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目前,電力工程自動化技術是電力企業管理工作的重中之重,占據著極其重要的行業地位,已經得到了電力企業內部的高度重視與關注。電力工程自動化技術在電氣工程中的應用不斷深入,可以滿足于人們在生活中對于電能的需求,推動電力工程技術的迅速轉型與優化升級,進而確保電力工程自動化技術的高質量、高水平。
1電力工程自動化技術的構成內容分析
1.1變電站自動化變電站自動化可以穩步提升變電站運行的穩定性與可靠性,促進人力資源的優化利用與配置。其中,電磁式設備是變電站安全運作的重要核心構件,但是要想始終保持設備的高效運作,就必須要定期展開維修與更換工作,以免造成變電站安全事故的發生。而變電站自動化,實現了微機設備的順利過渡,在屏幕上就可以完成相應的操作和記錄工作,而且大大提升了變電站的運作效率,避免了人工操作的失誤。1.2電網調度自動化。電網調度旨在不斷提高用電效率,降低電力不必要的損耗和浪費,進一步統籌規劃電力配送,進而更好地為各個地區的電力工程服務。電網調度的順利實施主要得益于局域網的良好配合,如果局域網出現一系列問題,就會嚴重阻礙著調度管理的強化。而網絡信息技術的應用,卻大大改造了以往固有的局域網絡,使電網調度網絡更加系統嚴密,對于電力利用效率的提升具有著極大的促進作用。同時,電網調度自動化可以有效收集、整理和分析相關的數據信息,為管理員的宏觀調控提供切實可行的參照依據,還可以對電力負荷加以控制與調整。1.3發電廠測控自動化。分散測控系統在發電廠測控上得到了較為廣泛地應用,關鍵部分的智能模件和主控模件可以及時掌握控制設備的運行狀況,是實現發電廠測控自動化目標的重要保障。通過屏幕化的操作方式,降低了工作人員通過遠程操作相應設備,進而大大提升電氣工程的運作效率,是人工控制的一大進步,使電廠測控自動化更加安全穩定地運作。
2電力工程自動化技術在電力工程中的應用闡述
2.1現場總線技術的應用。在電力工現場,將各種自動化裝置和一些測量儀表連接在一起,形成統一數字化的信息網絡系統。通過網絡自動化控制,加快了數字通信、自動化控制以及計算機系統的有機融合,進而形成現場總線技術。現場總線技術的應用范圍比較廣泛,比如在收集變送器控制的總用電量中,可以將信號在主計算機系統中進行集中與統一,隨即通過數學模型進行深入的分析,根據科學完善的指令進行下達,進而充分實現電力工程的自動化控制目標。現場總線技術的應用原理就在于將電力工程的各項控制功能分散開來,通過自身對應的計算機來進行信息的處理工作,再將信息傳遞到總計算機系統中。現場總線技術的應用,是電力系統多樣化需求的重要表現形式,促進資源信息的實時共享,朝著自動化控制的方向發展。2.2功率半導體器件的應用。在電力系統,固態變壓器可以有效對電力實施管控,從屬于半導體器件。而直流輸電和柔流輸電等在功率半導體器件的應用越來越廣泛。在固態變壓器中,聯動性能比較強、重量比較輕,是電力系統重要的核心構建之一,功能主要是通過高頻變壓器和電力電子變流器來實現的。同時,柔流輸電可以有效提升大容量電能地高效運轉與變換,直流輸電主要得益于晶體管的應用。由此可見,功率半導體器件是確保電力工程自動化發展的重要保證。2.3光互聯技術的應用。電力工程自動化控制系統中,光互聯的應用程度在不斷地加深。主要表現如下。2.3.1探測器功率的控制。光互聯技術可以將探測器功率的輸出數量控制在合理的范圍之中,降低了電力生產工作中的電容性負載和約束程度,不斷實現電力系統集成度目標。2.3.2進一步強化了系統的變通性。通過相關的實踐操作可以看出,電子傳輸和電子交換技術拓展了電力系統中互聯網的應用渠道,并且優化整合了互聯網編程結構,進而充分增強了電力工程總電力系統功能的變通性。2.3.3為數據傳輸提供了一定的便利性條件。對于光互聯技術的應用來說,可以免受電磁的強度干擾,抗干擾性比較明顯,進而增強了數據傳輸工作的快速性與便捷性,已經成為了電氣工程應用中必不可少的應用部分。
3完善電力工程自動化技術的解決對策
3.1選擇合理的自動化技術的應用范圍。3.1.1電網調度自動化技術。電網調度自動化技術必須要借助于計算機調度系統,是信息技術與控制技術相結合的重要體現,可以進行有效地信息采集與整理工作,為電網的安全運行提供強有力的保障。同時,必須要對電力工程實施全方位、多角度領域地監控,以免在突況發生時猝不及防。3.1.2變電站自動化技術所謂變電站自動化技術就是指將通信技術和計算機技術的結合,可以對數據實施集中化的處理與利用,強化變電站系統的監督與控制。變電站的信息處理可以充分優化電力系統,進而為信息的收集與整理工作奠定堅實的基礎。3.1.3配電網自動化技術。主要應用于城鄉配電的建設之中,是我國電網發展的延伸與拓展。3.2實現功能分層主站和子站等是配網自動化系統的重要組成部分,其內在功能的實現主要得益于自身通信系統。其中,電子線載波是通信方式中應用比較廣泛的一種,但是由于配電網的節點設置較多。很難滿足于電力工程自動化的建設需求,進而不建議使用阻波器的使用。第二代載波。技術大大基于了擴頻原理,可以有效降低低信噪聲,具有較強的通信能力;最新研制的載波技術主要得益于DPS的配合與協,實時解碼功能比較強大,通信發展前景較為廣闊。3.3確保良好高效的電能質量根據各個大功率電力設備的大力應用,對電能質量的要求也越來越嚴格,電力部門必須要積極參與到電能質量的建設工作中來,以更好地適應電力系統設備的發展需求,已經成為了電力系統的研究重點。目前,數字信號處理器的應用實現了數字信號處理技術質的飛躍,具有較高的應用價值。數字信號處理器可以有效控制電力工程的相關程序;增強電力系統的安全性與穩定性,不會使電力系統受到過多溫度的影響,降低了調試難度,可以進行大批量的生產。因此,數字信號處理器的應用,可以做到不斷完善電力工程自動化技術。3.4主站一體化。電力系統的不斷完善,人們對于供電也提出了明確的要求和期望。然而,電力企業是一個有機協調地統一整體,企業內部部門或者崗位的獨立性比較明顯,增加了信息層面上的實時與共享。因此,在電力工程自動化技術的應用之下,要將相對獨立的單一、獨立部門形成綜合性強且一體化程度高的信息一體化系統,將地理信息系統、變電站綜合自動化、配電管理系統以及通信系統充分結合在一起,進而構建一體化的信息系統平臺。3.5強化后期維修與養護。電力自動化系統中的后期維護工作至關重要和關鍵,在電力自動化設備進行安裝之后,相關電力人員需要進行后期驗收工作,將電力自動化的安全管理問題加以落實和強化。一些工作人員要在遵守國家相關規章制度下進行竣工驗收工作,予以強有力的制度性保障,確保電力自動化技術應用萬無一失。此外,對于電力工程的維護人員而言,要定期展開一系列的業務培訓與指導工作,不斷增強行業人員的專業素養與業務素養,充分熟悉和掌握電力設備的運行狀況。在后期竣工階段,維護人員要及時分析和解決電力系統的故障成因,采取相應的改善措施,避免對電力工程造成更大的影響。3.6加大以太網的應用力度。在電力工程自動化技術的發展中,必須要加大以太網技術的應用,增強數據信息的共享性,對可能出現的問題進行系統化的分析與研究,推動電力工程精細化目標的實現。根據以太網分布的信息化和開放化特點,不斷提升電力工程的自動化發展水平,進而完善電力工程的自動化技術。
4結語
綜上所述,完善電力工程自動化技術勢在必行,可以確保電力工程的順利實施與高效運轉,增強電力工程的經濟效益與社會效益。電氣工程自動化技術的建設是一項較為漫長的系統化建設工程,要增強對自動化技術的重視程度,推動電力工程朝著自動化、專業化的方向發展,加強電網調度、變電站以及配電網等自動化技術的應用程度;同時,電力工程的相關人員要提升自身的綜合素養,不斷與時俱進、開拓創新,將自動化技術提升至全新的廣度和深度,進而為電力工程的穩定發展提供更為廣闊的發展空間。
作者:蘭旭 單位:湖北銘遠至誠項目管理有限公司
2.在電力系統中電氣自動化技術的具體應用
2.1變電站及配電自動化技術的應用
在電氣自動化技術中變電站自動化技術占有重要地位,這一技術主要是由電子技術、現代通信技術、信息處理技術以及先進的計算機技術構成的,通過這項技術可以進一步重新組合和優化設計變電站的二次設備,進而實現了配電自動化目標。通過這一技術的應用可以有效節省人力資源,降低相關工作人員的工作強度,提高工作效率。于此同時,通過運用變電站自動化技術還可以進一步實現對各種電氣設備的管理,實現從多個角度、全方位的控制電氣設備的運行狀況,實現高效控制目標。在實際電力企業運行過程中變電站自動化主要是依靠使用新型設備實現的,與傳統的電磁式設備相比新型設備具有自動化、智能化和可視化功能,能夠實現自動化的管理。除此之外,變電站自動化也是構成電網調度自動化的重要組成部分,不僅可以滿足變電站自身的操作需求,也對整個電力系統運行有著重要影響,是電力生產現代化的重要構成。近幾年,隨著科學技術的快速發展,變電站自動化技術也得到了進一步發展,目前已經建立了綜合性自動化的監測系統,使得變電站運行得到進一步的保證,有效的降低了電力運行的成本,提高電力運行質量,為經濟發展創造更便利的條件。
2.2電網調度自動化技術的具體應用
電網是電力工程中的重要組成部分,電網存在面積廣、所跨區域大等特點,所以在管理過程中存在一定難度。但是隨著電網調度自動化技術的快速發展,電網管理難度也在不斷降低,現在電力企業可以運用大屏幕顯示器、計算機等自動化系統對各地的電網實行遠程監控和管理。依據電力工程中對電網運行狀況的分析,實時監控電網運行狀況,發現電網運行過程中存在的問題,并且通過自動化系統對整個電網系統進行評估、調配和預測。這一技術的廣泛應用可以有效減少電網運行過程中出現的各種電力故障和異常情況,及時判斷出電網運行過程中出現的問題,并采取適當的措施解決電網安全事故,降低電力工程運行過程中的設備安全事故和人員傷亡事故。此外,在電力運行過程中應用電網調度自動化技術還可以加強對整個電網的管理力度,通過系統監測和分析得到的數據能夠幫助尋找電氣事故的原因和發生地,防止電力事故的擴散,降低事故危害面,維護電力運行安全。
2.3分散測控系統自動化技術的具體應用
在電力工程建設過程中分散監控系統自動化技術也發揮著重要作用,這項技術主要是依靠太網、過程控制單元、高速數據通訊網以及工程師工作站等一步步對電廠的運行狀況進行全面的控制和管理。在生產運行過程中運用過程控制單元主要是通過接受熱電阻、電氣量以及熱電偶等信號實現的,系統可以對這些信號進行自動處理和運算,并且對電網進行全面的監控管理。這項技術對于提高電力工程電氣自動化技術有著重要作用。
2.4計算機自動化的應用
電氣自動化技術在電力工程中的應用主要是引入了計算機操作系統,通過微型計算機讓整個電力系統自動記錄、反饋電氣設施的實際工作情況。同時,對反饋信息進行的誤差判定。加強軟件的查找、分析、測算的應用,從而在電力工程中實現操作技術的使用性,更加便于電力工程的管理。在電氣自動化技術中還要注意對監控方式、現場總線監控進行設計。只有全面加強電氣設備的監控信息及監控方式,才能提高監控系統的效率以及整個系統穩定性、可靠性。
2.5電力自動化技術的發展趨勢
我國的經濟不斷的發展,人們的的經濟水平和生活的質量也在不斷的提高,因此,對供電系統的需要和依賴也是越來越高,但是由于電力系統的的內部之間的原因,造成了各個部門之間不能達到有效的資源共享,也就會使電力系統出現各種各樣的問題。因此,在以后的發展過程中,我們針對這種現象,就應該加強和改善,對電力部門之間的內部資源進行資源整合和統一,然后達到電力資源的統一共享,這樣就會形成一個內部信息可以高效利用的效果。隨著電力自動化的發展,新技術也在不斷的發展,如果電力資源的內部管理恰當,再更好的運用電力自動的技術,在電力工程的發展上面就能提高經濟效益。
不管是電力工程,還是自動化本身技術,將電氣自動化滲透在電力系統中都具有很強的現實意義,其主要表現在:推動電力系統自動化水平上。它本身屬于高科技的范疇,在電力應用中,以電力設施與技術更新為主,當然也能帶動電力工程信息化水平,特別是電力設施權限上;具體如:電氣設施模糊化,同時運用范圍日漸加寬也極大的推動了電氣自動化技術水平的提高。將自動化技術應用到電力工程中,具有明顯的優勢。同時,電氣自動化和計算機有著密切的聯系,在相關設施維護時,只要經過計算機就能達到要求;然后再由工作人員結合數據信息,利用計算機運行以達到對相關設備運行的維護,同時這也是控制工作人員工作強度的有效方式。將電氣自動化技術運用在電力工程中,能夠有效提高管理效率。為了滿足電氣自動化應用要求,電力設施與技術管理都需要不斷調整。就目前的電氣自動化相關設備來看:由總線連接構成,其連接過程簡單,在總線控制的過程中,同時也是對整個過程進行有效管理的方法。
1.2電氣自動化技術的設計原則
目前,大多數電力系統已經帶有自動保護裝置,故在設備選型時,通常會優先選擇自動化綜合系統,其選型接線方式比較簡單,結合繼電保護就能實現自動化設備的有效應用。從總體來看,電氣自動化技術必須遵循的原則,主要包括以下方面:電氣自動化控制設施的連線形式必須結合原有的系統設計,即使使用的是監測系統也必須添加設備數量與種類,并且在圖紙設計中詳細說明,以保障設備連接的精確性。在計算機遠程開關中,必須使用遠程閉閘、開閘智能開關,以確保遠程操作中的自動化控制順利實現。利用計算機實現開關監控,在接點打開的情況下,將其納入監控體系。如果是低壓開關,必須設置輔助接點。在設置與安裝繼電保護設施時,必須整合綜合電氣與變壓保護技術。
2電力電氣自動化在電力工程的應用
2.1變電站自動化
變電站自動化,是利用站內電氣設施監控,在計算機替代傳統監控設施的環境,確保二次設施的數字化與集成化;變電站利用光纖替代傳統的電纜傳輸,以提高信息傳輸效率在自動化技術的運用,同時它還可以在計算機截面上進行操作,以統一記錄運行狀態。另外,變電站自動化也能滿足各種電氣設施的運行要求,它在電網自動化中發揮了很好的作用。
2.2PLC系統
PLC作為計算機技術與繼電接觸整合的產物,通過電力系統,它實現了工作指令的信息記錄與自動編程,在有效控制電力系統信息運算和記錄的同時,減小電力系統耗能,讓整個系統更加靈活、輕便。PLC在電力系統數據分析、轉換、整合、采集、傳遞、轉換等方面都具有得天獨厚的優勢,在吸納到電力系統進行有效控制的同時,對不份額柔性操作進行智能控制。利用電力系統中的獨立模塊,以及總線信息中的通信連接,不僅能保障電力系統正常控制,對促進電力系統相關工作協調化也有重大作用。
2.3電網調度
電網調度組成,主要包含電網調度中心控制中的工作站、計算機網絡、打印設施、顯示器等。在電網調度自動化中,利用電力系統的廣域網與專用網進行連接,由電網調度范圍、中心控制內的終端和發電廠構成。在電力生產中,它不僅能滿足數據采集、調度自動化,還能對電網監控進行有效分析。另外,它在估算電力狀態、預測電力負荷時也有很大作用,電網自動化不僅有助于調動經濟調度與發電控制功能,對滿足電力市場運營要求也有很大作用。
2.4發電廠測控
在單元控制過程中,控制單元一般由智能模件與主控模件構成。其PCU能直接面對生產中的熱電偶、變送器、電氣量、脈沖量、開關量等各種信號接收。在處理運算中,通過實時顯示運算設施與參數,在打印好輸出信號與執行機構后,以完成過程生產的控制、監測與聯鎖保護。其中,工程師與運行員為其準備好人機接口,工程師主要負責組態修改與設置,以確保系統維護與診斷;運行員接收PCU的信息,為其提供良好的控制與監視手段。
2.5計算機
計算機作為整個電氣自動化最主要的技術之一,它的應用對象主要有電力系統的變電、配電和供電環節。而智能電網則是電力系統應用最廣的技術,調動電網的技術是電力系統應用計算機技術最典型的代表之一,同時也是現行電力系統自動化最主要的部分,它不僅能實現國家電網相關信息的收集工作,同時還能對各個區域、省市、縣級電網進行自動調控與調動。
1.1饋線自動化
饋線自動化是指從變電站出線到用戶用電設備的饋電線路自動化,饋線自動化的內容包括正常情況下的用戶檢測以及運行優化和資料測量;事故檢測以及故障隔離、恢復供電控制等。主要功能包括:遠端控制、遠端監測、故障隔離、無功補償以及電壓調整等。
1.2變電站自動化系統
變電站自動化是把變電站的二次設備運用計算機技術以及現代通信技術,通過功能組合和優化設計,完成對變電站的自動監視、測量、控制和協調的自動化系統。可以完成收集數據和信息的工作,并能夠利用計算機的高速計算能力和判斷功能,完成監視和控制變電站內各種設備的運行和操作。其主要功能有:繼電保護、數據采集、變電站運行控制、日常信息事件記錄、特殊事故報警等。
1.3配電管理系統涉及供電企業運行管理、用戶服務以及設備管理等多個方面的計算機網絡系統
它是電力自動化系統的中樞,是整個電力自動化系統的管理和控制中心。配電管理系統由地理信息、自動化實時環境、綜合性數據庫等多個系統為基礎,包括配網自動化(DA)、故障投訴管理(TCM)、自動作圖(AM)和設備管理(FM)、配電工作管理(DWM)、負荷管理(LM)、配網分析系統(DAS)等多個子系統。
1.4電力通信系統
電力通信自動化也是電力自動化系統中的重要一環,由于電網的終端節點比較繁多大,對通信系統的要求也較高,在電力通信系統方面有無線、微波、電纜、光纖等多種方式,光纖通信和無線通信是當前電力通信系統的主流。
2電力系統自動化的發展成效
隨著電網建設和改造的逐步深入,全面提高電力系統自動化水平已經成為了必然的需要。在新技術、新需求、新網絡的共同推動下,電力網絡自動化領域正在發生著突飛猛進的變化展。新一代的電力系統自動化的智能化程度已經得到了明顯的提升,電力系統智能化、操作人性化、管理合理化的人工智能正在逐步替代人工經驗,電力系統自動化正在為提高經濟效益和社會效益發揮著重要作用。電力系統自動化在電網發生故障時的作用更加明顯。在某段線路發生故障時,電力自動化系統能夠迅速判斷出故障區域并完成隔離故障區域、查找原因和恢復故障等作用,在縮短停電時間,盡最大可能減小停電面積等方面發揮作用。電網一旦出現主變電站失壓、母線故障、超高壓失壓等高壓側障礙,自動化系統可以利用人工智能完成負荷批量轉移,可以在供電安全的情況下,通過遙控操作將障礙影響區的負荷轉移到正常線路上去,從而避免大面積停電現象的發生。電力系統自動化在電網正常運行時的作用更加明顯。在電網正常運行中,電網的負荷分布并非是是完全均衡,極不均衡的現象時有發生,這種不均衡問題不僅嚴重降低了電線路以及設備的利用率,同時還會導致線損提高。電力系統自動化能夠通過優化運行的方法把負荷靈活地完成從重負載以及過負載成功地轉移到輕負載的饋線上,有效地提升負荷率,增強電網的有效供電能力。此外,電力系統自動化還能夠可以實時遙控配電網開關完成網絡重構以及電容器投切,用少量的投入就能夠實現電網運行方式的改善和網損的降低。
3新技術推動下電力系統自動化的發展趨勢
3.1功能分層分布的趨勢
電力自動化系統一般分為主站、子站、饋線等三個層次。層與層之間多般采用光纖以太網和光纖環網方式連接。電力線載波也是一種比較常見的通信方式,過去電力線載波主要用于傳輸高頻保護信號以及語音通信,在多節點、大容量的通信要求下,這種方式顯然已經不再適用,為此配電載波已經不再采用阻波器,而是基于擴頻原理,推出了二代載波技術,可在比較低的信噪比下工作,通信能力也有了提升。最新的載波技術則是依托于數字信號處理芯片(DPS),具有更加強大的實時解碼功能,具有更加理想的通信服務能力,在未來具有更加廣闊的前景。
3.2電力自動化系統保護趨勢
在饋線的保護方面,電網通常沒有穩定方面的問題,過去大多認為饋線故障的解決實效性并不強。但隨著經濟的發展,用戶對于用電可靠的依賴更強了,確保供電可靠性成為了電網的重點工作之一。饋線故障隔離和恢復成為了電力自動化系統的基本要求,系統保護成為了發展趨勢之一。
3.3主站一體化發展趨勢
電力工程自動化施工管理具有復雜性、全面性以及細節性等特點,具體表現在以下幾個方面:(1)復雜性。電力工程施工管理過程中,人員流動性大,對專業要求性較強,涉及面廣,并且施工管理容易受到技術條件、施工環境等因素的影響,所以使得電力工程自動化施工管理相對復雜;(2)全面性。電力工程自動化施工管理的全面性主要體現在兩個方面,一方面,電力自動化施工與別的施工項目具有很大的區別,其涉及的施工工藝較多,并且施工過程中存在大量的工藝交叉性,這就要求施工人員技術全面性;另一方面,由于施工復雜性以及工藝交叉性等特征,使得施工管理實施過程中要想取得成效,就必須提高管理系統的要求,符合全面性的管理要求。(3)電力工程施工過程中會涉及到許多電力元件的使用或安裝,這些元件的安裝使用質量與工程整體的質量具有很大的關聯,這就要求電力工程自動化施工管理過程中,注重細節,確保每一個細節的施工質量。
1.2我國電力工程自動化施工管理現狀
經過這幾年的實踐研究,我國電力工程自動化施工管理也逐漸形成了一個較為完善的體系,這一體系的形成,既符合我國電力工程施工特點,又能有效的提高施工管理效率,在控制施工成本、提高工程質量、確保施工安全等方面都取得了很大的進步,并且隨著我國科技的發展,我國的電力工程自動化施工管理逐漸趨于規范化以及合理化。但是相對于發達國家來說,我國的自動化施工管理還存在一定的問題,具體表現在以下幾個方面:(1)由于我國電力事業發展迅速,電力工程項目的設計、建設任務越來越重,導致一些項目管理不夠深入、仔細;(2)一些設計單位在實施電力工程設計過程中,為了趕時間,導致工程設計質量無法保障;(3)隨著電力工程建設自動化技術的深入,對自動化施工管理精細化要求不斷的提高,而實施管理所需的設備供應也越來越緊張。
2電力工程自動化施工管理技術關鍵
電力工程自動化施工管理的技術關鍵在于工程成本管理、質量管理以及安全管理三個方面,下面就讓我們從這三個方面對電力工程自動化施工管理技術要點進行詳細的分析。
2.1電力工程自動化施工的成本管理
成本管理是電力工程自動化施工管理中重要的內容,完善成本管理不僅能夠避免由于成本問題處理不當引起的施工質量問題,還能夠有效的控制電力工程施工成本,對工程整體進行統籌布置,為企業創造更多的經濟效益。在電力工程自動化施工管理過程中,需要從全局出發,綜合考慮各方面的因素,首先,需要從工程招投標開始就實施有效的成本控制,選擇最佳的施工單位;其次,需要不斷的提升施工隊伍的專業性,這樣不僅能夠避免在施工過程中浪費資源的現象,更能為工程施工質量提供保障;另外,對于施工材料采購,需要嚴格的按照施工圖紙以及實際情況制定采購計劃,采購前進行詳細的市場調研,還要有計劃的采購材料數量,避免造成浪費。
2.2電力工程自動化施工的質量管理
電力工程自動化施工質量管理是整個項目管理的重中之重,包括質量管理計劃的編制、施工過程質量控制以及質量責任確定等方面的內容。對于電力工程自動化施工項目來說,質量管理需要嚴格按照相關的法律法規以及相關文件規定,并根據施工合同具體要求實施的一項管理,實施質量管理需要保證施工完成后電站機組能夠一次點火成功,并在規定時間段內不間斷運行,最后投入運營。進行電力工程自動化施工質量管理過程中,首先要控制施工工序,協調好各道施工工序的關系,避免交叉施工不協調導致質量問題出現;其次加強施工過程監督管理,采取各種技術手段,對施工質量進行檢測,發現不合質量標準就需要立即分析原因并采取有效措施解決。另外,還需要加大創新力度,改進自動化施工管理模式,為電力工程自動化施工質量提供有力的保障。
2.3電力工程自動化施工的安全管理
電力工程自動化施工相對復雜,涉及的施工工藝較多,所以相對一般施工項目來說,其具有一定的危險性,其中帶電作業、高處施工等具有高危性。這就對施工安全管理提出了更高的要求,安全管理在某種意義上也是確保施工質量、保證施工順利實施的關鍵。電力工程自動化施工安全管理主要體現在以下幾個方面:(1)做好施工場地的勘察工作,包括地形、地貌、自然環境等,及時的排除存在或可能存在的安全隱患。在施工前做好安全技術編制相關工作;(2)加強對施工人員的安全教育,提高施工人員的安全施工意識,并做好施工安全技術交底工作。在施工過程中,充分的發揮安全員作用,使施工人員嚴格的按照施工圖紙要求進行施工。(3)做好安全防護工作,特別是對于帶電作業、高處施工等需要加強安全保障措施。在施工危險點設置警示標語,加強施工現場安全巡視,實施動態化安全管理,發現違規操作及時的糾正。(4)建立有效的獎罰制度,將安全施工與施工人員的待遇掛鉤,這樣能夠直觀有效的提高施工人員的安全意識。
1.1設備選型:
為了實現電氣工程自動化管理,在電氣設備訂貨期間就得統一考慮其設備型號及功能需滿足電源監控系統的技術及參數要求。
1.2系統集成
基于設備訂貨期間考慮的設備型號及參數滿足電源監控系統的通信及其控制技術要求,故可以實現1#、2#、3#和中心變的電源監控系統集成,采用華立特公司的FARAD200SEAV5.0系統。
1.3數據分析
通過FARAD電源監控系統可提供實時的數據分析和查看各種實時數據,實時數據主要包括:模擬量、數字量、電度量、設備驅動、事件記錄和電力設備表。通過數據分析可以對設備的運行狀態、電度量的實時值、峰峰電度量、事故發生的時間及故障點、電力臺帳總表、上次檢修時間、計劃檢修時間等進行查閱。
1.4報警管理
報警的類型分為5類,一般事件,一般報警,預告報警,事故報警或自定義報警。報警的狀態分為3種,報警消失,報警未消失,報警。報警狀態還包括確認信息。報警會根據不同的狀態顯示不同的顏色。通過對蘇州港太倉港三期電源監控系統簡要的分析,其系統主要應用了以下幾種自動化技術:
1.4.1智能控制的應用
及時對電源監控系統管理中出現的各項問題進行反饋和報警,保證企業電氣管理部門能夠及時地發現系統中的電力故障和故障點,并進行相應的維護、改進和完善。
1.4.2仿真技術的應用
蘇州港太倉港三期電源監控系統的核心是FARAD200SEAV5.0系統,采用了仿真技術,主要實現了以下幾種功能:各變電所的10KV系統和低壓系統通過在FARAD軟件的界面切換,提供準確的各電氣設備的運行狀態。電氣故障的報警和初步的診斷。對整個電源監控系統運行可以進行動態的監控。對電源監控系統進行了優化設計和調試。
1.4.3集成技術的應用
在以往的電力系統運行過程中,電力分配、電力安全、電力維護等環節是分開進行管理的,而當實現了電氣工程自動化在電力系統運行中的應用之后,就要將不同的環節進行統一化的集成管理。通過運用集成技術,本監控系統首先實現了中心變和1#、2#、3#變電所的集中管理,減少了變電所的值班人員;其次實現了系統的拓展,太倉港公用危險品工程和蘇州港太倉港三期工程為一家營運公司,太倉港公用危險品工程電力系統建成后并入了蘇州港太倉港三期電源監控系統,統一進行管理;再次實現了電力安全和電力維護的集成管理,發生的電力事故和電力維護記錄可查。
2關于電氣工程自動化技術在電力系統中的應用幾點想法
基于對蘇州港太倉港三期電源監控系統的分析,本人淺淡一下工程自動化在電力系統中的應用幾點想法:
2.1推廣、使用統一的國際標準
遵循統一的國際標準,這將會使設備的選型范圍更廣。但目前各個生產電氣自動化設備的廠商生產的設備有所不同,遵循的標準也存在差異性,會導致各個廠商生產的電氣自動化設備之間的兼容性不高,不利于進行系統集成。
2.2適應電氣工程自動化控制技術要求的新產品研究和開發
基本電力安全因素和電氣設備的技術原因,本電源監控系統未能實現完全的自動化控制。如:保護裝置的整定值(速斷、過流和單相接地等)的設定和修改,必需在保護裝置上進行操作設定,不能在系統軟件中直接進行修改。
2.3適當運用以太網技術
電力系統有著越來越復雜的趨勢,其運行過程中,需要進行采集和處理的數據量也越來越大。為了保證電網信息的實時性和有效性,就需要對數據傳輸的處理途徑進行優化,選擇一種更快的手段。運用以太網技術能夠保證大量的數據保持既快又穩定的傳輸,因此以太網技術充分滿足了電氣工程自動化技術發展過程中對數據處理優良途徑的需要。
引言:
在現代化的今天,依舊應用傳統的自動化控制技術來控制電力工程,無法滿足電氣工程發展的需求。此種情況下,應當利用智能化技術來優化和創新電氣工程自動化控制,這可以大大提高電氣工程自動化控制效率,推動電氣工程良好發展。可以說,智能化技術是推動電力工程自動化控制水平提高的有效手段。那么,智能化技術如何有效的應用于電氣工程自動化控制中呢?本文筆者將在下文圍繞此問題展開分析和探討,希望對于促進電力工程良好發展有所幫助。
一、電氣工程自動化控制中智能化技術的特點
電氣工程自動化控制中智能化技術的特點主要表現在以下幾方面。
(一)智能化技術的自動化水平高
相對于傳統電力工程自動化控制來說,運用智能化技術的自動化控制可以在無人控制和操作的情況下,有序的、有計劃的運行。這是因為利用智能化技術來控制和調節電氣設備,是按照設定的情況來標準的、規范的控制調節電氣設備,這會使電氣設備以最佳的狀態來運行,如此就可以科學、合理的控制電力工程,使之安全、穩定、有效的運行。
(二)智能化控制器無需操作模型
利用智能化技術而構成的智能化控制器,其具有緊密系數高的特點,在具體的控制電力工程的過程中,可以相對精確的、詳盡的掌握電力工程相關數據。以此為依據,對電力工程進行科學的、合理的、有效的控制,使其正常、穩定的運行。利用智能化控制器的應用,無需依靠操作模型來進行電氣工程控制,這大大提高了電力工程自動化控制效率。
(三)智能化技術的數據處理能力較強
與傳統電力工程自動化控制相比,在電力工程自動化控制中應用智能化技術,可以使增強自動化控制水平,使其能夠針對不同對象,進行相應的數據分析和數據處理,合理控制,提高控制效果。但是有些控制對象具有多樣性,不容易控制,及時利用智能化技術也不能夠實現控制對象全面化。所以,在未來發展電力工程自動化控制時應當注意此種方面的強化。
二、電氣工程自動化控制中智能化技術應用的優勢
智能化技術作為科學技術的產物,將其應用于電氣工程自動化控制中,可以對信息進行收集、分析、處理、反饋,優化和調整電氣工程自動化控制,促進電氣工程良好發展的同時,節約人力資源。可以說,電氣工程自動化控制中應用智能化技術具有多種優勢。主要表現為:
(一)智能化函數近似器應用性更高
因為智能化技術的應用,可以說人工智能在電氣工程自動化控制中充分發揮作用。也就是根據電氣工程自動化控制的對象,智能化函數近似器會選用適合的函數計算方法來計算控制對象相關的數據,得到精確度高和真實的數據結果(如圖一所示)。以此為依據,科學、合理的調控電氣工程,可以提高電氣工程的質量和效率。
(二)智能技術更易于調節
在電氣工程自動化控制中應用智能化技術,可以實現人工智能控制器對電氣工程數據進行收集和分析,進而合理控制電氣工程。此種電氣工程自動化控制方式,即使沒有相關專家作指導,也能夠有效的完成電氣工程的控制,為使電氣工程良好運行創造條件。
三、智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用
綜合上文電氣工程自動化控制中智能化技術的特點和優勢,可以確定智能化技術有效的應用于電氣工程自動化控制中,可以大大提高自動化控制水平,為推動電氣工程良好發展做鋪墊。
(一)智能化技術能夠診斷電氣工程存在的故障
電氣工程系統運行過程中,電氣設備會受到環境因素、自身因素等因素的影響,使其出現故障,影響電氣工程系統運行效果。為避免此種情況出現在電氣工程系統中,智能化技術的有效應用,可以電氣工程進行全面的、詳細的檢測,找出故障的電氣設備。在此基礎上對故障設備的相關數據進行收集、分析、反饋,找出解決故障的有效方法,為使故障的電氣設備再次有效應用創造條件。
(二)智能化技術對電氣設備優化設計
電氣工程自動化控制的過程中,經常需要對電氣設備進行設計,確保所設計的電氣設備可以有效的應用,為促進電氣工程有效應用提供條件。但是,要想設計出,滿足電氣工程需要的電氣設備是比較困難的。因為電氣設備設計是非常復雜和繁瑣的,設計人員不僅要掌握專業的知識,還要具有較強的設計經驗,在設計中詳細的分析電氣設備的功能和作用,在此基礎上科學、合理的設計,才能夠確保電氣設備可以有效應用。但智能化技術應用于電氣設備設計中,可以利用遺傳算法、智能化CAD技術等來輔助電氣設備設計,這可以在一定程度上優化電氣設備的設計,為設計出功能強、性能佳的電氣設備創造條件。
(三)智能化技術在電氣工程自動化控制中的智能控制
智能化技術應用到電氣工程自動化控制中,可以促使自動化控制向自動操作化、自主化、高效化、智能化的方向發展。之所以這么說,主要是電氣工程自動化控制中應用的智能化技術,可以針對控制對象實際情況,提出行之有效的控制方案,進而對自動化控制系統進行適當的調節,使其可以按照控制方案來控制電氣工程各個方面,提升電氣工程水平,為促進電氣工程良好發展創造條件。
結束語:
在我國科學技術不斷發展的當下,傳統的電氣工程自動化控制已經無法,滿足電氣工程的發展。此種情況下,應當在電氣工程自動化控制中科學、合理的應用智能化技術,促使智能化技術在電氣工程自動化控制中充分發揮作用,診斷電氣工程存在的故障、電氣設備優化設計、電氣工程自動化控制中的智能控制,提升電氣工程自動化控制水平,推動電氣工程良好發展創造條件。所以,智能化技術科學、合理的應用于電氣工程自動化控制中至關重要。
參考文獻:
[1]甘雷.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用探討[J].《電子技術與軟件工程》 2014(20).
中圖分類號:F407.61文獻標識碼:A文章編號:
Abstract: in China's rapid economic development, electric power construction enterprise for the country 's development has made an indelible contribution, show level to look, development of electric power enterprises have some defects, one of the most attract sb.'s attention is the electric power engineering cost, financial cost pressure, funds cannot be withdrawn from circulation, this gives electric power enterprise management brings all sorts of difficulties. In power engineering, power engineering design phase is to determine the cost of power engineering of the decisive factors, this paper discussed how to promote electric power engineering cost management.
Key words: electric power engineering; design stage; cost management; measure
[中圖分類號] TU723.3 [文獻標識碼]A[文章編號]
引言
在我國經濟的高速發展中,電力企業為國家的各項發展做出了不可磨滅的貢獻,為了應對新的發展環境,我國的電力施工企業進行了不斷的改造,變成了集團化企業化的發展模式,電力企業的各個部門職責也逐漸明確化,經過多年的建設,我國的電力信息通信網已初具規模,通過衛星、光纜、電纜等成立了覆蓋全國絕大多數省市的電力通信網,技術也越來越先進。但是,從目前的實際情況來看,電力企業的發展中還有一些的缺陷,其中最為引人注目的就是電力工程花費高、造價高,電力企業財務成本壓力大,資金不能按時回籠,工程造價過大給電力企業的經營帶來了各種各樣的困難。對于電力工程而言,電力工程設計階段是決定整個電力工程成本的重要因素,因此,要化解電力企業的財務成本壓力,必須要做好電力工程設計階段的造價管理工作。
電力工程設計階段的造價管理措施
(一)加強對工程造價工作人員的培訓工作,提高工作人員的工作水平
工程造價工作人員的素質水平對電力工程的造價管理有著極為關鍵的影響,因此,電力企業管理人員一定要重視對工程造價人員的培訓工作,不斷優化工程造價管理隊伍,提高整個隊伍的工作水平。在平時,可以邀請一些專業工程造價管理人員來培訓,同時,也要鼓勵工程造價工作人員要加強自身專業知識的學習,領導也可以制定一些獎懲措施,對于學習積極性強的工程造價工作人員給予適當的獎勵,對于一些表現差,不思進取的工作人員則給予相應的處罰,提高工作人員工作的積極性,促進電力企業工程造價的控制水平。
(二)做好電力工程的招標投標工作
我國電力工程的招標評標過程中,均以標底上下的幅度作為投標的判定條件,標底制定時間緊迫,要求很強的保密性, 是一項非常繁重的工作。為了減少由于工作人員業務能力引起的誤差,應該要求相關工作人員持證上崗,除了要有上崗資格證以外,還應高有國家電力部門頒發的造價工程師證書以外,除此之外,相關單位應該定期對工作人員進行確立標底的培訓,不斷增強工作人員的專業知識,減少由于人為因素帶來的標底編制誤差。在招標時,招標人要在招標公告中必須要完整清晰的注明合同的各項內容,詳細的注明電力工程承建中的投資預算、工程預計完成時間并詳細的注明工程的標準和承建條件,同時完整的陳述出承建方的工作內容,以及工程各個階段的合格條件和支付方式和工程中的一些特殊條件、規定等等,與此同時,招標單位也應該考慮投標人的實際情況對費用和工程量有一個詳細的說明,讓投標人有一個爭取的參考,保證工程順利的完成及后續評審工作有序的開展。
(三)在工程設計階段,設計單位要嚴格遵照限價設計
限價設計是降低電力工程整體成本的重要手段之一,在投標工作完成后,就可以進行下階段的設計工作,在設計的過程中,設計單位要也弄個遵照限價設計的宗旨,嚴格的控制好整個工程的造價,將每一個細節都進行嚴格的限價設計,嚴格按照標準來,減少不必要的設計,保證設計方案經濟合理。在這個階段,工程設計單位的管理人員就要做好嚴格的管控工作,對于超出限價的部分,設計單位管理人員要對這一部分進行詳細的審查,看是否由于設計人員的主觀失誤造成,如果發現是由設計人員主觀因素造成工程超過限價規定,那么設計單位管理人員就要予以相應的處罰。
提高電力工程的設計質量
設計單位的工作水平在根本上影響著電力工程的設計質量,為了提高電力工程的質量,設計單位一定要加強對工作人員的專業知識培訓,此外,在實際的工程設計中,設計單位一定要排出有經驗的設計人員到施工現場去考察,調查好施工現場的實際性條件,再做好相應的文件供每一位設計人員參考,設計人員在設計工程之前,要做好溝通工作,根據現場的實際情況和業主的需求以及施工過程中出現的各種情況確定好先期的設計方案,在設計的過程中不斷完善設計工作,保證整個工程的質量和施工階段的工作可以順利進行,全面的控制好整個電力工程的造價。
結語
對于電力工程來說,工程設計階段是其核心部分,其造價高低在根本上影響著整個電力工程的價格,因此,電力企業管理人員一定要將工程設計階段的造價管理工作重視起來,與工程設計單位做好詳細的溝通,不斷提高企業的造價管理水平。
參考文獻:
中圖分類號:S611 文獻標識碼: A
引言:能源的短缺越來越引起發達和發展中國家的普遍關注。其中,電力能源的耗費和電力設計也引起了人們的高度重視。人們在追求智能樓宇、博物館建筑、住宅樓和校園建筑的舒適、安逸、安全和人性化的同時,也開始注重電氣自動化工程的節能設計,既要做到合理、達到用戶使用需求,又要兼顧到節能設計。
一、電氣工程設計原則
1、優化供配電設計。促進電能合理利用
在做水庫工程電氣設計時首先考慮的是適用性,就是要能為水工設備的運行提供必要的動力:為在水庫建筑物內創造良好的人工環境提供必要的能源;應該滿足用電設備對于負荷容量、電能質量與供電可靠性的要求;應能保證電氣設備對于控制方式的要求,從而使電氣設備的使用功能得到充分的發揮。做到供電系統高效、靈活、穩定、易控、多樣、便捷、暢通。其次考慮的是安全性,電氣線路應有足夠的絕緣距離、絕緣強度、負荷能力、熱穩定與動穩定的裕度;確保供電、配電與用電設各的安全運行:有可靠的防雷裝置:防雷擊技術措施;在水庫特殊功能的場合下還應有防靜電、防浪涌的技術措施;按水利建筑物的重要性與火災潛在危險程度設置相應必要的技術措施。在滿足水庫電氣工程的實用性和安全性的基礎上,利用先進的技術,優化供配電設計。促進電能合理利用。
2、提高設備運行效率。減少電能的直接或間接損耗
在滿足水工建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,盡可能減少建設投資,最大限度的減少電能與各種資源的消耗。選用節能設備、均衡負荷、補償無功、減少線路損耗、降低運行與維護費用,提高電源的綜合利用率,提高設備運行效率、減少電能的間接或直接損耗。
3、合理調整負荷,選取合理的設計系數,提高負荷率和設備利用率在滿足水工建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,設計時盡可能提高電能質量、合理調整負荷、選取合理的設計系數、在特殊用電的情況下選擇合理的節能措施,提高負荷率和設備利用率節約電能。
二、供電節能技術
1、減少電能傳輸的損耗
電路線路上必然會存在電阻,因此只要有電流通過線路就會產生有功功率能耗,對于這樣一種形式的能量損失,我們就需要根據其能耗的機理來進行設計處理,考慮到線路上的電流是不允許改變的,因此就只能夠在線路的電阻上做文章,也就是說,只要能夠在不影響線路正常運行的狀況下減小線路上的電阻,就能夠有效的起到節能的作用。我們更進一步的來探討,與線路電阻有關的是線路自身的電導、線路截面和線路的長度,相應的節能方式也就可以分為三個大類:一是選用電導率比較小的金屬材質來作為線路的輸電導線;二是盡可能的減少線路的長度,這一點可以通過線路少走彎路、不走回頭路來實現;三是適當的增大導線截面的面積。
2、變壓器的節能設計
變壓器是電力自動化工程中的重要設備,承擔著轉換電壓、電流和功率的重要作用。變壓器是耗能的大戶,當變壓器處于空載運行狀態時,低壓系統的能源損耗絕大部分是變壓器自身的運行損耗。因此,變壓器的節能設計是否合理是整個電力工程節能設計的關鍵環節。通常,變壓器的節能設計要從下面幾個環節來考慮:
(1)減少變壓器的型材損耗。例如,變壓器用的硅鋼片、鋼材、銅線和絕緣材料、絕緣子和變壓器油等都是正常變壓器所構成所必備的材料,這些材料的設計選擇如果不合理,要消耗供電系統的大量電能,若是本著厲行節約的理念,在滿足變壓器工作要求的前提下,周密合理地選擇材料和運行介質,可為電力工程間接地節約施工成本和節約電能。
(2)為降低變壓器的電能損耗,配電線路和配電柜,應盡量選擇銅材并且采用換位導線措施,基于降低變壓器的空載損耗考慮,應降低磁密并應盡量的選取冷軋用的高質硅鋼片,在滿足設備運行要求的條件下,盡量采用較薄的硅鋼片,達到節能的目的。
(3)選用節能方式的變壓器。目前,S11和S10都是為節能的設計要求而“量身打造”這種變壓器不僅繼承了原有變壓器的優點,還具有高效的節能特性,從生產長期運行來看,節能效果比較顯著,可作為節能設計的首選變壓器。同時,設計時,要注意選擇合理的變壓器接線方式,合理的接線方式對節能的影響也十分重要,同時,在變壓器的生產運行期間,不應讓變壓器長期過載運行,使得變壓器處于超溫運行狀態,這樣不僅加速變壓器的老化,同時也增加了變壓器的電能損耗。
(4)在工廠車間或大型智能樓宇,由于生產負荷率很大,變壓器按設計規范要求通常都放置在電力負荷的中心位置,盡量地與冰凍機、空壓機、大型引風機、離心機等大的生產負荷放置在一起,這樣便于生產管理,更重要的是可以減少現場電纜的長度、減少輸配電線路的事故率,降低線路的電壓降和電能的損失,同時提高了系統的功率因數和電能的質量。具體的放置位置要根據生產現場工藝設備的分布和實際情況來布局。對于大型的智能高層建筑,為了經濟考慮,應盡量放地下層,因為智能高層用電量大的電氣設備多數在低層。
3、供配電系統的設計
通過供配電系統的合理設計來實現節能無疑是最為直接也最為有效的方式之一,具體來說可以從以下三個方面來著手進行:一是盡可能的減少配電的級別,這樣能夠有效的提高供配電系統的穩定性和可靠性;二是要要結合實際的用電狀況來對供配電的狀況進行確定,盡可能的保證變壓器處于負荷的中心位置,這樣就能夠最大程度的降低供電半徑,從而實現電力節能,并且,這樣一種節能方式還能夠一定程度上提高供電的質量。
4、照明節能
在電氣自動化的節能設計中,還可以通過照明節能來實現,具體來說同樣是有兩種方式,一種就是直接利用高效光源,傳統的白熾燈雖然簡單便宜,但是其發光的效率比較低;另一種就是充分的利用自然光,這就需要對構筑物的門窗進行擴大,或者是對建筑物或者是構筑物選擇一個較好的朝向。
結束語:
電氣系統也隨著社會的發展在不斷的進步,而對于電氣自動化中的節能技術而占也正處于發展階段。現在的節能技術能夠達到節能的效果,而今后研究的節能技術將會朝著更好的方向發展。而現在要做好電氣自動化的節能設計則應該從導線的選擇到最后安裝的完成都應該做到最好,并且還要讓節能技術在電氣系統中發揮到最好的效果。
參考文獻:
[1]劉江,淺析220 kV變電電氣自動化[期刊論文]-中國科技博覽2010(26)
電力工程中電氣自動化技術
1. 全控型電力電子開關逐步取代半控型晶閘管 50 年代末出現的晶閘管標志著運動控制的新紀元。它是第一代電子電力器件,在我國至今仍廣泛用于直流和交流傳動控制系統。由于目前所能生產的電流/電壓定額和開關時間的不同,各種器件各有其應用范圍。 GTR 的二次擊穿現象以及其安全工作區受各項參數影響而變化和熱容量小、過流能力低等問題,使得人們把主要精力放在根據不同的特性設計出合適的保護電路和驅動電路上,這也使得電路比較復雜,難以掌握。 MOS 控制晶閘管( MCT )是一種在它的單胞內集成了 MOSFET的品閘管,利用M OS 門來控制品閘管的開通和關斷,具有晶閘管的低通態電壓降,但其工作電流密度遠高 IGBT和 GTR ,在理論上可制成幾千伏的阻斷電壓和幾十千赫的開關頻率,且其關斷增益極高。
2. 變換器電路從低頻向高頻方向發展隨著電力電子器件的更新,由它組成的變換器電路也必然要換代。應用普通晶閘管時,直流傳功的變換器主要是相控整流,而交流變頻船動則是交一直一交變頻器。當電力電子器件進入第二代后,更多是采用PWM 變換器了。采用PWM方式后,提高了功率因數,減少 了高次諧波對電岡的影響,解決了電動機在低頻區的轉矩脈動問題。
3 交流調速控制理論日漸成熟 1971 年,德國學者 F , Blaschke 闡明了交流電機磁場定向即矢量控制的原理,為交流傳動高性能控制奠定了理論基礎。矢量控制的基本思想是仿照直流電動機的控制方式,把定子電流的磁場分量和轉矩分量解耦開來,分別加以控制。它需要檢測轉子磁鏈的方向,且其性能易受轉子參數,特別是轉子回路時間常數的影響。加上矢量旋轉變換的復雜性,使得實際的控制效果難于達到分析的結果。 1985 年德國魯爾大學的 Depenbrock 教授首次提出了直接轉矩控制的理論,接著 1987 年又把它推 廣到弱磁調速范圍。大致來說,直接轉矩控制,用空間矢量的分析方法,直接在定子坐標系下分析計算與控制電流電動機的轉矩。采用定子磁場定向,借助于離散的兩點式調節(Band 一 Band 控制)產生 PWM 信號,直接對逆變器的開關狀態進行最佳控制,以獲得轉矩的高動態性能。
4 通用變頻器開始大量投入實用從產品來看,第一代是普通功能型 U / F 控制型,多采用 16 位 CPU ,第二代為高功能型 U /F 型,采用 32位DSP或雙 16 位CPU 進行控制,采用了磁通補償器、轉差補償器和電流限制拄制器.具有挖土機和“無跳閘”能力,也稱為“無跳閘變頻器”。這類變頻器!目前占市場份額最大。第三代為高動態性能矢量控制型。 5 單片機、集成曳路及工業控荊計算機的發展以 MCS-51為代表白 8 位機雖然仍占主導地位,但功能簡單,指令集短小,可靠性高,保密性高,適于大批量生產的 PIC系列單片機及CMS97C系列單片機等正在推廣,而且單片機的應用范圍已開始擴展至智能儀器儀表或不太復雜的工業控制場合以充分發揮單片機的優勢另外,單片機的開發手段也更加豐富。在集成電路方面,需要重點說明的是集成模擬乘法器和集成鎖相環路及集成時基電路在自動控制系統中運用很廣。
二、智能電網概述 目前,全世界范圍內的氣候變化越來越頻繁,且由于人口的劇增,能源的供應也越來越緊缺,因此,智能電網在全球中不斷地被關注。在幾年前,美國政府為了恢復經濟的良好運行,將智能電網的建設作為核心策略,來解決由于能源引起的危機,并利用它來促進其他產業的健康發展。在我國,智能電網的建設更是一項緊急的任務。
三、電力工程技術在智能電網建設中的總體應用
第一,電源領域的應用。電力工程技術能夠為智能電網的各種設備提供不同的電源。具體包括直流、變頻以及恒頻的交流電源等。例如,在蓄電池充電中,一般是采用直流電源,在變電所的操作中,既可以采用直流電源,也能用交流電源,而在大型或者小型的計算機中,可以采用高頻的開關電源。
第二,輸電中的應用。由于智能電網要求具有較高質量的電能以及較為穩定的電網工作狀態,而實現這些要求需要電力工程技術中的諧波抑制技術以及無功補償技術的支持和配合。另外,電力工程中也不斷出現新的裝置,這些功能和智能電網的建設要求相符合,因此,能夠在智能電網建設中加以應用。 第三,發電中的應用。電力工程技術是一種現代的新技術,它通過電力和電子設備,實現電能的轉化以及控制,大大降低了能量的消耗量,同時還能減少機電設備的使用,工作效率也因而提高。
三、電力工程技術在智能電網建設中的具體應用
第一,電能的質量優化技術。該技術在智能電網建設中的應用,需要建立在電能的質量等級劃分以及評估方法體系的完善的基礎上,對供用電的接口所具備的經濟性能進行分析,從而建立起用戶經濟性以及技術等級這兩個評估體系,并借助法律法規的不斷完善,來促使智能電網的建設往經濟且優質的方向發展。
第二,柔流輸電技術。該技術是將清潔度高的新能源等輸入電網中的主要技術,它是在微處理以及微電子技術,電力技術、電子技術以及相關的通信和控制技術的基礎上形成的能夠對交流輸電實現靈活控制的技術。
第三,高壓直流輸電技術。當前的直流輸電系統中,很多環節都采用交流電,但是輸電過程是用直流電的。采用該技術能夠利用控制換流器,實現整流或者逆變的工作狀態。能夠應用在遠距離或者近距離直流輸電工程中,還能為一些孤立的地域例如海島供電。
第四,能源轉換技術。未來社會中的能源發展方向應該是實現低碳經濟能源。也就是將能源的消耗量以及對環境的排放和污染控制在最低水平上,低碳經濟能源的核心是在能量的轉換上采用先進技術對其進行創新,實現能源的高效利用。目前,太陽能與風能等自然能源已經成了世界上利用最多的用于能量轉換的能源。
四、關鍵的電力工程技術在智能電網建設中的應用
第一,串聯補償中的工程應用。伊馮500kV TCSC項目是國家發改委批準的國家級科學研究項目。該項目是由C-EPRI Science & Technology Co.,Ltd建立,將伊馮500kV TCSC項目的限定功率由1460000kW提高至2500000kW,用于該項目的TCSC設備,都是由中國獨立設計、發展、組裝和調試的。這個設備的成功運營表明中國已經精通了適應高寒地區的全套大容量可控串補的技術,并實現了HV TCSC的工業化應用。
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)31-0160-02
一、引言
平頂山學院的電氣工程及其自動化專業為省級特色專業、河南省普通高等學校本科工程教育人才培養模式改革試點專業,所屬的電氣工程學科為校級重點學科。該專業多年來服務于平頂山地區的經濟發展,培養區域經濟發展所需要的電氣類專業人才。緊緊圍繞平頂山市重點發展裝備制造業的戰略部署,2013年,平頂山學院下發了《關于學科專業群的建設意見》,明確提出重點建設電氣信息類專業群。電氣信息類專業群的發展目標定位:建設服務于智能電力設備行業產業發展需要,富有地方特色的、優勢突出的應用型專業群;服務面向定位:立足平頂山,面向河南,對接智能電力設備行業產業,為區域經濟社會發展服務。2014年,學校將電氣信息類專業群中的電氣工程及其自動化、軟件工程、物聯網工程3個專業列入首批轉型試點,電氣工程及其自動化負責培養智能電力裝備的本體及硬件設計開發所需要的應用型人才。為此,電氣工程及其自動化專業的電氣裝備方向面臨著前所未有的機遇和挑戰。
課程體系的開設是培養人才的基礎。目前,我校電氣工程及其自動化專業的課程設置都是根據學科知識結構的內在邏輯來展開的,強調學科知識的系統性和完整性,強調全面掌握學科領域知識,忽視知識的實用性,整個課程體系學術性很強,技能性缺乏。課程設置幾屆甚至更長時間都固定不變,沒有結合當今科技與社會經濟發展的實際,只滿足于課堂教學,給學生提供動手的機會很少,缺乏應有的靈活性,不能根據學生的需求采用不同的技能訓練模式。雖然有畢業實習、金工實習、電工實訓、電子技術課程設計、專業綜合課程設計,但持續學習時間短,學生未能真正深入進去,專業見習更是走馬觀花,學生純粹是看熱鬧,沒有任何實質性學習。因此,教學效果不夠理想,對于學生的實踐動手能力的提高幫助有限。在科學技術日新月異、知識不斷更新的時代,這種課程體系無法應對新形勢的挑戰。
為滿足專業群建設的需要,培養應用型人才,平頂山學院電氣工程及其自動化專業在整合現有資源的基礎上,在實踐中開展多維調研與深度探究,積極構建電氣裝備方向的全新的課程體系。
二、構建電氣裝備方向課程新體系
通過到國內知名高校和平頂山地區的電力裝備制造企業進行調研以及對畢業生的跟蹤調查,得到企業對電氣工程及其自動化專業的畢業生的知識結構、能力素質的要求,從理論教學環節和實踐教學環節構建了電氣裝備方向的新的課程體系。
1.構建理論課程新體系。根據電氣工程及其自動化專業培養目標定位和專業應用型人才的知識結構要求,理論教學環節設置了通識必修課、學科基礎課、專業必修課和專業選修課。(1)通識必修課。通識必修課按照素質教育的理念,強調德、智、體、美相互滲透,設置的課程有:思想道德修養與法律基礎、中國近現代史綱要、基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、形勢與政策、大學英語、大學體育。學生通過通識必修課的學習,獲得必要的價值分析、探究方式與能力的訓練,形成合理的思維方式和準確的觀察判斷能力以及清晰的溝通表達能力。(2)學科基礎課。學科基礎課課程的設置是針對電氣信息類專業群所必需的知識和基礎,注意培養學生的基本素質,著眼于學生的可持續發展,著眼于為學生繼續學習打基礎,使學生獲得較寬厚的公共基礎學科、專業基礎學科的知識。設置的課程有:高等數學、線性代數、概率論與數理統計、大學物理、電路分析、模擬電子技術、數字電子技術。(3)專業必修課。我校電氣工程及其自動化專業設立了“電氣裝備”和“電氣控制”兩個專業方向,專業必修課是這兩個方向必修的課程,主要培養學生的基本專業技術和能力,使學生系統掌握電氣工程的基礎理論、基本知識。設置的課程有:電機學、電力電子技術、電氣控制及PLC技術、自動控制原理、電力工程基礎、單片機原理及應用、MATLAB在電氣工程中的應用、自動檢測技術、專業英語。(4)專業選修課。專業選修課是針對專業方向的需要安排的課程,根據應用型人才培養的要求以及課程的前后邏輯關系,按照“有用、可用、管用”的原則,根據“電氣裝備”方向的特點,精心設置了“電氣裝備”方向的課程:電氣CAD基礎、機械設計基礎、高電壓技術、電器學、高壓電器、電氣裝備的計算機控制技術、智能電器、電氣新技術講座。學生必須完整修完自己專業方向的課程,其他專業方向的課程可作為個性課程選修。另外,為高年級學生開設電氣新技術講座,聘請企業教授級高工、知名大學教授開講座,介紹學科研究熱點、發展趨勢,使學生了解學科發展的最新動態。
2.構建實踐課程新體系。據行業和企業專家的要求,結合專業群內現有人才培養資源,電氣工程及其自動化專業電氣裝備方向實行校企聯合培養和“3+1”人才培養模式。前3年在學校培養,注重人文,強化基礎,著重培養“自主學習、主動實踐、實學創新”的意識和能力;第4年進入合作企業,以企業為主,開展校企聯動的工程實踐教育,參與項目實訓和畢業設計,從而培養學生的工程實踐能力、運用專業知識解決實際問題的能力,熟悉工程項目的基本流程、過程管理及業務規范等方面的知識,培養團隊合作精神和創新意識。為此,在實踐課程新體系中,設置了獨立實驗課、集中實踐課、第二課堂。(1)獨立實驗課。減少驗證性實驗,增加研究性、設計性、綜合性實驗,盡可能模擬電氣工作的現實環境,在實驗中分配給學生一定的工作任務,學生得以找到寶貴的機會將所學知識提前應用到未來的工作中,達到真正提升學生素質和能力的目的。設置的獨立實驗課程有:大學物理實驗、電路分析實驗、電子技術實驗、電機學實驗、電器學實驗。其中,電路分析實驗、電機學實驗、電器學實驗等利用項目來進行教學,尋求的是以學生在課題和項目完成的過程中來自主形成電氣專業知識體系,綜合培養學生的知識、技能和工作的態度等。(2)集中實踐課。包括校內集中實踐和企業實踐兩部分。校內集中實踐強化基于項目的科學研究和工程實踐訓練,設置的環節有:軍訓、金工實習、電子技術課程設計、電氣測量實訓、電機控制實訓、電子技術課程設計、電力電子課程設計、電力工程課程設計、PLC課程設計。企業實踐,包括企業認知實習、企業專業實習和畢業設計等3個環節。①企業認知實習。這主要鍛煉學生綜合運用所學的科學理論方法和技術手段分析并解決工程實際問題的能力,培養學生的創新意識和進行產品開發與設計、技術改造與創新的初步能力。以《電力工程基礎》課程為例,該課程要求學生通過學習掌握供配電系統的結構及運行的基本知識,為達到上述要求,首先帶領學生到幾家不同企業進行參觀,了解供配電系統的線路及設備,讓學生總結各企業供配電網絡的特點,然后回到學校學習相關理論知識,在學校進行基本知識的學習后,再到企業去參觀實習,找出存在的問題并改進。②企業專業實習。目的是使學生了解和掌握本專業基本的生產實際知識及本專業的科技發展水平和方向;驗證、鞏固和豐富所學過的專業知識,培養學生在生產實際中發現問題、分析問題和解決問題的能力。這主要采用以下方式:參加企業技術培訓、擔任技術員助理、施工員助理、項目經理助理等。在上述多個崗位中,每個學生側重1個崗位,實際工作不少于2~3個月,以保證學生對相關崗位有足夠的認識和感受,能夠了解其中的精髓。③畢業設計。采用校內指導教師作為主導師、企業副高級以上職稱人員作副導師共同指導的方式,主要解決企業生產實際中遇到的問題,培養學生的創新意識和獨立工作的能力,使學生提前熟悉工程環境,為培養適合企業實際工程應用能力的人才打下基礎。(3)第二課堂。學生在大二、大三時通過進一步培訓就可以參加AutoCAD繪圖競賽、電機控制競賽、PLC程序設計競賽、單片機編程競賽、MATLAB程序設計競賽、電子設計大賽、大學生科技創新、創業活動等實踐;在暑假、寒假期間,安排一些學生到實踐教學基地和相關企業實習;鼓勵學生到我校的供配電實訓室和高壓智能開關工程技術研究中心進行開放實驗;請大公司的工程師來做講座、工程培訓,縮短畢業生進入企業的適應期,節省企業培訓成本和時間。第二課堂不但能提高學生的實踐能力、表達交流能力、自主學習能力、自我管理能力等,還可培養學生的工程意識、團隊合作意識。
三、結束語
課程體系的構建只是專業群建設的開端,該課程體系的順利實施還要依賴實踐教學平臺的建設和“雙師型”師資隊伍的建設等一系列具體舉措。在校、院兩級領導的推動下,實踐教學平臺和“雙師型”師資隊伍的建設已初具成效,相信在不久的將來,我院電氣裝備方向將會對平頂山乃至全國的電力裝備行業輸送大量優秀人才。
參考文獻:
[1]劉伯鴻,李國寧,等.構建鐵路特色專業課程新體系 提高人才培養質量[J].自動化與儀器儀表,2013,(4):218-219.