談電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用
1計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)用
計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中起到了至關(guān)重要的作用。這是由于隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,電力系統(tǒng)中用電等重要環(huán)節(jié)以及輸電、發(fā)電、配電、變電環(huán)節(jié)都需要計(jì)算機(jī)技術(shù)的支撐,這樣就會(huì)使得電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)同時(shí)得到了快速地發(fā)展。
智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用 信息管理系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一,電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合所形成針對(duì)整個(gè)全局進(jìn)行智能控制的技術(shù),也就是智能電網(wǎng)技術(shù),是一個(gè)最具典型性的技術(shù),涵蓋了配電、輸變電和用戶以及調(diào)度、發(fā)電的各個(gè)環(huán)節(jié)。其中變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、穩(wěn)定控制系統(tǒng)等被廣泛應(yīng)用到計(jì)算機(jī)技術(shù)的系統(tǒng)中,同時(shí)一樣的還有諸如調(diào)度柔性交流輸電以及自動(dòng)化系統(tǒng)等。目前這種數(shù)字化電網(wǎng)建設(shè),一定程度上可以說(shuō)是智能電網(wǎng)的雛形,實(shí)際上也為我國(guó)建設(shè)智能電網(wǎng)做著準(zhǔn)備工作。智能電網(wǎng)中較為典型的有智能電網(wǎng)的通信技術(shù),同時(shí)在建設(shè)的過(guò)程中需要很多依托計(jì)算機(jī)的技術(shù),需要具備實(shí)時(shí)性、雙向性、可靠性的特征,需要先進(jìn)的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用,而且該系統(tǒng)也是完全依托計(jì)算機(jī)技術(shù)而存在的,同時(shí)具有信息管理系統(tǒng)。
變電站自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用 可以說(shuō),變電站的自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)又是依托計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)的,要實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)的現(xiàn)代化,一個(gè)不可缺少的、重要的環(huán)節(jié)就是實(shí)現(xiàn)變電站的自動(dòng)化。變電站依賴計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,在實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中計(jì)算機(jī)也得到了充分利用,二次設(shè)備也隨之實(shí)現(xiàn)集成化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化,完全是采用計(jì)算機(jī)電纜或光纖代替電力信號(hào)電纜。變電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)屏幕化以及運(yùn)行管理和記錄統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,另外兩個(gè)組成部分是操縱以及監(jiān)視,變電站的整體自動(dòng)化才得以實(shí)現(xiàn),正是如此多的組成部分實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化管理。為了聯(lián)系發(fā)電廠與電力用戶,變電站以及與之相關(guān)的輸配電線路必不可少。變電站自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn),不僅組成電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的一個(gè)重要組成部分,更是為了滿足變電站的運(yùn)行操作任務(wù)。
電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的應(yīng)用 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是電力系統(tǒng)自動(dòng)化中最主要的組成部分,目前我國(guó)將電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化分為五級(jí),其中各級(jí)電網(wǎng)的自動(dòng)化調(diào)度都是與計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用分不開(kāi)的,從高到低分別是:國(guó)家電網(wǎng)、大區(qū)、省級(jí)、地區(qū)以及縣級(jí)調(diào)度。其中最重要的組成部分就是電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),這些裝置在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的連結(jié)下形成一個(gè)自動(dòng)化的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng),將整個(gè)的結(jié)合起來(lái)。其他的主要組成部分有工作站、服務(wù)器、變電站終端設(shè)備、調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電場(chǎng)、大屏蔽顯示器、打印設(shè)備。計(jì)算機(jī)在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的作用不僅要實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行安全分析的監(jiān)控,還要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集,更要實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)以及狀態(tài)估計(jì)等功能。因此種種這些,都是通過(guò)電力系統(tǒng)專用廣域網(wǎng)連結(jié)的測(cè)量控制以及下級(jí)電網(wǎng)調(diào)度控制中心等裝置。
2電力系統(tǒng)自動(dòng)化中PLC技術(shù)的應(yīng)用
PLC是計(jì)算機(jī)技術(shù)與繼電接觸控制技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物,其存儲(chǔ)器采用了可編程序以實(shí)現(xiàn)在其內(nèi)部存儲(chǔ)進(jìn)行控制、運(yùn)算、記錄等操作指令。該技術(shù)是為了在工業(yè)環(huán)境下使用而設(shè)計(jì)的一種可編程邏輯控制器系統(tǒng)。該技術(shù)近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)自動(dòng)化中,解決了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)內(nèi)可靠性低、接線復(fù)雜、靈活性較差以及耗能高等缺點(diǎn)。
PLC技術(shù)的數(shù)據(jù)處理 PLC可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理,具有排序、查表、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)傳送以及位操作等功能。這些數(shù)據(jù)可以利用通信功能傳送到別的智能裝置,可以完成一定的控制操作,與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較,也或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼?shù)據(jù)可用于過(guò)程控制系統(tǒng),也可以處理一般用于大型控制系統(tǒng),如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)。
PLC技術(shù)的閉環(huán)過(guò)程控制
并過(guò)程控制是指對(duì)壓力、溫度、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制,PLC通過(guò)模擬量I/O模塊對(duì)模擬量進(jìn)行閉環(huán)PID控制,并且實(shí)現(xiàn)數(shù)字量與模擬量之間的D/A、A/D轉(zhuǎn)換。可使用專用的PID模塊,也可用PID子程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。
PLC技術(shù)的開(kāi)關(guān)量控制 火力發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)的輔助系統(tǒng)的工藝流程的控制多為順序控制和開(kāi)關(guān)量控制兩種。用許多行業(yè)也應(yīng)用到PLC進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制,如機(jī)床電氣控制、電機(jī)控制以及電梯運(yùn)行控制、汽車(chē)裝配線和啤酒灌裝生產(chǎn)線等。PLC技術(shù)的輸出和輸入信號(hào)都是通/斷的開(kāi)關(guān)信號(hào)。工業(yè)控制中應(yīng)用最多的控制是開(kāi)關(guān)量的邏輯控制。控制的輸出、輸入點(diǎn)數(shù)均可通過(guò)擴(kuò)展實(shí)現(xiàn),從十幾個(gè)到成千上萬(wàn)個(gè)點(diǎn),不受限制。
PLC技術(shù)的順序控制 隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能減排要求的逐步提高以及改革的深入,近年來(lái)大型火電企業(yè)的輔助系統(tǒng)均已由原來(lái)的繼電控制器升級(jí)成PLC控制系統(tǒng),該行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中降低資源損耗和提高效益,已成為各企業(yè)的管理最終目標(biāo)。因此隨著科技的進(jìn)步,各電廠對(duì)類似企業(yè)輔助車(chē)間的自動(dòng)控制水平也提出了更高的要求,而采用PLC控制系統(tǒng)不僅可以通過(guò)信息模塊單獨(dú)控制某個(gè)工藝流程,并且可以與通信總線連接來(lái)協(xié)調(diào)全廠生產(chǎn)工作。
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