电力系统自动化是一项综合性质的技术,包含内容广泛,并且随着时代的发展,经济水平的提高,生活质量的提升,对于电力的需求和利用也就越来越大。下文是我为大家搜集整理的关于电力系统自动化毕业论文范文的内容,欢迎大家阅读参考! 电力系统自动化毕业论文范文篇1 试析电力系统调度自动化 【摘 要】阐述了我国电网的现状、电力系统调度运营所包含的内容、所要实现的目标以及电力系统自动化的组成和目前所存在问题的解决方案,并对电力系统调度自动化的未来进行了展望。 【关键词】电力系统;调度自动化;信息 一、传统配电网实现电力系统自动化研究现状分析 电力系统的自动化发展主要是在配电网的上加强其自动化,因此为了提高其供点质量以及供电的可靠性,在进行电力系统自动化分析的时候,主要从配电网上实现其自动化,使得整个电力系统的发展符合当前的科技要求。目前配电网在实现自动化下,通常在10kv辐射线或者是树状的线路进行重合器以及分段器的方式来构成配电网,由于这种方式在现实自动化的过程中,不需要在配置通道上与主站的系统组成上,需要依靠重合器以及分段器本身的功能来实现电力的隔离和恢复功能,从而到电力系统的自动化,此种方法不仅具备相应容易实施的特点,而且还有节省投资的优点。同时还有其他实现电力系统自动化的接线方式,对于这些配电网的接线方式以及整个系统的构成,都具有一定的缺陷性,因此随着科学技术的提高,目前计算机网络技术正在快速的发展,使得在实现电力系统自动化发展的阶段可以对其进行改进,期改进的状态也在不断的发生着变化。 二、电力系统调度与运营包含的内容和要实现的目标 (一)电力系统调度的任务。 电力系统的调度就是对电力系统中所有的设备及其运行状态进行监控和调节,是一个指挥者。目前电力调度涵盖的范围较大,有自动化系统、继电保护等等。电力系统调度的任务主要是:尽设备最大能力满足负荷需要,使整个电网安全可靠连续供电,保证电能质量,经济合理利用能源,保证发电、供电、用电各方合法利益。 (二)调度自动化的必要。 电力系统是一个庞大而且复杂的系统,有几十个到几百个发电厂、变电所和成千上万个电力用户,通过多种电压等级的电力线路,互相连接成网进行生产运行。电能的生产输送过程是瞬间完成的,而且要满足发电量和用户用电量的平衡。现在电力系统的发展趋势是电网日益庞大,运行操作日益复杂,所以当电网发生故障后其影响也越来越大。另一方面,用户对供电可靠性和供电质量的要求日趋严格,这就对电力系统运行调度人员和电力系统调度的自动化水平提出了更高的要求。电网调度自动化具有较大的经济效益,可以提高电网的安全运行水平。当发生事故时调度员能及时掌握情况,迅速进行处置,防止事故扩大,减少停电损失。地调采用自动化调度系统能减少停电率。当装备有直接监护用户的自动装置以后,可压低尖峰负荷。若采用分时和交换电价自动计量等经济办法管理电网,经济效益更大。因此,电网调度自动化是一项促进电力生产技术进步和有显著经济效益的重要工作,是电力系统不可缺少的组成部分。 (三)电网调度自动化的组成部分及其功能。 电网调度自动化系统,其基本结构包括控制中心主站系统、厂站端(RTU)和信息通道三大部分。根据功能的不同,可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息,此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调度或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统与调度控制中心提供了信息交换的桥梁,其核心是数据通道,它经调制解调器与RTU及主站前置机相连。信息处理子系统是整个调度自动化系统的核心,以计算机为主要组成部分。该子系统包含大量直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件,完成从采集到信息的各种处理及分析计算,乃至实现对电力设备的自动控制与操作。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理,通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备,为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。调度人员发出的遥控、遥调指令也通过此系统输入,传送给执行机构。 我国调度自动化水平与世界上先进的国家相比,还有一些差距。尽管在近几年新投入运行的变电所采取了比较新的技术,但是总体而言,电网调度系统还存在一些需要解决问题。例如:系统计算机CPU负载率问题,即便是目前计算机容量和运算速度成倍或成几十倍提高的情况下,其负载率仍很高;CDT和Polling远动规约的选用问题,CDT和Polling两类规约在我国得到了广泛应用,并且这两类规约远动装置并存使用的现状将持续下去,选用哪一类规约的远动装置,原则上应视通道的质量与数量及本电网的调度自动化系统现状来决定,不宜盲目追求采用Polling远动;系统的开放性问题,系统应该是开放的,能够支持不同的硬件平台,支持平台采用国际标准开发,所有功能模块之间的接口标准应统一,支持能过户应用软件程序开发,保证能和其他系统互联和集成一体或者方便实现与其他系统间的接口,系统应能提供开放式环境。此外,现在的电力系统由于还依赖高压机械开关(油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等)实现线路、设备、负荷的投切,尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能控制电的快过程引起的。“电网控制”目前只能做到部分控制,本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代,则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实 三、电力系统调度自动化存在问题的解决方法 (一)管理方面 统一思想,加强调度管理,提高认识。必须杜绝人为的一切误调度、误操作事故以及不服从调度指令擅自投停运设备。抓好防治误操作的思想教育工作,增强广大调度人员的安全意识、责任心和技术素质,最大限度避免误操作事故的发生。加大奖惩力度,严格考核,加强安全监督检查。认真落实各级安全生产责任制;严格执行“两票三制”制度,严把安全关。加强调度专业培训,提高调度员业务水平。 (二)技术方面 积极开发更高级实用的装置和软件,努力提高自动化水平和保证通信的清晰畅通,避免工作中出现因电话不清楚、自动化画面显示不正确而造成的错误。 随着计算机技术、通信技术的发展以及电力系统控制技术的不断进步,在不远的将来,电力系统调度自动化将会取得飞速的发展。以这些科学技术的进步为依托,能更好地维持供需平衡,保证良好的电能质量。 电力系统自动化毕业论文范文篇2 浅析电力系统自动化技术 【摘 要】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。 【关键词】电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器 0 引言 现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。 电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。 电力系统自动化系统一般是指电工二次系统,即电力系统自动化指采用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置并通过信号系统和数据传输系统对电力系统各个元件、局部系统或全系统进行就地或远方自动监视、协调、调节和控制以保证电力系统安全稳定健康地运行和具有合格的电能质量[1]。 1 电力自动化的发展 我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。变电站自动化技术经过数十年的发展已经达到一定的水平,在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电和电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价,这已经成为不争的事实。然而,技术的发展是没有止境的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统即将出现。 2 电力自动化的实现技术 现场总线(Fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有,人们对电网的安全要求也越来越高,现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 3 无线技术 无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线,因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系,并实现信息共享。此外,无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步,正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题,并由此在电力流程工业领域及资产管理领域,开创一个激动人心的新纪元。 尽管目前存在多种无线技术汉阳科技,但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗RFI(射频干扰)/EMI(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性,还有成本,都因无线技术网络的不同而不同。因此,很多用户都倾向于“依据具体的应用场合,来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有GSM/GPRS(蜂窝)、9OOMHzRadios、wi-Fi()、WIMAX()、ZigBee()、自组织网络等,其中尤以Wi-Fi和WIMAX应用增长速度最快,这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。 4 信息化技术 电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点,大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先,目前电力调度自动化的各种系统,如SCADA、AGC以及EMS等已建成,省电力调度机构全部建立了SCADA系统,电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说,早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力,从国产121机到176机,再到176双机,华北电力调度局全用过,到1978年已经基本实现了电网调度自动化。 5 安全技术 电力是社会的命脉之一,当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的,因此电力系统最重要的是运行的安全性,但这个问题在全世界均未得到很好解决,电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重,我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求,电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施,我国必将出现世界上最大规模的电力系统。 6 传动技术 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一,在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言,在未来30年,变频器,尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显,变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。 在业内,以ABB为首的电力自动化技术领导厂商,ABB建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来,公司多次参与国家重点电力建设项目,凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品,包括:PLC、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。 7 人机界面 发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备,随着科学技术的不断发展,搜企网,单片机技术的日趋完善,电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求,直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备,直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电源的作用,同时提供给高压开关及断路器的操作电源,因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行,直流电源屏的发展已经经历了很长的时间,从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等,至目前直流电源屏已很成熟。 直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术,将工频交流经过多级变换,最后形成稳定的直流输出,直流电源屏系统控制的核心部件是V80系列可编程控制器PLC,它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理,最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。 8 结束语 电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各个部门,随着我国科技技术的发展,电气自动化技术也随之提高。 【参考文献】 [1]汪秀丽.中国电力系统自动化综述[J].水利电力科技,2005(02). [2]唐亮.论电力系统自动化中智能技术的应用[J].硅谷,2008(02). [3]夏永平,唐建春.浅议电力系统自动化[J].硅谷,2010(06). 猜你喜欢: 1. 电力系统自动化论文范文 2. 电力工程自动化专业论文范文 3. 电力系统毕业论文范文 4. 电气自动化专业毕业论文范文 5. 电力工程自动化论文优秀范文
机电毕业论文-实现变频调速器多电机控制[摘要]本文介绍了一种plc与变频调速器构成的多分支通讯网络,阐明了该网络控制调速系统与一般模拟量控制调速系统相比的优越性,给出了系统框图及plc程序。[关键词]plc变频调速器多电机控制网络通讯协议一、引言以变频调速器为调速控制器的同步控制系统、比例控制系统和同速系统等已广泛应用于冶金、机械、纺织、化工等行业。以比例控制系统为例,一般的系统构成如图1所示。工作时操作人员通过控制机(可为plc或工业pc)设定比例运行参数,然后控制机通过d/a转换模件发出控制变频调速器的速度指令使各个变频调速器带动电机按一定的速度比例运转。此方案对电机数目不多,电机分布比较集中的应用系统较合适。但对于大规模生产自动线,一方面电机数目较多,另一方面电机分布距离较远。采用此控制方案时由于速度指令信号在长距离传输中的衰减和外界的干扰,使整个系统的工作稳定性和可靠性降低;同时大量d/a转换模件使系统成本增加。为此我们提出了plc与变频调速器构成多分支通讯控制网络。该系统成本较低、信号传输距离远、抗干扰能力强,尤其适合远距离,多电机控制。二、系统硬件构成系统硬件结构如图2所示,主要由下列组件构成;1、fx0n—24mr为plc基本单元,执行系统及用户软件,是系统的核心。2、fx0n—485adp为fx0n系统plc的通讯适配器,该模块的主要作用是在计算机—plc通讯系统中作为子站接受计算机发给plc的信息或在多plc构成n:n网络时作为网络适配器,一般只作为规定协议的收信单元使用。本文作者在分析其结构的基础上,将其作为通讯主站使用,完成变频调速器控制信号的发送。3、fr—cu03为fr—a044系列比例调速器的计算机连接单元,符合rs—422/rs—485通讯规范,用于实现计算机与多台变频调速器的连网。通过该单元能够在网络上实现变频调速器的运行控制(如启动、停止、运行频率设定)、参数设定和状态监控等功能,是变频器的网络接口。4、fr—a044变频调查器,实现电机调速。在1:n(本文中为1:3)多分支通讯网络中,每个变频器为一个子站,每个子站均有一个站号,事先由参数设定单元设定。工作过程中,plc通过fx0n—485adp发有关命令信息后,各个子站均收到该信息,然后每个子站判断该信息的站号地址是否与本站站号一致。若一致则处理该信息并返回应答信息;若不一致则放弃该信息的处理,这样就保证了在网络上同时只有一个子站与主站交换信息。三、软件设计1、通讯协议fr—cu03规定计算机与变频器的通讯过程如图3所示,该过程最多分5个阶段。?、计算机发出通讯请求;?、变频器处理等待;?、变频器作出应答;?、计算机处理等待;?、计算机作出应答。根据不同的通讯要求完成相应的过程,如写变频器启停控制命令时完成?~?三个过程;监视变频器运行频率时完成?~?五个过程。不论是写数据还是读数据,均有计算机发出请求,变频器只是被动接受请求并作出应答。每个阶段的数据格式均有差别。图4分别为写变频器控制命令和变频器运行频率的数据格式。2、plc编程要实现对变频器的控制,必须对plc进行编程,通过程序实现plc与变频器信息交换的控制。plc程序应完成fx0n—485adp通讯适配器的初始化、控制命令字的组合、代码转换及变频器应答信息的处理等工作。plc梯形图程序(部分程序)如图5所示。程序中通讯发送缓冲区为d127~d149;接受缓冲区为d150~d160。电机1启动、停止分别由x0的上升、下降沿控制;电机2启动、停止分别由x1的上升、下降沿控制;电机3启动、停止分别由x2的上升、下降沿控制。程序由系统起始脉冲m8002初始化fx0n—485adp的通讯协议;然后进行启动、停止信号的处理。以电机1启动为例,x0的上升沿m50吸合,变频器1的站号送入d130,运行命令字送入d135,enq、写运行命令的控制字和等待时间等由编程器事先写入d131、d132、d133;接着求校验和并送入d136、d137;最后置m8122允许rs指令发送控制信息到。变频器受到信号后立刻返回应答信息,此信息fx0n—485adp收到后置m8132,plc根据情况作出相应处理后结束程序。四、变频器制动的思路和新方法在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中,当电动机所传动的位能负载下放时,电动机将可能处于再生发电制动状态;或当电动机从高速到低速(含停车减速时,频率可以突减,但因电机的机械惯性,电机可能处于再生发电状态,传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能,通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时,如果变频器中没采取消耗能量的措施,这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时,这部分能量就可能对变频器带来损坏,所以这部分能量我们就应该考虑考虑了。在通用变频器中,对再生能量最常用的处理方式有两种:(1)、耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的“制动电阻”中,称之为动力制动状态;(2)、使之回馈到电网,则称之为回馈制动状态(又称再生制动状态)。还有一种制动方式,即直流制动,可以用于要求准确停车的情况或起动前制动电机由于外界因素引起的不规则旋转。在书籍、刊物上有许多专家谈论过有关变频器制动方面的设计与应用,尤其是近些时间有过许多关于“能量回馈制动”方面的文章。今天,笔者提供一种新型的制动方法,它具有“回馈制动”的四象限运转、运行效率高等优点,也具有“能耗制动”对电网无污染、可靠性高等好处。1、能耗制动利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电机的再生电能的方式称为能耗制动。其优点是构造简单;对电网无污染(与回馈制动作比较),成本低廉;缺点是运行效率低,特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量且制动电阻的容量将增大。一般在通用变频器中,小功率变频器(22kw以下)内置有了刹车单元,只需外加刹车电阻。大功率变频器(22kw以上)就需外置刹车单元、刹车电阻了。2、回馈制动实现能量回馈制动就要求电压同频同相控制、回馈电流控制等条件。它是采用有源逆变技术,将再生电能逆变为与电网同频率同相位的交流电回送电网,从而实现制动。回馈制动的优点是能四象限运行,电能回馈提高了系统的效率。其缺点是:(1)、只有在不易发生故障的稳定电网电压下(电网电压波动不大于10%),才可以采用这种回馈制动方式。因为在发电制动运行时,电网电压故障时间大于2ms,则可能发生换相失败,损坏器件。(2)、在回馈时,对电网有谐波污染。(3)、控制复杂,成本较高。3、新型制动方式(电容反馈制动)主回路原理整流部分采用普通的不可控整流桥进行整流,滤波回路采用通用的电解电容,延时回路采用接触器或可控硅都行。充电、反馈回路由功率模块igbt、充电、反馈电抗器l及大电解电容c(容量约零点几法,可根据变频器所在的工况系统决定)组成。逆变部分由功率模块igbt组成。保护回路,由igbt、功率电阻组成。(1)电动机发电运行状态cpu对输入的交流电压和直流回路电压νd的实时监控,决定向vt1是否发出充电信号,一旦νd比输入交流电压所对应的直流电压值(如380vac—530vdc)高到一定值时,cpu关断vt3,通过对vt1的脉冲导通实现对电解电容c的充电过程。此时的电抗器l与电解电容c分压,从而确保电解电容c工作在安全范围内。当电解电容c上的电压快到危险值(比如说370v),而系统仍处于发电状态,电能不断通过逆变部分回送到直流回路中时,安全回路发挥作用,实现能耗制动(电阻制动),控制vt3的关断与开通,从而实现电阻r消耗多余的能量,一般这种情况是不会出现的。(2)电动机电动运行状态当cpu发现系统不再充电时,则对vt3进行脉冲导通,使得在电抗器l上行成了一个瞬时左正右负的电压,再加上电解电容c上的电压就能实现从电容到直流回路的能量反馈过程。cpu通过对电解电容c上的电压和直流回路的电压的检测,控制vt3的开关频率以及占空比,从而控制反馈电流,确保直流回路电压νd不出现过高。系统难点(1)电抗器的选取(a)、我们考虑到工况的特殊性,假设系统出现某种故障,导致电机所载的位能负载自由加速下落,这时电机处于一种发电运行状态,再生能量通过六个续流二极管回送至直流回路,致使νd升高,很快使变频器处于充电状态,这时的电流会很大。所以所选取电抗器线径要大到能通过此时的电流。(b)、在反馈回路中,为了使电解电容在下次充电前把尽可能多的电能释放出来,选取普通的铁芯(硅钢片)是不能达到目的的,最好选用铁氧体材料制成的铁芯,再看看上述考虑的电流值如此大,可见这个铁芯有多大,素不知市面上有无这么大的铁氧体铁芯,即使有,其价格也肯定不会很低。所以笔者建议充电、反馈回路各采用一个电抗器。(2)控制上的难点(a)、变频器的直流回路中,电压νd一般都高于500vdc,而电解电容c的耐压才400vdc,可见这种充电过程的控制就不像能量制动(电阻制动)的控制方式了。其在电抗器上所产生的瞬时电压降为,电解电容c的瞬时充电电压为νc=νd-νl,为了确保电解电容工作在安全范围内(≤400v),就得有效的控制电抗器上的电压降νl,而电压降νl又取决于电感量和电流的瞬时变化率。(b)、在反馈过程中,还得防止电解电容c所放的电能通过电抗器造成直流回路电压过高,以致系统出现过压保护。主要应用场合及应用实例正是由于变频器的这种新型制动方式(电容反馈制动)所具有的优越性,近些来,不少用户结合其设备的特点,纷纷提出了要配备这种系统。由于技术上有一定的难度,国外还不知有无此制动方式?国内目前只有山东风光电子公司由以前采用回馈制动方式的变频器(仍有2台在正常运行中)改用了这种电容反馈制动方式的新型矿用提升机系列,到目前为止,这种电容反馈制动的变频器正长期正常运行在山东宁阳保安煤矿及山西太原等地,填补了国内这一空白。随着变频器应用领域的拓宽,这个应用技术将大有发展前途,具体来讲,主要用在矿井中的吊笼(载人或装料)、斜井矿车(单筒或双筒)、起重机械等行业。总之需要能量回馈装置的场合都可选用。五、结语1、实际使用表明,该方案能够实现plc通过网络对变频调速器的运行控制、参数设定和运行状态监控。2、该系统最多可控制变频调速器32台,最大距离500m。3、控制多台变频器,成本明显低于d/a控制方式。4、随着变频器的增加,通讯延迟加大,系统响应速度低于d/a控制方式。参考文献1、韩安荣.通用变频器及其应用(第2版)[m].北京:机械工业出版社,2、刘文兵(1981—)男从事过变频器的应用工作,现在台州富凌机电制造有限公司,从事变频器的设计与制造。鸣谢在论文完成之际,我真心地感谢在设计之中给予我帮助的荀延龙老师和各位同事,使我如期完成毕业论文,并使我终生受益。在论文的完成过程中,系里的各位老师对我帮助很大。在此深表谢意!其他的同学也给予我许多关心和帮助,真诚地感谢他们。
经济的发展促进了电网规模的扩大,为实现电力调度的高效、安全,必须使电力调度走向智能化与自动化的发展道路。下面是我为大家整理的浅谈电力调度系统应用论文,供大家参考。
《 电力技术中实时电力调度系统的应用 》
摘要:我国的实时电力调度技术利用了当前的数字化、可视化技术、网络化、对象数据库技术、数字化以及平台技术等先进技术,但在调度技术的发展上还存在着更为广阔的发展空间。目前,电力调度自动系统逐步走向成熟,这给整个电力调度指引了明确的方向。
关键词:电力系统;实时电力调度;分析应用
当下,电已经逐渐成为各家各户生活十分重要的一项设施,所以,在电力系统当中,输送与相关安全的问题对于人们的日常生活有着十分重要的影响,通常情况下,电力调度是电网的核心内容,其对于整个电力系统有着不可忽视的作用。然而,就我国当前的局势来看,我国的电力调度依然存在着很多不稳定的影响因素,所以,对电力调度在电力 系统安全 运行中的应用分析是非常有必要的。
1电力系统中的安全问题分析
电力生产系统由从事生产活动操作人员以及管理人员所组合而成的人子系统,生产必需的机器设备、厂房等物质条件所构成的机器子系统,生产活动所在的环境构成的环境子系统三部分构成。这三个系统相互制约、相互作用,使得整个生产系统位于某个状态下,形成了“人-机-环境”系统。在电力系统生产阶段应该要确保其 安全生产 ,就必须对电力系统中人子系统、机器子系统、环境子系统三方面存在的安全隐患进行认真仔细的分析与探讨,第一时间将电力安全生产阶段所出现安全问题解决到位,科学合理的组织进行电力安全调度管理工作,维持电力系统的稳定运行和良好的供电质量。
人子系统中的问题
当下,在人子系统当中,所面临的主要问题是由于系统中人员的问题,具体来说,主要包括下列几个方面:①工作人员没有安全操作的意识,或者处理复杂操作过程当中粗心失误造成了子系统的故障,从而对全局的稳定与供电质量造成严重的影响。②电力生产阶段管理制度不够完善,缺乏足够的管理力度或是管理 方法 ,造成了在工作人员当中出现了监守自盗的行为,从而对供电网络的稳定性以及质量造成严重的影响。③外界人为因素的影响,比如,不法分子偷盗电力或者是电气设备等造成了电力供应问题的出现。
机器子系统中的问题
对于机器子系统来说,重点问题出现在被我国所广泛使用的10kV配电网络,具体说来,可以概括为下列两点:①技术能力水平的不足。虽然10kV的配电网的技术发展得相对成熟,然而,在设备技术方面还是存在着一定的缺陷。主要问题体现在以下几点:a.配电网络的规划,没有紧密的结合各个区域的环境特征以及电源点分布情况,对10kV配电网规划进行认真仔细的实地调研,造成了与电源点的匹配出现了非常严重的不同步。b.电站建设考虑不周到,质量不高,在具体的施工过程当中对于电网架构与布线走向工作管理太过松懈,造成了布设质量不符合要求,出现架构不牢以及布线太长等方面的问题,进而造成了供电成本的进一步提高。②运行设备维护不够系统。10kV电网线路工作环境是露天运行的,所以,可以概括主要受到以下两方面因素的影响:a.外界因素:自然环境与天气因素等都会对露天的电气设备造成影响,使得电网线路受到损坏,缺相、短路、跳闸等问题,从而对整个网络的稳定性造成影响。b.设备运行周期:供电运行中需要安排好时间定期组织进行电气设备的检查与维护,防止使用时间太长造成设备老化,从而导致故障。
环境子系统中的问题
10kV配电网主要环境为露天环境,所以环境影响也是特别重要的一个方面:①温度因素:在温度太高的情况下,电缆膨胀下垂,造成了接地短路;在温度较低的时候,电缆缩短造成了电缆两端的拉力不断增加,长期运作会导致电缆断裂。②气候因素:暴雨、雷击等都有很大可能对供电线路造成危害。比如雷电容易与配电设备等产生强烈的电磁反应,进而损坏电网局部线路。③人为影响:配电线路周围环境施工建设。一些大型的设备机械在施工过程中,碰撞配电网路,导致了设备的损坏;不法分子的综合素质水平较低,偷盗配电网路电线;树木、违章建筑、铁塔等不恰当安置也会对电网运行造成影响。
2实时电力调度系统的主要应用
实时电力调度技术支持系统的设计,吸收借鉴了国内外相关领域的前沿技术和先进成果,采用了一体化、标准化的设计思想和面向服务的体系架构,研制了高效的动态消息总线、简单服务总线、工作流机制和灵活的人机界面支撑技术,为系统实时监控与预警、调度计划、安全校核和调度管理等应用提供了一体化的技术支撑,在电网运行综合智能分析与告警、大电网稳定分析与评估、调度计划应用的核心算法、调控合一技术和可视化技术等方面取得突破性进展,全面提升了电网调度驾驭大电网的能力,保障了电网安全、稳定、优质、经济运行。据了解,国家电网国调中心根据智能电网调度运行的需要,组织中国电科院、国网电科院的优秀技术人员,制定了一系列的实时电力调度技术支持系统建设标准和功能规范。在全国广泛应用的能量管理系统CC2000A(中国电科院)和OPEN3000(国网电科院)的基础上,严格执行标准和规范,开发了基于国产 操作系统 、数据库、服务器、工作站和安全防护设备的实时电力调度技术支持系统一体化平台D5000。D5000是新一代的实时电力调度技术支持系统基础平台,适应了国家电网公司“大运行”体系中五级调度控制体系的要求,实现了“远程调阅、告警直传、横向贯通、纵向管理”的功能。D-5000采用先进的软件开发(的)技术,具有标准、开放、可靠、安全以及适应性较强的各项优势,其所直接承载的是实时监控与预警、调度计划、安全校核和调度管理等四大应用的平台,对提高电网的调度运行水平、加快调度机构的运行与其标准化建设和提高调度业务精益化的管理具有重要而较为深远的意义。
3加强实时电力调度管理的有效策略
加强人员培训,提高电力调度管理水平
为了有效提高实时电力调度管理水平,电力企业一定要加强工作人员的培训,依照技术等级和工作需求,制定合理的培训计划,定期培训有关人员,使工作人员的业务水平和管理能力得到有效提高,确保自动化管理的顺利开展。电力企业在培训过程中,不仅要强化理论 教育 ,还要强化实际操作能力,理论与实践要做到有机结合,以提升工作人员的实战能力。另外,还要加强工作人员的素质教育,提高工作人员责任心,使他们不仅具备较高的技术水平,而且具备严谨的工作态度,以避免人为因素对实时电力调度管理的顺利开展带来影响。
全面分析电力系统的安全性,加强安全运行管理
电力系统的安全运行与否,是影响居民生活正常用电和企业生产正常进行的重要保障因素。因此,电力调度一定要加强安全运行管理。通过自动化管理系统,对电力系统的安全进行有效分析,确定电力系统整体的安全运行范围,利用计算机技术对电力系统运行进行模拟仿真,对电力系统的运行环境进行虚拟演示,并假设相关事故等。同时,仔细分析模拟中出现的一些问题,并针对这些问题计算不安全因素的发生几率,制定解决方案和解决 措施 。这样,针对性地提前制定安全运行预案,对相关问题做好防范和解决,以降低运行风险,有效应对可能发生的安全问题,维持电能的正常供应,保证企业生产和人民生活正常用电。
加强对电力系统的监督,积极改善系统运行环境
首先,应做好相关管理设备的安装,保证监督与检测工作的有效开展。如安装烟火报警设备、安装视频监控设备、安装温度检测设备等等。这些设备作为自动化管理的重要组成部分,在实时电力调度管理中起着至关重要的作用。在实时电力调度管理过程中,必须保证这些相关管理设备的正常运行,以有效监控电力调度运行状态,降低电力系统的运行风险。电力调度要加强对电力系统的监督,做好相关信息的采集和处理,确保信息数据的准确性和及时性。同时,还要认真分析相关数据,发现问题及时汇报,以便问题得到快速解决。另外,电力调度人员要不断提高管理意识和工作规范性,确保自动化管理的正常开展。在日常调度自动化管理过程中,工作人员应当每天都对自动化管理系统的运行状态进行检查,密切关注机房的温度和湿度的变化情况,掌握设备的整体健康状况,并做好相关记录。在实际工作过程中,工作区和休息区应尽量隔离,避免人机混杂的现象发生,积极改善系统运行环境,保证系统的正常运行。
4结束语
实时电力调度作为数据处理和监控系统,具有实时性、安全性和可靠性,属于动态自动化系统,所以需要加大对其研究的力度,从而采取切实有效的措施来确保系统运行的安全性,使电力系统能够供应更稳定、可靠和高质量的电能。
参考文献:
[1]董伟英.刍议如何做好电网运行中的电力调度工作[J].中国新技术新产品,2012(3):253.
[2]马强,荆铭,延峰,等.电力调度综合数据平台的标准化设计与实现[J].电力自动化设备,2011(11):130~134.
[3]陈启鑫,康重庆,夏清,等.低碳电力调度方式及其决策模型[J].电力系统自动化,2010(12):23~28.
《 电力调度自动化网络安全与实现研究 》
摘要:通过分析当前电力调度自动化网络安全现状,针对出现的问题提出网络安全实现对策建议,以期推动网络安全技术在电力调动自动化系统中的应用。
关键词:电力调度自动化;网络安全;对策研究
引言
随着我国电力行业的不断发展,全国范围内的电力网络规模不断完善,计算机 网络技术 应用于电力领域取得了长足的进步,对电力调度自动化水平的要求也在不断提高。在进行电力调动自动化管理中,主要依托计算机网络安全技术,对信息、数据进行采集、交流、分析和整合,因此,网络安全技术起着至关重要的作用。网络安全问题一直以来受到人们的广泛关注,电力企业一旦遭到网络安全侵袭,会直接影响企业和社会经济利益,因此如何实现电力调度自动化网络安全成为了技术人员重点关注的问题。
1网络安全现状
系统结构混乱
我国电力行业起步较晚,但发展迅速,电力调动自动化系统更新较快,在日常电力 企业管理 中,往往无法及时对电力调动自动化系统进行有效升级,造成电力调动系统混乱,缺乏有效规划和管理,在调度过程中,企业未能根据系统结构进行安全同步建设,如账号密码设置、授权访问设置等,都会引发网络结构出现漏洞[1]。
管理不完善
电力调度自动化网络安全需要专业技术人员对系统进行及时维护和管理,据调查发现,当前大部分电力企业存在着网络安全管理不到位的情况,具体表现如下。1)技术人员管理水平较低,安全意识薄弱,没有及时更新自身专业技能。2)人为操作漏洞,由于部分工作人员安全意识较低,会出现身份信息泄露,无意中造成系统信息丢失等问题,引发系统出现漏项等现象,造成严重安全危害。3)安全监管不及时,没有对网络进行有效防护,给黑客和不法分子可趁之机。
物理安全隐患
物理安全隐患主要有两点。1)自然因素,即客观自然原因造成的安全隐患,是引发电力调度安全隐患的主要原因之一,自然因素主要包括自然灾害,如山洪、台风、雷击等,还包括环境影响,如静电、电磁干扰等,都会对电力调度自动化系统数据、线路、设备造成损坏,导致系统无法正常通讯。2)人为原因,主要包括信息系统偷窃和设备线路破坏等,都会直接影响电力调度监控,给电力企业带来直接安全隐患和经济损失。
2网络安全实现
网络架构
网络架构搭建是网络安全实现的第一步,为保障网络安全防范体系的一致性,需要在网络架构建设初期了解电力调度自动化系统各部分功能和组成。
物理层
物理层安全实现是网络架构的前提。1)环境安全,是指以国家标准GB50173-93《电子计算机机房设计规范》为标准,机房地板需采用防静电地板,相对湿度10%~75%,环境温度15℃~30℃,大气压力80kPa~108kPa。2)设备安全,一是设备自身安全,采用大功率延时电源,机柜采用标准机柜,服务器使用双机冗余;二是在机房设置安全摄像头,全方位对机房进行监控,防止人为造成的设备破坏。3)传输介质安全,电力系统受自身因素影响,特别是集控站等,电磁干扰严重,因此需使用屏蔽双绞线,防止近端串扰和回波损耗[2]。
系统层
网络安全很大程度上依赖于主机系统安全性,而主机系统安全性是由操作系统决定的,由于大部分操作系统技术由国外发达国家掌握,程序源都是不公开的,因此在安全机制方面还存在很多漏洞,很容易遭到计算机黑客进攻。当前我国电力调度自动化系统主要采用Windows、Unix操作系统,其中Unix系统在安全性方面要强于Windows系统。Unix系统的安全性可以从以下几个方面进行控制:控制台安全、口令安全、网络文件系统安全。Win-dows系统安全实现包括:选择NTFS格式分区、漏洞补丁和安装杀毒软件与加强口令管理。
网络层
网络层安全实现是电力调度自动化系统建立的基础,网络层结构主要包括以下几点。1)网络拓扑,主要考虑冗余链路,地级以上调度采用双网结构(如图1所示)。2)网络分段,是进行网络安全保障的重要措施之一,目的在于隔离非法用户和敏感网络资源,防止非法监听。3)路由器、交换机安全,路由器和交换机一旦受到攻击,会导致整体网络系统瘫痪,路由器和交换机主要依赖ios操作系统,因此应对ios系统漏洞等进行及时修补[3]。
防火墙技术
防火墙技术是提供信息安全的基础,实质是限制器,能够限制被保护网络和外部网络的交互,能够有效控制内部网络和外部网络之间信息数据转换,从而保障内网安全(如图2所示),传统意义上的防火墙技术主要包括包过滤技术、应用代理和状态监视,当前所使用的防火墙技术大多是由这三项技术拓展的。防火墙根据物理性质可分为硬件防火墙和软件防火墙,硬件防火墙技术要点是将网络系与系统内部服务装置和外部网络连接,组成链接装置,如DF-FW系列防火墙。防火墙应用于电力调度自动化系统主要有两大优势。1)便于系统上下级调度,能够有效承接下级发送的数据信息,通过安全处理后送往上级。2)位于MIS网址中的服务装置,可以通过对该服务器进行访问,但web服务器可以拒绝MIS服务器。由于两者间的防火墙存在区别,因此功能和装置也会有所区别。不同的电力调度企业可以根据实际情况选择相应防火墙[4]。
安全管理
软件管理提高操作人员软件操作和维护专业水平,提高操作中人员网络安全意识,不断更新自身专业技能,进行高效、高标准操作。当软件操作人员需要暂时离开操作系统时,应注意注销操作账户,此外应加强对软件系统的信息认证,保障软件的安全性。近年来,软件安全管理逐渐开始采用打卡、指纹识别等方式进行身份认证,取得了一定的效果。
信息数据备份
由于环境因素或人为因素造成信息数据丢失、网络漏洞等风险都是难以避免的,因此需要对信息数据进行网络备份操作,当软件系统出现不明原因损毁时,可以通过数据备份进行弥补,能够对内部网络起到保护作用。建立网络备份管理能够有效避免因电力调度自动化系统信息保存时长限制造成的信息丢失,完善数据信息管理。
安装杀毒软件
计算机病毒长久以来都威胁着网络安全,计算机网络病毒随着科学技术和不法分子的增多越来越猖獗,因此需要定期对系统进行杀毒处理,不仅能够对自动化网络进行合理控制,还能够对病毒进行及时清理和杀除,提高网络安全,确保系统能够抵御外部病毒侵袭[5]。
3结语
电力调度自动化网络安全对电力行业发展起着至关重要的作用,安全技术完善并非一朝一夕的工作,而是需要技术人员加强自身专业技能和安全意识,通过日常管理和操作,不断完善安全防护系统和软件,提高网络安全,确保信息数据的安全性。
参考文献
[1]马雷.针对电力调度自动化的网络安全问题的分析[J].科技与企业,2014,13(4):76.
[2]姜红燕.有关电力调度自动化的网络安全问题思考[J].无线互联科技,2014,17(12):58.
[3]邹晓杰,常占新.电力调度自动化网络安全与现实的研究[J].电子制作,2014,21(24):112.
[4]张强.电力调度自动化系统网络安全的建设探讨[J].电子技术与软件工程,2015,11(10):216.
[5]黄芬.浅论电力调度自动化系统网络安全隐患及其防止[J].信息与电脑(理论版),2011,10(1):20-21.
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