,裝置運行速度得到極大提升。特高電網二次開發設備,可以更好的滿足電力運行要求,滿足社會發展帶來的新要求,使人們的生活與生產更加方便。
3 發展趨勢
計算機技術不斷發展與演化,在電力系統中得到了很好的發展,是未來電力系統中非常重要的組成部分,其價值與作用隨著自動化系統的深入研究得到更多應用。以下是未來計算機技術的主要發展趨勢
3.1 智能電網技術
電力系統自動化建設過程中,智能電網技術是其中非常重要的組成部分,也是代表電力系統自動化的主要表現。智能電網充分體現了自動化控制的優點,對調度、發電、配電、輸電、用戶管理等環節進行整合,嚴密監控電網運行進程,使電力系統可以保證平穩、安全的運行。計算機技術與調度的有機融合是智能變電系統的主要工作,智能變電系統可以實現柔性交流電的運輸,使系統運行更加穩定,也可以對變電站進行遠程自動調節。我國電網建設的首要目標就是智能電網系統,合理應用計算機技術,可以提高智能電網工作效率。電網在實時通信的階段就發揮出計算機網絡的實際作用,建立平穩的網絡交流平臺,使信息傳遞更加準確、高效。通過計算機收集相關數據,并且分析與篩選數據是信息管理系統的重要工種,利用計算機技術分析電網運行情況,及時糾正電網系統運行過程中發生的問題與故障,保證電網系統能平穩、安全的運行。
3.2 計算機視覺技術
電力系統中紅外成像技術與視屏技術不斷得到應用,電力系統對圖像信息的要求更加明顯。圖像的分析與處理需要較高要求,許多信息需要通過計算機技術完成解析,傳統人工分析無法滿足電力系統檢測得出的復雜圖像數據,而且信息分析需要極短的處理時間,甚至需要圖像收集后1微妙內完成分析,出現電力系統問題后,也需要在1微妙內進行處理,如果處理時間過長,就可能造成極大的電力事故。在電力系統中使用圖像識別技術,可以實現智能化圖像分析工作,也可以提高電力系統的直觀性。使用圖像分析可以提高電網的處理運行速度,并且與其他系統可以良好兼容,對提高輸電線路安全性有著非常重要的幫助,可以使電網調度運行效果更加優秀。
4 結語
計算機技術將不斷在電力系統中應用,也是電力系統自動化的基礎要求,對電力系統自動化發展有著非常重要的推動作用。在實際電力系統應用中,需要對計算機技術使用概況進行分析,掌握電力系統的運用方向與實際作用,從而加強實際使用過程的管理水平,加強電力系統自動化,是提高系統智能水平的關鍵要素。

責任編輯:葉雨田
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