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【關(guān)鍵詞】電氣自動化 發(fā)展趨勢 影響
新時期,科學(xué)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)在電氣自動化中得到了廣泛的應(yīng)用,并且各種設(shè)備得到了改造和完善,極大的提高了電能的利用效率。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天,電氣自動化的研究有了經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、人才等的保障和支持,使我國電氣自動化化技術(shù)逐漸與國際接軌,朝著著更加安全、更加多元、更加統(tǒng)一的方向發(fā)展。
1 電氣自動化的概念內(nèi)涵及特點(diǎn)
電氣自動化主要是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子電力技術(shù)以及自動化控制技術(shù)等對電氣工程進(jìn)行研究的一門科學(xué)。電氣自動化設(shè)計(jì)的學(xué)科范圍較廣,在研究方面具有多元性,因此在工業(yè)領(lǐng)域能夠得到廣泛的應(yīng)用。從目前來看,信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展帶動了電氣自動化工程的發(fā)展,把信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到電氣自動化控制中去,提高了電氣自動化程度,在電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)上更加優(yōu)化,提高了電能的利用率,從而為工業(yè)生產(chǎn)提供了更加安全的保障,減少了成本。同時,伴隨著研究的深入,電氣自動化的應(yīng)用范圍面越來越廣,操作更加簡單方便,安全性能得到了提升,操作流程更加的規(guī)范。
2 我國工業(yè)電氣自動化現(xiàn)狀分析
在電氣自動化的發(fā)展過程中,計(jì)算機(jī)發(fā)揮著重要的作用,OPC 技術(shù)及Microsoft的Windows的應(yīng)用,使得電氣技術(shù)的結(jié)合變?yōu)榭赡?,各大控制系統(tǒng)廠商廣泛采納IEC61131技術(shù),結(jié)構(gòu)化的編程方式提高了代碼的使用效率,程序也更容易管理,編程的周期縮短。微軟技術(shù)中Internet Explorer成為工業(yè)控制的平臺?;赑C的人機(jī)界面在工業(yè)自動化領(lǐng)域成為主要潮流,因?yàn)樗撵`活性和易于集成,越來越多地被用戶所接受。電氣自動化工程DCS系統(tǒng)是一種新型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的分布式控制系統(tǒng),它的實(shí)時性、可靠性和擴(kuò)充性被人們認(rèn)可,但這種系統(tǒng)生產(chǎn)廠家沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),給維修造成不便再加上昂貴的價格,進(jìn)行技術(shù)上的創(chuàng)新勢在必行。目前,在集中監(jiān)控方式下,自動化控制系統(tǒng)出現(xiàn)的問題較多,集中監(jiān)控方式要監(jiān)控的對象數(shù)量較多,占用計(jì)算機(jī)空間較大,使得主機(jī)的運(yùn)行速度變慢,出現(xiàn)卡頓的現(xiàn)象。同時,集中監(jiān)控方式所要求的電纜數(shù)量較多,并且有的線路較長,不利于控制,同時也增加了成本[1]。
3 電氣自動化技術(shù)的發(fā)展歷程
3.1 通用變頻器的批量的使用和單片機(jī)的發(fā)展
市場中通過變頻器的批量化使用,先后經(jīng)歷了U/F普通功能的控制型、高功能控制型、高動態(tài)性能適量控制型,三代中小功率變頻器的演變。同時,PIC系列單片機(jī)的批量生產(chǎn)和社會的推廣與使用,使我國的單片機(jī)發(fā)展得到了長足的發(fā)展。而它不僅僅具有較高的可靠性,還具有較高的保密性,是我國電氣自動化發(fā)展中的信息化的重要體現(xiàn)。
3.2 對交流調(diào)速控制理論的準(zhǔn)確提出
交流電機(jī)磁場定向遠(yuǎn)離理論最早是由德國學(xué)者首先提出來的。此理論的提出,填補(bǔ)了電機(jī)磁場定向遠(yuǎn)離理論的空白,但是由于此理論初顯粗糙,并不能在技術(shù)層次上達(dá)到實(shí)際應(yīng)用,但仍為交流電機(jī)磁場傳動高性能控制奠定了良好的理論基礎(chǔ)。因此,時隔14年后,德國魯?shù)麓髮W(xué)Depenbrock教授,在德國F?Blaschke的交流電機(jī)磁場定向遠(yuǎn)離理論的基礎(chǔ)上,提出轉(zhuǎn)矩控制思想,將交流控制放在弱磁調(diào)速的范圍內(nèi)。可以說他這一思想的提出,概念明確,思維新穎,是一種高靜動態(tài)性能的新型交流調(diào)速模式。
4 電氣自動化發(fā)展的影響因素
4.1 信息技術(shù)快速發(fā)展的影響
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,對電氣自動化的影響越來越大,作為電氣自動化發(fā)展和創(chuàng)新的重要基礎(chǔ),信息技術(shù)很大程度上支配者電氣自動化的發(fā)展方向。
4.2 物理科學(xué)發(fā)展的影響
物理科學(xué)在電氣自動化發(fā)展中是時時刻刻都需要運(yùn)用的,物理科學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展不僅可以推動電氣自動化技術(shù)的革新,也能夠提高設(shè)備的運(yùn)行效率。同時,隨著各學(xué)科的融合發(fā)展,電氣自動化的適用范圍越來越廣泛,并且在微機(jī)電、光子學(xué)系統(tǒng)中也會得到應(yīng)用。
5 電氣自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
5.1 電氣自動化研發(fā)更加標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一
伴隨著國際交流的增強(qiáng),在電氣自動化的研發(fā)工作中,各個研發(fā)機(jī)構(gòu)能夠增強(qiáng)交流,共同構(gòu)建研發(fā)平臺,使其能夠共同合作,在研發(fā)的各個環(huán)節(jié)中精益求精,因此很大程度上對電氣自動化的發(fā)展有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和要求。另一方面,在我國的電氣自動化的研究中,逐漸實(shí)現(xiàn)了與國際進(jìn)行對接,加強(qiáng)了資源的共享,電氣自動化技術(shù)達(dá)到了國際 IEC1850 的標(biāo)準(zhǔn),推動了電氣自動化技術(shù)的國際性,使之與國際相統(tǒng)一。此外,從系統(tǒng)方面而言,電氣自動化的各個系統(tǒng)不斷的統(tǒng)一完善,并且能夠與企業(yè)的實(shí)際情況相結(jié)合,對系統(tǒng)做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié),來適應(yīng)企業(yè)的辦公系統(tǒng)。
5.2 電氣自動化不斷創(chuàng)新,提高安全性
各個學(xué)科和技術(shù)的不斷創(chuàng)新,推動了電氣自動化技術(shù)的創(chuàng)新,不僅在電氣工程設(shè)備上實(shí)現(xiàn)了設(shè)備改造和更新?lián)Q代,而且在控制系統(tǒng)、自動化技術(shù)等也不斷的引進(jìn)新技術(shù)、新工藝,從而使企業(yè)在生產(chǎn)上更加安全,操作更加方便,企業(yè)產(chǎn)品也更加符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。此外,維修技術(shù)也得到了創(chuàng)新和進(jìn)步,從而減少了維修費(fèi)用,減少了企業(yè)成本。
6 結(jié)語
隨著經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對電氣自動化技術(shù)提供了良好的發(fā)展機(jī)遇,同時也帶來了挑戰(zhàn)。因此必須要結(jié)合各項(xiàng)學(xué)科,加強(qiáng)國際交流合作,推動電氣自動化技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,在日常的生活及生產(chǎn)過程中,人們逐漸地追求一種無人或者由少人操控的自動控制系統(tǒng)。這不但能夠提高生活質(zhì)量還能提高生產(chǎn)的智能化水平,并且能有效的減少人工疏忽所造成的錯誤或者事故。因此,電氣工程及電氣自動化控制系統(tǒng)在現(xiàn)代生活中得到了廣泛的應(yīng)用,小到日常里家用的電氣設(shè)備,大到大型的工業(yè)設(shè)備都離不開電氣自動化控制系統(tǒng)。近幾年,電氣工程及電氣自動化控制系統(tǒng)已逐漸成為科研技術(shù)中的熱門研究領(lǐng)域。
1電氣工程及電氣自動化
1.1概念
電氣工程及其自動化領(lǐng)域的有關(guān)研究與其他學(xué)科之間有著緊密的聯(lián)系。電氣工程及其自動化技術(shù)是對當(dāng)代熱門領(lǐng)域技術(shù)如網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等的充分融合。因此,我國對于電氣工程及其自動化的定義就不應(yīng)當(dāng)有所局限。在現(xiàn)實(shí)生活生產(chǎn)當(dāng)中,應(yīng)用到電氣工程及其電氣自動化的領(lǐng)域非常多,比如:在我國家庭當(dāng)中墻上的電燈線路、配電板;以及經(jīng)常在電視上出現(xiàn)的宇宙飛船的順利升空等。這些領(lǐng)域和行業(yè)都在使用電氣工程及其自動化的技術(shù)。這樣就使得電氣工程及其自動化的概念更加具有全面性和包容性。
1.2電氣工程自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容
自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以分為以下三種類型:
1.2.1開環(huán)控制。這種電氣自動化控制裝置是一種通過對受控的對象施加順向作用以使其得到智能化的控制,如圖1所示。采用開環(huán)控制的方式能夠使控制對象與電氣自動化的控制系統(tǒng)之間形成更加完整的結(jié)構(gòu)體系,并且具有控制過程操作簡單等的優(yōu)點(diǎn)。但是,采用這種方式也使得電子自動化系統(tǒng)比較容易被外界干擾,從而降低這種控制系統(tǒng)的控制精確度。于是,使用電氣工程的企業(yè)和領(lǐng)域通常將這種控制系統(tǒng)應(yīng)用于對控制的及時性和精確度要求不高的方面。
1.2.2閉環(huán)控制。與開環(huán)自動化控制裝置相對的是閉環(huán)的控制系統(tǒng),其具有逆向作用,如圖2所示。也就是說采用閉環(huán)控制系統(tǒng)的電氣工程能夠準(zhǔn)確的顯示出控制變量對整個控制過程所造成的作用力和影響,從而能夠?qū)崿F(xiàn)控制結(jié)果和控制標(biāo)準(zhǔn)之間的比對。并且能夠根據(jù)對整個控制過程的觀察,找到導(dǎo)致差異出現(xiàn)的主要流程當(dāng)中所存在的問題,從而通過消除差異來實(shí)現(xiàn)對整個電氣工程的控制作用。由于其具有減弱以及消除問題的作用,所以使用電氣工程的企業(yè)和領(lǐng)域通常將這種控制用于防止突發(fā)事故的出現(xiàn)導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作的問題。
1.2.3復(fù)合控制和反饋控制。這種控制系統(tǒng)通常用在對整個系統(tǒng)的變量進(jìn)行監(jiān)控時,當(dāng)電氣自動化所控制的電氣工程系統(tǒng)中的監(jiān)控的變量參數(shù)發(fā)生改變之后,使用復(fù)合、反饋系統(tǒng)對當(dāng)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行修改,并且做出適當(dāng)?shù)目刂坪驼{(diào)整,在變化發(fā)生后才做出相應(yīng)調(diào)節(jié)和控制??梢钥闯觯捎谄潆y以及時對被控量實(shí)現(xiàn)及時、動態(tài)的控制,復(fù)合和反饋控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的實(shí)時控制存在較大的差別。
2電氣自動化控制系統(tǒng)對電氣工程的影響
2.1實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品試驗(yàn)方法的先進(jìn)性
電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)。由于電氣工程不僅僅涉及到人們生活中的一些電路、機(jī)械及生活用品,還涉及到一些具有高危害性的實(shí)驗(yàn)、具有設(shè)計(jì)復(fù)雜電子設(shè)備的生產(chǎn)。因此,使用電氣自動化控制系統(tǒng)能夠提高人工參與的精確度,或者是不適合人體直接參與的工作。使用電氣自動化控制系統(tǒng)能夠有效的避免上述問題,并且通過高精尖儀器的分析能夠提升有關(guān)工作的質(zhì)量和精確度,極大的方便了對產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)和試驗(yàn)。
2.2提升了電氣工程的可靠性
電氣工程可靠性的提高依賴于電氣自動化技術(shù)控制精確程度的提高以及有關(guān)電子元器件的合理搭配。由于大多數(shù)電氣工程產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,牽一發(fā)而動全身,因此使用電氣自動化系統(tǒng)一方面能夠減少由于人工成本增加拉低的企業(yè)整體生產(chǎn)力水平,另一方面能夠有效的避免由于人工所產(chǎn)生誤差。在使用電氣自動化系統(tǒng)時,應(yīng)當(dāng)注意堅(jiān)持電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),其一方面需要對所涉及的技術(shù)進(jìn)行定期的研究和更新,從而促使其能夠根據(jù)電氣工程的需求而進(jìn)行不斷的提高,另一方面也需要在對整個電氣工程進(jìn)行自動化監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時,依據(jù)系統(tǒng)化為其設(shè)計(jì)一種易于檢測的方式和方法,從而使得其對電氣自動化系統(tǒng)的日常維護(hù)能夠更為方便。
3電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用
3.1發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)自動化的應(yīng)用
在我國的發(fā)電廠的分散測控系統(tǒng)當(dāng)中,通常會使電氣自動化控制系統(tǒng)作為整個分散測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有分層的結(jié)構(gòu)。通過利用這種分層的結(jié)構(gòu),我們能夠有效的得到發(fā)電廠中各個區(qū)域的受熱信號,并且能夠及時發(fā)現(xiàn)其多個發(fā)電設(shè)施當(dāng)中出現(xiàn)的各種故障,從而降低發(fā)電廠發(fā)電終端現(xiàn)象的產(chǎn)生率,來保證企業(yè)整體的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。除此之外,還能夠借助于電氣自動化的控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控整個發(fā)電流程,動態(tài)的將預(yù)設(shè)參數(shù)與電力產(chǎn)能、機(jī)器運(yùn)作參數(shù)來進(jìn)行比較,從而對機(jī)械工作的臺數(shù)做到適度的調(diào)控,平衡發(fā)電廠的產(chǎn)能,來實(shí)現(xiàn)對企業(yè)資源的更優(yōu)分配,大大節(jié)約了企業(yè)的成本利用,提升了企業(yè)的價值和運(yùn)營效率。
3.2變電站配電自動化系統(tǒng)的應(yīng)用
電氣自動化技術(shù)所構(gòu)建的電氣自動化控制系統(tǒng)在我國變電站中也有所應(yīng)用。其通常是在這一技術(shù)之上搭建起計(jì)算機(jī)的硬件處理系統(tǒng),通過為整個變電站安裝監(jiān)控?cái)z像頭,來獲取變電站內(nèi)機(jī)械設(shè)備運(yùn)營現(xiàn)狀和部員工工作現(xiàn)狀,由此實(shí)現(xiàn)對整個變電站工作流程的監(jiān)控。通過使用這些具有智能化和圖像化的信息,能夠更加準(zhǔn)確的了解企業(yè)內(nèi)部事件的發(fā)生及其運(yùn)行,從而降低了人為直接監(jiān)控的成本,使變電站的配電系統(tǒng)能夠逐漸朝著綜合自動化的方向不斷前行。
4結(jié)束語
【關(guān)鍵詞】無功補(bǔ)償技術(shù);電氣自動化;應(yīng)用
前言
在經(jīng)濟(jì)及社會快速進(jìn)步的過程中,電氣自動化技術(shù)也逐漸發(fā)展的更加完善。電氣自動化在電網(wǎng)運(yùn)行過程中有著非常重要的作用,再加上無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用,有效的提升了電網(wǎng)運(yùn)行的效率,同時也保證了電網(wǎng)運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性,基于此,我國開始加大電氣自動化中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)的研究力度,以期能夠提升電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用效果。
一、無功補(bǔ)償技術(shù)的概念及應(yīng)用意義
(一)無功補(bǔ)償技術(shù)概念
現(xiàn)如今,電在人們的生活中起著越來越重要的作用,由此促進(jìn)了電力系統(tǒng)的繁榮發(fā)展,人們對電的質(zhì)量要求越來越高,這就需要電網(wǎng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行,以便于滿足人們的要求。無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用能夠有效地提升電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,促進(jìn)電力系統(tǒng)安全的運(yùn)行。所謂無功補(bǔ)償技術(shù),是一種調(diào)節(jié)技術(shù),對電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行調(diào)節(jié),保證電網(wǎng)處于穩(wěn)定的狀態(tài)中[1]。根據(jù)無功補(bǔ)償技術(shù)的概念可知,無功補(bǔ)償技術(shù)具備兩大特點(diǎn):第一,供電效率及供電質(zhì)量顯著增強(qiáng),對于電力系統(tǒng)來說,供電的質(zhì)量及效率必須要保證的兩個方面,而在無功補(bǔ)償技術(shù)中,其所應(yīng)用的技術(shù)、理論等都是比較先進(jìn)的,因此,可以有效地提升電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量以及供電效率;第二,減少電能浪費(fèi),在電力企業(yè)發(fā)展的過程中,實(shí)施了電力體制改革,這促使電力企業(yè)開始關(guān)注經(jīng)濟(jì)效益,然而,在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中,電能浪費(fèi)的現(xiàn)象比較嚴(yán)重,影響了電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,不過,無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用可以緩解這一問題,減少電能的浪費(fèi),提升電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
(二)無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用意義
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電氣自動化技術(shù)也得到了不斷的完善,并且擁有了越來越廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,比如變電站、高鐵牽引系統(tǒng),盡管如此,在實(shí)際應(yīng)用的過程中,復(fù)雜負(fù)荷的現(xiàn)象還是會經(jīng)常出現(xiàn),影響無功功率。電力系統(tǒng)中也應(yīng)用了電氣自動化技術(shù),這個問題的存在也會對電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生比較大的影響,安全性及穩(wěn)定性都比較差,為了解決這個問題,在電氣自動化中應(yīng)用了無功補(bǔ)償技術(shù),通過調(diào)節(jié)作用的發(fā)揮,對無功功率進(jìn)行了補(bǔ)償,從而有效地保證了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行,同時,也促使電氣自動化更好的發(fā)揮自身的作用。
二、電氣自動化中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)的策略
(一)使用并聯(lián)混合有源濾波器
電力牽引負(fù)荷時,會出現(xiàn)不穩(wěn)定變化,進(jìn)而導(dǎo)致電路濾波器的補(bǔ)償量也比額定值大出很多,為了解決這個問題,采用了混合式的解決方案,也就是采用并聯(lián)混合有源濾波器無功補(bǔ)償技術(shù)方案,同時,在這個方案中,混合了APF與LC技術(shù),對于大型電氣自動化系統(tǒng)的補(bǔ)償,也能夠比較有效的協(xié)調(diào)和調(diào)整,通過注入式的無功補(bǔ)償,避免諧波現(xiàn)象的發(fā)生。此種方案所需花費(fèi)的成本比較少,效益性比較高,比較適合低壓電網(wǎng)的補(bǔ)償。在實(shí)現(xiàn)無功分散補(bǔ)償時,主要的辦法就是在電網(wǎng)的輸電線路部分散安置電容器組,經(jīng)過實(shí)際的運(yùn)行調(diào)試發(fā)現(xiàn),在利用分散補(bǔ)償技術(shù)時,維護(hù)與安裝過程都是比較簡單的,而且花費(fèi)的成本也是比較少的,能夠有效的提升安全性及可靠性,與負(fù)荷的末端更加的接近[2]。具體說來,在進(jìn)行補(bǔ)償時,首先應(yīng)該采取正確的補(bǔ)償方案,通常來說,在配電變壓器上,實(shí)施無功分散補(bǔ)償,由此,需要在低壓引線處安裝電容器組,由于電容器組的容量并不大,因此可以不必安裝相應(yīng)的保護(hù)裝置等,進(jìn)行無功補(bǔ)償之前,需要進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)計(jì)算結(jié)果來進(jìn)行補(bǔ)償數(shù)值的確定;其次應(yīng)該采取合理的安裝方法,安裝方法的合理性直接決定了無功補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償效果,低壓電容器安裝完成之后,需要進(jìn)行出線頭連接,連接的位置為配電變壓器的低壓引線,連接完成之后,還需要根據(jù)資料來進(jìn)行相應(yīng)的分析,以便于確定設(shè)備的型號、規(guī)格、數(shù)量等。
(二)提升變電站無功補(bǔ)償效果
在電氣自動化運(yùn)行的過程中,安全性及可靠性是兩個比較重要的因素,通過無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用,可以有效地提升安全性及可靠性,提升資源的利用效率,避免浪費(fèi)現(xiàn)象的存在,從而促使電力企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。通常來說,無功補(bǔ)償技術(shù)主要是應(yīng)用在變電站中,無功電流從發(fā)電廠流出之后需要進(jìn)行流通,而流通則需要經(jīng)過變電站,通過變電站線路,電流轉(zhuǎn)化為低壓線路,在這個過程中,無功電流的遠(yuǎn)距離傳輸就可以實(shí)現(xiàn),這就需要變電站進(jìn)行無功補(bǔ)償,補(bǔ)償?shù)姆绞綖榉謪^(qū)進(jìn)行[3]。一般來說,220kV變電站的分區(qū)調(diào)節(jié)功能是比較強(qiáng)的,根據(jù)區(qū)域的實(shí)際特點(diǎn),選擇適合的調(diào)節(jié)容量,同時,負(fù)荷功率因素的最大值也比較多,幾乎可以達(dá)到0.98,這樣一來,當(dāng)分區(qū)情況不同,變電站的無功補(bǔ)償和調(diào)整也不是相同的,在進(jìn)行補(bǔ)償時,應(yīng)該制定詳細(xì)的補(bǔ)償方案,以便于能夠獲得最大的無功補(bǔ)償效果。
(三)分析應(yīng)用的基本方式以及方向
在電網(wǎng)運(yùn)行的過程中,需要通過多個指標(biāo)來對其性能進(jìn)行評價,而電能質(zhì)量就是一個比較重要的指標(biāo),電氣自動化系統(tǒng)運(yùn)行時,產(chǎn)生無功問題的因素比較多,這其中最為主要的兩個因素為功率因素以及阻抗問題。為了對無功問題進(jìn)行補(bǔ)償,應(yīng)用了無功補(bǔ)償技術(shù),當(dāng)前,主要的應(yīng)用方式為AT供電方式,在進(jìn)行電容器的投切時,通過晶閘管電子開關(guān)來實(shí)現(xiàn),同時,還需要使用SCOTT變壓器,這樣一來,輻射線路上的負(fù)序問題就可以有效的環(huán)節(jié),從而有效地提升電能質(zhì)量,提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全性[4]。
結(jié)論
電氣自動化系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中,會產(chǎn)生無功問題,這對電網(wǎng)的穩(wěn)定性有著比較大的影響,為了解決無功問題,應(yīng)用了無功補(bǔ)償技術(shù),通過補(bǔ)償和調(diào)整,有效的提升了電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,同時,也提升了電網(wǎng)的運(yùn)行效率,促進(jìn)了電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】電氣自動化;控制技術(shù);控制系統(tǒng)
隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的高技術(shù)化,電氣自動化控制技術(shù)在我國也有著廣泛的應(yīng)用和實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步是和電氣自動化技術(shù)分不開的,相比與傳統(tǒng)的熱機(jī)設(shè)備,其操作人員的控制目標(biāo)、操作頻率和系統(tǒng)對人員的依賴性都大幅度降低,因而對工業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定性和產(chǎn)品的合格率提高具有有效促進(jìn)。
1 電氣自動化控制技術(shù)的含義和發(fā)展
1.1電氣自動化控制技術(shù)的概念
在二十世紀(jì)五十年代左右隨著電力的普及,工業(yè)生產(chǎn)中逐步采用的電機(jī)等電力設(shè)備,隨之而來的技術(shù)革新使生產(chǎn)中逐步使用了一些簡單的自動化設(shè)備,并在隨后一段時期內(nèi)逐漸出現(xiàn)并使用了一些控制系統(tǒng),從而在一定程度上提高了工業(yè)生產(chǎn)的自動化水平。一般認(rèn)為,電氣自動化控制技術(shù)是指在工業(yè)生產(chǎn)中通過采用具有較高自動化水平的控制系統(tǒng),利用電機(jī)等傳動系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)操作和生產(chǎn)管理控制以提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)。
1.2 電氣自動化控制技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用和發(fā)展情況
經(jīng)過不斷的探索和技術(shù)革新,電氣自動化控制技術(shù)已經(jīng)和現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)密不可分。上世紀(jì)60年代計(jì)算機(jī)技術(shù)開始普及以來,工業(yè)生產(chǎn)中具有現(xiàn)代化特點(diǎn)的控制理論也逐步提出,電氣自動化控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中開始具有信息化的特點(diǎn),綜合自動化的特性更加突出。到70年代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微電子技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中成功投入使用,則使電氣自動化控制技術(shù)在生產(chǎn)中的作用更加深入化、全面化和綜合化,開始控制和管理對象更加多樣性操作更加復(fù)雜的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)體系。經(jīng)過不斷探索和汲取科學(xué)前沿的技術(shù),當(dāng)前電氣自動化控制技術(shù)已經(jīng)融入工農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、軍工和交通及人工智能等各個方面的制造和技術(shù)應(yīng)用中,成為工業(yè)現(xiàn)代化和高新技術(shù)的核心。
2 電氣自動化控制技術(shù)的特點(diǎn)
2.1 電氣自動化控制技術(shù)的控制模式
集中管控、遠(yuǎn)程監(jiān)控以及總線管控是實(shí)現(xiàn)電氣自動化控制的三種常見的控制模式。第一種模式即一個控制中心集中處理控制系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)和進(jìn)行自動管理,設(shè)計(jì)相對簡單且防護(hù)與維護(hù)技術(shù)難度較低,但處理器工作量較高,效率較低且主機(jī)冗余增加;第二種模式可靠性有所提升,綜合考慮材料和電纜等設(shè)備安裝成本較低,但系統(tǒng)通訊量較大,系統(tǒng)的信號傳輸水平對整體影響較大,在實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常因?yàn)閭鬏斣O(shè)備和總線的通訊穩(wěn)定性限制系統(tǒng)性能;最后一種模式則是融合上述控制模式的特點(diǎn),融合符合自動化控制設(shè)計(jì)的理念形成。
2.2 在工業(yè)生產(chǎn)中的操作和維護(hù)特性
電氣自動化控制系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中主要采用Windows NT等語言環(huán)境,并且該語言環(huán)境下的人機(jī)交互體系的主流的發(fā)展方向。這種語言環(huán)境下,控制系統(tǒng)具有較高靈活性,集成操作模塊和維護(hù)方面具有較好的兼容特性和便捷性,從而使控制系統(tǒng)的操作和維護(hù)更加簡便和人性化,減少了因操作和維護(hù)中的失誤所帶來的生產(chǎn)風(fēng)險。
2.3 具有更高的信息化特性
隨著技術(shù)的發(fā)展,電氣自動化控制技術(shù)不僅采用了較為便捷的操作語言,而且伴隨IEC61131電氣自動化控制技術(shù)國際標(biāo)準(zhǔn)的頒布,控制系統(tǒng)廠商具有了更加統(tǒng)一的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn);同時由于以太網(wǎng)和Internet及服務(wù)器模式的完善,自動化控制體系的信息化特性更加明顯。其發(fā)展過程中的多次技術(shù)革新,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)在電氣自動化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用開始逐步推進(jìn)。例如工業(yè)生產(chǎn)中,管理方面可以通過遠(yuǎn)程或者計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)操作的過程監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、故障分析和實(shí)時的監(jiān)管和操作等。因此,具有較高信息化水平的電氣自動化控制體系是未來發(fā)展的主要方向。
3 電氣自動化控制技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用
3.1 信號監(jiān)測與處理方面
電氣自動化技術(shù)可以運(yùn)用數(shù)字電路以及單片機(jī)等技術(shù)對生產(chǎn)中的信號采集單位的實(shí)時生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,從而對生產(chǎn)工程的生產(chǎn)狀況進(jìn)行判別。由于電氣自動化控制技術(shù)的優(yōu)越性,有效地避免了人工管理中的不確定性因素,不再以來于操作人員的技術(shù)水平和操作經(jīng)驗(yàn),生產(chǎn)中的安全可靠性得到極大提高。
3.2 高精度工程的精準(zhǔn)操作
由于電氣自動化技術(shù)系統(tǒng)的特點(diǎn),控制系統(tǒng)能夠高速處理各種實(shí)時數(shù)據(jù),且能夠在大量的數(shù)據(jù)環(huán)境中快速做出判斷和發(fā)出操作指令,這個過程由于對數(shù)據(jù)分析的針對性從而保證了操作指令和設(shè)備生產(chǎn)過程中生產(chǎn)動作的及時、準(zhǔn)確、有效性。相對于人工操作對操作人員的依賴性,電氣自動化控制技術(shù)的錯誤概率是非常低的,因而具有工業(yè)生產(chǎn)所預(yù)期的高效和穩(wěn)定性。同時由于電氣自動化控制體系的信息化特性,與多樣化的管控操作設(shè)備之間具有較高的兼容性和交互性,控制中心能夠及時收到監(jiān)控模塊的反饋信息,使自動化控制系統(tǒng)的高效性進(jìn)一步提高。
3.3 繁重和危險性環(huán)境下的操作
科學(xué)技術(shù)的不斷推動使工業(yè)生產(chǎn)所涉及的領(lǐng)域達(dá)到前所未有的范圍。因而在實(shí)際生產(chǎn)中,從原料到特殊的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)流程更加復(fù)雜和多樣化,而且對生產(chǎn)技術(shù)中的某些環(huán)節(jié)具有極高的技術(shù)參數(shù)要求,出現(xiàn)了大量不適宜人類進(jìn)行操作或者具有較高技術(shù)難度以及較危險環(huán)境的生產(chǎn)流程。而電氣自動化技術(shù)的出現(xiàn)則是這一類行業(yè)解決問題的關(guān)鍵。電氣自動化控制系統(tǒng)高效性、實(shí)時性和精準(zhǔn)化的特點(diǎn)使其能夠代替人工勞動力進(jìn)行特定環(huán)境下的操作,保證人員安全的同時也有效提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
3.4 具有系統(tǒng)保護(hù)作用
電氣自動化系統(tǒng)具有對操作人員所不能感知的內(nèi)部數(shù)據(jù)具有實(shí)時的監(jiān)測能力,因而對系統(tǒng)內(nèi)部的穩(wěn)定運(yùn)營可以具有保護(hù)能力。例如電路電流量、靜電值、電容放電異常等參數(shù)或異常,能夠技術(shù)處理反饋并采取相應(yīng)措施,因而電氣自動化控制技術(shù)對生產(chǎn)系統(tǒng)具有安全保護(hù)性。
4 結(jié)語
電氣自動化技術(shù)經(jīng)歷長期的技術(shù)探索發(fā)展革新,融合的不同時期的前沿技術(shù),時至今日已成為工業(yè)生產(chǎn)和其他相關(guān)行業(yè)中不可分離的一部分,是工業(yè)和現(xiàn)代化技術(shù)的關(guān)鍵所在。隨著相關(guān)行業(yè)進(jìn)步,電氣自動化控制技術(shù)將會更加完善。
【參考文獻(xiàn)】
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【關(guān)鍵詞】電氣控制;自動化;plc
【中圖分類號】P415.1+3 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672—5158(2012)08—0088-02
Plc主要為在工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用而設(shè)計(jì)的可編程邏輯控制系統(tǒng)。其存儲設(shè)備利用了可編程序以便能夠充分發(fā)揮內(nèi)部存儲功能,并有效實(shí)施控制、計(jì)算、操作、記錄等命令,同時利用模擬數(shù)字量的形式將存儲內(nèi)容組織輸出或者輸入對工業(yè)生產(chǎn)實(shí)施進(jìn)一步的操控。
一、電氣自動化與plc概念
(一)電氣自動化概念
電氣自動化研究的主要內(nèi)容包括有關(guān)電氣工程的系統(tǒng)運(yùn)作、自動化控制、電子科技、信息整理、試驗(yàn)研究、開發(fā)應(yīng)用以及計(jì)算機(jī)電子技術(shù)等。我國自從經(jīng)濟(jì)改革開放之后就對電氣自動化控制實(shí)施了更加系統(tǒng)的開發(fā)研究,逐漸開設(shè)了電氣自動化學(xué)習(xí)科目。新世紀(jì)的到來也帶動了電子技術(shù)、微電子電力科技的快速發(fā)展,并且令其形成了多元化的發(fā)展趨勢。特別是與當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)與嵌入式技術(shù)互相結(jié)合之后,我們周圍的各項(xiàng)領(lǐng)域已經(jīng)開始出現(xiàn)了電氣自動化控制技術(shù)。
(二)plc概念
可編程控制器屬于計(jì)算機(jī)大家族的成員之一,主要是以控制工業(yè)應(yīng)用情況為主要目標(biāo)的設(shè)計(jì)制作??删幊炭刂破髟谠缙陔A段被稱為可編程邏輯控制器。也可以簡單稱為plc,它的重要用途是替代繼電器完成邏輯性操控。伴隨著不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù),其在這方面發(fā)揮的作用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了邏輯操控的具體范圍。因此,這種類型的裝置稱為可編程控制器。為了防止與個人使用的計(jì)算機(jī)名稱出現(xiàn)混淆,因此可編程控制器又被稱之為plc。
二、plc基本工作原理及特點(diǎn)
(一)plc基本工作原理
1 采樣輸入階段。在采用輸入這個階段,plc憑借掃描的形式按照一定順序?qū)⑷枯斎霐?shù)據(jù)狀態(tài)組織讀入,并且在映像I/O區(qū)域?qū)⑺鼈兎湃雴卧獙ο笾?。采樣輸入工作完成之后,用戶轉(zhuǎn)入程序?qū)λ⑿码A段數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出與執(zhí)行。即便是這兩個階段的輸入數(shù)據(jù)狀態(tài)產(chǎn)生了變化,映像區(qū)域中對應(yīng)單元的數(shù)據(jù)情況也不會發(fā)生改變。假如脈沖信號進(jìn)行了輸入操作,這個脈沖信號具有的寬度需要超過掃描的操作周期,才能夠確保在任意狀態(tài)下輸入數(shù)據(jù)都被準(zhǔn)確讀入。2.執(zhí)行用戶程序的階段。在這個執(zhí)行用戶程序的階段,plc通常按照從上至下的順序?qū)Τ绦蛴脩粢来螌?shí)施掃描。對梯形圖進(jìn)行掃描操作時,總是掃描左邊梯形圖的各個觸點(diǎn)控制結(jié)構(gòu)線路,并且根據(jù)先左面后右面、先上面后下面的觸點(diǎn)控制結(jié)構(gòu)線路順序?qū)嵤┻壿嫵绦蛴?jì)算,之后按照邏輯計(jì)算的最后結(jié)果,在存儲RAM系統(tǒng)區(qū)域的邏輯線圈上刷新對應(yīng)位置的操作狀態(tài),或者是在映像區(qū)域I/O對應(yīng)位置的線圈上實(shí)施刷新,最終決定了該梯形圖具有的特殊指令是否可以執(zhí)行。3.刷新輸出新階段。掃描用戶決定結(jié)束程序以后,plc就會直接進(jìn)入刷新輸出階段。在這段時間內(nèi),CPU根據(jù)影響區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的數(shù)據(jù)情況對全部鎖存的輸出電路組織刷新,再通過電路具備的輸出驅(qū)動進(jìn)行對應(yīng)的外設(shè)。
(二)plc操作特點(diǎn)
反應(yīng)迅速,plc內(nèi)部控制定義輔助系統(tǒng)的繼電器代替了傳統(tǒng)機(jī)械的繼電設(shè)備,并且取消了具有連接作用的原始導(dǎo)線,進(jìn)一步建立了內(nèi)部之間的邏輯聯(lián)系,因此,這種繼電器類型的變位節(jié)點(diǎn)時間接近于零,對繼電器傳統(tǒng)系數(shù)返回?cái)?shù)值不需要進(jìn)行考慮。較強(qiáng)的可靠性能,這種控制體系具有的抵抗干擾的功能明顯超出了繼電器的傳統(tǒng)技術(shù),更加適合復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境。簡單化的操作,這種控制系統(tǒng)利用的指令比較簡單,通常使用了簡單直觀的程序充分適應(yīng)了操作人員缺乏專業(yè)水平的電氣技術(shù)。
三、電氣自動化控制中plc的應(yīng)用
(一)輔助系統(tǒng)采用順序控制
發(fā)電企業(yè)內(nèi)部控制輔助系統(tǒng)的程序大多是順序與開關(guān)量控制。伴隨著逐漸深入的經(jīng)濟(jì)改革以及國家提出的減排節(jié)能的要求,這些企業(yè)最后的管理目標(biāo)就是不斷降低能源耗損以及迅速提升經(jīng)營效益。因此,對該類型企業(yè)中輔助系統(tǒng)的自動化電氣控制水平提出了更加嚴(yán)格的要求。近些年來plc技術(shù)已經(jīng)成功替代了傳統(tǒng)輔助系統(tǒng)的繼電器,由于不斷進(jìn)步的科技促使在某個單獨(dú)控制程序能夠利用plc,同時利用通信信息模塊連接對生產(chǎn)操作實(shí)施協(xié)調(diào)。
(二)軟繼電器控制系統(tǒng)的應(yīng)用
近些年來plc使用了軟繼電器成功替代了大部分的實(shí)物元件,這樣有效提升了可靠功能,操作人員僅需要實(shí)施分合閘的簡單運(yùn)作,在整體運(yùn)行中系統(tǒng)就可以按照實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)情況獲得對應(yīng)的指示性信號,同時能在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下采用分閘自動操作,并且及時提供指示性信號。plc控制系統(tǒng)能夠有效對二次接線實(shí)施簡化處理,這個接線操作也不容易產(chǎn)生錯誤,并且不需要配置帶有閃光的專業(yè)電源,在符合程序要求的情況下僅實(shí)施接線的簡單操作就能夠達(dá)到既定要求,最終可以有效減輕操作人員的檢修維護(hù)工作。
(三)自動裝置的切換
為了增加供電具備的可靠性,自動電源備用裝置的投入應(yīng)用開始于很多年前,最初階段僅是手動操作或者是供回電自動線路操作,即便這個操作所需時間僅為幾秒,面對供電連續(xù)用戶提出的要求也不被允許,因此,為了有效提升供電操作的可靠性,備用plc自動電源投入裝備產(chǎn)生了,且能夠演變?yōu)楦鞣N運(yùn)行操作模式,因?yàn)檫@個控制體系擁有的數(shù)據(jù)信息判斷、邏輯處理能力,所以促使其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電源備用自投的運(yùn)作,同時還可以滿足系統(tǒng)操作的其他要求。
(四)泵類電機(jī)的閉環(huán)控制
啟動火電企業(yè)泵類的方式通常包括自動化啟動、手動機(jī)旁屏啟動以及手動現(xiàn)場啟動。泵在自動狀況下的開機(jī)時間一般通過順控plc模塊按照各泵操作積累的時間決定主要的備用泵。手動機(jī)旁屏的啟動方式則要對現(xiàn)場開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)以便實(shí)施啟閉泵操作,主要備用泵需根據(jù)人們比較操作時間決定各泵的啟動關(guān)閉情況。目前控制火電廠泵類操作包含常規(guī)與plc控制,通常來說常規(guī)回路僅被用為補(bǔ)充plc控制的操作,也是控制泵類安全的重要回路,即便是plc控制系統(tǒng)出現(xiàn)了故障也能確保泵類電機(jī)的使用。
四、電氣自動化中plc的發(fā)展
(一)加強(qiáng)了抵抗干擾的能力
假如處在比較惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中或者是具有非常強(qiáng)烈電磁干擾都會帶來plc操控系統(tǒng)計(jì)算錯誤,有效發(fā)現(xiàn)了某些生產(chǎn)過程的錯誤進(jìn)一步確保了生產(chǎn)的安全運(yùn)作,因此,提升plc操作系統(tǒng)的可靠性必定是將來主要的發(fā)展方向,一方面提升了抵抗干擾的能力另一方面增加了安裝使用的重視程度,盡可能降低負(fù)面產(chǎn)生的影響。
(二)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展應(yīng)用
雖然DCS控制技術(shù)在火電操作系統(tǒng)中的應(yīng)用日漸成熟可是卻呈現(xiàn)了比較緩慢的發(fā)展趨勢,plc的出現(xiàn)及發(fā)展能夠與其功能互相呼應(yīng),并且逐漸同化,同時出現(xiàn)的新操控系統(tǒng),不僅繼承了原系統(tǒng)的特點(diǎn)還推動了自動化技術(shù)的成功發(fā)展,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化的應(yīng)用。
五、結(jié)束語
為了能夠?qū)I(yè)生產(chǎn)中各種控制現(xiàn)場的需求進(jìn)行有效適應(yīng),plc自動化控制系統(tǒng)需要增加重要的產(chǎn)品設(shè)計(jì),規(guī)格也會日益豐富與齊全,并且會在電氣自動化發(fā)展中發(fā)揮更加重要的作用。
參考文獻(xiàn)
電氣工程 電氣安全論文 電氣專業(yè) 電氣設(shè)計(jì)論文 電氣培訓(xùn)總結(jié) 電氣控制論文 電氣預(yù)算 電氣施工總結(jié) 電氣調(diào)查報(bào)告 電氣專業(yè)論文 紀(jì)律教育問題 新時代教育價值觀