远动控制技术在电力系统自动化中的运用
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电力系统及其自动化(080802)Power System and its Automation学科门类:工学(08)一级学科:电气工程(0808)电力系统及其自动化学科属电气工程一级学科,主要研究电能的产生、变换、输送、分配的理论,电力系统的规划、运行规律,以及相应的测量、保护和控制技术。
我校电力系统及其自动化学科成立于1987年,经过多年的发展,已在电力系统运行分析与控制、地区电力系统自动化、电力系统故障诊断、电力电子与电力传动、电工理论与新技术等方面取得显著成果。
近年来,本学科正在主持国家杰出青年基金,已完成国家自然科学基金等国家级项目多项,发表高水平学术论文300余篇,出版专著10多部,获国家、省部级科技进步奖多项。
本学科科研条件良好,建有“电力系统动态模拟”和“电力系统健康诊断”两个实验室,拥有“电力系统自动化”和“电力电子与电气新技术”两个研究所。
一、培养要求本学科培养适应我国国民经济发展和社会主义建设需要的,德、智、体全面发展的电力系统及其自动化学科高级专门人才。
学位获得者应坚持四项基本原则,热爱祖国,品行端正;具有电力系统及其自动化方面坚实宽广的理论基础和系统深入的专门知识;具有独立从事本学科的科学研究或解决工程重大技术课题的能力,并在科学或专门技术上做出创造性的成果;能熟练掌握和运用计算机及先进的研究手段;至少掌握一门外国语,能熟练地阅读本专业的外文资料,具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力;毕业后可在高等学校、研究院(所)、企业或政府部门从事教学、科研或技术创新和管理工作。
二、主要研究方向1、电力系统运行与控制(Power System Operation and Control)2、地区电力系统自动化(Automation of Distribution Power Systems)3、电气设备故障诊断与信息处理(Fault Diagnosis and Information Processing for Electrical Equipments )4、新型交直流电气传动系统(Novel AC/DC Electrical Drive System)5、可再生能源发电系统(Renewable Energy Conversion System)三、学分要求博士生课程总学分为18个学分,其中学位课程为12个学分,非学位课程为6学分。
远动控制技术在电力系统自动化中的应用作者:陈少中来源:《城市建设理论研究》2013年第18期摘要:目前, 运动控制新技术已经逐渐发展成熟。
通过分析远动控制技术,结合电力系统远动控制的遥测、遥信、遥控和遥调功能,阐述了远动控制技术在电力系统自动化中的应用。
关键词:远动控制技术;电力系统自动化;应用中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:前言电力系统自动化主要包括生产过程中的自动检测、自动调节和控制功能,另外系统和元件中的自动安全保护功能与网络信息中的自动传输也是其重要组成部分。
为了实现电力系统真正的自动化,计算机技术、通信技术和远动控制技术必不可少,通过远动控制技术来实现。
因此,远动控制技术在加快电力系统自动化的进程中起着至关重要的作用。
远动控制技术基本原理电力系统远动控制技术实现的功能主要是四遥功能,分别是遥测(YC)和遥信(YX)、遥控(YK)和遥调(YT)四方面的功能,遥测与遥信是远动设置RTU 将采集的厂站运行参数和状态按规约上传送给调度中心,遥控和遥调则是调度中心发给远动设置RTU的改变运行状态和调整设备运行参数的命令。
远动控制在电力系统中主要运用的是数据采集术、信道编码技术和通信传输技术3 部分,其原理如图1 所示二、数据采集技术在电力系统自动化中的应用变送器技术、 A/D 技术在远动系统的数据采集技术上起着主要的作用,远动设置RTU 通过遥测与遥信等功能分别将采集厂站的运行参数和运行状态。
远动系统处理的信号大多是0~5V 的TTL的电平信号,但是电力系统实际处理的是大功率的参数,则需要变动期对大功率参数进行处理,转为RTU 能处理的电平信号。
遥信信息的编码和遥测信息的采集任务要靠A/D 技术实现,其原理是模拟量借由模数转换器(A/D)转换成二进制的数字量,完成模拟信号向数字信号的转换。
遥信采集的主要是各种设备的状态,包括某一时刻开关的状态、断路器与隔离刀闸的位置,各节点的电压,电流的模拟量,继电保护、自动装置的运行状态等信息。
PLC技术在电气工程中的应用摘要:本文研究了PLC(可编程逻辑控制器)技术在电气工程中的应用。
通过对PLC技术的概述和发展历程的分析,展示了PLC在工业自动化、电力系统和建筑自动化中的应用。
同时,探讨了PLC技术的优势和未来发展趋势,包括网络化、智能化和集成化。
关键词:PLC技术;电气工程;工业自动化引言:随着科技的不断进步和社会的不断发展,PLC技术在电气工程中的应用越来越广泛。
PLC作为一种可编程控制器,具有高稳定性、强可靠性和良好的可扩展性,成为电气工程领域的重要技术。
本文旨在研究PLC技术的应用领域和优势,并探讨其未来的发展趋势。
一、PLC技术概述1.1PLC的定义及特点PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门设计用于实现工业自动化控制的电子设备。
其主要特点包括可编程性、可扩展性和高稳定性。
PLC通过编程控制,可以根据输入信号和预设的逻辑条件,实现对输出设备的精确控制。
与传统的继电器控制系统相比,PLC具有编程灵活、控制精确、可靠性强等优势。
PLC系统通常由中央处理器、输入输出模块、存储器和通信模块等组成,可以适应不同的控制需求,并能实现与其他设备的数据交互。
1.2PLC的发展历程PLC技术的发展可以追溯到上世纪60年代,当时美国的汽车工业提出了对传统继电器控制系统的改进需求。
1968年,著名的工业自动化公司施耐德(Schneider)推出了世界上第一台PLC产品。
之后,PLC技术以其高效、灵活、可靠的特点在工业控制领域迅速发展。
随着计算机技术的进步,PLC逐渐实现了更加强大的功能和更高的性能。
现代PLC已经成为工业自动化控制领域的核心设备,广泛应用于制造业、电力系统、建筑自动化等领域。
1.3PLC的分类根据不同的应用需求和功能特点,PLC可以分为多种不同类型。
常用的PLC分类方式包括:按规模划分、按功能划分和按架构划分。
按规模划分主要分为小型PLC、中型PLC和大型PLC。
小型PLC多用于小规模自动化系统,中型PLC适用于中等规模的工业控制系统,而大型PLC一般用于大型工业设备和复杂控制系统。
电力系统调度自动化远动控制原理及控制技术分析摘要随着社会经济的不断发展,电力行业也在不断地进行创新、改革,其中的调度自动化远动控制技术也在进行迅速的更新。
电力系统的调度自动化控制技术因其安全性高、处理问题效率高的特点被得以大力的推广和广泛的应用。
关键词电力系统;调度自动化;远动控制技术;应用前言电力系统中的调度自动化以及远动技术已经成为整个电力行业发展的核心。
调度自动化以及远动技术不仅能有效提升电力系统的智能化和交互性,还对整个电力行业的可持续发展起着推动的作用。
调度自动化以及远动技术是密不可分的,接下来一起对电力系统调度自动化以及远动控制技术的要点进行详细的研究。
1 电力系统对调度自动化以及远动技术控制的要求电力系统是电网,发电厂,和使用者的组合体。
电力系统能将一次性的能源转化为电能,然后再输送给每个用户。
电网是电力系统中最重要的部分,它分为配电网和输电网,其发电过程就是通过发电厂将一次性的能源转变为电能,继而通过电网把这些电能分配到每个用户的用电设备中[1]。
电力行业中的重点工作就是实现供电的可靠性、安全性,和对电能波形、电压、频率等质量的保证,在提高电力系统电能质量的同时满足用户的用电要求。
2 对电力系统远动技术控制的相关研究电力系统中的遥信、遥调、遥控、遥测属于远动控制技术,同时它又被称为“四摇”。
2.1 对调度自动化以及远动技术控制的说明远动技术控制主要包括四个部分:控制端、调动端、执行终端变电站和发电站。
而且这四个部分是按一定的顺利进行工作的,因此这四个部分对电力系统的参数和控制都能得到很好的实现。
其中发电站和终端变电站的参数都是通过远动控制技术实现采集,并完善调度的工作。
远动技术的控制端将分析和判断形成指令后再将设备操作和参数调整的命令发送给变电站和发电厂,最终完成测控任务。
电力系统中远动技术控制功能中的“遥信”是将通信技术监视到的设备信息转化为数字符号;而“遥测”则属于一种远程检测技术,它主要是利用通信技术对测量值进行传送;“遥调”是应用通信技术将两个确定状态信息的设备实现运行的控制;“遥控”则是利用先进的通信技术改变设备运行状态的技术[2]。
PLC在电气自动化系统中的应用PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是一种专用于工业自动化领域中的数字计算机,广泛应用于各种电气自动化系统中。
下面将介绍PLC在电气自动化系统中的应用。
1. 工厂自动化PLC作为电气自动化控制系统的核心,广泛应用于工厂自动化中。
通过PLC可以实现对工厂生产线的控制与监控,包括各种设备的运行状态、输送带的控制、机械手的运动、传感器的监测等。
PLC可以根据预设的程序自动控制生产线的各个环节,提高生产效率,降低人为操作的错误。
2. 环境监测PLC在环境监测领域也有广泛应用。
通过各种传感器的配合,PLC可以实时监测环境参数,例如温度、湿度、气压等。
当环境参数超出预设范围时,PLC可以采取相应的控制措施,例如控制空调调节温度,或者触发报警系统。
3. 流程控制PLC在各种流程控制领域也有着重要应用。
化工过程中的流程控制,PLC可以根据预设程序控制各个设备的操作,确保生产过程的连续性和稳定性。
在水处理系统中,PLC可以监测水质参数,并根据预设的处理程序控制各个设备的运行,实现水质的净化和处理。
4. 动力控制PLC在动力控制中的应用也很广泛。
在电力系统中,PLC可以实现对发电机组的自动控制和监测,保证电力系统的稳定运行。
在交通信号灯控制中,PLC可以根据交通流量和信号灯状态的实时变化,实现对交通信号灯的自动控制,提高交通运输效率。
5. 机械控制PLC在机械控制领域也有着重要应用。
通过与传感器和执行器的配合,PLC可以实现对各种机械运动的自动控制。
自动升降机的控制、机械手的运动控制等。
PLC可以根据预设的程序,精确控制机械的位置和速度,实现高效的机械运动。
PLC在电气自动化系统中的应用广泛,包括工厂自动化、环境监测、流程控制、动力控制、机械控制等方面。
通过PLC的应用,可以实现自动化控制、提高生产效率、降低成本,并提供更可靠和稳定的控制方式。
浅谈电力系统中的电气自动化【摘要】本文作者结合工作经验,针对全控型电力电子开关、变换器电路、交流调速控制、通用变频器、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展几方面论述了电气自动化在电力系统中的应用。
【关键词】电气自动化,变换器系统电气自动化专业在我国最早开设于5o年代,名称为工业企业电气自动化。
虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。
据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。
新名称为电气二程及其自动化或自动化。
随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。
而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。
它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。
1.全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管50年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。
它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。
随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件——gtr、gto、p-moseft等。
这是第二代电力电子器件。
由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。
gtr的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。
gt0是一种用门极可关断的高压器件,它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5v,开通di/dt和关断dv/dt 也是限制gto推广运用的另一原因,前者约为500a/us,后者约为500v/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。
由于gtr、gt0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的m0s结构电力半导体器件的一切。
远动控制技术在电力系统自动化中的运用作者:张亚松来源:《中小企业管理与科技·中旬刊》2018年第06期【摘要】第二次工业革命中,最让人印象深刻的就是使电能成为动力能源,“电力”应运而生。
改革开放以后,国内的经济日新月异,我国的电力系统发展亦是十分迅速。
如今电力系统与计算机相结合,使得电力系统自动化成为当下的热门。
随着经济的不断发展,我国的电力系统自动化水平也愈来愈高,电力系统更可以称之为我国的经济核心。
电力系统自动化对整个电力行业的发展都有着非常重大的影响,其中远动控制技术在很多领域都有应用。
【Abstract】 In the second industrial revolution, the most impressive thing was to make electricity become a power source, the "electric power" came into being. After the reform and opening up, the domestic economy is changing rapidly, and the development of our power system is also very rapid. Nowadays, the combination of power system and computer makes the power system automation become a popular word. With the continuous development of the economy,the level of power system automation in China is also higher and higher, The power system can be called the core of our economy. Power system automation has a very important impact on the development of the entire power industry, among which, the remote control technology is applied in many fields.【关键词】运动控制技术;电力系统;自动化;应用【Keywords】 remote control technology; power system; automation; application【中图分类号】TM764.2 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2018)06-0134-021 引言社会的发展提高了国民的生活需求,“电力”已经是生活中不可或缺的一部分。
为了让电力系统的运行更加安全可靠,电力系统也一直在发展,融入了很多智能化技术,将计算机技术、通信技术与电力系统的调度相结合,对电力系统进行远动控制。
2 远动控制技术的意义与原理电力系统的构成包括电能的产生、输出、变电、配送和用户的使用,电力系统中有两种设备:一次设备、二次设备。
一次设备包括开关、变压器、发电机和输电线路,对于这些设备都需要进行高度控制,保证它们的稳定性、安全性和可靠性,同时也为电力生产节省了成本。
二次设备就是电网调度部门的计算机控制系统,由电力系统的通信装置、变电站的智能控制系统、保护设备、(水、火、风能、核能)电厂和测控设备组成。
计算机技术、通信技术、远动控制技术是电力系统自动化运行的三大主要技术,具有传输、控制、自动安全保护、自动调节与检测的功能,为电网的可靠供电提供了力量。
而电力系统自动化中的远动控制技术主要有两大功能,一能为电能消耗、电能的发展趋势、电能的质量与负荷情况提供充分的分析资源;二能准确判断出发生故障的部位,从而为保护装置动作提供可靠的信息。
远动控制技术为电力系统调度的高度自动化控制提供了支柱,由此可见,远动控制技术在电力系统自动化中的地位举足轻重[1]。
遥测、遥信、遥控、遥调是电力系统远动控制的四大功能,这也是电力系统中融入远动控制技术的原因。
遥测是对电厂和变电站的安全运行进行检测,遥信是获取发电厂与变电站提供的运行数据,遥控是对已经获取的信息进行监控、分析和判断,遥调是对系统发出的指令进行调整,完善数据。
这些功能为电力系统的正常运行提供了准确的信息,保证了运行的安全性、用户用电的可靠性,整个生产能源的经济性。
电厂、变电站、测控设备之间的连接枢纽是远动控制技术,远动信息的产生、传送、接受是远动控制的主要流程,这也是它作为信息传递桥梁的原因。
远动控制技术的组成:集中控制、集中监视。
首先是监视,主要目的在于监控电力系统的运行过程是否安全可行,当电力系统运行过程中出现故障或者危险,必须对故障问题采取及时、有效的方法,为电力系统的正常运行提供强有力的保证。
然后是控制,主要目的是以人机交互的方式达到遥调与遥控的目的。
电力系统的正常运行需要的财力、物力、人力投资非常大,控制模块在电力系统能够正常运行的前提下,既要保证其工作质量与效率,还要减少运行的成本,将资源利用率提高[2]。
3 远动控制技术在电力系统自动化中的运用远动控制技术所包含的范围甚广,在电力系统自动化中运用最多的就是数据采集技术、信道编译码技术与通信传输技术。
整个控制过程中,几种技术相融合,相辅相成,实现了电力系统的远动控制,保证了电力系统运行的安全性、可靠性[3]。
3.1 数据采集技术应用数据采集技术就是常见的变送器技术与A/D转换技术,是一种通过交流采样技术对电网调度整个过程中产生的遥测信息进行收集的技术,其能够一边实行遥测编码,一边采集到所需要的信息。
电流与电压的信息,是从电压互感器或者电流互感器中产生,大多运用的是TTL 电平信号,范围在0~5V之间。
以传感器为媒介,传播到各家各户。
众所周知,在电力系统运行中设备的电压都很高,功率较大,这时候就需要变送器。
将电压高、功率大的设备运行需要的数据进行同等转换,让远动控制装备能够检测、采集到信息。
但是在这其中,需要处理掉滤波放大环节,淘汰掉19次以上的高次谐波,同步采集处理后的信息,获取与信号源处于同一频道的信息。
通过A/D转换技术,将电流电压中的模拟信号转换为数字信号,将YC信息通过光电隔离装置进行采集,YX信息进行编码,最后将数字信息传输至STD工控机或者单片机中处理,这便是这个数据采集技术的应用过程。
该技术为电力系统的正常运行收集了更加精确的数据信息,确保运行的科学性、安全性。
3.2 信道编译码技术应用远动控制中所需的数据信息很多,需要相互转换为同步调的信息,在转换过程中,会受到很多的干扰,这就需要信道编码技术,比如信道的编码、译码与信息的传输协议等。
数据采集技术收集到了准确的数据信息,需要传输到电力系统的调度中心进行分析、判断,进行使用。
信息在传输过程中或多或少也会受到外界干扰,为了减少其他信号的干扰,需要通过编码与译码的方式,为信息通道加上一层保护膜,将干扰影响降到最低。
信道编译码的种类繁多,线性分组编译码是电力系统远动控制技术中运动较多的,可以使传输的信息保持正确,利于信息的分析;其次是循环编译码,因为循环编译码不容易受到其他信号的干扰,而且循环码有个特点,循环码中的任意一个码移位,对其他码都没有影响,码字还是不变的,当然,零码这种特殊情况除外。
在电力系统远动控制中,信息形式千变万化,也需要一些规定来制约。
电厂、变电站、调度中心之间的数据传输,在信道编译码之前,就要先建立统一的通信方式和数据格式,当下,我国电力系统中的主要数据格式与通信方式是循环式数据传送,主要构成单位是帧结构。
3.3 通信传输技术应用远动控制技术中最为关键的就是信息的传输,就我国目前的电力系统运行来看,信息传输中应用最广泛的就是通信传输技术。
我国目前有卫星监控、光缆传播,加上载波与微波,构成庞大的电力通信网。
光纤技术发展越来越快,越来越好,不仅可以节省制造成本,还可以提高传输的安全性、可靠性,地位也越来越高,已经在逐渐取代传统的微波传输技术,以后就是电流系统自动化远动控制技术的主要通信方式了。
载波也是当前使用率最高的两大传输方式之一。
需要传输的信息在信号发射端通过信道编译码,转换成电平信号,再利用电力系统中的高频谐波信号,将其看作载波信号,调制技术将电平信号转换成模拟信号,通过电流、电压等常见形式,以电流线为载体,进行通信传输。
信号接收端会获取到信号,却不能直接使用,需要将接收到的模拟信号转换为数字信号,这时就需要解调。
调制与解调在电力系统运行中关系重大,不可或缺,是实现远动控制的技术支撑,所以,调制技术与解调技术是通信传输中最主要的传输技术[4]。
4 结语现在电力系统的规模发展得越来越大,自动化在生活中运用得越来越广泛。
计算机技术与通信技术也在不停创新,远动控制技术也受到了高度重视。
但是远动控制技术的发展不仅于此,还有更多的发展空间。
自动化技术与远动控制的关系可以更加紧密,远动控制技术可以通过科学的方法进行进一步完善。
远动控制技术的发展需要科技的推动,需要更多创新,需要更完善的自动化管理体系。
【参考文献】【1】王锐.电力系统自动化技术应用与发展[J].科技创新导报,2017(31):7-8.【2】沈铭福.探讨电力系统运行控制目标及其控制自动化[J].通讯世界,2017(10):173-174.【3】马文轩.远动控制技术在电力系统自动化中的应用[J].电子技术与软件工程,2017(10):141.【4】解晓斌.试论远动控制在电力系统自动化中的有效运用[J].山东工业技术,2016(11):196.。