時(shí)間:2023-10-11 10:17:33
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關(guān)鍵詞:電力電子技術(shù);電氣控制;應(yīng)用
一、電力電子技術(shù)在電氣控制中的重要意義
當(dāng)前,隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,人們在日常生活與社會(huì)工作生產(chǎn)經(jīng)營的過程中對(duì)于電力的需求在不斷增加,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全為現(xiàn)代民生及市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的意義,而電力電子技術(shù)能夠有效的滿足這一電力需求,其分布在電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)中,能夠細(xì)致深入的對(duì)其做好把控,當(dāng)前在電力控制運(yùn)用電力電子技術(shù)的過程中,其的本質(zhì)是通過利用計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制技術(shù),并立足于此,實(shí)現(xiàn)對(duì)電能間的相互轉(zhuǎn)換,在保障電氣系統(tǒng)工作效率的基礎(chǔ)上,還有效提升了電氣系統(tǒng)的自控能力,從而不斷提升服務(wù)的優(yōu)質(zhì)性與高效性,有效推動(dòng)電力行業(yè)的長遠(yuǎn)持續(xù)發(fā)展,具體來看,其主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
首先,電力電子技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用能夠有效提升電氣系統(tǒng)的智能化水平,與此同時(shí),電力電子器件在不斷的研發(fā)與實(shí)驗(yàn)過程中也逐漸朝著多樣化發(fā)展,其的智能化與自動(dòng)化在很大程度上促進(jìn)了電子技術(shù)的優(yōu)化完善,從而為電氣系統(tǒng)的智能化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1。
另一方面,電力電子技術(shù)在運(yùn)用過程中,其具有一定的大功率特征,在其的推動(dòng)下,有效改善了電系系統(tǒng)的工作效率,進(jìn)一步提升了電能轉(zhuǎn)換效率,在確保電氣系統(tǒng)能夠滿足群眾實(shí)際的電力需求的基礎(chǔ)上,還在很大程度上改善了資源浪費(fèi)的問題,有效提升了電力行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
二、電力電子技術(shù)在電氣控制中的實(shí)際運(yùn)用
(一)軟開關(guān)裝置應(yīng)用
隨著電力電子技術(shù)的日益成熟與推廣應(yīng)用,電路信息處理水平也在不斷提升,電氣控制水平也在其的推動(dòng)下得以改善,電力電子技術(shù)的實(shí)際優(yōu)勢得以充分發(fā)揮,有效的滿足了控制性與兼容性的實(shí)際需求,基于此,電力企業(yè)要是重視對(duì)于電力裝置的更新優(yōu)化,從而結(jié)合自身實(shí)際情況,盡可能提升裝置設(shè)備的智能化發(fā)展,為電氣控制工作提供更強(qiáng)有力的支持,電氣控制開關(guān)是電氣控制中的一項(xiàng)重要工作,傳統(tǒng)的電氣控制開關(guān)不僅容易遭受電磁的侵?jǐn)_,還會(huì)造成較大的能源消耗,電子技術(shù)的對(duì)于軟開關(guān)控制裝置的應(yīng)用,能夠有效改善這一狀況,并合理針對(duì)噪音以及損耗問題進(jìn)行控制,將電氣控制中的各個(gè)電路進(jìn)行重組,提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
(二)高壓直流輸電技術(shù)
對(duì)于電能的輸出工作而言,其往往采用交流電壓的方式,究其原因,是因?yàn)槭艿诫娔苓\(yùn)輸距離以及技術(shù)等相關(guān)因素的局限,但在采用交流電壓進(jìn)行電能輸出的過程中,會(huì)導(dǎo)致較長的運(yùn)輸距離產(chǎn)生較大的電能消耗,并且難以實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的有效控制,基于此,現(xiàn)階段就可以采用高壓直流輸電技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)這一情況的改善,由此借助換流站的實(shí)際價(jià)值,從而實(shí)現(xiàn)交流電壓向直流電壓的轉(zhuǎn)化,有效的推動(dòng)電能運(yùn)輸工作的順利開展,并在此基礎(chǔ)上,借助多種電氣設(shè)備,盡可能的降低運(yùn)輸過程中的能耗[2]。
(三)Pwm控制技術(shù)
在實(shí)際開展的電氣控制過程中,對(duì)于脈沖的寬度實(shí)現(xiàn)調(diào)整改變,并在得到相應(yīng)波形之后實(shí)現(xiàn)對(duì)第電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)目標(biāo)可以通過PWM控制技術(shù)來落實(shí),就目前掌握的情況來看,PWM控制技術(shù)是相對(duì)來說較為成熟的一種控制手段,其立足于面積等效理論基礎(chǔ)上,已經(jīng)得到了越來越多人的認(rèn)同及運(yùn)用,在其一系列優(yōu)勢的推動(dòng)下,能夠?qū)崿F(xiàn)除電力系統(tǒng)中直流脈寬調(diào)整之外,能夠充分發(fā)揮自身的運(yùn)用價(jià)值,實(shí)現(xiàn)對(duì)于交變電流的控制。
(四)智能無功補(bǔ)償裝置
現(xiàn)存的電力系統(tǒng)中無功功率方面的問題,其主要包括兩種類型,即容性無功以及感性無功,對(duì)于傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償裝置來說,其本身存在一系列弊端,從而導(dǎo)致無法保障電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性,而相較于這一裝置,智能無功補(bǔ)償裝置,顯然具有更高的應(yīng)用優(yōu)勢,其能夠在很大程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)于諧波的一種,從而避免出現(xiàn)諧振的情況,有效提升了裝置的穩(wěn)定性,并且在職能無功補(bǔ)償裝置實(shí)際的運(yùn)行過程中,其能夠根據(jù)實(shí)際情況以及無功補(bǔ)償需求實(shí)現(xiàn)感性無功以及容性無功之間的切換,有效優(yōu)化控制系統(tǒng),與此同時(shí),若此過程中無人監(jiān)管,還能夠有效的針對(duì)無功率變化情況實(shí)現(xiàn)自動(dòng)追蹤處理,以此進(jìn)一步提升了補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確性,另一方面,在遠(yuǎn)距離電能輸送的過程中,其也會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生無功功率,而智能無功補(bǔ)償裝置能夠有效的抵消這一狀態(tài),從而為電能輸送的質(zhì)量以及品質(zhì)提供支持與保障。
(五)有源濾波器
【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展趨勢
1 電氣自動(dòng)化的概述
作為一門電子信息領(lǐng)域內(nèi)的新興的學(xué)科,電氣自動(dòng)化已深入人們的社會(huì)生活中,成為人類生活必不可少的一部分。電氣自動(dòng)化技術(shù)基本發(fā)展到一個(gè)很純熟的階段,不僅與社會(huì)生產(chǎn)緊密相關(guān),其發(fā)展速度也相當(dāng)驚人,在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中擁有非常關(guān)鍵的地位,在高新技術(shù)應(yīng)用中發(fā)揮極大的作用。從如今形式來看,電氣自動(dòng)化不再拘束于像電氣工程和自動(dòng)化這樣的傳統(tǒng)領(lǐng)域,電氣自動(dòng)化也開始向開關(guān)設(shè)計(jì)、宇航飛機(jī)等新型領(lǐng)域延伸。電氣自動(dòng)化主要包括電子技術(shù)、微電子技術(shù)和智能化技術(shù)。
2 電力企業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用分析
2.1 電力企業(yè)相關(guān)的電氣自動(dòng)化應(yīng)用分析
電力系統(tǒng)作為一種關(guān)鍵動(dòng)力,唯有不停止的運(yùn)行才能保證人們?nèi)粘I钜约吧鐣?huì)生產(chǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此為了保障電力系統(tǒng)正常高效的運(yùn)行的,電力企業(yè)需加大對(duì)電氣自動(dòng)化新技術(shù)的運(yùn)用,也只有電氣自動(dòng)化技術(shù)最為有效了。一開始,電氣自動(dòng)化技術(shù)是用于進(jìn)行監(jiān)控供電系統(tǒng)的數(shù)據(jù), 現(xiàn)在,電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力企業(yè)中逐漸獲得了更為廣泛的運(yùn)用。
2.2 電力企業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)工作流程分析
通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不斷地向周圍發(fā)送電子信號(hào)的同時(shí)將電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝在電力系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)控中心,在周圍的電廠安裝信息接收、反饋裝置與監(jiān)視裝置,使之形成最基本的網(wǎng)絡(luò)覆蓋體。由已安裝的中心計(jì)算機(jī)來對(duì)其他計(jì)算機(jī)分別進(jìn)行調(diào)控或整體調(diào)控, 由計(jì)算機(jī)對(duì)應(yīng)的模塊來進(jìn)行監(jiān)控信息的接收、指令的及信息數(shù)據(jù)的處理。并在此基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)部件的優(yōu)化控制, 通過每部計(jì)算機(jī)間的信息教誨, 遠(yuǎn)程終端操控來實(shí)現(xiàn)各類控制軟件的自動(dòng)化應(yīng)用[2]。上述為電力企業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)最基本的工作流程為。電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制采取分層控制法,就是在分支的每個(gè)組織間,根據(jù)各自的功能來劃定范圍,進(jìn)行內(nèi)容的分擔(dān)及工作協(xié)調(diào), 在最大限度上保障控制系統(tǒng)的可行性與穩(wěn)定性。
3 電力企業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
3.1 電氣自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用
電網(wǎng)調(diào)動(dòng)技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力企業(yè)應(yīng)用的信息收集工作,并實(shí)現(xiàn)對(duì)國家區(qū)域、省、地、縣不同級(jí)別的電網(wǎng)的自主調(diào)動(dòng),有了它,國家的整體電位設(shè)備都被結(jié)合在一起,是國家電力系統(tǒng)工作中的有效監(jiān)控力量?,F(xiàn)代電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)自動(dòng)化都以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心。在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中,借助信息技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)時(shí)信息的收集、計(jì)算、與分析。目前電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度大多是通過對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)的,通過自動(dòng)控制技術(shù),針對(duì)相關(guān)的電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,可保障電網(wǎng)的正常運(yùn)行,滿足用電質(zhì)量與用電需求。與此同時(shí),對(duì)電網(wǎng)實(shí)行安全運(yùn)轉(zhuǎn)的監(jiān)控時(shí), 可通過自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗,提高供電效率。
3.2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在配電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)同樣在配電系統(tǒng)當(dāng)中發(fā)揮著重要的作用, 主要體現(xiàn)在電網(wǎng)改造與建設(shè)的技術(shù)上。隨著電網(wǎng)技術(shù)的更新與發(fā)展,配電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化程度得到有效提升, 從而實(shí)現(xiàn)了配電主站、子站、光纖終端的三層結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了通信信號(hào)的快速傳輸,自動(dòng)化系統(tǒng)的性能也更加完善。智能電網(wǎng)技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)中較為典型的技術(shù)。它在供變電和輸配電中都得到了廣泛的應(yīng)用,是實(shí)現(xiàn)智能化配電的關(guān)鍵部分。
我國配電自動(dòng)化的發(fā)展尚處于起步階段, 缺乏完善性的一次網(wǎng)架使得配網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展缺乏相應(yīng)的硬件支持,因此, 在未來的工作中我們在啟動(dòng)一級(jí)區(qū)域配電自動(dòng)化項(xiàng)目的同時(shí), 同時(shí)注重縣級(jí)配網(wǎng)自動(dòng)化項(xiàng)目的發(fā)展,加強(qiáng)相應(yīng)硬件建設(shè),制定統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范市場自動(dòng)化發(fā)展。在未來的數(shù)年,我堅(jiān)信電力系統(tǒng)將持續(xù)的向著綠色、智能、安全化的方向發(fā)展。
3.3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在變電系統(tǒng)中的應(yīng)用
變電系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)主要是通過通信技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)計(jì)算功能等來對(duì)二次設(shè)備實(shí)施監(jiān)控、測量,通過二次組合將相應(yīng)的功能進(jìn)行組合與優(yōu)化, 構(gòu)建集測量、監(jiān)視、協(xié)調(diào)為一體的綜合系統(tǒng)。
3.4 電力系統(tǒng)中變電站與電力調(diào)動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用
電力調(diào)度自動(dòng)化是當(dāng)前電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展最為迅速的一個(gè)方面, 電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)可對(duì)電力系統(tǒng)中的各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)收集,保障電力調(diào)度的安全、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),提高電力系統(tǒng)的工作效率,并為電力市場提供參考依據(jù),是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的核心技術(shù), 對(duì)維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定具有重要的作用。變電站是目前電力系統(tǒng)中能源消耗最大的單位, 完善對(duì)變電站自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用, 可在最大限度上將控制、運(yùn)行、維護(hù)的成本降至最低,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提升,保障供電能源本身的質(zhì)量。
3.5 PLC 技術(shù)
PLC 技術(shù)擅長于數(shù)據(jù)的采集、分析、整合以及轉(zhuǎn)換、傳遞方面,以及對(duì)信息總線進(jìn)行通信連接兩項(xiàng)功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)工作的順序控制,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字量與模擬量之間的D/A、A/D 轉(zhuǎn)換,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)某些柔性操作的智能化控制,通過對(duì)電力系統(tǒng)中的單獨(dú)模塊信息進(jìn)行控制,,極大地推動(dòng)了電力系統(tǒng)相關(guān)生產(chǎn)過程的協(xié)調(diào)化。其特有的模擬閉環(huán)控制,有效地調(diào)節(jié)了電力系統(tǒng)各環(huán)路的工作狀態(tài)。其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)工作指令的自動(dòng)編程和信息的記錄和運(yùn)算,降低了電力系統(tǒng)運(yùn)行中的耗能狀態(tài),使得電力系統(tǒng)運(yùn)行更加靈活。該技術(shù)是繼電接觸控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。
3.6 綜合自動(dòng)化技術(shù)
綜合自動(dòng)化系統(tǒng)外部電纜設(shè)計(jì)變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的外電纜設(shè)計(jì)非常簡單,當(dāng)今時(shí)代,失去電力系統(tǒng)的支持,許多行業(yè)將陷入癱瘓的境地。電力的廣泛使用對(duì)電力系統(tǒng)的安全性和自動(dòng)化程度都提出了高的要求。電氣自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)是電力系統(tǒng)智能化的重要組成部分,能代替人力做到更精確的系統(tǒng)運(yùn)行故障分析,使得電力系統(tǒng)的運(yùn)行更加高效準(zhǔn)確。變壓電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的選用一定要科學(xué)、合理,為電力系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)提供精確的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了電力服務(wù)的智能化,使用電氣化驅(qū)動(dòng)技術(shù),可以在更大程度上實(shí)現(xiàn)暫時(shí)狀態(tài)和穩(wěn)定狀態(tài)的同步存在,這使得同步實(shí)驗(yàn)成為了可能。在這種仿真的環(huán)境中,工作人員可以進(jìn)行更多的電力裝置測試,有助于幫助科研人員建立起一個(gè)混合型的實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)室。
4 現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的研究方向及發(fā)展前景
隨著我國經(jīng)濟(jì)的上升,人民的生活水平的不斷提高,越來越多的電氣產(chǎn)品被應(yīng)用到實(shí)際生活當(dāng)中,為了能夠保證居民生活用電的穩(wěn)定性,緩解電力企業(yè)的供電能力的壓力,電力企業(yè)不斷的引進(jìn)新的科學(xué)技術(shù)從而使電力企業(yè)的供電能力得到了提高,減緩了當(dāng)前企業(yè)用電大的負(fù)擔(dān)?,F(xiàn)階段電氣自動(dòng)化技術(shù)的突出作用是在加強(qiáng)電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益,也保證了電力企業(yè)正常運(yùn)營的可靠性的同時(shí)節(jié)省了電力企業(yè)的運(yùn)營成本。新的電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)更高程度的應(yīng)用,使得電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用體現(xiàn)出一種普及化的狀態(tài), IED電力自動(dòng)化是最具代表性的技術(shù)。電氣自動(dòng)化技術(shù)主要功能有:抑制調(diào)整電機(jī)組的電力頻率和電流峰值,控制其它項(xiàng)操控平臺(tái),充分的發(fā)揮發(fā)電機(jī)組的正常發(fā)電功能。只有電氣自動(dòng)化裝置的穩(wěn)定性工作,才能保障國家電力的正常輸送。電氣自動(dòng)化技術(shù)正朝著國際標(biāo)準(zhǔn)的方向發(fā)展。
4.1 對(duì)電力系統(tǒng)智能保護(hù)和綜合自動(dòng)化技術(shù)開展的研究
智能保護(hù)將國內(nèi)外最新的人工智能、綜合自動(dòng)控制理論、模糊理論、網(wǎng)絡(luò)通信、自適應(yīng)理論、微機(jī)新技術(shù)等應(yīng)用于新型裝置中,加強(qiáng)了新型繼電保護(hù)裝置具有智能控制的特點(diǎn),大大提高電力系統(tǒng)的安全水平。我國對(duì)智能保護(hù)和綜合自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)原理展開了大量研究,使得保護(hù)裝置更加智能化,極大地提高了電力系統(tǒng)的可靠性和安全性。分層式綜合自動(dòng)化裝置在中國研究者經(jīng)過多年努力所研制成功后,突破了傳統(tǒng)裝置的限制,極大地拓寬了綜合自動(dòng)化裝置的應(yīng)用范圍,能夠廣泛應(yīng)用于各種電壓等級(jí)的電力企業(yè)。
4.2 對(duì)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)電氣自動(dòng)化技術(shù)開展的研究
我國已經(jīng)對(duì)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)電氣自動(dòng)化技術(shù)開展了大量的研究,像在配網(wǎng)模型、信息配網(wǎng)一體化、高級(jí)應(yīng)用軟件、中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字等方面都有很大的突破。其中,為了使用最新最先進(jìn)的國際標(biāo)準(zhǔn)公共信息模型,高級(jí)應(yīng)用軟件將配電網(wǎng)的實(shí)際情況和輸電網(wǎng)的理論算法結(jié)合在一起,利用人工智能灰色神經(jīng)元算法對(duì)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測,利用配網(wǎng)遞歸虛擬流算法對(duì)潮流進(jìn)行計(jì)算,這極大地提高了計(jì)算結(jié)果的速度、準(zhǔn)確性和可靠性。解決了數(shù)字信號(hào)處理技衰減等難題,提高了信號(hào)的理速度和準(zhǔn)確度。
4.3 對(duì)電力企業(yè)自動(dòng)化實(shí)時(shí)仿真技術(shù)開展的研究
在對(duì)電力企業(yè)自動(dòng)化實(shí)時(shí)仿真技術(shù)的深入的研究中得出電力系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)的基礎(chǔ)上還能夠聯(lián)合多種控制裝置形成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真建模和負(fù)荷動(dòng)態(tài)特性建模是重點(diǎn)研究對(duì)象。同時(shí)汲取國外先進(jìn)的技術(shù),吸取經(jīng)驗(yàn)將電力系統(tǒng)數(shù)字模擬實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)引入到國內(nèi),在國內(nèi)也構(gòu)建了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室。
5 促進(jìn)電力企業(yè)中電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的建議
5.1 提高技術(shù)人員的綜合素質(zhì)
廣大研發(fā)人員是電氣自動(dòng)化能否繼續(xù)取得技術(shù)層面上的飛躍的決定性因素,電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展對(duì)技術(shù)人員的要求也更高。所以,為了更有效地對(duì)電氣自動(dòng)化的設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)、創(chuàng)新和發(fā)展,負(fù)責(zé)電氣自動(dòng)化研發(fā)的各科研院必須對(duì)設(shè)備控管員工進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)教育,確保電氣自動(dòng)化技術(shù)的裝配與設(shè)計(jì)工作順利進(jìn)行。
5.2 完善系統(tǒng)建設(shè)和開發(fā)平臺(tái)
為了更直接地確保項(xiàng)目周期內(nèi)的每一個(gè)步驟以及每個(gè)環(huán)節(jié)的順利開展,電氣自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展中離不開統(tǒng)一化的開放平臺(tái)。因此,必須開發(fā)出一個(gè)最為恰當(dāng)?shù)木S護(hù)和運(yùn)行的平臺(tái),使其滿足電氣自動(dòng)化技術(shù)的階段性特征以及廣大用戶的實(shí)際需求。
6 結(jié)束語
綜上所述,電氣自動(dòng)化技術(shù)推動(dòng)了電力企業(yè)的發(fā)展,在電力企業(yè)中起到關(guān)鍵性作用。當(dāng)然,電力企業(yè)的運(yùn)行的效率與服務(wù)的質(zhì)量與電氣自動(dòng)化技術(shù)的支持直接掛鉤。社會(huì)的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步也促使電力企業(yè)對(duì)于電氣自動(dòng)化技術(shù)的要求也逐步提高。相信未來的若干年中電氣自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒊錆M活力,在新科技領(lǐng)域中長盛不衰。
參考文獻(xiàn):
[1]鄭建農(nóng),電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的探討與分析[G],城市建設(shè)理論研究,2012,(36).
關(guān)鍵詞:電氣自動(dòng)化技術(shù);電力工程;技術(shù)應(yīng)用
1概述
電氣管理越來越重要,隨著用電量的增加,需要管理精細(xì)化,才能穩(wěn)定用電市場,維護(hù)用戶利益,電氣管理項(xiàng)目繁多,任務(wù)艱巨,單純依靠人力不可能完成管理任務(wù),就需要不斷創(chuàng)新,引進(jìn)智能化、自動(dòng)化技術(shù),才能實(shí)現(xiàn)管理科學(xué)化系統(tǒng)化。電氣自動(dòng)化管理越來越受到重視。電氣管理主要是集合了信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及現(xiàn)代電子技術(shù)內(nèi)容,通過協(xié)調(diào)一體的配合,完成電能管理,電氣自動(dòng)化管理是一門現(xiàn)代化的綜合技術(shù),越來越多的應(yīng)用到各項(xiàng)管理工作中。通過電力電氣自動(dòng)化流程控制,取代了傳統(tǒng)意義上的電氣系統(tǒng)手工操作程序,使電力控制更加有效,監(jiān)測更加精準(zhǔn),推動(dòng)了電力系統(tǒng)高效運(yùn)行,保證了電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
2電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電力工程的重要作用
電力自動(dòng)化技術(shù)作為現(xiàn)代化技術(shù),在電力工程建設(shè)中均起到重要的作用,主要表現(xiàn)如下:2.1全面提升技術(shù)運(yùn)用能力保證電力設(shè)備運(yùn)行時(shí)更加高效、經(jīng)濟(jì)和安全,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)供電能力。能夠從根本上提升電力體系自動(dòng)化水平,電氣自動(dòng)化技術(shù)自身隸屬先進(jìn)科學(xué)技術(shù),在電力運(yùn)用過程中,主要是電力設(shè)備和技術(shù)升級(jí),當(dāng)然也可以提升電力項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)化管理控制能力,促進(jìn)了電氣自動(dòng)化技術(shù)水平的不斷創(chuàng)新與提升。2.2滿足安全要求自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到電力項(xiàng)目中,具備良好的優(yōu)勢,特別是與計(jì)算機(jī)聯(lián)合使用,確保了設(shè)備運(yùn)行的安全,要想對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng),只需通過電腦操作便可以達(dá)到維護(hù)要求。工作人員聯(lián)系相關(guān)數(shù)值,依托電腦運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)對(duì)有關(guān)設(shè)施運(yùn)行養(yǎng)護(hù),使生產(chǎn)故障不斷降低,維護(hù)好人身安全,保證了用電供電穩(wěn)定性。2.3保證了電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),需要對(duì)各類數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行整理與分析處理,提前預(yù)知系統(tǒng)問題,有效解決,解決運(yùn)行穩(wěn)定性的問題,可以顯著提升管理成效,順應(yīng)電氣自動(dòng)化運(yùn)用需求,電力設(shè)備和技術(shù)管控均需進(jìn)行不斷的持續(xù)改進(jìn),不斷提升流程再造能力。
3電氣自動(dòng)化技術(shù)具體應(yīng)用
電氣自動(dòng)化技術(shù)較為復(fù)雜,其應(yīng)用較為廣泛,需要根據(jù)不同的工程需要,選擇不同的技術(shù)配合,只有這樣,才能發(fā)揮最大效用,保證電氣運(yùn)行穩(wěn)定安全。3.1自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用在電力工程中,低壓無功補(bǔ)償技術(shù)是相對(duì)傳統(tǒng)的補(bǔ)償技術(shù),主要是通過采集三項(xiàng)電容器和單一信號(hào)的方式進(jìn)行補(bǔ)償。但是這種傳統(tǒng)補(bǔ)償方式有一定的問題,特別是在對(duì)單相負(fù)荷用戶進(jìn)行補(bǔ)償時(shí),極容易出現(xiàn)三相負(fù)荷不平衡,導(dǎo)致欠補(bǔ)或過補(bǔ)問題,如果不加以解決,就會(huì)形成惡性循環(huán),造成運(yùn)行不穩(wěn)定。而通過自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)施,能夠有效解決上述問題,將動(dòng)態(tài)補(bǔ)償與固定補(bǔ)償相結(jié)合、將分相補(bǔ)償與三相共補(bǔ)結(jié)合、將快速補(bǔ)償與穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償相結(jié)合,不斷調(diào)整并能夠適應(yīng)負(fù)荷的變化,大大提高補(bǔ)償精度,使運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。3.2現(xiàn)場總線技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用較為普遍,其興起于20世紀(jì)80年代末、90年代初,這類技術(shù)的興起與推廣,在國際市場范圍較廣,是較為現(xiàn)代的電氣自動(dòng)化技術(shù)之一。通過現(xiàn)場總線技術(shù)的良好應(yīng)用,可能把智能儀器儀表、控制器及電力執(zhí)行系統(tǒng)有效進(jìn)行連接,形成一個(gè)有機(jī)的整體,各部件能夠相互配合,完成整體活動(dòng),使現(xiàn)場各控制設(shè)備能夠保持交流與傳遞,實(shí)現(xiàn)信息間的流通,從而確定了電力工程系統(tǒng)的數(shù)字通信模式?,F(xiàn)場總線技術(shù)是應(yīng)用范圍非常廣泛的技術(shù),具有運(yùn)行安全、操作簡單、維護(hù)方便的特點(diǎn),整體優(yōu)勢非常明顯,能夠?qū)﹄娏こ滔到y(tǒng)主變器用電總量進(jìn)行實(shí)時(shí)有效搜集,通過搜集得到相應(yīng)數(shù)據(jù),快速整理并匯總,及時(shí)將數(shù)據(jù)匯集到主控電腦內(nèi),然后啟動(dòng)計(jì)算系統(tǒng),按通用格式形成數(shù)學(xué)計(jì)算模型,對(duì)所收集到的數(shù)據(jù)信息做最后的計(jì)算和判斷,形成一系列可用信息資訊,向電力工程相關(guān)控制設(shè)備快速傳遞,得到維護(hù)指令后,對(duì)設(shè)備進(jìn)行評(píng)估與修復(fù),有效提高了系統(tǒng)維護(hù)效率,從根本上防止總電量過高造成電力系統(tǒng)短路、崩潰等現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)電力工程系統(tǒng)整體安全可靠的運(yùn)行。通過現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用,還能夠極大的方便電力工程系統(tǒng)控制,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)分散管理的目的,依然是通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力工程系統(tǒng)各部分相關(guān)控制數(shù)據(jù)的監(jiān)控和搜集,保持隨時(shí)連接、實(shí)時(shí)監(jiān)控,對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題快速實(shí)行反饋,并形成解決方案。現(xiàn)場總線技術(shù)導(dǎo)入和導(dǎo)出的數(shù)據(jù),不僅能夠提高安全性,更能對(duì)信息進(jìn)行共享利用,使數(shù)據(jù)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,有效保證了系統(tǒng)維護(hù)與更新,為電力工程建設(shè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。3.3主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用較為廣泛,是電力工程自動(dòng)化技術(shù)的主要內(nèi)容。電力工程數(shù)據(jù)非常重要,其統(tǒng)計(jì)、管理、共享和使用需要不斷創(chuàng)新。主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫中的應(yīng)用,需要面向?qū)ο筇崆霸O(shè)立出一個(gè)符合實(shí)際的條件,就是說,一定要在一個(gè)具體的時(shí)間內(nèi)、設(shè)定條件下,而出現(xiàn)的一個(gè)事件、最后執(zhí)行的行為是什么,通過一系列的反饋與評(píng)估,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理的結(jié)果。通過快速、簡單、高效的處理過程,對(duì)事件進(jìn)行最后評(píng)定。整個(gè)電網(wǎng)應(yīng)用的均是主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫技術(shù),這類技術(shù)涉及范圍面大,對(duì)整個(gè)電網(wǎng)信息實(shí)現(xiàn)綜合統(tǒng)計(jì),設(shè)置條件信息包括面寬,也就是當(dāng)電網(wǎng)在運(yùn)行的時(shí)候,運(yùn)行信息在一定的條件下,滿足觸發(fā)條件,執(zhí)行了某個(gè)行為,這就從根本上解決了人力操作不精準(zhǔn)的問題,大大提高了準(zhǔn)確度,有效緩解了遲滯、緩慢的問題。3.4光互連技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用光互連技術(shù)組成部分較為復(fù)雜,按常規(guī)劃分,可將光互連技術(shù)分為自由空間光互連技術(shù)、光纖互連技術(shù)和波導(dǎo)光互連技術(shù)等多種類型。光互連技術(shù)有著較好的優(yōu)勢,能夠在使用過程中,全面達(dá)到抗干擾效果,能力大大得到提高,同時(shí),也可以在較短反應(yīng)時(shí)間內(nèi)提供強(qiáng)大的帶寬,這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用,與其強(qiáng)大的優(yōu)勢是分不開的,在電氣工程系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)普遍與推廣。通過采用光互連技術(shù),可以在根本上解決數(shù)據(jù)收集的問題,實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)有效采集、對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控及相關(guān)數(shù)據(jù)快速精準(zhǔn)分析等,對(duì)計(jì)算結(jié)果實(shí)現(xiàn)應(yīng)用,也就是說,可以通過人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的便利操作,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)重組,表現(xiàn)出實(shí)際、靈活、高效的狀態(tài)。3.5變電站及配電自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用變電站自動(dòng)化技術(shù)包括的內(nèi)容較為廣泛,主要是指電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息處置技術(shù)、電腦技術(shù)和現(xiàn)代通訊技術(shù)等。通過各種技術(shù)的合成與統(tǒng)一,形成綜合型技術(shù)能力,使變電站二次設(shè)施實(shí)現(xiàn)整合設(shè)計(jì)、降低無謂消耗、減小變配電工作量、提升運(yùn)行安全等。電力系統(tǒng)不斷發(fā)展,未來的發(fā)展過程中,能夠更加完善,使配電管理系統(tǒng)更加科學(xué)簡便,建立起實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺(tái),從而實(shí)現(xiàn)110kV以下配電系統(tǒng)自動(dòng)管理,滿足電力系統(tǒng)自動(dòng)化需求,優(yōu)化電氣設(shè)備的保護(hù),與此、自我調(diào)整。
4結(jié)束語
綜上所述,電力工程關(guān)系著國計(jì)民生,是經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ),只有不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),完善技術(shù)能力,才能有效做好技術(shù)布局,改善工作環(huán)境,切實(shí)保證運(yùn)行整體安全。
參考文獻(xiàn)
[1]沈廣利.淺談電氣自動(dòng)化在電氣工程中的融合運(yùn)用[J].黑龍江科學(xué),2013(10):68-69.
關(guān)鍵詞:電力電子技術(shù);變壓器;應(yīng)用
新世紀(jì)電力電子技術(shù)不斷提升,尤其是微電子技術(shù)的革新,使得電力電子技術(shù)的世界日新月異,帶動(dòng)許多關(guān)鍵技術(shù)引領(lǐng)尖端科學(xué)技術(shù)的潮流。電力電子技術(shù)發(fā)展迅猛,應(yīng)用能力廣泛,與其他學(xué)科的交叉應(yīng)用性強(qiáng),是目前頗具焦點(diǎn)性的一個(gè)專業(yè)領(lǐng)域。
通過半導(dǎo)體器件、計(jì)算機(jī)科技、電路科技、控制智能科技等等平臺(tái)構(gòu)成電力電子技術(shù),通過將近五十年時(shí)間的發(fā)展,其已經(jīng)不斷融入生活、工作的方方面面,在新世紀(jì)中伴隨電力電子技術(shù)新的理論、實(shí)踐應(yīng)用發(fā)展,成為了關(guān)鍵性的技術(shù)。目前,電力電子技術(shù)相關(guān)的研究,在國際上仍處于較為初級(jí)的階段,雖然為我們帶來了巨大的便利,但其仍有許許多多方面的理論和實(shí)際應(yīng)用有待人們的開發(fā)與研究,相信在不久的將來,電力電子技術(shù)將成為我們生活中不可或缺的一部分。
本文基于電力電子技術(shù)在變壓器中的應(yīng)用,通過其相關(guān)的理論與原理的闡述,設(shè)計(jì)電力電子變壓器的仿真,致力于提升電力質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)電力電子變壓器的優(yōu)越性。
1 相關(guān)定義與原理
1.1 電力電子變壓器定義
電力電子變壓器,又叫做固態(tài)、柔性變壓器,通過對(duì)目前在用的電力電子變壓器進(jìn)行結(jié)構(gòu)研究,可以闡述為電力電子變壓器是一種將帶有電力特性的能量向另一種帶有電力特性的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)變的設(shè)備,而上述的兩種能量具有不同的頻率、相位等等特征。
1.2 電力電子變壓器原理
電力電子變壓器通過兩種不同的功率變換器實(shí)現(xiàn)變頻,屬于交-交式的轉(zhuǎn)化。它的工作原理主要是將一種電壓,經(jīng)過一定的轉(zhuǎn)換器,變換為另一種交流的電壓,利用高頻電壓進(jìn)行耦合,經(jīng)變換器轉(zhuǎn)換為所需電壓。其可以利用增強(qiáng)變壓器的功率實(shí)現(xiàn)體積的縮小。運(yùn)用目前的電力電子技術(shù)以及合理的工作技術(shù),實(shí)現(xiàn)高頻交流電的"制造",再利用電壓器進(jìn)行電壓的交互,實(shí)現(xiàn)工頻交流電的"制造",減少、減輕變壓器的體積,如此往返,即為電力電子變壓器的工作原理。
當(dāng)前,因在用的基本所有電力系統(tǒng)相關(guān)器件,耐壓性與輸電系統(tǒng)方面都比較薄弱,因此電力電子變壓器需要在配電領(lǐng)域進(jìn)行一定的技術(shù)開發(fā),相較于常規(guī)的電力變壓器,配電系統(tǒng)的變壓器其電源兩側(cè)的繞組將固定為一次側(cè),與高頻電壓器的繞組將固定為二次側(cè),它們之間由高頻變壓器作為載體進(jìn)行聯(lián)結(jié),詳見圖1。
圖1 配電用電力電子變壓器基本原理
2 電力電子變壓器電路類型分析
2.1 斬控式電力電子變壓器
1995年,美國電科院首先研制出了電力電子變壓器的斬控式樣機(jī),它選取了BUCK結(jié)構(gòu)的電路,其簡單實(shí)用,易于調(diào)節(jié)變壓,但缺點(diǎn)是控制性不強(qiáng),并不含有變頻的功能,還不能進(jìn)行電氣隔離,以及無法對(duì)輸入的電流與功率進(jìn)行相關(guān)的抑制作用,所以,該斬控式電力電子變壓器無法在輸配電工作中發(fā)揮交大的作用。
2.2 交-交-交變換電力電子變壓器
M?Kang(美國德州大學(xué))在1999年,研制出一種新型交-交-交變換電力電子變壓器,其由初、次兩級(jí)功率進(jìn)行交互變頻變壓器組成,通過兩種功率的轉(zhuǎn)換,連接功率器件,實(shí)現(xiàn)雙向流動(dòng)電能的作用。其優(yōu)勢為傳送容量增加,體積相對(duì)小,缺點(diǎn)為相關(guān)器件繁復(fù),結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
2.3 反激式電力電子變壓器
反激式電力電子變壓器結(jié)構(gòu)簡潔,裝置器件較少,避免了較多的中介環(huán)節(jié),因此比前面兩種變壓器結(jié)構(gòu)有更大的進(jìn)步。其優(yōu)勢為相關(guān)器件少,電感與電容組成電路,簡化了電能質(zhì)量不足的缺陷。但其開關(guān)反應(yīng)能力偏大,很難在高電壓環(huán)境下使用,還容易因漏感產(chǎn)生交稿的尖峰電壓,對(duì)電壓應(yīng)力造成較大的壓力,因此電磁相關(guān)的干擾頗為明顯。
3 電力電子變技術(shù)在變壓器中的仿真應(yīng)用
3.1 電力電子變壓器在改善電能質(zhì)量中的應(yīng)用
電能質(zhì)量在國際上的基本既定為:運(yùn)用電力相關(guān)設(shè)施設(shè)備無法進(jìn)入工作,以及使得其出現(xiàn)問題的電流、電壓或者頻率等等誤差,其基本內(nèi)容以電壓波動(dòng)與閃變、頻率偏移及短時(shí)供電中斷等等內(nèi)容為主,其次還有電壓的偏差、電流波形的畸變以及三相電壓不平衡等等問題,本文主要以前面兩種為主要仿真目標(biāo)進(jìn)行研究。說明其常規(guī)變化與故障隔離等等作用,對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行一定的改善。
3.1.1 電壓波動(dòng)與閃變
在電壓波動(dòng)與閃變的問題中,由于電力系統(tǒng)的母線出現(xiàn)非整數(shù)倍的影響,假設(shè)PET一次側(cè)的母線頻率是10Hz,幅值為10%左右的和諧波,使得母線電壓有異常的波動(dòng),具體的仿真結(jié)果圖如圖2所表示。
(1)PET輸入相電壓 (2)PET輸出相電壓
圖2母線電壓波動(dòng)時(shí)的仿真結(jié)果
從圖2可見,由于實(shí)驗(yàn)中有一定的間諧波影響,使得PET一次側(cè)的母線電壓有較大明顯的波幅,而另外的二次側(cè)電壓未受到一定的影響,還是可以對(duì)負(fù)荷提供有效的供電,對(duì)母線電壓閃變有交大的影響。
3.1.2 電壓跌落及供電中斷
本文所實(shí)驗(yàn)的仿真條件為0.2s(10周波)的持續(xù)時(shí)間,額定值為40%的跌幅,時(shí)間為0.3s-0.5s左右的跌落時(shí)間,電網(wǎng)電壓跌落供電中斷的特定問題。按照美國電力研究協(xié)會(huì)的報(bào)告指出,電壓跌落幅值一般小于40%,具體的實(shí)驗(yàn)仿真圖詳見圖3,在電網(wǎng)電壓出現(xiàn)跌落的間隙,PET的相關(guān)數(shù)值仍然保持較為未定的狀態(tài),也就是其輸出電壓并未受到影響,保證一定的輸出。
(1)PET輸入相電壓 (2)PET輸出相電壓
圖3 電網(wǎng)電壓跌落時(shí)仿真結(jié)果
根據(jù)上述的仿真實(shí)驗(yàn)圖可得,電力電子不進(jìn)可以操作電壓器的轉(zhuǎn)換與系統(tǒng)的隔離等等功能,還能對(duì)電能質(zhì)量起到良好的控制作用。如圖3(1)中顯示,電網(wǎng)電壓即使出現(xiàn)一定的閃變、不對(duì)稱或者跌落,二次側(cè)的輸出電壓仍然保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),進(jìn)行可靠的供電功能。
3.2 電力電子變壓器進(jìn)行微電網(wǎng)孤島應(yīng)用研究
從上述的研究可得,如電壓短時(shí)供電不足,或者出現(xiàn)一定的跌落,電力電子變壓器的輸出仍然處于穩(wěn)定的狀態(tài),對(duì)于點(diǎn)電能的質(zhì)量也能給予滿足。通過對(duì)電能質(zhì)量的影響研究,發(fā)現(xiàn)頻率偏差,將大幅度的影響電能的質(zhì)量,尤其是電網(wǎng)中出現(xiàn)可再生能源的時(shí)候。
近年來,我國對(duì)于可再生能源的重視可見一斑,不斷的有新的可再生能源進(jìn)入電網(wǎng)中,另外微電網(wǎng)、發(fā)電等科研技術(shù)廣泛的得到發(fā)展,其在電網(wǎng)出現(xiàn)故障以及電能的質(zhì)量無法達(dá)到用電需求的期間,能夠運(yùn)用孤島方案,持續(xù)不間斷的功能,對(duì)供電的安全性和可靠性提供了很大的保證,基本微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖見圖4。
圖4 微電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)
由于微電網(wǎng)的容量不大,功率波動(dòng)性大,使得其頻率的控制偏繁復(fù),尤其是主網(wǎng)和微電網(wǎng)分開以后,其功率的波動(dòng)性就很大,穩(wěn)定性不強(qiáng),對(duì)于頻率要求高、敏感性強(qiáng)的功能負(fù)荷帶來比較嚴(yán)重的影響。
通過對(duì)可再生能源的研究,主要的一種能源即為風(fēng)能,通過風(fēng)能發(fā)電,在可再生能源的比例占據(jù)越來越高的比重。其中,風(fēng)力發(fā)電機(jī)有風(fēng)能和風(fēng)機(jī)相關(guān)理論、異步發(fā)電機(jī)的參數(shù)以及電路設(shè)計(jì)等等問題,風(fēng)力發(fā)電主要包含了雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)、 普通異步發(fā)電機(jī)以及多極同步電機(jī)等等。
作為一種新型的、智能型的變壓器,電力電子變壓器運(yùn)用相關(guān)器件以及高頻交流變壓器進(jìn)行交互,充分展示了不同于傳統(tǒng)型的電力變壓器的工作效用和功能,最大限度的保持了下述三種優(yōu)勢:(1)給予較為穩(wěn)定、安全的二次側(cè)輸出電壓,不受負(fù)荷的影響,輸出電壓可控性強(qiáng),穩(wěn)定性強(qiáng);(2)如一次側(cè)電壓有一定的故障、電壓跌落、閃動(dòng)、暫停等問題,也不會(huì)受太大的影響,恒定性強(qiáng),保障性強(qiáng);(3)不斷吸收、發(fā)出武功,使得無功率處于電網(wǎng)中有較小的線損,降低成本。
時(shí)代不斷進(jìn)步,社會(huì)不斷發(fā)展,不同的、新型的變壓器層出不窮,要使得電能質(zhì)量有一定的保障、電的負(fù)荷得到保障,尤其的配電系統(tǒng)的質(zhì)量保障,是目前變壓器相關(guān)研究中最為重要的問題。電力電子變壓器在上述問題中均能得到較好的體現(xiàn),解決了許多以前存在的問題,通過無功補(bǔ)償、APF等等功能進(jìn)行電能質(zhì)量的調(diào)節(jié)。相信不久的將來,電力電子變壓器將更加良好的運(yùn)用于配電系統(tǒng)中,這將在很大程度上幫助調(diào)節(jié)電能質(zhì)量,降低相關(guān)費(fèi)用,取得良好的收益。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化;熱電(火力發(fā)電);運(yùn)用;創(chuàng)新
1.電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
電氣自動(dòng)化技術(shù)主要是針對(duì)電能、電力設(shè)備、電力技術(shù)等3個(gè)方面實(shí)施改革更新,創(chuàng)造出一種全新的運(yùn)行模式服務(wù)于電力行業(yè)。在計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)等逐漸融為一體的趨勢中,電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用變得更加泛。在熱電(火力發(fā)電)過程中引進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢表現(xiàn)為:
①提升效率。馬鋼股份公司熱電廠每年向公司輸送大量的電能,電力行業(yè)是我國社會(huì)現(xiàn)代化生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件。受早期社會(huì)技術(shù)條件的限制而影響了熱電廠生產(chǎn)效率的提升,每年企業(yè)生產(chǎn)電能耗損15%-30%左右。引進(jìn)自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)后,電力生產(chǎn)效率顯著改善,使得電能生產(chǎn)量不斷增多。
②降低成本。煤、石油等原始材料是熱電(火力發(fā)電)的主要燃料,電能生產(chǎn)技術(shù)水平的落后會(huì)使得燃料消耗量增加,提高了熱電的成本投資。對(duì)熱電引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)后可保證各種燃料的充分燃燒,讓原始燃料的價(jià)值得到充分運(yùn)用。在實(shí)際電能生產(chǎn)中能顯著降低成本投入而增加經(jīng)濟(jì)效益。
③技術(shù)革新。電氣自動(dòng)化技術(shù)根本上是各類技術(shù)的融合體,包括:計(jì)算機(jī)、電子信息、電氣控制等多方面實(shí)用技術(shù)。把這一技術(shù)貫穿到熱電(火力發(fā)電)生產(chǎn)中,將推動(dòng)熱電(火力發(fā)電)行業(yè)技術(shù)的革新,給發(fā)電作業(yè)人員的工作帶來很大的方便。同時(shí),經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)用后也會(huì)促進(jìn)熱電技術(shù)的改革。
④優(yōu)化資源。工業(yè)電能生產(chǎn)需投入各方面的資源,如:電力設(shè)備、燃燒原料、作業(yè)人員等,這些因素對(duì)電能產(chǎn)量的提升都有很大的影響。電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用之后能協(xié)調(diào)好各項(xiàng)資源,通過人機(jī)操作模式降低生產(chǎn)人員的工作難度。另外,在自動(dòng)化生產(chǎn)模式中也可及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障以及時(shí)處理。
⑤整合模式。自動(dòng)化技術(shù)帶來的是一體化操作,熱電廠將擺脫傳統(tǒng)的生產(chǎn)作業(yè)方式而實(shí)現(xiàn)人機(jī)操控的新局面。使用各項(xiàng)自動(dòng)化模式后,電力企業(yè)的生產(chǎn)將成為融合電子、信息、計(jì)算機(jī)等先進(jìn)科技的組合,可從多個(gè)方面促進(jìn)熱電(火力發(fā)電)方案的更新,實(shí)現(xiàn)了電能產(chǎn)量的增多以帶動(dòng)生產(chǎn)效益。
2.電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的必要性
一般來說,傳統(tǒng)的熱電(火力發(fā)電)廠中的集散控制系統(tǒng)(DCS)主要是側(cè)重于對(duì)機(jī)、爐系統(tǒng)的簡單控制,而電氣系統(tǒng)的保護(hù)與安全裝置都可以基本實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行,諸如廠用電源切換裝置(ATS)和自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置(AVR)等都與集散控制系統(tǒng)(DCS)之間的信息互訪和交換量有限,對(duì)整個(gè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的反映信息量相對(duì)較少,也導(dǎo)致電氣系統(tǒng)的操作人員所關(guān)注的測量、參數(shù)等信息都無法在集散控制系統(tǒng)(DCS)中得到有效反映,這也就對(duì)電氣系統(tǒng)的操作人員運(yùn)行系統(tǒng)造成了一定程度地不便,無法實(shí)現(xiàn)輕松、快捷、簡便的系統(tǒng)操作,非常不利于其對(duì)熱電廠的事故進(jìn)行及時(shí)地分析與解決。因此,為了提高熱電(火力發(fā)電)廠中電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化水平,就必須改變傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)控制中對(duì)變送器和控制電纜大量安裝的情況,轉(zhuǎn)變過去硬接線一對(duì)一采集電氣信號(hào)的形式為現(xiàn)場總線技術(shù)和智能設(shè)備的結(jié)合形式,建立熱電廠的電氣系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò),充分利用其聯(lián)網(wǎng)信息多樣化和全面化的優(yōu)勢,進(jìn)行電氣系統(tǒng)深層次的相關(guān)數(shù)據(jù)挖掘,實(shí)現(xiàn)熱電(火力發(fā)電)廠中電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化,提高整個(gè)熱電(火力發(fā)電)廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行和管理水平,這對(duì)于熱電(火力發(fā)電)廠的長遠(yuǎn)發(fā)展發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
3.創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的系統(tǒng)配置
電氣自動(dòng)化技術(shù)在熱電(火力發(fā)電)中的系統(tǒng)配置主要可以分為以下三種形式:I/O集中監(jiān)控方式、遠(yuǎn)程智能I/O方式和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)方式。
3.1I/O集中監(jiān)控方式。I/O集中方式。是將電氣的各饋線在現(xiàn)場設(shè)置現(xiàn)場設(shè)備I/O接口,通過硬接線電纜與集控室DCSI/O通道相連,經(jīng)A/D處理后進(jìn)人DCS組態(tài),實(shí)現(xiàn)DCS對(duì)全廠電氣沒備的監(jiān)控。這種監(jiān)控方式優(yōu)點(diǎn)是速度對(duì)應(yīng)快、運(yùn)行維護(hù)好、監(jiān)控站的防護(hù)等級(jí)低,從而使DCS的造價(jià)下降,但由于電氣設(shè)備全部進(jìn)入DCS監(jiān)控,隨著監(jiān)控對(duì)象的大量增加使DCS主機(jī)冗余的下降,電纜數(shù)量巨大,控制樓面積大,長距離電纜引進(jìn)的干擾可能影響DCS的可靠性。
3.2遠(yuǎn)程智能I/O方式。遠(yuǎn)程智能I/O方式是在數(shù)據(jù)采集較集中月一離控制室較遠(yuǎn)的現(xiàn)場設(shè)立遠(yuǎn)程I/O采集柜(即現(xiàn)場A/D轉(zhuǎn)換機(jī)柜),現(xiàn)場設(shè)備I/O信號(hào)通過硬接線電纜與加采集柜相連,加采集柜與控制室DCS控制器主機(jī)柜通過光纖或雙絞線。遠(yuǎn)程I/O具有節(jié)省大量電纜、節(jié)省安裝費(fèi)用、節(jié)省控制樓面積、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)智能化遠(yuǎn)程I/O還可完成數(shù)據(jù)處理、自檢、自校正等功能。但I(xiàn)/O卡件、模擬量卡件及電量變送器還是不能減少。
3.3現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)方式?,F(xiàn)場總線是當(dāng)今3C技術(shù),即通信、計(jì)算機(jī)、控制技術(shù)發(fā)展的結(jié)合,是信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展到控制領(lǐng)域和現(xiàn)場的體現(xiàn)。現(xiàn)場總線廢棄了DCS的控制站及其輸人/輸出單元,從根本上改變了DCS集中與分散相結(jié)合的集散控制系統(tǒng)體系,通過將控制功能高度分散到現(xiàn)場設(shè)備這一途徑,實(shí)現(xiàn)了徹底的分散控制。
4.創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù)在熱電(火力發(fā)電)中的應(yīng)用
4.1統(tǒng)一單元爐機(jī)組。創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù)在熱電(火力發(fā)電)中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)由機(jī)、電控制一體化向熱電廠機(jī)、爐、電一體化的單元制運(yùn)行監(jiān)控方式轉(zhuǎn)化。這樣,熱電廠中集散控制系統(tǒng)(DCS)可以通過機(jī)、爐、電單元制的運(yùn)行方式對(duì)整個(gè)火電機(jī)組的所有運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)信息進(jìn)行匯總和分析,最大限度地挖掘火電機(jī)組潛力,并發(fā)揮其自身特有的控制功能,最大限度地縮小控制室,實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的簡化,也就能夠最大可能地降低成本造價(jià);同時(shí),統(tǒng)一單元爐機(jī)組也便于火力發(fā)電中熱電廠信息管理系統(tǒng)(MIS)的信息采集,從而加強(qiáng)火電電網(wǎng)的統(tǒng)一運(yùn)行和管理,完成中調(diào)AGC的相關(guān)指令和要求,提高電網(wǎng)的工作效率,使其保持在最經(jīng)濟(jì)和最佳的運(yùn)行狀態(tài)。因此,統(tǒng)一單元爐機(jī)組有利于提高火電機(jī)組的監(jiān)控水平和自動(dòng)化水平。
4.2創(chuàng)新控制保護(hù)手段。一般來說,在傳統(tǒng)的熱電(火力發(fā)電)中所采用的系統(tǒng)控制和保護(hù)手段為報(bào)警和連鎖,僅僅只能實(shí)現(xiàn)超限報(bào)警以及聯(lián)鎖跳機(jī)的波動(dòng)性控制和保護(hù)。而通過創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù),可以通過采用計(jì)算機(jī)的控制保護(hù)技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)營檢測和故障診斷等,從而提前發(fā)現(xiàn)火電設(shè)備的系統(tǒng)隱患,并改變控制和保護(hù)策略,采取諸如系統(tǒng)冗余等一些主動(dòng)性控制和保護(hù)措施,對(duì)系統(tǒng)故障的范圍進(jìn)行自動(dòng)控制,防患于未然,保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠繼續(xù)保持運(yùn)行狀態(tài)。另外,也可以使實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備從預(yù)防維護(hù)的被動(dòng)和事故后維修轉(zhuǎn)化為預(yù)防維護(hù)的預(yù)知和設(shè)備維修的同時(shí)進(jìn)行。
5.結(jié)語
熱電(火力發(fā)電)廠的電氣自動(dòng)化運(yùn)用,能提高火力發(fā)電系統(tǒng)管理的自動(dòng)化和管理水平。自動(dòng)化系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)、保護(hù)、測量、分層分布控制和通信技術(shù),對(duì)熱電(火力發(fā)電)廠的電力系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行保護(hù)、控制和故障處理,這無疑是一項(xiàng)綜合性的管理系統(tǒng)。充分利用電氣系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)后信息全面的優(yōu)勢,成功實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化的使用,完成較為復(fù)雜的電氣運(yùn)行管理工作。
[關(guān)鍵詞] 數(shù)字電視機(jī)頂盒原理應(yīng)用
有線廣播電視網(wǎng)正在向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、產(chǎn)品化方向發(fā)展,最終建成為寬帶綜合信息網(wǎng)。依托有線廣播電視網(wǎng)提供綜合信息業(yè)務(wù)的關(guān)鍵設(shè)備是用戶終端設(shè)備數(shù)字機(jī)頂盒,數(shù)字機(jī)頂盒可把數(shù)字電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電視機(jī)能夠接收的PAL / NTSC信號(hào),也可增添支持視頻點(diǎn)播(VOD)、Internet瀏覽、播放DVD、可視電話等多媒體功能及加擾、解密、放大等功能,與普通的模擬電視機(jī)組合便構(gòu)成完整的數(shù)字電視接收機(jī),市場發(fā)展前景廣闊。下面介紹數(shù)字電視機(jī)頂盒的基本原理及其應(yīng)用。
一、數(shù)字電視機(jī)頂盒的基本原理
圖數(shù)字電視廣播接收解碼示意圖
數(shù)字電視機(jī)頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視廣播節(jié)目,如圖所示。調(diào)諧模塊接收射頻信號(hào)并下行變頻為中頻信號(hào),然后進(jìn)行A / D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),再送人QAM解調(diào)模塊進(jìn)行QAM解調(diào),輸出MPEG傳輸流的串行或并行數(shù)據(jù)。解復(fù)用模塊接收MPEG傳輸流,從中分離出一個(gè)節(jié)目的PES數(shù)據(jù),包括視頻PES、音頻PES以及數(shù)據(jù)PES。解復(fù)用模塊中包含一個(gè)解擾引擎,可在傳輸流層和PES層對(duì)加擾的數(shù)據(jù)進(jìn)行解擾,其輸出是已解擾的PES。視頻PES送入視頻解碼模塊,取出MPEG視頻數(shù)據(jù),并對(duì)MPEG視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼,然后輸出到PAL/NTSC編碼器,編碼成模擬電視信號(hào),再經(jīng)視頻輸出電路輸出。音頻PES送人音頻解碼模塊,取出MPEG音頻數(shù)據(jù),并對(duì)MPEG音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼,輸出PCM音頻數(shù)據(jù)到PCM解碼器,PCM解碼器輸出立體聲模擬音頻信號(hào),經(jīng)音頻輸出電路輸出。
數(shù)字電視機(jī)頂盒的技術(shù)含量很高,集中反映了計(jì)算機(jī)、數(shù)字壓縮編碼、加解擾算法、加解密算法、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展水平,其核心技術(shù)包括硬件技術(shù)和軟件技術(shù)兩個(gè)部分。
1.機(jī)頂盒硬件技術(shù)
硬件技術(shù)包含有:信道解調(diào)、信源解碼、大規(guī)模集成芯片、上行數(shù)據(jù)調(diào)制編碼、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)以及信號(hào)處理技術(shù)和有條件接收技術(shù)。分別概述如下:
(1)信道解調(diào)技術(shù)。國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各種數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制方式均有規(guī)定,如有線網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)字電視及增值業(yè)務(wù)采用QAM調(diào)制方式,其中16QAM、32QAM、64QAM必選,128QAM和256QAM可選。由于有線網(wǎng)絡(luò)信道質(zhì)量好,只用RS編碼作為糾錯(cuò)編碼。
(2)信源解碼技術(shù)。當(dāng)模擬信號(hào)數(shù)字化后信息量倍增,必須采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)加以處理,數(shù)字電視采用MPEG―2視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)以適應(yīng)多種清晰度圖像質(zhì)量要求。音頻則采用AC―3和MPEG―2兩種標(biāo)準(zhǔn)??偠灾?,信源解碼器必須適應(yīng)不同編碼要求,能正確還原音頻、視頻數(shù)據(jù)。
(3)大規(guī)模集成芯片技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的解復(fù)用和數(shù)據(jù)信息處理,機(jī)頂盒必須將CPU內(nèi)核與MPEG―2傳輸流解復(fù)用器、DVB通用解擾器、MPEG音視頻解碼器、PAL/NTSC編碼器集成于一體,形成大規(guī)模專用集成芯片。
(4)上行數(shù)據(jù)調(diào)制編碼技術(shù)。為開展交互式應(yīng)用,需要考慮上行數(shù)據(jù)的調(diào)制編碼間題。目前普遍采用三種方式,即采用電話線傳送上行數(shù)據(jù)、以以太網(wǎng)卡傳送上行數(shù)據(jù)和通過有線網(wǎng)絡(luò)傳送上行數(shù)據(jù)。
(5)嵌人式系統(tǒng)技術(shù)。機(jī)頂盒是嵌人式系統(tǒng)在信息家電方面的典型應(yīng)用,所謂嵌人即鑲嵌之意,指鑲嵌在其他設(shè)備中的系統(tǒng)。實(shí)際上機(jī)頂盒是計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)以及語言圖像數(shù)據(jù)傳輸處理技術(shù)與具體應(yīng)用對(duì)象相結(jié)合的產(chǎn)物,具備嵌入式芯片、嵌入式軟件、嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具四大部分的要素。
2.機(jī)頂盒軟件技術(shù)
數(shù)字電視技術(shù)中軟件技術(shù)占有更為重要的位置,除音頻視頻解碼由硬件實(shí)現(xiàn)外,其電視內(nèi)容的重現(xiàn)、操作界面的實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn),直至機(jī)頂盒與計(jì)算機(jī)及Internet的互聯(lián),均需依靠軟件來實(shí)現(xiàn)。機(jī)頂盒的軟件應(yīng)用技術(shù)通常分為以下幾個(gè)方面:
(1)硬件驅(qū)動(dòng)層軟件。按驅(qū)動(dòng)程序驅(qū)動(dòng)硬件功能的有射頻解調(diào)器、傳輸解復(fù)用器、A/V解碼器、OSD、視頻編碼器等。
(2)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要作用是控制各種資源,包括各種硬件的控制、系統(tǒng)資源的分配等。與PC機(jī)操作系統(tǒng)不同,機(jī)頂盒是采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),可在實(shí)時(shí)的環(huán)境中工作,并能在較小的內(nèi)存空間中運(yùn)行。
(3)中間件。中間件是指建立于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)之上的操作系統(tǒng),如OPENTV、POWERTV和JAVATVOS等。它既是數(shù)字電視的核心技術(shù)之一,又是開放式業(yè)務(wù)平臺(tái),具體而言是數(shù)字電視機(jī)的應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)、硬件平臺(tái)之間嵌人的一個(gè)中間層,定義一組較為完整的、標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序接口,使應(yīng)用程序于操作系統(tǒng)和操作平臺(tái),從而將應(yīng)用的開發(fā)變得更加簡捷,使產(chǎn)品的開放性和可移植性更強(qiáng)。
(4)上層應(yīng)用軟件。它的功能是執(zhí)行服務(wù)商提供的各種服務(wù),如電子節(jié)目指南、準(zhǔn)視頻點(diǎn)播、數(shù)據(jù)廣播、IP電話等。它可以用于各種STB硬件平臺(tái),消除應(yīng)用軟件對(duì)硬件的依賴。
二、數(shù)字電視機(jī)頂盒的應(yīng)用
數(shù)字電視機(jī)頂盒不僅實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視模擬電視的轉(zhuǎn)換而適用于傳統(tǒng)的電視機(jī),而且應(yīng)用十分廣泛,幾乎支持所有的廣播電視和交互式多媒體應(yīng)用。目前,在數(shù)字機(jī)頂盒的數(shù)字視頻、數(shù)字信息與交互式應(yīng)用的功能上,已開發(fā)出多種增值業(yè)務(wù),具體如表所示。
1.數(shù)據(jù)廣播
數(shù)據(jù)廣播有四種方式,即數(shù)據(jù)管道(data pipe)、數(shù)據(jù)流(data stream)、多協(xié)議封裝(Multiple protocol Encapsulation)和數(shù)據(jù)或?qū)ο筝喠鱾鬟f(date object carousel)。它能為用戶提供股市行情、票務(wù)信息、電子報(bào)紙、熱門網(wǎng)站等各種種信息。
表數(shù)字機(jī)頂盒開發(fā)的增值業(yè)務(wù)
2.IP電話
通過電纜調(diào)制解調(diào)器,還可以實(shí)現(xiàn)IP電話功能。用戶在使用該功能時(shí),只需將普通電話與機(jī)項(xiàng)盒的接口相連即可。電纜調(diào)制解調(diào)器可以保證傳輸語音時(shí)的服務(wù)質(zhì)量(Qos ) 。
3.視頻點(diǎn)播
為每個(gè)用戶提供視頻點(diǎn)播功能,用戶能在他所希望的時(shí)間和地點(diǎn)收看他想看的節(jié)目,是服務(wù)提供商的首要目標(biāo)。有線電視數(shù)字機(jī)頂盒利用交互式的數(shù)據(jù)信道和廣播信道,為實(shí)現(xiàn)該功能提供理想的技術(shù)支持基礎(chǔ)。
4.Internet接入及多媒體技術(shù)應(yīng)用
機(jī)頂盒可以通過內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器方便地實(shí)現(xiàn)Internet接入功能,用戶可以通過其內(nèi)置的瀏覽器上網(wǎng),即通過機(jī)頂盒提供的各種接口與PC機(jī)連接,再與網(wǎng)絡(luò)連接。利用計(jì)算機(jī)對(duì)文字、聲音、數(shù)據(jù)、圖像等各種信息進(jìn)行綜合處理、存儲(chǔ)與傳輸。通過機(jī)頂盒與計(jì)算機(jī)有機(jī)結(jié)合,可以開展交互式多媒體業(yè)務(wù),例如發(fā)送電子郵件、網(wǎng)上購物、遠(yuǎn)程教育等等。
三、結(jié)束語
隨著數(shù)字電視的飛速發(fā)展,用戶對(duì)信息需求的不斷增強(qiáng),有線數(shù)字電視機(jī)頂盒做為以電視機(jī)為顯示終端的信息接收和處理終端設(shè)備正在進(jìn)人千家萬戶。有線數(shù)字電視機(jī)頂盒基于全同軸電纜網(wǎng)絡(luò)或光纖或同軸混合網(wǎng),具有良好的傳輸介質(zhì)和成熟的電纜調(diào)制解調(diào)技術(shù),可實(shí)現(xiàn)各種交互式應(yīng)用,具有良好的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
[1]劉文開劉元航:有線廣播數(shù)字電視技術(shù)[M].北京:人民郵電出版社,2003.10
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);自動(dòng)化技術(shù);應(yīng)用;前景
中圖分類號(hào):TM7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
隨著控制技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息技術(shù)的發(fā)展,電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)也得到了迅猛發(fā)展,各種技術(shù)的相融合,使得電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)正向規(guī)范化,標(biāo)準(zhǔn)化,國際化的方向發(fā)展。實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的集成化,高效性與一體化無疑能夠?qū)τ趯?shí)現(xiàn)電網(wǎng)的高效,可靠,穩(wěn)定運(yùn)行,具有非常重要的意義。
一、電力自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的作用
1、電氣自動(dòng)化幫助科研人員開展實(shí)時(shí)仿真工作
使用電氣化驅(qū)動(dòng)技術(shù),可以在更大程度上實(shí)現(xiàn)暫時(shí)狀態(tài)和穩(wěn)定狀態(tài)的同步存在,這使得同步實(shí)驗(yàn)成為了可能。為系統(tǒng)運(yùn)行提供了大量的精確數(shù)據(jù),增加了實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)度。在這種仿真的環(huán)境中,工作人員可以進(jìn)行更多的電力裝置測試,有助于幫助科研人員建立起一個(gè)混合型的實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)室。
2、實(shí)現(xiàn)了電力服務(wù)的智能化
當(dāng)今時(shí)代,幾乎每個(gè)行業(yè)都離不開電力的使用,失去電力系統(tǒng)的支持,許多行業(yè)將陷入癱瘓的境地。電力的廣泛使用對(duì)電力系統(tǒng)的安全性和自動(dòng)化程度都提出了極高的要求。電氣自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)是電力系統(tǒng)智能化的重要組成部分,能夠幫助工作人員更精確地進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)計(jì)工作,并能代替人力做到更精確的系統(tǒng)運(yùn)行故障分析。這種智能化的控制方式,使得電力系統(tǒng)的運(yùn)行更加高效準(zhǔn)確。這種高度安全的自動(dòng)化運(yùn)行體系,使電力系統(tǒng)的服務(wù)能力邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。
二、電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用
1、電力系統(tǒng)智能化控制技術(shù)
電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)主要經(jīng)歷了以下幾個(gè)方面的發(fā)展歷程。第一階段,基于傳遞函數(shù)單輸出單輸入控制時(shí)期;第二階段,基于線性最優(yōu)化控制,非線性控制以及多機(jī)協(xié)調(diào)控制時(shí)期;第三階段,智能化控制時(shí)期。作為一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng),無疑電力系統(tǒng)具有變參數(shù),強(qiáng)非線性的特征,智能控制在電力系統(tǒng)尤其是新興的電力系統(tǒng)工程中有著越來越重要的應(yīng)用。電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能控制技術(shù)將越來越多的應(yīng)用于多機(jī)系統(tǒng)的靜止無功發(fā)生器控制,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)勵(lì)磁,快關(guān)綜合控制系統(tǒng)等方面。
2、實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器設(shè)備在線監(jiān)控
隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展,我國電網(wǎng)的規(guī)模日益增加,同時(shí)電力系統(tǒng)的容量也在越來越大。因此,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)人們的生產(chǎn)和生活有著至關(guān)重要的影響?;诖?,供電企業(yè)的重要任務(wù)之一就是保證電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定與可靠,同時(shí)使得設(shè)備故障降低。電力系統(tǒng)中,電力設(shè)備可靠性與設(shè)備故障損耗降低的保障措施主要是通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修。電力系統(tǒng)設(shè)備的檢查以及修理都屬于設(shè)備檢修的范疇。電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電器設(shè)備的狀態(tài)檢修其前提是對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,及時(shí)全面準(zhǔn)確的把握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),同時(shí)能夠?qū)⒃O(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)和設(shè)備的變化趨勢進(jìn)行預(yù)測,這樣能夠?qū)⒃O(shè)備可能存在的故障進(jìn)行分析。
3、電力系統(tǒng)微機(jī)實(shí)時(shí)保護(hù)系統(tǒng)
隨著我國電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展,微機(jī)保護(hù)裝置越來越多的應(yīng)用于電力系統(tǒng)中,電力系統(tǒng)要求微機(jī)保護(hù)裝置具有高可靠性,高實(shí)時(shí)性與高擴(kuò)展性,同時(shí),電力系統(tǒng)要求微機(jī)保護(hù)裝置的通信能力強(qiáng)大,人機(jī)交互界面友好?;诖耍坏娏ο到y(tǒng)微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)不但要求有較高的硬件設(shè)施,同時(shí)也對(duì)嵌入式軟件要求不斷提高,因此,電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),不但能夠多任務(wù)的高效優(yōu)先級(jí)管理,同時(shí)具有非常大的可移植性和擴(kuò)展性。對(duì)于電力系統(tǒng)自動(dòng)化繼電保護(hù)來說,首要問題是實(shí)時(shí)性問題。這是由于一旦發(fā)生事故,電網(wǎng)穩(wěn)定性安全性會(huì)在事故后的瞬間(幾十到幾百毫秒)遭受威脅,因此,當(dāng)穩(wěn)定控制措施發(fā)生延遲時(shí),不但不能夠起保護(hù)作用,還有可能造成其他安全問題。電力系統(tǒng)自動(dòng)化保護(hù)實(shí)時(shí)性不但包括數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性,同時(shí)也指的是對(duì)數(shù)據(jù)的分析,處理等的實(shí)時(shí)性。電力系統(tǒng)自動(dòng)化采用RTOS,一方面能夠?qū)?yīng)用程序進(jìn)行分解,同時(shí)能夠進(jìn)行監(jiān)控進(jìn)程的開啟,對(duì)系統(tǒng)中各個(gè)程序進(jìn)行監(jiān)控,一旦電力系統(tǒng)中出現(xiàn)了異常的情況,那么就能夠自動(dòng)在UNIX在中自動(dòng)終止問題,同時(shí)通過對(duì)另外進(jìn)程的調(diào)用修復(fù)問題,因此,采用RTOS能夠使得電力系統(tǒng)自動(dòng)化的可靠性大幅度提高。
4、配電系統(tǒng)自動(dòng)化
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電力用戶用電的依賴性越來越強(qiáng),供電可靠性和供電電能質(zhì)量成為配電網(wǎng)的工作重點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化是配電系統(tǒng)提高供電可靠性的最有效手段。配電自動(dòng)化系統(tǒng)(DAS)是一種可以使配電企業(yè)在遠(yuǎn)方以實(shí)時(shí)方式監(jiān)視、協(xié)調(diào)和操作配電設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng);其內(nèi)容包括配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視(SCADA系統(tǒng))、配電地理信息系統(tǒng)(GIS)和需求側(cè)管理(DSM)幾個(gè)部分。
SCADA/LM/DMS平臺(tái)是配電系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的核心和基礎(chǔ),它除了完成SCADA/LM/DMS功能外,還承擔(dān)整個(gè)系統(tǒng)的縱向(實(shí)時(shí)層)和橫向(管理層)的集成任務(wù)。當(dāng)然,如果配網(wǎng)的規(guī)模較小,由變電站負(fù)責(zé)的環(huán)網(wǎng)控制,也可改由主站的SCADA/LM/DMS平臺(tái)來完成。配電網(wǎng)自動(dòng)化的運(yùn)行功能是實(shí)現(xiàn)控制和監(jiān)視配電網(wǎng)設(shè)備。其中包括:電網(wǎng)的控制功能、電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控功能、故障管理功能、運(yùn)行統(tǒng)計(jì)及報(bào)表功能。
智能配電系統(tǒng)在配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí):判斷故障區(qū)域、隔離故障區(qū)域,恢復(fù)受故障影響的健全區(qū)域供電,從而縮短停電時(shí)間、減小停電面積、提高供電可靠性。在配電網(wǎng)受到災(zāi)害性影響時(shí)(如主變電站失壓、10kV母線故障等并且在高壓側(cè)難以快速恢復(fù)時(shí)),利用人工智能生成負(fù)荷批量轉(zhuǎn)移策略,在不威脅供電安全的前提下,通過一系列的遙控操作將受影響的負(fù)荷轉(zhuǎn)移到非故障線路,避免大面積停電。
智能配電系統(tǒng)在配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí):實(shí)際運(yùn)行中配電網(wǎng)中的負(fù)荷分布是不均衡的,有時(shí)甚至是極不均衡的,這嚴(yán)重降低了配電線路和設(shè)備的利用率,同時(shí)也導(dǎo)致線損較高。利用人工智能可以尋求一種優(yōu)化運(yùn)行方式,將負(fù)荷從重負(fù)載甚至是過負(fù)載轉(zhuǎn)移到輕負(fù)載饋線上,這種轉(zhuǎn)移有效地提高了饋線的負(fù)荷率,增強(qiáng)了配電網(wǎng)的供電能力。智能配電系統(tǒng)還可以實(shí)時(shí)遙控配電網(wǎng)開關(guān)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和電容器投切,在不顯著增加投資的前提下可以達(dá)到改善電網(wǎng)運(yùn)行方式和降低網(wǎng)損的目的。
三、電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢
近些年來,高新科技的發(fā)展日新月異,在潮流的推動(dòng)下電力系統(tǒng)的電子技術(shù)也得到了突破性的發(fā)展,電力系統(tǒng)的自動(dòng)化是電力系統(tǒng)必然的發(fā)展方向。
1、裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展
隨著電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)工程的正式啟動(dòng),電力系統(tǒng)中的調(diào)度管理以及數(shù)據(jù)分析就開始朝著數(shù)據(jù)信息快速更新以及傳送路徑交叉的高速性方向發(fā)展。電力系統(tǒng)技術(shù)的整合因?yàn)橥ㄐ偶夹g(shù)的不斷發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷更新而獲得了新的發(fā)展機(jī)遇。電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息處理方式由以前的傳統(tǒng)方式向數(shù)據(jù)信息處理圖形化的方向轉(zhuǎn)變,通過圖形可以幫助電力系統(tǒng)的領(lǐng)導(dǎo)者更直觀地對(duì)電力系統(tǒng)的狀況以及發(fā)展趨勢進(jìn)行了解。這樣的轉(zhuǎn)變有利于電力系統(tǒng)的數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)高效運(yùn)作創(chuàng)造了良好的條件。
2、追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展
在傳統(tǒng)的工作模式下電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)主要是以計(jì)算機(jī)為主要的硬件平臺(tái),在進(jìn)行接口的工作時(shí)擴(kuò)展測控是經(jīng)常使用的方法,這種方法有兩面性,具有良好的擴(kuò)展性,容易開發(fā)且時(shí)間周期較短,同時(shí)也存在靈動(dòng)性差,成本較高、體積大而且會(huì)產(chǎn)生比較大的功耗這些不足之處。現(xiàn)階段,電子信息技術(shù)不斷發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷進(jìn)步,遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備開始走更加網(wǎng)絡(luò)化、小型化、智能化的道路,電力系統(tǒng)在這樣的硬件平臺(tái)上運(yùn)行,電力系統(tǒng)的自動(dòng)化會(huì)不斷地朝著最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化的趨勢發(fā)展。
四、結(jié)束語
電力系統(tǒng)的發(fā)展水平高低是國家經(jīng)濟(jì)水平的重要體現(xiàn),電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于電力系統(tǒng)全面改造,實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行具有重要的作用。因此,要加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的研究,使其深入發(fā)展發(fā)揮更大的作用。
參考文獻(xiàn)
[1]姚建國,楊勝春,高宗和等.電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展趨勢展望[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2007,31(13).
【關(guān)鍵詞】電氣 自動(dòng)化 電力企業(yè)
隨著日益豐富的電力新理論和新技術(shù)不斷涌現(xiàn),電力系統(tǒng)的工作人員必須及時(shí)更新觀念,注重創(chuàng)新研究思路,按照電力企業(yè)的實(shí)際情況,采用科學(xué)合理地方式,進(jìn)行電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力企業(yè)中的應(yīng)用研究工作,從而促進(jìn)電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的大幅度提升。從目前看來,在電力系統(tǒng)的建設(shè)過程中,數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)獲得了較為廣泛的應(yīng)用。為此,本文主要對(duì)電氣自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀和電氣自動(dòng)化技術(shù)分析的幾個(gè)方面進(jìn)行探討,希望能夠?qū)﹄姎庾詣?dòng)化技術(shù)在電力企業(yè)中的應(yīng)用研究的實(shí)際工作提供有益的參考。
一、電氣自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,在電力企業(yè)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用水平也獲得了相應(yīng)的提高。毫無疑問,逐步建立健全電氣自動(dòng)化系統(tǒng)為電力企業(yè)開拓了全新的發(fā)展領(lǐng)域。智能化系統(tǒng)是電力電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的重要發(fā)展方向,主要表現(xiàn)在:信息通信和數(shù)據(jù)采集。隨著市場經(jīng)濟(jì)的瞬息萬變,我國的電網(wǎng)具有更大的復(fù)雜性。中國幅員遼闊,整個(gè)電網(wǎng)的覆蓋面也十分廣闊。從目前看來,遙控、遙視、遙調(diào)、遙信和遙測等等是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)具備的功能,隨著電力系統(tǒng)每個(gè)環(huán)節(jié)相應(yīng)設(shè)備的更新,并且這些基礎(chǔ)功能會(huì)不斷進(jìn)行改進(jìn)和完善。為了充分利用現(xiàn)有的資源,越來越多的電網(wǎng)數(shù)據(jù)有待電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行采集和存儲(chǔ),不少高級(jí)功能的運(yùn)用為電力系統(tǒng)的工作人員創(chuàng)造了有利的條件進(jìn)行電網(wǎng)分析。隨著高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用,電力企業(yè)的相關(guān)部門與不少科研單位建立起了合作關(guān)系,在現(xiàn)代化電力系統(tǒng)中引入了不少全新的技術(shù)和設(shè)備,頗具成效。
二、電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用分析
在全面了解電氣自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,接下來,我們將對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的以下三個(gè)方面進(jìn)行闡述,希望能夠加深電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力企業(yè)中應(yīng)用研究的認(rèn)識(shí)。
(一)調(diào)度技術(shù)
在電力進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度電氣自動(dòng)化能夠?qū)鬏?、監(jiān)控和采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)揮自動(dòng)調(diào)控的作用。在電網(wǎng)調(diào)度中心,變電站、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、服務(wù)器、中心工作服務(wù)臺(tái)、顯示器和電力行業(yè)專門局域網(wǎng)調(diào)控的下級(jí)單位、調(diào)度中心等相關(guān)部門和設(shè)備是電網(wǎng)調(diào)度電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分。市域一級(jí)的電網(wǎng)自動(dòng)調(diào)控規(guī)模比縣域一級(jí)的電網(wǎng)自動(dòng)調(diào)控規(guī)模要大一些。在選擇和使用服務(wù)器等相關(guān)設(shè)備的時(shí)候,相當(dāng)一部分采用商用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。面臨各級(jí)進(jìn)行實(shí)時(shí)性、安全性監(jiān)控是地區(qū)電網(wǎng)自動(dòng)控制的主要任務(wù)。針對(duì)大中型城市進(jìn)行的電網(wǎng)運(yùn)營是每一個(gè)地區(qū)的電網(wǎng)自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)的主要表現(xiàn)形式之一。這些電網(wǎng)自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)的調(diào)控功能和范圍比省級(jí)的要小很多,但是比縣域一級(jí)要大出很多。
(二)補(bǔ)償技術(shù)
一般來說,通過采集單一信號(hào),選擇低壓無功的補(bǔ)償技術(shù),依靠三相電容器,達(dá)到共補(bǔ)的目的。有時(shí)嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)補(bǔ)償?shù)闹饕蚴菦]有充分運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)。無功控制策略統(tǒng)籌考慮的方面包括:無功電流、電壓和功率等等,經(jīng)過運(yùn)用物理控制電力系統(tǒng)的方式,用編碼投切方式取切方式,這種方式?jīng)]有注意到應(yīng)該平衡電壓,所以這種補(bǔ)償技術(shù)往往會(huì)運(yùn)用于控制物理量。從某種程度上說,無功電力系統(tǒng)的需求量會(huì)在一定時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定增長,有關(guān)方面對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的無功補(bǔ)償裝置技術(shù)相關(guān)的要求會(huì)相應(yīng)提高。為了進(jìn)一步保證無功補(bǔ)償技術(shù)的長久發(fā)展,我們應(yīng)該充分考慮電子有關(guān)方面的技術(shù)包括:控制技術(shù)、電子技術(shù)和智能技術(shù)等等。
(三)應(yīng)用技術(shù)
在電力系統(tǒng)的使用過程中,在一定程度上促使二次設(shè)備和一次設(shè)備有機(jī)結(jié)合在一起的主要途徑是:充分運(yùn)用電力系統(tǒng)的電纜,應(yīng)該注意到的是,二次設(shè)備和一次設(shè)備之間有著近百米的安裝距離。在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上,相關(guān)設(shè)備會(huì)完全或局部促進(jìn)二次設(shè)備的功能發(fā)揮,這被叫作電力一次智能設(shè)備。一般來說,變電站、智能開關(guān)和開關(guān)柜等都包含于電力一次智能設(shè)備進(jìn)行自我測量和保護(hù)功能之中,從而節(jié)約了相當(dāng)一部分的電力電纜資源。外界磁場的干擾,會(huì)導(dǎo)致電流斷開,阻礙電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行都是存在于電力一次智能設(shè)備的主要矛盾,我們必須高度重視對(duì)電力一次智能設(shè)備進(jìn)行常態(tài)檢測。
三、結(jié)語
綜述所述,電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力企業(yè)中的應(yīng)用研究具有十分重要的地位和意義。為了達(dá)到電力生產(chǎn)、管理和運(yùn)用自動(dòng)化和現(xiàn)代化的目標(biāo),電力企業(yè)必須應(yīng)用科技含量高的電氣自動(dòng)化技術(shù),這已經(jīng)成為電力企業(yè)謀求生存和發(fā)展的必然選擇。本文結(jié)合電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力企業(yè)中應(yīng)用研究的實(shí)際情況,在深刻認(rèn)識(shí)電氣自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)行了分析和闡述,以期促進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)的完善和發(fā)展。隨著電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,我們應(yīng)該高度重視電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力企業(yè)中的應(yīng)用研究,從而促進(jìn)電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的大幅度提升。
參考文獻(xiàn):
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[關(guān)鍵詞] 電氣自動(dòng)化 農(nóng)業(yè)水利 應(yīng)用
[中圖分類號(hào)] S27 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650 (2013)09-0230-01
伴隨著電子技術(shù)、信息技術(shù)以及數(shù)字化管理技術(shù)的發(fā)展,電氣自動(dòng)化應(yīng)用范圍越來越廣,不僅應(yīng)用于工廠自動(dòng)化控制、辦公自動(dòng)化操作,而且應(yīng)用于農(nóng)田水利建設(shè)當(dāng)中。電氣自動(dòng)化技術(shù)目前正在邁向一個(gè)新的局面,它的發(fā)展大大的推動(dòng)了國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展,自動(dòng)化發(fā)展要求。我國是農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)是國家賴以生存的根本。由于我國地域遼闊、人口眾多等因素,導(dǎo)致水資源缺乏,人民生活得不到保障。農(nóng)田水利建設(shè)是通過農(nóng)田水利工程設(shè)施或者其他方法來調(diào)節(jié)地區(qū)水利分布、改善低產(chǎn)土壤、充分利用水資源等,但在實(shí)際實(shí)施過程中卻遇到了技術(shù)難題。為了適應(yīng)高科技、高文化的要求,發(fā)展、提高電氣自動(dòng)化技術(shù),推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展便顯的尤為重要。
一、電氣自動(dòng)化技術(shù)在溫室大棚中的應(yīng)用
隨著社會(huì)競爭的日益激烈,已有多數(shù)廠家進(jìn)行溫室大棚電氣自動(dòng)控制技術(shù)的研究、產(chǎn)品生產(chǎn)。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展迅速,以最大程度、最大范圍監(jiān)測溫室大棚中農(nóng)作物的生長情況。此監(jiān)控技術(shù)可檢測溫室中的溫濕度、光照、二氧化碳濃度以及植物水分等環(huán)境因素,將所監(jiān)控的信息直接傳達(dá)到用戶,使用戶可以直接采取相應(yīng)措施,以確保提供最適合農(nóng)作物生長的環(huán)境條件。當(dāng)植物水分缺失的情況下,系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警信息,以便提醒用戶。不僅如此,監(jiān)控系統(tǒng)并不是在植物出現(xiàn)狀況才報(bào)警,它可以時(shí)時(shí)、迅速進(jìn)行檢測植物是否處于良好發(fā)育狀況,分辨出哪塊區(qū)域生長良好,哪塊區(qū)域需要施肥,哪塊區(qū)域需要灌溉等等。電氣自動(dòng)化技術(shù)目前在大型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中較為常見,而在農(nóng)村小戶、集體戶等地卻不常見,因?yàn)榇思夹g(shù)雖具有功能強(qiáng)大、操作方便、覆蓋面積廣等優(yōu)點(diǎn),但是花費(fèi)對(duì)于小成本農(nóng)民來說過多。相信隨著社會(huì)發(fā)展,科技進(jìn)步,電氣自動(dòng)化技術(shù)的普及面將越來越廣。
二、電氣自動(dòng)化技術(shù)在節(jié)水灌溉中的應(yīng)用
農(nóng)作物的生長離不開灌溉,灌溉水量的多少也將決定農(nóng)作物是否可以正常生長、產(chǎn)量增加。據(jù)國家統(tǒng)計(jì),我國人均水資源占有率不到世界水平的20%,水資源供不應(yīng)求,在這樣的壓力下將嚴(yán)重影響我國可持續(xù)發(fā)展。近來年隨著電力電子、計(jì)算機(jī)控制等技術(shù)不斷發(fā)展,節(jié)水灌溉技術(shù)也逐漸應(yīng)用到農(nóng)業(yè)水利當(dāng)中。目前我國節(jié)水灌溉技術(shù)較多,達(dá)11之多,如噴灌、渠道防滲等,在農(nóng)作物正常生長的前提下盡量灌溉量小、高效。節(jié)水灌溉工程的實(shí)施,不僅可以優(yōu)化農(nóng)作物生產(chǎn)流程,而且減少了灌溉過程中的勞動(dòng)力以及施水量。電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展使節(jié)水灌溉更好的應(yīng)用于農(nóng)作物當(dāng)中。在農(nóng)業(yè)水利工程中,進(jìn)行遠(yuǎn)距離、自動(dòng)化控制、檢測農(nóng)產(chǎn)品生長情況。一般需要儀表、電氣設(shè)備、管道較多,儀表類主要為流量計(jì)、溫度計(jì)、氣體檢測器、土壤水分傳感器等;電氣設(shè)備類包括灌溉所需的泵、電動(dòng)閥等;管道包括給水、排水、回用水等管道。雖然設(shè)備眾多,但是可以通過DCS系統(tǒng)進(jìn)行中央控制室控制。考慮農(nóng)作物需要檢測如溫濕度、農(nóng)作物含水量、土壤等相關(guān)數(shù)據(jù),設(shè)置相應(yīng)監(jiān)測點(diǎn)。當(dāng)中控制計(jì)算機(jī)顯示某一區(qū)域、某一參數(shù)出現(xiàn)問題時(shí),便會(huì)進(jìn)行報(bào)警,提醒用戶進(jìn)行相應(yīng)措施。通過節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)化,不僅可改良土壤,使土壤透氣性好、易吸收肥料和水分,而且達(dá)到節(jié)約水、電、肥料等目的。
三、電氣自動(dòng)化技術(shù)在無土栽培中的應(yīng)用
無土栽培是以輕質(zhì)材料或人工培養(yǎng)液代替?zhèn)鹘y(tǒng)的土壤來固定植物,是植物的根部可以直接接觸養(yǎng)料進(jìn)行吸收,可通過精量播種達(dá)到一次成苗的效果。輕質(zhì)材質(zhì)一般包括水培、霧培等。由于人工培養(yǎng)液可以根據(jù)植物生長所需必要元素來進(jìn)行配置,這樣對(duì)植物生長便起到了有所針對(duì)的促長作用。自動(dòng)化技術(shù)為無土栽培管理提供了良好控制和檢測平臺(tái),它使工作人員對(duì)植物生長的狀況可以清楚了解。通過自動(dòng)化檢測平臺(tái),也可以把無土栽培技術(shù)和傳統(tǒng)栽培技術(shù)生長出的植物進(jìn)行全程監(jiān)測和對(duì)比,了解哪些因素對(duì)植物起到推動(dòng)作用。除此之外,自動(dòng)化監(jiān)控可以使工作人員對(duì)植物的營養(yǎng)液吸收、周圍環(huán)境影響、發(fā)展階段等情況有所掌握,方便工作人員對(duì)技術(shù)加以改進(jìn)。目前電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在無土栽培中應(yīng)用也越來越廣,相信隨著社會(huì)發(fā)展,此技術(shù)覆蓋范圍將越來越廣。
四、電氣自動(dòng)化技術(shù)在水處理中的應(yīng)用
如今國家提倡水資源節(jié)約,重復(fù)利用,對(duì)于水處理要求也越來越高。目前水處理行業(yè)發(fā)展旺盛,其所需電氣自動(dòng)化技術(shù)也越來越高。國家、企業(yè)建設(shè)水廠來處理工業(yè)廢水、生活污水等,目的就是能更充分的利用水資源,不至于造成資源浪費(fèi)。水處理標(biāo)準(zhǔn)高,處理之后各水質(zhì)參數(shù)應(yīng)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),其電氣自動(dòng)化技術(shù)也應(yīng)滿足要求。在農(nóng)田水利水量應(yīng)用之余、污水排放需謹(jǐn)慎。電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于污水檢測,可以判斷農(nóng)業(yè)廢水是否有化學(xué)污染,是否會(huì)影響周圍環(huán)境及水質(zhì)。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需肥料較多,水質(zhì)受其影響,通過自動(dòng)化檢測并處理可以進(jìn)行循環(huán)利用,不至于造成水資源浪費(fèi)。
總結(jié):我國人均水資源占有率較少,水資源如何有效利用是國家所關(guān)心的重要話題。農(nóng)業(yè)水利的發(fā)展,將大大的節(jié)約了水資源的浪費(fèi),這都離不開高科技、高技術(shù)。在農(nóng)業(yè)水利發(fā)展過程中,對(duì)其相應(yīng)技術(shù)要求日益提高,傳統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)今農(nóng)業(yè)發(fā)展、水資源節(jié)約的要求。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展不僅有利于節(jié)約了人力、物力,而且對(duì)環(huán)境、土壤改進(jìn)也有所影響。如今農(nóng)業(yè)發(fā)展還有很長的一段路要走,而自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展離不開我們的努力??萍际堑谝簧a(chǎn)力,只有不斷更新、發(fā)展技術(shù)產(chǎn)業(yè),才能使農(nóng)業(yè)水利發(fā)展迅速,超出國外領(lǐng)先國家。
參考文獻(xiàn)
[1]李慧.自動(dòng)化信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的幾種應(yīng)用前景[J].當(dāng)代生態(tài)農(nóng)業(yè),2004(1).