智能配電裝置在電氣自動(dòng)化系統中的應用
智能配電裝置是采用先進(jìn)的計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子控制技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò )通信等技術(shù)設計制造，具有運行狀態(tài)和電量參數自動(dòng)檢測、自動(dòng)控制和自動(dòng)故障應急處理能力、并具有網(wǎng)絡(luò )通信能力的高性能、高可靠性的低壓配電裝置。下面小編為各位同學(xué)準備好了關(guān)于智能配電裝置在電氣自動(dòng)化系統中的應用的論文。
摘 要：本文探討了智能配電裝置能夠得到發(fā)展的原因，包括智能配電裝置的優(yōu)點(diǎn)和電氣自動(dòng)化系統的發(fā)展趨勢。并且深入地研究了智能配電裝置在電氣自動(dòng)化系統(ECS)中的實(shí)際應用及效果。
關(guān)鍵詞：智能配電裝置 電氣自動(dòng)化系統 應用
隨著(zhù)發(fā)電機組向大容量、高參數方向的發(fā)展，電氣控制系統(ECS)的自動(dòng)化水平愈顯重要。配電系統的性能在很大程度上保證了電網(wǎng)的正常運行、工業(yè)企業(yè)的連續供電及各種傳動(dòng)裝置的可靠工作。隨著(zhù)計算機與通信技術(shù)的飛速發(fā)展，配電系統的構成己經(jīng)從開(kāi)始的模擬元件發(fā)展到今天的數字化、自動(dòng)化、智能化控制單位，配電系統本身也發(fā)展成為智能裝置組成的系統。這種智能化的配電裝置實(shí)現了信息的采集、處理、就地控制、信息的傳送與管理、系統的協(xié)調與優(yōu)化的功能。
一、智能配電裝置能夠發(fā)展的原因
本文認為智能配電裝置之所以能夠在ECS中取得好的應用效果，這與其自身優(yōu)勢和電氣自動(dòng)化系統的發(fā)展趨勢是密切相連的。
(一)智能配電裝置的優(yōu)點(diǎn)
1.自動(dòng)化程度高。用計算機實(shí)現集中控制，使信息在計算機與設備間可以雙向傳輸。
2.安全性高。系統的操作只須通過(guò)鍵盤(pán)來(lái)改變設置，減少由于現場(chǎng)操作的不安全因素，也可對潛在事故進(jìn)行預報警并及時(shí)處理。
3.工作效率高維護費用少。系統可集中將所需各設備的參數以報表與圖形的形式進(jìn)行顯示和打印。由于現場(chǎng)控制設備具有自診斷與故障處理能力，并通過(guò)數字通信將相關(guān)的診斷維護信息送往控制室，以便早期分析故障原因，并快速排除，縮短了停工時(shí)間，同時(shí)由于系統結構簡(jiǎn)化、連線(xiàn)簡(jiǎn)單而減少了維護工作量。
4.可靠性、準確性提高。由于現場(chǎng)設備的數字化，系統從根本上提高了測量和控制的精度。同時(shí)由于系統的結構簡(jiǎn)化，設備和連線(xiàn)減少，提高了系統工作的可靠性。
5.元件的數量減少。由于系統中分散在現場(chǎng)的智能(數字化)設備能直接執行多種傳感控制、報警和計算功能，因而可減少變送器、調節單元及計算單元等。
6.所有系統元件都能十分方便地預實(shí)驗，從而縮短調試和投運時(shí)間。
(二)ECS的發(fā)展趨勢
在常用的電氣綜合自動(dòng)化系統拓撲結構中，現場(chǎng)總線(xiàn)結構以明顯的優(yōu)勢成為了目前最具發(fā)展前途的方式�，F場(chǎng)總線(xiàn)結構中智能設備就地安裝，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )與主機相連，可以節約大量控制電纜，還能減少很多變送器、隔離設備和機柜。另外，系統中各裝置的功能相對獨立，裝置之間僅通過(guò)網(wǎng)絡(luò )連接，網(wǎng)絡(luò )組態(tài)靈活，使整個(gè)系統的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應的元件，不會(huì )導致系統癱瘓�，F場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)和智能化設備是電氣綜合自動(dòng)化系統的核心，智能化設備的選擇與可靠故障判別是保證系統安全穩定運行的關(guān)鍵。
正是由于智能配電裝置具有的這些優(yōu)點(diǎn)和ECS的智能化發(fā)展趨勢，才導致了智能配電裝置能夠發(fā)展。
二、智能配電裝置在電氣自動(dòng)化系統(ECS)中的實(shí)際應用及效果
本文認為智能配電裝置在電氣自動(dòng)化系統(ECS)中的實(shí)際應用及效果包括以下4個(gè)大的方面：
(一)帶來(lái)了自動(dòng)計量管理增強了ESC的實(shí)時(shí)監測
自動(dòng)計量管理能緩和需求增長(cháng)和減少竊電。智能儀表裝在家庭或商業(yè)區，通過(guò)用智能儀表收集不同時(shí)間的電力消費數據，幫助實(shí)現分時(shí)計價(jià)，鼓勵消費者在高峰時(shí)間少用電能。分時(shí)電價(jià)受到各國政府的歡迎，因為它有助于減少高峰需求增長(cháng)，推遲配電網(wǎng)絡(luò )改造，保持電價(jià)穩定。另外，安裝在配電網(wǎng)絡(luò )上的智能儀表也能幫助供電企業(yè)確定竊電位置，從而減少企業(yè)損失。通過(guò)鼓勵避峰消費，還能幫助平衡配電網(wǎng)絡(luò )負載。
(二)資產(chǎn)的遠程監視與控制提高了ESC服務(wù)水平
資產(chǎn)的遠程監視與控制能夠延長(cháng)關(guān)鍵配電網(wǎng)絡(luò )資產(chǎn)壽命和通過(guò)故障預測改善客戶(hù)服務(wù)。傳統的遙測網(wǎng)依賴(lài)于點(diǎn)對點(diǎn)的通信系統，設置在配電網(wǎng)絡(luò )的故障指示器和開(kāi)關(guān)連接到中央控制室，為了發(fā)送和接收信息，每個(gè)設備需要建立專(zhuān)門(mén)的通道許多設備完全不連接，大量的計量設備由現場(chǎng)工作人員人工讀取，配電網(wǎng)絡(luò )管理基于受限和時(shí)延的信息。設備投資基于年限和設備人工檢查，運行人員通常在用戶(hù)投訴時(shí)才發(fā)現故障。
智能配電網(wǎng)的遙測提供更實(shí)時(shí)的狀態(tài)檢測，它廢除了點(diǎn)對點(diǎn)的通信而支持標準的分組網(wǎng)絡(luò )。簡(jiǎn)單的故障指示器被先進(jìn)的狀態(tài)傳感器替代，能提供詳細的設備狀態(tài)信息，幫助運行人員確定設備何時(shí)將出現故障。智能配電網(wǎng)絡(luò )不僅提供數據預測和幫助防止故障，而且也提供事故追憶。能夠使控制中心準確地向故障所處位置派遣工程師。遠程傳感器能夠監測配電網(wǎng)絡(luò )運行和配電網(wǎng)絡(luò )容量是否一致，當元件開(kāi)始超出優(yōu)化范圍時(shí)可及時(shí)給運行人員警示。傳感器能在配電網(wǎng)絡(luò )開(kāi)始發(fā)生局部故障時(shí)探測發(fā)現問(wèn)題，
(三)基于IP的SCADA與無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)提高了ESC的運作效率
配電網(wǎng)的數據采集及監控(SCADA)對象來(lái)自廣大地域的配電線(xiàn)路、一次設備以及配電終端，它們大多運行在溫度變化劇烈、環(huán)境污染、電磁干擾、存在外力破壞可能性的惡劣環(huán)境中，因此要求它們及連接它們的通信系統具有很高的可靠性。利用基于IP的SCADA，能削減通信成本，并提供一個(gè)健壯的、容錯的體系結構，容易大規�？缤ㄐ啪W(wǎng)絡(luò )支持傳感器、智能儀表和遠程個(gè)人數字助理(PDA,PersonalDigitalAssistant)的使用,超越原有通信基礎設施的限制�；贗P的SCADA以標準互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議替代成本密集的專(zhuān)用SCADA系統。這種變化將從依賴(lài)設備生產(chǎn)廠(chǎng)商的私人通信協(xié)議中解放出來(lái)(轉換時(shí)可保留現有設備)，并提供更高的通信網(wǎng)絡(luò )容錯。
無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)不僅作為基于IP的SCADA系統的一部分得到蓬勃發(fā)展，同時(shí),裝備PDA和數字地圖的工作組隨時(shí)掌握由中央控制中心傳來(lái)的信息，便于實(shí)現移動(dòng)作業(yè)管理，有助于提高維護、修理速度和正確性,改善客戶(hù)服務(wù)和樹(shù)立企業(yè)良好形象。
(四)提高了ESC的元件壽命、網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化運行效率
先進(jìn)的配電網(wǎng)絡(luò )裝置在提高ESC元件壽命分析、ESC優(yōu)化和ESC運行分析3個(gè)方面都有非常大的作用。
1.ESC元件壽命
有助于確定ESC元件何時(shí)被更新和當它們發(fā)生故障時(shí)如何維護。ESC元件(如變壓器絕緣)伴隨使用惡化，因相似的設備以相似的形式發(fā)生故障，通過(guò)數據挖掘，它們的壽命能基于歷史使用模式進(jìn)行分析,實(shí)現狀態(tài)評估。
2.ESC網(wǎng)絡(luò )設計優(yōu)化
能降低ESC網(wǎng)絡(luò )的運行成本和減少資金支出。沒(méi)有來(lái)自智能ESC的詳細信息，供電企業(yè)必須通過(guò)大面積改造ESC，以應對負荷增長(cháng)的需求(假設每個(gè)用戶(hù)都是大用戶(hù))。從另一方面說(shuō)，單獨用戶(hù)負荷模式的分析，能夠使供電企業(yè)避免在事實(shí)上不需要改造的地方改造線(xiàn)路。
3.ESC運行分析
能改善ESC網(wǎng)絡(luò )的可靠性。通過(guò)實(shí)時(shí)監測伴隨的故障電流，運行人員通過(guò)配電網(wǎng)絡(luò )分解和開(kāi)關(guān)轉換來(lái)實(shí)現故障區域的隔離和運行方式的改變，以減少網(wǎng)損，增加系統安全性。
參考文獻：
[1]孫增沂.智能控制理論與技術(shù).清華大學(xué)出版社，1996.
[2]張軍，李楠.淺談電氣控制系統(ECS)的應用和發(fā)展.自動(dòng)化博覽，2004，21(6)：66-69.
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