微机化远动系统与计算机网络,论计算机与电力系统自动化的有机结合
摘要:當今的社會是一個信息化快速發展的時代,計算機技術使人們的生活發生了巨大變化,幾乎每一個領域中都會利用到計算機技術,電力系統自動化也不例外。計算機與電力系統自動化技術的發展起到了巨大的推動作用,可以說只要進行高效的有機結合,有計算機的發展就必須有電力系統自動化的發展。
關鍵詞:電力系統自動化技術;計算機;結合
中圖分類號: F407 文獻標識碼: A
引言
電力行業是我國國民經濟的大動脈,肩負著落實國家能源政策、優化能源資源配置、滿足經濟社會快速增長對電力需求的責任。而電力系統一旦出現問題能夠引發大面積停電等嚴重故障,將會對我國的國民經濟造成重大損失,給社會帶來嚴重的負面影響。電力系統自動化的發展有助于電力行業的穩步快速發展,而電力系統自動化又離不開計算機技術的發展。計算機與電子系統自動化的有機結合為電力系統實時處理、安全可靠、靈活穩定、信息管理、可控制提供了保證。
一、電力系統自動化概述
1、電網調度自動化
在電力系統自動化中,電網調度自動化是其關鍵組成部分。目前,我國電網調度自動化可以分為國家電網調度、大區電網調度、省級電網調度、地區電網調度、縣級電網調度五級。各級電網調度與計算機技術的發展及應用是密不可分的。電網調度自動化設備主要包括電網調度控制的計算機網絡、服務器、打印設備、顯示器、工作站及變電站終端設備、發電廠等,這些設備通過計算機系統進行整合和連接,通過電力系統的專用網絡來控制和測量電網調度運行的情況。在電力系統的調度運行中,對電力系統的運行狀態進行估計,預測電力負荷情況,實時收集、分析電網調度的數據,對電網運行狀態進行監控,保證電網的正常運行和用戶的用電需求。同時,計算機技術的運用,提高了電網調度運行的效率,不斷完善電網調度運行的自動化系統。
在電網的五級分類中,縣級電網自動化調度的級別最低,高端設備的使用情況較少,一般使用普通商用PC機作為工作站或服務器。地區級電網比縣級電網調度功能大,但不能與省級電網相比,只為某個城市進行電網調度。國家級的電網調度需要通過計算機系統對供電站內的配電網和變電站進行實時監控,以保證供電安全。
2、發電廠自動化
不論是火電、水電、核電或者其它發電方式,都是通過某種動力機械驅動發電機發電,其自動化系統有很多相同點也有不同點。火電廠自動化一般具有自動檢測、自動保護、順序控制、連續控制、管理和信息處理等功能;水電廠自動化可自動地對水電廠進行監視、控制、調節和管理,確定電站機組運行臺數、運行機組的組合和機組間負荷分配。核電自動化系統功能包括發電機組開停順序控制、勵磁控制、調速控制、穩定見識控制等。
3、變電站自動化
變電站和輸配電線路使用戶使用發電廠的電成為了可能,對變電站運行情況的實時監控和信息及時收集成為了變電站自動化的基本要求。其自動化包括對變電站的遠程監控、遠動和繼電保護微機化,電壓、無功綜合控制子系統,電力系統的低頻減負荷控制,備用電源自投控制,變電站綜合自動化系統的通信,同時大力推廣無人值班變電站。無人值班變電站包括:變電站的遠動,繼電保護、遠方開關操作、自動測量、故障和事故自動記錄以及運行參數自動打印等功能。
4、信息傳輸自動化
電力系統信息自動化傳輸簡稱遠動系統,其功能是實現調度中心和發電廠變電站間的實時信息傳輸。隨著全國電力系統聯網工程的逐步實施,電力市場的啟動等,使電力系統調度運行所需的信息不但數量巨大,傳輸路徑交叉、復雜。更要求高實時性和高可靠性。為此,其信息傳輸方式已從過去的點對點,點對多點等遠動鏈路結構發展為今天的數據網絡通信。
二、計算機技術在電力系統中的應用分析
1、計算機網絡拓撲結構
計算機網絡的拓撲結構主要有總線網、樹形網、星型網和環形網。以太網就是總線型網絡的一個典型。智能電網是電力系統自動化的基礎,高效、靈活、穩定、安全的拓撲結構為智能電網安全運行和高質量供電提供了保障,同時又降低了電能生產和電能傳輸費用,提高電網整體效益,應對智能電網突發事件。電力系統在聯網與信息傳輸方面有得天獨厚的條件,通過計算機聯網網絡化的設備將實現系統遠程可操作性和可維護性,實現變電站與上級調度或集控中心的通信任務,最終實現全電網的綜合自動化。變電站自動化系統中的智能電子設備與以太網鏈接的關鍵是將嵌入式以太網芯片集成在變電站間隔層IED的CPU處理的模板或者通信處理模板上,嵌入式以太網的應用成為變電站通信網絡化的關鍵,不僅達到更大范圍的資源共享,而且能提高變電站的通信水平。
2、智能電網技術
計算機在電力系統自動化技術的應用的一個最重要的特征便是實現電力系統工作的自動化和智能化。智能電網技術就是兩者結合后最重要的產物,智能電網技術能夠針對電網系統全局進行智能控制,這種全局的控制,涵蓋了電網系統中的電力生產,電力輸送,電力變壓以及電力的配送和最終用戶等全過程的所有環節。在這個過程中,計算機與電網系統自動化技術的結合可以說是無所不在,像電網系統中較為常見的一系列操作,比如電網的穩定控制系統、自動化調控系統以及變電站的自動化系統等等,無疑都是電網系統自動化技術基于計算機而實現的。現階段,我國正在大力的建設和普及數字化電網,而數字化電網最重要的特征便是智能化,從一定程度上來講,我國積極建設和普及的數字化電網其實就是如何更加合理的將計算機與電網系統自動化技術更為緊密的結合在一起的過程。
計算機技術是智能電網建設過程中無法逃避的一個關鍵性的技術,其實現需要依托于成熟的計算機技術,其中較為典型的計算機技術主要包括智能電網通信技術,這種關鍵計算機技術需要首先進行網絡通信技術的建設和應用,以便實現雙向性和實時性,可靠性的網絡通信。
3、多媒體技術
多媒體技術在電力系統的應用主要包括語音方面的語音報警、電話語音報警及事故查詢、簡單語音控制、動畫技術在實時畫面中的應用、測試或者計算結果的可視化、與工業電視系統聯網、電廠操作員培訓仿真、與大屏幕投影顯示系統接口、視頻信息的傳輸、電視攝像云臺的控制等。多媒體技術為運行值班人員提供大量的后背支持手段,能將圖、文、聲、像等信息進行實時處理、演示、儲存、傳送的計算機技術稱為多媒體技術。
4、實時數據庫
數據庫技術是一項計算機數據管理技術,實時數據庫理論是建立在關系數據庫的基礎上,研究實時事務、實時并發控制和實時任務調度的。實時數據庫的主要目標是使盡量多的事務在規定時間內完成,比如公平地分配系統資源使所有的事物都得到執行。隨著電力行業裝機容量的擴大,很多電力系統都加大了實時數據庫技術的應用力度,提高了系統的整體性能和指標,在數據處理容量、數據處理速度、數據存儲能力、數據發布等方面效果顯著。
5、實時數據庫
數據庫技術是一項計算機數據管理技術,實時數據庫理論是建立在關系數據庫的基礎上,研究實時事務、實時并發控制和實時任務調度的。實時數據庫的主要目標是使盡量多的事務在規定時間內完成,比如公平地分配系統資源使所有的事物都得到執行。隨著電力行業裝機容量的擴大,很多電力系統都加大了實時數據庫技術的應用力度,提高了系統的整體性能和指標,在數據處理容量、數據處理速度、數據存儲能力、數據發布等方面效果顯著。
結束語
計算機與電力系統自動化技術的結合是時代發展的必然趨勢。隨著計算機技術的不斷發展和成熟,將其有機的應用于電力系統中去,與自動化技術相結合,能夠極大的提升電力系統的工作效率,提升電力系統運行的穩定性。計算機發展歷程中的每一次變革,都必將對人類社會和生活產生巨大的影響。
參考文獻
[1]曹越.計算機技術在電力系統自動化中的應用[J].廣東科技.2010年.
[2]張宇漢,劉文章,張欣然.淺談計算機與電力自動化系統的融合及未來發展方向[J].電源技術應用.2013年.
總結
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