動畫電影發(fā)展史范文

時間:2023-07-25 17:20:14

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篇1

關鍵詞:CG;三維動畫;3D特效;數(shù)字動畫技術

動畫這門綜合藝術自誕生以來,就以其獨特的魅力影響著一代又一代人。雖然隨著時代的發(fā)展與技術的進步,“動畫”的概念經(jīng)歷了無數(shù)次分離與融合,但動畫始終是融合了技術與藝術的雙重性質(zhì),給人們帶來了無限的歡樂,是沒有國界的世界通用語言。電影的發(fā)展史上,沒有哪一門藝術像電影一樣更依賴于科學技術,從電影誕生的那一天起,它的每次發(fā)展都和科學技術的發(fā)展密不可分。從無聲電影到有聲,從黑白電影到彩色,每一步無一例外的都打上了科技進步的烙印。影視藝術的里程碑式的分期往往是以技術為先導的。從上世紀90年代以來,用高科技制作的動畫類影片,逼真的表現(xiàn)手法和極富想象力的創(chuàng)意,豐富了電影藝術的表現(xiàn)力。近年來,隨著計算機在影視領域的運用和軟件水平的不斷更新?lián)Q代,數(shù)字動畫技術已完全融入了電影的制作領域,特別是運用了3D特效技術,將真人實景與動畫內(nèi)容緊密結合起來,讓人難辨真假,實現(xiàn)了以前傳統(tǒng)電影領域難以實現(xiàn)的表現(xiàn)方式,極大增強了電影的藝術魅力,把電影藝術推上了一個新的發(fā)展階段。

一、CG技術與電影

CG是英文Computer Graphic的縮寫,中文意為計算機圖形圖像。隨著計算機的與發(fā)展,CG技術創(chuàng)造了電影領域中的文化奇跡,許多導演在影片中都運用了CG技術塑造了一個個虛擬的角色。

1977年,美國導演喬治?盧卡斯導演了一部名叫《星球大戰(zhàn)》的科幻影片。片中運用CG技術創(chuàng)造了一個真實的虛擬世界,極大地豐富了影片的藝術觀賞性,給人們留下了深刻的印象,導演也因此名揚世界,科幻影片從此也成為電影的主流之一。當時由于沒有一家制作計算機特效的公司能為他的電影服務,因此他組建了自己的工業(yè)光魔工作室,用來制作這部電影所需要的特殊效果,從此計算機技術首次在電影中得以應用。片中運用的新技術大約有三百多項,給觀眾帶來了前所未有的視覺體驗,開創(chuàng)了全新科幻影片的先河?!缎乔虼髴?zhàn)》的成功標志著人類已經(jīng)向“真實的虛擬世界”邁出了極有建設性的一步?!缎乔虼髴?zhàn)》運用CG技術獲得了巨大的成功,導演在其后1980年和1983年分別推出了兩部續(xù)集。這幾部影片在1984年獲得奧斯卡最佳視覺效果獎。由于當時計算機影像技術處于剛開發(fā)和較為初級的階段,三維計算機動畫也沒能很好運用到影片中,片中的怪獸由演員化妝扮演,外星人只能通過制造模型、電子控制和定格攝影來完成,從一定程度上限制了創(chuàng)作和影響了影片的真實程度。

二、三維動畫與電影

CG技術的運用給觀眾帶來了全新的視覺沖擊力,而三維動畫的運用為動畫電影揭開了新的篇章。

隨著時代的進步,科技的發(fā)展,1991年詹姆斯?卡梅隆拍攝的《終結者2》成功塑造了首個全三維數(shù)字角色,并將真人演出的影像與3D數(shù)碼動畫完美結合,這也使得三維數(shù)字人物角色的造型更像真人,并有層次感。工業(yè)光魔影像特技制作工作室成功地為影片制作了令人難忘的特技效果,并獲得當年奧斯卡最佳視覺效果獎,這也使CG技術發(fā)展到了一個新的里程碑。從此,三維動畫Computer Generated Imagery(即CGI)越來越多的運用到各種類型的影片中,為創(chuàng)造完美的虛擬世界奠定了基礎。

2001年,由彼得?杰克遜執(zhí)導的影片《指環(huán)王1》隆重上映。片中的特效主要由Weta Digital工作室擔任,其中的CGI影像留給人們完美的感覺,該片中的萬人戰(zhàn)斗場面給觀眾巨大的震撼力。CGI與微縮模型的結合,讓人分辨不出動畫和真實場景,再一次體現(xiàn)了數(shù)字技術的強大實力。片中運用了一種智能化的軟件,在演繹雙方作戰(zhàn)時,每個數(shù)字形象都會自動尋找對手,甚至還能做到打不贏就逃跑的場面。該片也獲得了2002年度的奧斯卡最佳視覺效果獎。

三、3D特效與電影

“不怕做不到,就怕想不到”。2009年由卡梅隆導演的《阿凡達》上映了,這部耗時12年制作的科幻大片掀起了電影歷史上的第四次技術革命,預示著3D特效時代的來臨,也象征著真人與動畫技術結合的再次創(chuàng)新,使電影更具魅力。這部耗資5億美元,迄今為止史上最昂貴的影片,很大部分投入都花在了技術上??仿F隊自主研發(fā)的3D攝影系統(tǒng),將3D特效再次推上一個新的境界。Weta Digital工作室運用為《阿凡達》研發(fā)并首次運用的特效技術―“攜帶式動作擷取設備”,用CG特技制作出了潘多拉星球的土著人―10英尺高的藍色類人生物Na’vi族人,并與真人結合,逼真的詮釋了人類為了自身的利益,掠奪潘多拉星球的礦產(chǎn),與當?shù)豊a’vi族人大戰(zhàn)的場景。該片創(chuàng)下了27億美元的票房神話,并獲得了當年奧斯卡最佳視覺效果獎。

2011年8月由導演魯伯特?瓦耶特攜手Weta Digital工作室傾力打造的好萊塢又一部科幻巨制《猩球崛起》上映了。從上映至今,依然保持了如潮的好評和強勁的票房。Weta Digital工作室再次運用“攜帶式動作擷取設備”,用CG電腦動畫制作出了一個個栩栩如生的猩猩,逼真的詮釋了一場人類與猩猩的驚天動地的大戰(zhàn)。

“攜帶式動作擷取設備”采用了動作捕捉技術,將演員表演時在空間所產(chǎn)生的數(shù)據(jù),轉換成數(shù)據(jù)模型,以之為骨架,在上面填上2D或3D角色的“血肉”,最終合成銀幕上活靈活現(xiàn)的角色。通俗地講就是:真人的動態(tài)表情、肢體語言經(jīng)過電腦的處理或者合成后,變成虛擬人物形象的表現(xiàn)和肢體語言。上述兩部影片中的Na’vi族人和猩猩的鏡頭都是通過演員的表演進行捕捉完成的。特別是扮演猩猩的演員,他的臉上貼滿了紅外線感光點,頭上還頂著一個捕捉表情用的小攝像機,為的是最大限度地讓攝像機捕捉到他臉部豐富的表情變化,令電腦制作的圖像更加逼真。

導演魯伯特?瓦耶特認為:《阿凡達》的CG技術非常成功,我想在《猩球崛起》里再運用一些令觀眾耳目一新的技術。將之前《阿凡達》主要在棚內(nèi)完成外景拍攝的模式,首次放在戶外、陽光下取景,真實的人物和真實的場景與CG繪制的栩栩如生的猩猩們在一起,令觀眾難辨真假。

電影藝術是一門綜合性藝術,除了有鮮明的主題外,還要有創(chuàng)新和領先的制作技術。數(shù)字動畫技術在當今電影創(chuàng)作中發(fā)揮了越來越重要的作用,以前傳統(tǒng)電影里難以想像甚至無法實現(xiàn)的內(nèi)容,都可以通過運用CGI等技術,讓人們的幻想變成現(xiàn)實,因為電影藝術其實就是想象與真實的辨證統(tǒng)一。

參考文獻:

[1]劉志強.三維造型藝術[M].北京:中國廣播電視出版社

2006

[2]李崴,嚴曉亞.當幻想變成現(xiàn)實[J].電影評價 2011(6)

篇2

摘要:計算機網(wǎng)絡的應用更是將地球變成了村。電氣自動化的發(fā)展有助于國家、社會以及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)還具有自動化水平比較高、實時性比較好以及管理功能比較強等優(yōu)勢的事實。而工業(yè)電氣的自動化,既能夠加快企業(yè)的發(fā)展腳步,為企業(yè)帶來實質(zhì)的效益,又能夠推動社會的進步,使社會全面地進入到自動化階段,從而反過來促進國家的發(fā)展正是因為這樣,必須正確地認識到我國工業(yè)電氣自動化的因素。

關鍵詞:電氣自動化;影響因素;趨勢

一、 前言

工業(yè)隨著社會的發(fā)展也進入到了新技術的革命時代,這既是工業(yè)的進步,也是時代的進步,而工業(yè)電氣自動化,更是社會進步的必然過程,不僅僅有益于企業(yè)的提高、發(fā)展,更能夠反過來促進社會的健康發(fā)展,促進國家的穩(wěn)步發(fā)展。在這個信息化時代,要想能夠完全地、全面地、有效地利用信息,就必須先建立起相關的信息模式,而工業(yè)電氣的自動化則充分地認識到了這一點,通過各種各樣的新技術、新工具,強化信息的利用效率,反過來說,實現(xiàn)工業(yè)電氣自動化,也是將信息化時代特征凸顯出來的必要途徑以及關鍵措施,要知道信息與工業(yè)之間有著非常緊密不可分的內(nèi)在聯(lián)系。就我國目前的現(xiàn)狀來說,工業(yè)的機械化已經(jīng)面順利地得到了實現(xiàn),而下一步,則是應該重點發(fā)展工業(yè)電氣的自動化,因為通過自動化,能夠更好地實現(xiàn)我國的發(fā)展目標,凸顯出我國工業(yè)的生產(chǎn)技術,進而實現(xiàn)人類的發(fā)展里程,促進國家的可持續(xù)發(fā)展以及健康發(fā)展。

二、 電氣自動化的影響因素

由于在工業(yè)生產(chǎn)過程中應用如電氣自動化技術是非常重要的,政府和企業(yè)的管理者必須針對影響電氣自動化技術發(fā)展的原因進行深入的分析與探索,從而找到根本的解決之道,從而進一步促進我們國家的電氣自動化事業(yè)的快速發(fā)展。

(一) 科技信息技術的決定性影響

信息技術是包括計算機、世界范圍高速寬帶計算機網(wǎng)絡及通訊技術,廣泛的講就是指人類開發(fā)和利用信息的一切手段這些技術手段主要目的是用來處理、傳感、存儲和顯示各種信息等相關支持技術的綜合體?,F(xiàn)代信息技術又稱為現(xiàn)代電子信息技術是建立在現(xiàn)代電子技術基礎上的它是以通信、計算機自動控制等現(xiàn)代技術為主體將各個種類的信息進行獲取、加工處理并進行利用?,F(xiàn)代信息技術是實現(xiàn)信息的獲取、處理、傳輸控制等功能的系統(tǒng)或設備的信息系統(tǒng)技術主要包括光電子、微電子以及分子電子等有關元器件制造的信息基礎技術主要是用于社會經(jīng)濟生活各個領域的信息應用技術。信息技術的發(fā)展在很大程度上取決于電氣自動化中眾多學科領域的持續(xù)技術創(chuàng)新信息技術對電氣自動化的發(fā)展具有較大的支配性影響。反過來信息技術的進步又同時為電氣自動化領域的技術創(chuàng)新提供了更加先進的工具基礎。

(二) 物理科學技術發(fā)展產(chǎn)生的影響

因為電氣自動化技術的應用屬于物理科學技術的范圍,所以,物理科學技術的快速發(fā)展,肯定會對電氣自動化技術的發(fā)展以及應用發(fā)揮著重大的、積極的促進作用。所以,要想電氣自動化技術獲得更好的發(fā)展,政府以及企業(yè)的管理者務必高度關注物理科學技術的發(fā)展狀況,以免在電氣自動化技術的發(fā)展過程中違背當前的物理科學技術的發(fā)展。

(三) 其他科學技術的進步所產(chǎn)生的影響

由于其他科學技術的不斷發(fā)展,從而促進了電子信息技術的快速發(fā)展和物理科學技術的不斷進步,進而推動了整個電氣自動化技術的快速進步。除此之外,由于現(xiàn)代科學技術的發(fā)展以及分析、設計方法的快速更新,肯定會推動電氣自動化技術飛速發(fā)展。二、電氣自動化技術未來的發(fā)展趨勢分析與探討針對電氣自動化的發(fā)展狀況及其具體特點,政府以及有關企業(yè)的管理者,務必對電氣自動化未來的發(fā)展趨勢及其發(fā)展對策實施調(diào)整與轉變,從而在根本上轉變當前電氣自動化技術的狀況以及出現(xiàn)的問題。

三、電氣自動化發(fā)展的建議

(一)電氣自動化技術的應用盡量選用相同的系統(tǒng)開發(fā)平臺

因為在電氣自動化技術的應用中選擇相同的系統(tǒng)開發(fā)平臺,一方面能夠為電氣自動化技術提供相同的信息資源,另外一方面能夠最大程度地提高該系統(tǒng)應用的穩(wěn)定可靠性以及實用性。同時,統(tǒng)一的開發(fā)平臺還能夠為廣大企業(yè)在不同階段的調(diào)試、運行以及日常維護工作提供更好的服務,并且還可以為整個工程的技術節(jié)約大量資金。企業(yè)的領導管理以及電氣自動化的專業(yè)技術人員還應當進一步對硬件、軟件等控制系統(tǒng)的應用進行優(yōu)化與調(diào)整,有效解決電氣自動化應用過程中產(chǎn)生的各種不利因素的影響。

(二) 選擇統(tǒng)一的網(wǎng)絡結構模式

對于自動化系統(tǒng)而言,一個優(yōu)良的統(tǒng)一的網(wǎng)絡結構模式,一方面能夠最大程度的確保電氣自動化運行過程中的安全可靠性,另外一方面還能夠為設備的監(jiān)控與數(shù)據(jù)通信工作提供更加良好的外部環(huán)境保護,特別是對于通訊工作將產(chǎn)生更加深遠的影響。

(三) 在電氣自動化技術中應用標準化的程序接口

一個比較成功的自動化系統(tǒng)還有另外一個非常關鍵的因素就是應用標準化的程序接口。比如Microsoft的相關標準及其技術,主要包括Windows2000、Windows CE、ActiveX以及OPC等,有效降低了工程的時間以及費用,從而使得辦公以及自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享以及交換更加便捷。在和企業(yè)的MES以及ERP系統(tǒng)進行連接的時候,以PC為平臺的自動化方案有著十分重大的意義。選擇的操作系統(tǒng)為WindowsNT/Windows,辦公系統(tǒng)所選擇的通訊標準為TCP/IP,PC能夠在自動控制以及管理平臺兩者之間構建一種更加優(yōu)良的接口。

四、結語

總而言之,根據(jù)電氣自動化技術發(fā)展的具體實際,政府有關部門以及企業(yè)的管理者必須進行相應的調(diào)整以及轉變,從根本上徹底找到適合我們國家電氣自動化發(fā)展的一條全新的道路。電氣自動化系統(tǒng)具有實時性好,自動化水平高,管理功能強等特點,能提高供電可靠性和電能質(zhì)量,改善對用戶的服務,具有顯著的經(jīng)濟優(yōu)越性和良好的社會綜合效益,因此我們必須通過科學發(fā)展,實現(xiàn)電氣自動化技術的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻:

[1]陳顯吉. 電氣自動化發(fā)展影響因素及其趨勢[J].商業(yè)文化,2012,(2)

[2]劉永強. 淺談我國電氣自動化的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].黑龍江科技信息;2011,(02)

篇3

【關鍵詞】 電力調(diào)度 自動化 安全 可靠 應用 發(fā)展趨勢

隨著科學技術的不斷革新和優(yōu)化,許多具有高科技水平的電力控制系統(tǒng)被應用到電力系統(tǒng)中,其具有的主要特點就是具有自動化操作功能,可以在電力系統(tǒng)運行的過程中,對電力系統(tǒng)的相關數(shù)據(jù)、信息等進行快速搜集和科學處理,對電力系統(tǒng)的運行模式進行優(yōu)化和改革,電力系統(tǒng)自動化的應用能在極大程度上提高電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。

一、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能

1.監(jiān)控??茖W合理的監(jiān)控系統(tǒng)是確保電力調(diào)度自動化系統(tǒng)運行的基礎和保障,能使電力調(diào)度自動化系統(tǒng)實現(xiàn)安全分析和經(jīng)濟調(diào)度的目標。搜集電力系統(tǒng)運行的相關數(shù)據(jù),當電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時,能夠有效值別出來,并及時向電力系統(tǒng)管理人員反饋這些數(shù)據(jù)信息,使電力系統(tǒng)管理人員能在最短的時間內(nèi)采取有效的解決措施和改善措施,以免電力調(diào)度自動化系統(tǒng)運行事故變的更加嚴重。2.安全分析。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)主要通過監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)信息對電力系統(tǒng)運行中可能發(fā)生的故障進行假設,對其進行在線模擬分析,可以清晰的呈現(xiàn)出電力系統(tǒng)運行事故的現(xiàn)象、特點和數(shù)據(jù)異常情況,使得電力系統(tǒng)管理人員能夠及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障。3.經(jīng)濟調(diào)度。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的經(jīng)濟調(diào)度功能主要是對電力系統(tǒng)中搜集的數(shù)據(jù)信息,在滿足電力系統(tǒng)運行安全和電能質(zhì)量達標的情況下,對電力系統(tǒng)的網(wǎng)損、功率平衡進行綜合考慮,有效降低電力系統(tǒng)運行的成本,并對電荷運行的配置進行優(yōu)化,從而有效提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

二、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應用

1.CC-2000電力系統(tǒng)。CC-2000電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的機構主要采用的是開放式設計的結構,該電力調(diào)度自動化系統(tǒng)能夠在電力系統(tǒng)中對不同功能進行科學合理的布置,并將其分配到最佳的工作站節(jié)點處,即使電力系統(tǒng)中某一個位置出現(xiàn)了故障,電力系統(tǒng)也會正常運行,這樣能有效提高電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。2.OPEN-2000系統(tǒng)。在大型的省調(diào)和地調(diào)的能量管理中多用到OPEN-2000管理系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)控、信息采集、配電管理等技術的有效融合,是國際上發(fā)展良好、應用廣泛的一種能量管理系統(tǒng),該系統(tǒng)采用雙網(wǎng)機制,流量較大,能為運用提供更好的服務。3.SD-6000系統(tǒng)。目前我國電力部門大力提倡和重點建設的主要項目就是SD-6000管理系統(tǒng),該管理系統(tǒng)是一種開放式結構,擁有統(tǒng)一的平臺,和其電力調(diào)度自動化系統(tǒng)相比,該管理系統(tǒng)的技術更加先進、運行更加可靠、功能更加強大,該管理系統(tǒng)可以通過氣象衛(wèi)星、調(diào)度電話、調(diào)度投影屏等進行電力系統(tǒng)管理,為電力調(diào)度自動化奠定基礎。4.SCADA系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控的功能,以計算機為主要工具,實現(xiàn)電力生產(chǎn)和電力調(diào)度自動化的有效結合,對電力系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)進行合理的采集、分析和處理,能夠有效實現(xiàn)參數(shù)調(diào)節(jié)和設備控制功能。該管理系統(tǒng)的信息比較完整,能夠準確判斷出電力系統(tǒng)是否發(fā)生故障,有效提高了電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的工作效率,確保電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性、可靠性和安全性。

三、電力調(diào)度自動化的發(fā)展趨勢

隨著電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展,其呈現(xiàn)出模塊化和分布花的發(fā)展趨勢,電力調(diào)度自動化系統(tǒng)模塊化,能使復雜的系統(tǒng)分解為管理更加簡單的模塊方式,各個模塊都具有一個特定的子功能,再將所有的模塊進行協(xié)同和組合,成為一個整體,電力調(diào)度自動化系統(tǒng)模塊化的優(yōu)點就是各模塊可以獨立完成特定任務,并且其中一個模塊出現(xiàn)故障,整個電力調(diào)度自動化系統(tǒng)仍然能夠正常運行。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)會朝著智能化的趨勢發(fā)展,智能化系統(tǒng)能夠通過調(diào)度數(shù)據(jù)集成技術,對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)內(nèi)的相關數(shù)據(jù)信息進行及時收集、分析和處理,對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的運行情況進行實時監(jiān)控。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)還會朝著無人化的趨勢發(fā)展,系統(tǒng)能夠進行實時監(jiān)控,對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的運行進行安全分析,當系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時,能夠及時反映給管理人員,使其字啊第一時間采取有效的解決措施,確保電力調(diào)度運行的安全性。

總結:隨著電力調(diào)度自動化技術的不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)自動化在電力系統(tǒng)運行中的應用變的極為普遍。在此過程中,主要使用先進的信息技術,對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的運行進行有效的監(jiān)督,并且能對電力系統(tǒng)的相關數(shù)據(jù)信息進行收集和處理,使得電力系統(tǒng)管理人員能夠根據(jù)相關數(shù)據(jù)分析對電力系統(tǒng)運行的狀態(tài)進行有效改善,從而有效提高電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性、可靠性和安全性。

參 考 文 獻

[1]姚東海.電力調(diào)度自動化應用于優(yōu)化[J].中國高新技術企業(yè),2010,28(4).

[2]張建鵬.關于電力調(diào)度自動化應用及改進措施的探討[J].科技致富向?qū)В?011,26(22).

篇4

關鍵詞:電廠 電氣自動化 應用 現(xiàn)狀與發(fā)展

1、現(xiàn)代電廠電氣自動化系統(tǒng)應用現(xiàn)狀分析

1.1 現(xiàn)代電廠電氣自動化系統(tǒng)概述。目前,電廠所采用的電氣自動化系統(tǒng)是利用通信協(xié)議、網(wǎng)絡通信技術、工控軟件等技術綜合運用發(fā)展而來的新型綜合自動化系統(tǒng)。針對電廠電氣設備可靠性要求高、功能專業(yè)化以及安裝位置分散的特點,電廠電氣自動化系統(tǒng)通過自動化技術優(yōu)勢實現(xiàn)了對工控設備的自動化監(jiān)控及信息收集。隨著近年來現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡通信技術在電廠電氣自動化系統(tǒng)應用的不斷增加,傳統(tǒng)硬接線方式的缺點日漸突出。為了滿足現(xiàn)代電力企業(yè)生產(chǎn)過程中電氣自動化系統(tǒng)需求,新的電氣自動化系統(tǒng)技改成為了現(xiàn)代電廠面臨的首要問題。為了實現(xiàn)我國電廠電氣自動化系統(tǒng)的有效運用、實現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)應用目標,現(xiàn)代電廠應對電氣自動化系統(tǒng)應用現(xiàn)狀進行分析。結合電廠電氣自動化系統(tǒng)應用需求以及未來電廠發(fā)展規(guī)劃確定電氣自動化系統(tǒng)解決方案的選擇,以此為基礎促進電廠電氣自動化系統(tǒng)應用目標的實現(xiàn)。

1.2以電廠電氣自動化系統(tǒng)功能需求為基礎的系統(tǒng)應用分析。

現(xiàn)代電廠電氣自動化系統(tǒng)針對系統(tǒng)功能需求進行著不斷地完善與發(fā)展。根據(jù)電廠電氣設備復雜、設備布置及數(shù)量較多、分散安裝情況普遍、電器元件較多、系統(tǒng)運行信息量大維修困難等需求,電廠電子自動化系統(tǒng)正進行著不斷地完善與發(fā)展。利用現(xiàn)代工控軟件及現(xiàn)場總線技術將電廠電氣自動化各功能模塊及控制點進行連接。同時根據(jù)電廠設備要求以及系統(tǒng)可靠性需求對電氣自動化系統(tǒng)的相關組件進行了規(guī)范化,以統(tǒng)一的標準以及行業(yè)規(guī)范使系統(tǒng)組成具有較高的可靠性,為電廠安全穩(wěn)定運行奠定了基礎。另外,針對電廠設備維修需求,電氣自動化系統(tǒng)還集成了機組運行信息收集、整理及備份功能。以機組運行數(shù)據(jù)為基礎為設備維修工作提供詳實、準確的系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)。根據(jù)現(xiàn)代電廠電氣自動化系統(tǒng)功能需求,現(xiàn)代電廠所采用的電氣自動化系統(tǒng)也不斷地進行著更新與完善。利用現(xiàn)場總線的可分解特點,以軟件更新、部分組件技術優(yōu)化等實現(xiàn)了墊帶電廠電氣自動化需求。

1.3 針對電廠電氣自動化系統(tǒng)信息需求的系統(tǒng)應用分析。在現(xiàn)代電廠電子自動化系統(tǒng)應用中,系統(tǒng)信息需求促進了電氣自動化技術的發(fā)展。針對電廠電氣保護監(jiān)控中信息采集、控制、保護、通信的需求,電廠電氣自動化系統(tǒng)加快了信息通信技術的更新與應用。利用 ECS及其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換滿足現(xiàn)代電廠信息化管理需求,實現(xiàn)電廠電氣自動化系統(tǒng)信息應用目的。通過根據(jù)電廠電氣自動化系統(tǒng)信息傳遞速度要求,以現(xiàn)場總線技術、工業(yè)以太網(wǎng)技術滿足電氣自動化系統(tǒng)信息傳輸需求,促進電廠電氣自動化系統(tǒng)應用效果的提升、促進電廠電氣自動化系統(tǒng)應用目標的實現(xiàn)。

2、電廠電氣自動化技術的應用

2.1電廠電氣自動化監(jiān)控模式

電廠用電設備分散安裝于各配電室和電動機控制中心,元件數(shù)量較多,運行管理信息量大,檢修維護工作復雜。目前,電廠電氣自動化監(jiān)控模式主要有三種:(1)集中模式:也就是傳統(tǒng)的硬連接方式,將強電信號轉變?yōu)槿蹼娦盘?,采用空接點方式和4~20mA標準直流信號,通過電纜硬接線將電氣模擬量和開關量信號一對一接至DCS的I/O模件柜,進入DCS進行組態(tài),實現(xiàn)對電氣設備的監(jiān)控。這種方式的優(yōu)點是采集集中組屏,便于管理,缺點是可靠性及速度不穩(wěn)定;(2)分層分布模式:即間隔層利用面向電氣一次回路或電氣間隔的方法進行設計,將測控單元和保護單元就地分布安裝在各個開關柜或其他一次設備附近。網(wǎng)絡層由通信管理機、光纖或電纜108網(wǎng)絡構成,利用現(xiàn)場總線技術,實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總、規(guī)約轉換、轉送數(shù)據(jù)和傳控制命令的功能。站級監(jiān)控層通過通信網(wǎng)絡,對間隔層進行管理和交換信息。

2.2電氣自動化監(jiān)控關鍵技術

電氣自動化監(jiān)控關鍵技術有:(1)間隔層終端測控保護單元:分層分布式系統(tǒng)以間隔層一次設備為單位,現(xiàn)場配置測控保護單元。該單元對其可靠性、靈敏性、速動性和選擇性都有很高的要求,是保障廠用電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行最重要、最有效的技術手段,應該用專有保護裝置實現(xiàn)。(2)通信網(wǎng)絡:ESC系統(tǒng)的運行環(huán)境是高電壓、大電廠的惡略環(huán)境,電磁干擾大。通信網(wǎng)絡是ESC系統(tǒng)的關鍵組成部分,其性能直接影響到自動化系統(tǒng)的功能。目前大多數(shù)電廠采用的用電纜現(xiàn)場總線網(wǎng)絡方式和光纖通信。(3)監(jiān)控主站:監(jiān)控主站是實現(xiàn)廠用電器設備監(jiān)控和管理的主要設備,安置在站級監(jiān)控層,根據(jù)發(fā)電機機組的容量和運行管理要求設計主站配置的設備和規(guī)模,可配置成單機、雙機和多機系統(tǒng),標準的設備主要有有數(shù)據(jù)庫服務器、應用和Web服務器、操作員站、工程師站,以及其他網(wǎng)絡設備、GPS和打印機。

2.3電氣自動化技術應用的問題

在開發(fā)電廠自動化技術是,需要注意的問題有:(1)電廠監(jiān)控系統(tǒng)的控制電源必須有直流和交流兩種供電方式,自動化裝置和監(jiān)控系統(tǒng)的LCU應該使用雙電源、無擾切換的供電方式。監(jiān)控系統(tǒng)主站設備要符合國家規(guī)定,采用取交流和UPS供電方式。(2)由于監(jiān)控系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的借口采用開關量接口和通信方式聯(lián)系,開關量接口采用交換的信號一一對應的方式,其優(yōu)點是接線直觀,易于使用人員調(diào)試和故障查處,缺點是接線較多,有些控制功能須在LCU 內(nèi)編制復雜的程序,如果處理不當使調(diào)節(jié)性能不佳。(3)自動化與監(jiān)控系統(tǒng)要協(xié)調(diào)處理,應按照自動化為主、監(jiān)控為輔的原則。(4)在電廠電氣自動化系統(tǒng)中,事件記錄與故障錄波是常用的運行和施工分析的方法。由于采樣速度、內(nèi)存等因素限制,事件記錄并不能得到滿足分析事故的波形。而故障錄播很容易導致信號的重復收集和信號的殘缺,使電纜布置和二次回路復雜化。

3、電廠電氣自動化系統(tǒng)應用發(fā)展趨勢分析

3.1 以單元制為基礎的電氣自動化系統(tǒng)發(fā)展趨勢。針對現(xiàn)代電廠電氣自動化技術應用需求以及電廠機組控制需求,現(xiàn)代電廠電氣自動化系統(tǒng)的應用正向著機、爐、點一體化的單元制運行方向發(fā)展。利用單元制技術優(yōu)勢實現(xiàn)電廠電氣自動化運用中單元控制需求、實現(xiàn)電廠電氣自動化系統(tǒng)應用監(jiān)控能力的提高。以單元制為發(fā)展方向促進電廠電氣自動化技術水平的提高。

2.綜合化智能技術的運用

ECS系統(tǒng)控制發(fā)展,使計算機控制取代了傳統(tǒng)操作盤控制,目前又向綜合智能控制和管理發(fā)展,主要表現(xiàn)在間隔層和站控層兩方面。間隔層的保護和測控單元由向著集保護、測量、控制、遠動于一體的綜合化及網(wǎng)絡化智能保護測控單元發(fā)展,站控層監(jiān)控系統(tǒng)向全面提高運行和管理自動化水平發(fā)展。

4、結論

綜上所述,現(xiàn)代電力市場化腳步的加快要求我國電廠加快自身技術改革與創(chuàng)新。針對電廠電氣自動化需求進行電子自動化系統(tǒng)的優(yōu)化與應用。從現(xiàn)代電廠電氣自動化系統(tǒng)應用現(xiàn)狀的分析及其發(fā)展趨勢的探討中可以看出,現(xiàn)代電廠電氣自動化系統(tǒng)已經(jīng)成為影響電廠綜合技術水平、綜合經(jīng)濟效益與成本控制目標實現(xiàn)的關鍵因素。根據(jù)電廠電氣自動化需求,電廠電氣自動化系統(tǒng)將從系統(tǒng)控制效率、保護策略、控制技術的發(fā)展等幾個方面不斷完善電氣自動化系統(tǒng)的技術及理論。以電氣自動化系統(tǒng)的不斷發(fā)展促進電廠電氣自動化系統(tǒng)應用目標的實現(xiàn),保障電廠的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]龐軍.電氣自動化監(jiān)控技術在電廠中的應用發(fā)展[J].能源電力,2011.7;

篇5

關鍵詞:電力調(diào)度;自動化系統(tǒng);趨勢

0 引言

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是指直接為電網(wǎng)運行服務的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng),包括在此系統(tǒng)運行的應用軟件。是在線為各級電力調(diào)度機構生產(chǎn)運行人員提供電力系統(tǒng)運行信息、分析決策工具和控制手段的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是保證電網(wǎng)安全和經(jīng)濟可靠運行的重要支柱手段之一。隨著電網(wǎng)不斷的發(fā)展,電網(wǎng)的運行和管理需求在不斷地變化,要保證電力生產(chǎn)的安全有序進行,作為重要支柱的調(diào)度自動化系統(tǒng)要適應電網(wǎng)需求的發(fā)展。

1 電力調(diào)度自動化的主要功能

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)采用成熟的計算機技術、網(wǎng)絡技術及通訊技術等,符合相關的國際和工業(yè)標準。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能包括:數(shù)據(jù)采集、信息處理、統(tǒng)計計算、遙控、報警處理、安全管理、實時數(shù)據(jù)庫管理、歷史庫管理、歷史趨勢、報表生成與打印、畫面編輯與顯示、Web瀏覽、多媒體語音報警、事件順序記錄、事故追憶、調(diào)度員培訓模擬等。重要節(jié)點采用雙機熱備用,提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。當任一臺服務器出現(xiàn)問題時,所有運行在該服務器上的數(shù)據(jù)自動平滑地切換到另一臺服務器上,保證系統(tǒng)正常運行。系統(tǒng)有健全的權限管理功能。能快速、平穩(wěn)地自動或人工切除系統(tǒng)本身的故障,切除故障時不會影響系統(tǒng)其他正常節(jié)點的運行。調(diào)度主站是整個調(diào)度自動化監(jiān)控和管理系統(tǒng)的核心,從整體上實現(xiàn)調(diào)度自動化的監(jiān)視和控制,分析電網(wǎng)的運行狀態(tài),協(xié)調(diào)變電站內(nèi)RTU之間的關系,對整個網(wǎng)絡進行有效的管理使整個系統(tǒng)處于最優(yōu)的運行狀態(tài)。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是監(jiān)控電網(wǎng)運行的實時系統(tǒng),具有很高的實時性、安全性和可靠性。

2 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)應用現(xiàn)狀

目前我國投運的系統(tǒng)主要有CC-2000,SD-6000.OPEN-2000。這些系統(tǒng)都采用RISC工作站和國際公認標準:操作系統(tǒng)接口用POSIX:數(shù)據(jù)庫接口用SQL結構化訪問語言;人機界面用OSF/MOYIF,X-WINDOWS;網(wǎng)絡通信用TCP/IP,X.25。應用表明這些系統(tǒng)基本功能均達到國內(nèi)外同類系統(tǒng)的水平,且各有特點。

2.1 CC-2000系統(tǒng) 采用開放式系統(tǒng)結構設計,采用面向?qū)ο蟮募夹g,利用事件驅(qū)動和封裝的思想為應用軟件提供了透明的接口。采用面向?qū)ο蠹夹g,并引進了一個大對象的概念,以適應封裝性、繼承性以及事件驅(qū)動的要求。支撐系統(tǒng)專用性和通用性的有機結合。既適應電力系統(tǒng)的需要,又兼顧其它行業(yè)實時應用的要求。按照軟件工程的規(guī)律進行開發(fā),達到軟件工程產(chǎn)品化。技術鑒定認為,按照開放式系統(tǒng)設計和采用面向?qū)ο蟮燃夹g,都屬于國際先進或領先范疇.現(xiàn)結合東北電網(wǎng),由電科院、電自院、清華大學、東北電力集團公司、北京科東公司在統(tǒng)一協(xié)調(diào)下,共同在CC-2000支持系統(tǒng)平臺上開發(fā)電網(wǎng)應用軟件,從而實現(xiàn)完整的EMS系統(tǒng)。

2.2 SD-6000系統(tǒng) SD-6000系統(tǒng)是電力部重點項目,由電自院南瑞系統(tǒng)控制公司和淄博電業(yè)局聯(lián)合開發(fā)的具有統(tǒng)一平臺的開放式分布式能量管理系統(tǒng),1994年投運,1996年通過測試和鑒定。該系統(tǒng)集成了超大規(guī)模的調(diào)度投影屏、調(diào)度電話自動撥號、氣象衛(wèi)星云圖等新技術。該系統(tǒng)特點是:具有開放式和分布式的支撐系統(tǒng)平臺。具有面向?qū)ο蟮娜藱C界面管理系統(tǒng)。其中較突出的是廠站單線圖、電網(wǎng)元件模型、電網(wǎng)拓撲結構、數(shù)據(jù)庫同期生成技術。EMS支撐軟件與管理系統(tǒng)的商用數(shù)據(jù)庫采用SQL標準接口.便于用戶自行開發(fā)和由第三方開發(fā)應用軟件。有較高的穩(wěn)定性和可靠性,前置機應用軟件設計合理,實用。 轉貼于

2.3 OPEN-2000系統(tǒng) OPEN-2000系統(tǒng)是江蘇省立項的重大科技項目,是由電自院南瑞電網(wǎng)控制公司開發(fā)的新一代EMS系統(tǒng)。OPEN-2000系統(tǒng)是南瑞公司于1998年開發(fā)成功的一套集SCADA、AGC、PAS、DTS、DMS、DMIS于一體,適用于網(wǎng)、省調(diào)和大中型地調(diào)的新一代能量管理系統(tǒng)。是國內(nèi)外發(fā)展速度快、適用面廣、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系統(tǒng),是國內(nèi)首套將IEC870-6系列TASE.2協(xié)議集成于軟件平臺的系統(tǒng)。

OPEN-2000系統(tǒng)采用100M平衡負荷的雙網(wǎng)機制,流量更大??煽啃愿?。完全基于商用數(shù)據(jù)庫開發(fā)的、具有客戶/服務器模式的全新的能量管理系統(tǒng)。采用面向?qū)ο蠹夹g,以電力設備為對象建立數(shù)據(jù)存取模式和電力系統(tǒng)模型,軟件設計全部采用面向?qū)ο蠓椒ê兔嫦驅(qū)ο笳Z言。

3 電力調(diào)度自動化發(fā)展趨勢

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和電力體制改革的深化,為保證電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)運行,電力調(diào)度中心可能同時會運行多個應用系統(tǒng),例如調(diào)度自動化系統(tǒng),點能量計費系統(tǒng)、調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)等。每個系統(tǒng)又可能包括多個應用。這些系統(tǒng)活應用需要有以下要求:①可以相互交換數(shù)據(jù),共享信息;②能夠不斷擴展新的應用功能,集成更多的系統(tǒng),并降低接口的難度和成本;③可以采用不同廠家產(chǎn)品,實現(xiàn)跨平臺的異構系統(tǒng)和互操作。

為滿足以上要求,IEC第57技術委員會的13工作組推出了調(diào)度自動化系統(tǒng)各應用系統(tǒng)接口的系統(tǒng)標準

IEC61970,其主要部分是以CIM描述電網(wǎng)的公用信息、以CIS訪問電網(wǎng)的公用信息,其理想目標是實現(xiàn)“即插即用”,當前目標是解決系統(tǒng)的互聯(lián)和異構問題。開發(fā)基于IEC61970標準的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng),把異構機型、多體系互聯(lián)起來,在不同的系統(tǒng)之間建立一種公共的相互兼容和可互相操作的環(huán)境,最大可能地充分利用計算機處理能力,真正做到數(shù)據(jù)共享、資源共享。使電力企業(yè)獲得更高的效率和更大的經(jīng)濟效益,這將是調(diào)度自動系統(tǒng)的發(fā)展放向。從技術發(fā)展趨勢上看,我國的調(diào)度自動化系統(tǒng)在逐步經(jīng)歷并完成了從“經(jīng)驗型調(diào)度”到“分析型調(diào)度”的轉變之后,相信必將發(fā)展至“智能調(diào)度”階段。這也是由當前各種新的調(diào)度自動化技術需求所決定的。

隨著電力市場的引入,更多的市場參與者要求能夠使用調(diào)度自動化系統(tǒng)進行信息上報和查詢等操作,這就對智能調(diào)度系統(tǒng)的信息安全防護能力提出了更高的要求。盡管國家經(jīng)貿(mào)委和電監(jiān)會已經(jīng)出臺了相關技術規(guī)定,但是可以預計電力二次系統(tǒng)安全防護問題將面臨更多的挑戰(zhàn),“智能調(diào)度”系統(tǒng)將能夠滿足客戶在信息安全防護能力方面更高的需求。

參考文獻:

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篇6

摘要:加強研究是十分必要的。本文作者結合多年來的工作經(jīng)驗,對其進行了研究,具有重要的參考意義。

電氣自動化對于提高機械運行的經(jīng)濟效益和勞動生產(chǎn)力有著重要作用,自其誕生以來發(fā)展至今,對于我國社會生產(chǎn)的改造提出了巨大的可靠性與經(jīng)濟性,同時促進了我國經(jīng)濟社會的發(fā)展水平。目前我國社會發(fā)展中,全面實現(xiàn)智能化、信息化、工業(yè)化發(fā)展離不開來電氣自動化的支持與配合,電氣自動化的合理應用對于促進我國社會的穩(wěn)定進步和提高現(xiàn)代化生產(chǎn)效率有著重要作用,同時對于社會長遠發(fā)展目標與規(guī)劃有著深遠意義。 電氣自動化的發(fā)展歷程 電氣自動化自誕生發(fā)展至今,經(jīng)歷了從無到有的巨大轉變過程,同時其隨著智能化技術、信息技術、和電子技術的發(fā)展呈現(xiàn)出一種綜合發(fā)展趨勢,是結合各種先進科學技術為一體的綜合性學科體系。在上個世紀五十年代,隨著電機等相關電力設備和產(chǎn)品的產(chǎn)生,促進了電氣自動化的產(chǎn)生,同時也使得這一概念成為現(xiàn)實??梢哉f從上個世紀電氣自動化的誕生發(fā)展至今,一直以來都是一種按照人的主觀意志來實現(xiàn)的,也是電氣自動化發(fā)展變革的主要趨勢所在。 從上個世紀六十年代以來,隨著現(xiàn)代控制理論的應用和微型計算機的廣泛普及,電氣自動化在一定程度上得到了發(fā)展,并邁進了一個發(fā)展的新階段,各種信息技術與計算機技術的應用促使其朝著自動控制與信息處理技術相結合的方向發(fā)展。20世紀70年代,現(xiàn)代通訊的快速發(fā)展更是帶動了自動化、智能化理念的形成與變化,同時也促進電氣自動化系統(tǒng)朝著規(guī)模大、復雜的結構發(fā)展,在這種現(xiàn)狀下,大量的問題難以解決,主要集中在控制理論范疇不夠成熟,造成了控制上存在著一定的差距。圍繞這一系列問題的研究就產(chǎn)生了大規(guī)模的系統(tǒng)控制和復雜系統(tǒng)智能控制的自動化理論、方法以及手段,同時也促進了這門技術的全面革新,高級自動化系統(tǒng)主要是由現(xiàn)代通信科學技術、微型計算機技術以及人工智能技術所結合的成果體現(xiàn),同時也對電氣自動化的進一步發(fā)展起到了積極的推動作用。 一、系統(tǒng)特點

1.系統(tǒng)安排。帶暖氣設備對保護裝置具有較高的要求,一般情況下,需要在 40ms 之內(nèi)完成一個保護動作。電氣設備的連鎖邏輯相對簡單,但操作機構較為復雜,工廠用電系統(tǒng)是主要的控制方式,只有借助 DOS系統(tǒng),才可以對主要設備進行監(jiān)控,并且當 2 臺設備都處于運行狀態(tài)時,對其中1 臺設備的檢修不能對另外 1 臺設備的正常運作造成影響,所以可以考慮設置 2 臺機組 DCS電氣控制模式,以確保穩(wěn)定性。通過電氣設備自身特點不難看出,ECS構建時,要想達到維持系統(tǒng)可靠性的目的,關鍵在于系統(tǒng)結構以及與 DCS的聯(lián)網(wǎng)方式。一方面,需要維持系統(tǒng)的正常運作狀態(tài),另一方面,要保證系統(tǒng)運行過程中對相關數(shù)據(jù)的處理以及所收集到的信息的準確性,并且需要制定應急預案,以維持工業(yè)電氣系統(tǒng)運作的最佳狀態(tài)。

二、電氣工程設計原則

1.對供配電設計予以優(yōu)化,實現(xiàn)電能合理化利用

工業(yè)電氣工程設計的首要原則就是對供配電設計方案不斷地予以完善,實現(xiàn)對電能利用的合理化。例如,在設計水庫電氣系統(tǒng)過程中,設計的適應性是首要考慮的問題。首先,必須具備足夠的動力,確保水利工作的順利開展;其次,要為水庫建筑物營造適宜的外部環(huán)境;盡可能地滿足電力負荷及供應需求;滿足電氣設備在控制方式方面的特殊需要,確保電氣設備功效能夠得到最大的發(fā)揮,進而維持電氣系統(tǒng)運作的可靠性和穩(wěn)定性。除此之外,工業(yè)電氣設備設計中的另一需要格外關注的問題就是設備運行的安全性,要保持電氣線路適當?shù)慕^緣距離、負荷能力、絕緣強度以及熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定的裕度;確保供配電運行處于安全狀態(tài),并安裝防雷裝置。需要注意的是,電氣設備防雷裝置,一方面,要確保在特殊環(huán)境下水庫的正常運行;另一方面,還需要具備防靜電以及防浪涌技術。保護措施的設置必須要依據(jù)水利建筑的重要程度以及發(fā)生火災的潛在危險系數(shù),在確保水庫電力設備保持運行穩(wěn)定的前提下,借助現(xiàn)代化科學技術,對工業(yè)電氣設備的管理不斷地予以完善。

2.維持設備運行的高效性,有效控制耗損

在工業(yè)電氣設備的設計過程中,最關鍵的前提是確保建筑運行要求的實現(xiàn)以及運行的安全性,在此基礎之上,要盡可能地控制成本,將相關的直接或間接消耗控制在最低水平。采用節(jié)能設備,補償無功,控制運行及維護費用,不斷提高電力設備的利用效率。

3.將負荷保持在合理狀態(tài),確保設備利用效率達到最大化

水工建筑物對使用功能的要求以及運行安全性是最基本的要求。除此之外,要在設計過程中,盡量提升電能質(zhì)量,并對負荷進行適當?shù)恼{(diào)整,確定最適宜的設計系數(shù)值,并為特殊用電環(huán)境制定專門的節(jié)能措施方案,促進負荷率的提升,達到節(jié)約電能的目的。

三、自動化系統(tǒng)發(fā)展策略

1.實現(xiàn)系統(tǒng)開發(fā)平臺的同一性

對于工業(yè)電氣系統(tǒng)而言,選擇具有同一性和開放性的系統(tǒng)開發(fā)平臺具有重大意義。借助這一平臺,自動化項目的設計及使用就具備了可靠的支持,并在系統(tǒng)運行的各個環(huán)節(jié)都能發(fā)揮重要作用。一方面,設備耗損以及使用成本可以得到很好的控制;另一方面,設備的利用效率也能夠大大提高。除此之外,對于系統(tǒng)開發(fā)平臺來說,另一個十分重要的作用就是運行平臺的開發(fā)。代碼需要按照工業(yè)電氣自動化項目具體情況以及客戶的需求運行。

2.架設網(wǎng)絡結構

對于自動化系統(tǒng)的發(fā)展,網(wǎng)絡構建起著不可或缺的重要作用,對于已經(jīng)相對成熟完善的自動化系統(tǒng),網(wǎng)絡構建同樣不能忽視。企業(yè)網(wǎng)絡結構的作用主要體現(xiàn)在:確?,F(xiàn)場控制設備、計算機監(jiān)督系統(tǒng)以及企業(yè)管理系統(tǒng)之間進行順暢的信息交流和傳遞數(shù)據(jù)。對于企業(yè)管理層人員來說,對于現(xiàn)場設備的運行狀況的監(jiān)督可以借助 Internaet 或者 Intranet 來實現(xiàn)。隨著信息時代的到來,互聯(lián)網(wǎng)的影響力迅速波及到社會生產(chǎn)生活的方方面面,不管使用何種通信主線,必須確保借助所選定的網(wǎng)絡結構,通訊在從辦公自動化環(huán)境到控制級以及元件級的系統(tǒng)范圍內(nèi)均能實現(xiàn)。除此之外,網(wǎng)絡還涉及到數(shù)據(jù)編輯以及安全性等相關方面的內(nèi)容,這些都可以成為集成化自動化系統(tǒng)的重要內(nèi)容。

3.程序接口實現(xiàn)標準化

完全符合標準的電氣系統(tǒng)的關鍵要點之一就在于其程序接口符合標準化要求。依據(jù)當前使用范圍相當廣泛的微軟標準以及諸如 Windows2000,OPC,ActiveX和 WindowsCE等相關技術,一方面,可以有效地控制工作時間,工作成本也會有所降低,另一方面,還為辦公自動化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)以及信息的交互及共享提供了便利。

四、工業(yè)電氣自動化未來的發(fā)展趨勢

隨著時代的發(fā)展,電子信息技術的迅猛發(fā)展,生產(chǎn)領域中已經(jīng)較為普遍地應用了現(xiàn)代工業(yè)電氣自動化,本文從幾個方面闡述了電氣工程的設計原則并且分析了自動化系統(tǒng)的發(fā)展策略及對未來的發(fā)展趨勢進行了展望。進一步規(guī)范我國電氣傳動自動化技術領域相關標準,促進電氣傳動自動化生產(chǎn)的規(guī)模化及規(guī)范化的實現(xiàn)。立足于我國當前現(xiàn)實國情以及工業(yè)電氣自動化的發(fā)展現(xiàn)狀,可以預見,在今后一段時間內(nèi),工業(yè)電氣自動化將會向著分布式以及開放式信息化的方向不斷邁進。其中,借助分布式結構,網(wǎng)絡的獨立性的實現(xiàn)就具備了現(xiàn)實基礎,分散其中所存在的相關危險因素,確保系統(tǒng)的運轉始終處于正常狀態(tài);而開放化,就是要在系統(tǒng)與外界之間建立起更多的可靠聯(lián)系,進而使相關的網(wǎng)絡連接得以實現(xiàn),促進處理信息能力的不斷提高;所謂信息化,就是將現(xiàn)代化信息網(wǎng)絡技術與設備有機聯(lián)系起來,進而確保管控一體化以及網(wǎng)絡自動化的盡快實現(xiàn)。

參考文獻:

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[關鍵詞]電力系統(tǒng);自動化;供電系統(tǒng);電網(wǎng)調(diào)度

中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)06-0382-01

電力自動化技術可以主動處置電力工程中遇到的困難,為電力系統(tǒng)在運行的過程中提供更為科學快捷的處置辦法。因而,將電力主動化技能應用到電力系統(tǒng)現(xiàn)已逐漸變成現(xiàn)階段電力工程開展的主要方向。

一、電力自動化技術的主要應用范圍

(1)應用于發(fā)電廠中

有功負荷的經(jīng)濟分配、自動控制無功功率的增減、自動控制母線電壓的增減、運用計算機自動控制站內(nèi)機組運行情況、站內(nèi)的安全監(jiān)測和應急控制、監(jiān)測廠內(nèi)各種運行設備的安全等是發(fā)電廠自動化中的主內(nèi)容,為對發(fā)電機組的安全上給予一定的保證,在對設備的運行情況進行監(jiān)測和控制的時候,應該運用遠程計算機監(jiān)控來完成這方面的工作,對電廠的管理運行情況進行合理的控制,通過整理和分析監(jiān)控系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù),將對應的信息獲取出來,這樣控制才算結束。

(2)應用于供電系統(tǒng)當中

自動化在供電系統(tǒng)中主要體現(xiàn)在下在三個方面:首先,控制負荷的系統(tǒng),通過對工頻和聲頻的負荷曲線上進行描繪與記錄,對電能的使用情況進行分析和控制;其次,通過對計算機技術和通信技術的應用,集中處理相關的信息,在對電力系統(tǒng)進行優(yōu)化處理的時候,充分地利用好采集到的信息,便于實時地維護和監(jiān)控電力系統(tǒng)的運行情況;最后,為了能夠?qū)崟r地對系統(tǒng)進行控制,就應該對小型計算機設備進行應用。

(3)應用于電網(wǎng)調(diào)度當中

利用計算機采集信息、不間斷控制、計算工況、顯示屏幕、檢測系統(tǒng)的安全性就是所謂的電網(wǎng)調(diào)度自動化,在電網(wǎng)調(diào)度中應用電力自動化技術,檢測和管理系統(tǒng),收集和處理安全的信息,及時地處理可能發(fā)生的突發(fā)事件,盡最大的努力減少突發(fā)事故的出現(xiàn)而影響電網(wǎng)的正常運行,保證電網(wǎng)能夠穩(wěn)定、安全的運行。

二、在電力系統(tǒng)中應用電力自動化技術

(1)在電力系統(tǒng)中應用光互連接技術

在電力系統(tǒng)的繼電保護裝置和自動控制的領域內(nèi)應用光互連接技術。對傳統(tǒng)的基本技術要求能夠利用光互連技術呈現(xiàn)出來。比如說,打印報表、打印拓撲、記錄有關的數(shù)據(jù)、計算相關的內(nèi)容、全方位地采集數(shù)據(jù)、自動化地分析和處理數(shù)據(jù)的功能。此外,還有狀態(tài)評估、分析電網(wǎng)、人機界面結合處理、高級應用和網(wǎng)絡建模的功能,通過該技術在電力系統(tǒng)當中的應用,能夠?qū)⒏泳鹊亩ㄎ?、更加清晰的畫面、更加靈活的操作技巧提供給電力工作人員,能夠?qū)蚀_、及時的參考信息提供給有關的工作人員。之后技術人員能夠依據(jù)測量的內(nèi)容,分析和處理有關的數(shù)據(jù),方便調(diào)度工作者對電網(wǎng)能夠更加準確地進行判斷。同時,在對該技術進行使用的時候,能大大地提升工作的效率,電容性的負載不會對其帶來過大的影響,對電容的影響上能夠有效地進行屏蔽,在對電力系統(tǒng)的安全運行和穩(wěn)定性給予保證的前提下,還能夠?qū)⑾嚓P的技術支撐提供給繼電保護裝置。在電力系統(tǒng)當中應用光互連技術,對故障可以最大程度上予以防止,對設備正常運行造成的經(jīng)濟損失上給予治理,將電力企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益在一定的程度上提升了上來。具有極強的抗電磁干擾的功能存在于光纖互聯(lián)技術、波導光互聯(lián)技術和自由空間互聯(lián)技術當中,并且地理環(huán)境也不會對其帶來影響,因此在電廠的自動化工程當中,該技術得到了非常廣泛的應用。

(2)在電力系統(tǒng)中應用現(xiàn)場總線技術

全方位的通線網(wǎng)絡是現(xiàn)場總線技術的一大特征,不但控制中心的兩個場地的裝置和儀器存在于內(nèi)部,具體的施工現(xiàn)場也包含在其中。在電力系統(tǒng)當中運用現(xiàn)場總線技術,它通過很多的設備和感應器,準確、及時地將電力系統(tǒng)需要的電壓、電流、電阻等主要的數(shù)據(jù)和信息傳輸?shù)奖旧淼目刂葡到y(tǒng)當中,有關的技術人員依據(jù)系統(tǒng)中的具體計算方法,整理和分析采集來的一些數(shù)據(jù),最后把主機的指示命令向?qū)牟僮髟O備傳遞。通過調(diào)整現(xiàn)場總線,能夠分散處理接受到的信息,能夠?qū)⒅暗目刂颇芰τ行У叵虿煌挠嬎銠C上進行分散,對單個計算機的負荷上能夠很好地予以降低,這就是現(xiàn)場總線技術的優(yōu)點所在。依據(jù)具體的經(jīng)驗得出,在電力系統(tǒng)當中,該技術還能夠和前置機、上位機有效地結合起來,在完成整個系統(tǒng)控制功能的時候,只需要對現(xiàn)場的儀表進行控制就能夠完成工作。在電網(wǎng)調(diào)度的自動化中經(jīng)常地運用現(xiàn)場總線技術,對變電站少人值班或者無人值班的要求上能夠很好地予以滿足,將事件的控制速度利用網(wǎng)絡能夠有效地提升上來,能夠運用現(xiàn)場設備的監(jiān)控控制有效地接收現(xiàn)場采集到的信息,Lonworks、CAN等是常用技術方式。

(3)在電力系統(tǒng)中運用主動對象數(shù)據(jù)庫技術

在電力系統(tǒng)的自動監(jiān)視和監(jiān)控兩個方面當中經(jīng)常應用主動對象數(shù)據(jù)庫技術,通過應用主動對象數(shù)據(jù)庫技術,使得一系列的變革出現(xiàn)在電力系統(tǒng)當中。比如說,該技術在開發(fā)軟件系統(tǒng)的時候發(fā)生了巨大改變,比如說針對對象的設計、分析和編程等,并且在電力系統(tǒng)自動化監(jiān)視當中應用這項技術,對軟件的開放性、重要性、封裝性、繼承性等領域都帶來了非常巨大的影響。和以前的技術進行比較,對象技術的支撐和主動功能是它的主要優(yōu)勢所在。數(shù)據(jù)處理完畢之后,就會變得非常精確,能夠?qū)⒏涌煽康臄?shù)據(jù)提供給有關的操作。

三、未來發(fā)展方向

(1)更新相關行業(yè)的技術

根據(jù)現(xiàn)階段的經(jīng)濟增長情況,要想在電力系統(tǒng)當中將電力自動化技術有效的運用進去,將它的技術水平提升上來是非常必要的,將技術創(chuàng)新的機制在電氣自動化中予以實現(xiàn),特別是改進一些核心的技術,對電氣自動化的有關機制上也能夠很大程度上給予滿足。因此,未來創(chuàng)新和研發(fā)電氣自動化技術,是創(chuàng)造電氣自動化穩(wěn)定環(huán)境和全方位發(fā)展不能省略的一步。

(2)將控制、測量和保護三者有效的統(tǒng)一起來

現(xiàn)階段在電力系統(tǒng)當中應用的電氣自動化技術,還比較的單調(diào)、獨立。在以后的發(fā)展過程中將人員配置、運行機制、專業(yè)分工融為一體進行發(fā)展是非常必要的。有效地將電氣自動化的控制、測量和保護三方面的工作結合起來,將電氣自動化技術更為廣泛地應用到電力系統(tǒng)當中。詳細來說,在采集故障信息的時候,可以利用電氣自動化技術的保護功能予以實現(xiàn),在利用測量工作和控制工作將檢測信息的準確度提升上來,將測量的范圍上大大縮小,將智能化的控制在整個系統(tǒng)當中能夠有效予以實現(xiàn)。所以,在電力系統(tǒng)的未來發(fā)展中將控制、測量和保護三位一體的功能應用進去,視為電力系統(tǒng)自動化的一個主要的發(fā)展方向,對電力自動化技術的發(fā)展與運用上會帶來很大的推動作用。

四、結語

綜上所述,隨著科學技術的不斷進步,電作為國計民生不能缺少的一種重要資源,人民群眾對電的需要量和服務要求也越來越高。電力自動化工程的順利進展,確保了整個電力系統(tǒng)得以牢靠、安穩(wěn)、安全地運轉,并且在將來的發(fā)展中將會起到愈發(fā)舉足輕重的作用。

參考文獻

[1]劉飛鳴.探討電力工程中的電力自動化技術應用[J].民營科技,2012,(12).

篇8

關鍵詞:電力系統(tǒng)自動化;應用現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

中圖分類號: F407.6文獻標識碼: A

引言

電力系統(tǒng)是一個地域分布遼闊,由發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡和用戶組成的統(tǒng)一調(diào)度和運行的復雜大系統(tǒng)。按照電能的生產(chǎn)和分配過程,電力系統(tǒng)自動化包括電網(wǎng)調(diào)度自動化、火力發(fā)電廠自動化、水力發(fā)電站綜合自動化、電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)、電力系統(tǒng)反事故自動裝置、供電系統(tǒng)自動化、電力工業(yè)管理系統(tǒng)的自動化等7個方面,并形成一個分層分級的自動化系統(tǒng)。

1.變電站自動化的新進展

變電站自動化是將變電站的二次設備利用計算機技術和現(xiàn)代通信技術,經(jīng)過功能組合和優(yōu)化設計,對變電站實施自動監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。變電站自動化系統(tǒng)可以收集較為齊全的數(shù)據(jù)和信息,利用計算機的高速計算能力和判斷功能,方便監(jiān)視和控制變電站內(nèi)各種設備的運行和操作。目前,我國的變電站自動化技術已經(jīng)很成熟,并廣泛地應用于高、中、低壓變電站中,這大大提高了變電站的運行效率及可靠性。[2]但與國外先進的變電站自動化系統(tǒng)相比,仍存在許多需要改進的地方。如國外無論是分層分布式的變電站自動化系統(tǒng)還是常規(guī)的RTU 方式, 均能可靠地實現(xiàn)變電站的無人值班監(jiān)控,這對國內(nèi)進行新、老變電站自動化系統(tǒng)的建設和改造很有啟發(fā)。此外,變電站運行管理的方式對變電站自動化系統(tǒng)和后臺功能的設計有較大影響。目前國內(nèi)由于運行管理等多種因素的影響,導致現(xiàn)有的變電站自動化系統(tǒng)過多地強調(diào)了后臺功能, 系統(tǒng)龐大、結構復雜,給變電站的運行維護人員完成監(jiān)控系統(tǒng)的日常維護和故障處理工作帶來了一定的困難。有關部門應針對變電站不同的運行管理方式,對監(jiān)控系統(tǒng)的功能和配置進行規(guī)范和優(yōu)化。

2.電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)的發(fā)展分析

整個電力系統(tǒng)自動化趨向于多方面的發(fā)展,由開環(huán)監(jiān)測向閉環(huán)控制發(fā)展,例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動發(fā)電控制);由高電壓等級向低電壓擴展;由單個元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展;由單一功能向多功能、一體化發(fā)展;裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展;追求的目標向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展。

2.1 智能化。智能調(diào)度是電網(wǎng)未來發(fā)展的必然趨勢,智能調(diào)度技術采用先進的調(diào)度數(shù)據(jù)集成技術,進一步綜合的利用電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、動態(tài)和暫態(tài)的運行信息進行有效整合,對電力系統(tǒng)的運行進行監(jiān)測和優(yōu)化,實施必要的預警和動態(tài)預防控制,增加系統(tǒng)的事故辨識、故障處理和系統(tǒng)恢復,從而更加協(xié)調(diào)與優(yōu)化電廠質(zhì)量、職場運營還有電網(wǎng)的調(diào)整。與此同時,在緊急的情況下,系統(tǒng)還能夠進行協(xié)調(diào)控制,以達到調(diào)度、運行和管理。此外,電網(wǎng)調(diào)度的應用功能具有可視化等。

2.2 市場化。在將來的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中,電力企業(yè)不斷地適應市場的發(fā)展,而這種改革既是機遇也是挑戰(zhàn)。電力企業(yè)為適應市場的改革為用戶提供了多種選擇,同時使用戶自動作負荷管理,高峰負荷減少,裝機容量減少,電力容量利用率和效益提高,更容易得到經(jīng)濟目標以促進系統(tǒng)的合理規(guī)劃發(fā)展和電力工業(yè)的經(jīng)營管理和持續(xù)良性發(fā)展,創(chuàng)造最大的社會效益。

2.3 數(shù)字化。隨著數(shù)字化時代的到來,人們越來越意識到信息技術的重要性,數(shù)字化電網(wǎng)和數(shù)字化變電站的開發(fā)得到人們的普遍關注。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的數(shù)字化發(fā)展趨勢主要指電網(wǎng)信息源的數(shù)字化發(fā)展,通過系統(tǒng)數(shù)字化使電網(wǎng)中的運行數(shù)據(jù)對電網(wǎng)的調(diào)度系統(tǒng)中的綜合信息和通信進行分層分類和分區(qū)的采集和處理得到了實現(xiàn)。統(tǒng)一和規(guī)范了電網(wǎng)的整個監(jiān)控過程,電力自身信息化、智能化和可視化的調(diào)度得到了促進,系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟。

3.電力系統(tǒng)自動化技術的應用

3.1發(fā)電廠測控系統(tǒng)的自動化

發(fā)電廠的控制系統(tǒng)大多實行的都是分層分布的結構,由多個控制部門組成,過程控制單元主要是由主控模件和智能模件兩部分構成,主控模件與智能模件之間通過智能總線來連接,并實現(xiàn)兩部分之間的通訊功能。在電力生產(chǎn)的過程中,過程控制單元就能夠直接的接受和處理各個環(huán)節(jié)運行的數(shù)據(jù)參數(shù),并且實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制和檢測。

3.2變電站的自動化技術

變電站的自動化技術是由現(xiàn)代化的技術手段取代過去的人工操作,對站內(nèi)的電氣設備以及運行過程進行全方位的監(jiān)視和控制,有效的提高變電站的工作效率以及安全穩(wěn)定性能。在變電站的自動化過程中,計算機網(wǎng)絡技術以及光纖和電纜得到了廣泛的應用。通過系統(tǒng)內(nèi)部的設備來實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的交換和共享,有效的協(xié)調(diào)變電站所有的設備的監(jiān)視和控制任務。變電站的自動化不僅能夠提高變電站的運行效率,同時還是電網(wǎng)調(diào)度自動化中必不可少的一個關鍵環(huán)節(jié),也是電力系統(tǒng)自動化中的一個重要組成部分。

3.3電網(wǎng)調(diào)度自動化

電力系統(tǒng)的自動化主要是通過電網(wǎng)調(diào)度的自動化來實現(xiàn)的,實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的控制中心與下級電網(wǎng)的控制中心之間數(shù)據(jù)信息的及時傳遞與分享,并且能夠?qū)﹄娋W(wǎng)的整體的安全運行做一個全面的分析以及對電力負荷的程度有所預測,同時能夠?qū)崿F(xiàn)對自動發(fā)電以及自動調(diào)節(jié)進行有效的控制,能夠基本實現(xiàn)電力系統(tǒng)市場的要求。

3.4基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS和動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)?;贕PS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS目前應用的電力系統(tǒng)監(jiān)測手段主要有側重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余,記錄時間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對于系統(tǒng)整體動態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長,只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個共同的不足,即不同地點之間缺乏準確的共同時間標記,記錄數(shù)據(jù)只是局部有效,難以用于對全系統(tǒng)動態(tài)行為的分析?;贕PS的新一代動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)基于GPS的新一代動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng),是新動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)與原有SCADA的結合。電力系統(tǒng)新一代動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng),主要由同步定時系統(tǒng),動態(tài)相量測量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和中央信號處理機四部分組成。采用GPS實現(xiàn)的同步相量測量技術和光纖通信技術,為相量控制提供了實現(xiàn)的條件。GPS技術與相量測量技術結合的產(chǎn)物--PMU(相量測量單元)設備,正逐步取代RTU設備實現(xiàn)電壓、電流相量測量(相角和幅值)。

3.5電力系統(tǒng)的智能控制。電力系統(tǒng)的控制研究與應用在過去的40多年中大體上可分為三個階段:基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段、線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段、智能控制階段。智能控制是當今控制理論發(fā)展的新的階段,主要用來解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復雜系統(tǒng)的控制問題;特別適于那些具有模型不確定性、具有強非線性、要求高度適應性的復雜系統(tǒng)。智能控制在電力系統(tǒng)工程應用方面具有非常廣闊的前景,其具體應用有快關汽門的人工神經(jīng)網(wǎng)絡適應控制,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的勵磁、電掣動、快關綜合控制系統(tǒng)結構,多機系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無功發(fā)生器)的自學習功能等。

4.結束語

隨著計算機技術,控制技術及信息技術的發(fā)展,電力系統(tǒng)自動化面臨著空前的變革。多媒體技術、智能控制將迅速進入電力系統(tǒng)自動化領域,而信息技術的發(fā)展,不僅會推動電力系統(tǒng)監(jiān)測的發(fā)展,也會推動電力系統(tǒng)控制向更高水平發(fā)展。

參考文獻:

[1]張鋒.淺談電力系統(tǒng)調(diào)度自動化及其發(fā)展方向[J].廣東科技,2008(11).

篇9

關鍵詞:電力調(diào)度自動化 數(shù)字 智能

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)功能非常豐富,它包括以下主要方面:數(shù)據(jù)信息處理方面、遠程控制管理方面、歷史數(shù)據(jù)分析方面、報表畫面的編輯與輸出、網(wǎng)絡多媒體方面、調(diào)度員培訓模擬等。重要節(jié)點有必要準備備用的一套系統(tǒng),這樣可以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。假如其中任何一臺服務器出現(xiàn)故障的時候,該服務器上運算的數(shù)據(jù)自動轉移到和它相連的服務器上,實現(xiàn)完美交接,務必保證系統(tǒng)正常運轉。系統(tǒng)還需要擁有健全的管理功能。能準確、平穩(wěn)的自動或者人工解除系統(tǒng)的故障,在解除故障時也要保證不影響其他節(jié)點的工作。調(diào)度主站是整個調(diào)度自動化監(jiān)控和管理系統(tǒng)的核心,在整體層面上統(tǒng)籌控制,掌握整個電網(wǎng)的運行狀況,協(xié)調(diào)變電站RTU遠動終端之間的關系,使整個網(wǎng)絡處在有效管理之中,系統(tǒng)處在一個最佳運行狀態(tài)。

一、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的特點

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)有著很大優(yōu)勢,這些優(yōu)勢主要體現(xiàn)在該系統(tǒng)的特點中。

(一)電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的開放性

首先我們要保證電力調(diào)度自動化系統(tǒng)要遵循各種工業(yè)標準,在這個前提下來體現(xiàn)它的開放性。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的設計應該參考國際電工委員會制定的相關國際標準,比較推薦遵循公共信息模型開發(fā)。而這套系統(tǒng)的開放性主要表現(xiàn)在以下幾個方面,系統(tǒng)軟硬件支持升級,可以使用第三方開發(fā)的軟件,可以和其他廠家的系統(tǒng)連接。真是有了以上幾點的保證,才使得電力調(diào)度自動化系統(tǒng)有了很大的開放性。

(二)電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的可擴展性

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在設計之初就貫徹了分層、分級、分布式管理的思想,這位系統(tǒng)的擴展提供了極大的便利。主站節(jié)點中的站端設備服務器和網(wǎng)絡設備等硬件,它們的軟件模塊都可以隨時增加,就行砌墻一樣,需要多上擴展多少。這種持續(xù)擴展的性能,可以幫助使用者根據(jù)自己的需求來實行功能擴展,可以先做好規(guī)劃然后再進一步實施,不用一次就使自己的系統(tǒng)達到最高水平。

(三)先進的系統(tǒng)平臺

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)一般采用持續(xù)開放的通用網(wǎng)絡平臺,使用通用網(wǎng)絡平臺的優(yōu)勢在于操作使用方便,可以與其他的系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的互換,讓系統(tǒng)平臺處在一個較為先進的階段。有了先進的系統(tǒng)平臺不但可以豐富系統(tǒng)服務定義的內(nèi)涵,而且為內(nèi)部不斷擴大的各部門系統(tǒng)網(wǎng)以及因特網(wǎng)互聯(lián)帶來了潛在效能,讓使用者可靈活自主定義拓展應用范圍,并自動接入系統(tǒng)及與系統(tǒng)通信。系統(tǒng)平臺可以將上層應用和底層隔離開,為系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運行提供了保障,為整個系統(tǒng)的高數(shù)工作提供了基礎。

二、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

我們知道了電力自動化系統(tǒng)的基本用途之后,還需要對電力自動化系統(tǒng)將來的發(fā)展趨勢有所掌握,這樣可以讓我們對系統(tǒng)的改造有所準備。讓自己的系統(tǒng)不至于落伍。筆者認為電力調(diào)度自動化系統(tǒng)有以下幾個發(fā)展發(fā)展趨勢:

(一)數(shù)字化發(fā)展趨勢

數(shù)字化、信息化的發(fā)展日新月異,這些技術被使用的次數(shù)越來越多。電力工作者也把目光投向了數(shù)字化變電站和數(shù)字化電網(wǎng)的研究開發(fā)。而信息數(shù)字化、通信數(shù)字化、決策數(shù)字化和管理數(shù)字化是電網(wǎng)數(shù)字化的幾個重要的方面。

所謂信息數(shù)字化,主要指的是電網(wǎng)的相關信息源的數(shù)字化,實現(xiàn)測量信息、管理信息、控制信息和市場信息等從模擬信號模式向數(shù)字信號模式的轉變,以及對所有電網(wǎng)設備(包括一次設備、二次保護及自動裝置以及采集、監(jiān)視、控制及自動化設備)的智能化和數(shù)字化。電網(wǎng)有著時空性的特點,要做到及時采集、監(jiān)視和控制設備的相關信息變化。信息數(shù)字化要達到的效果是要打造集數(shù)據(jù)集成、信息共享功能為一體的數(shù)字化變電站。

而通信數(shù)字化主要是指,數(shù)字化變電站和調(diào)度自動化主站(或者說集控中心)之間通信的數(shù)字化。安全并且快速的網(wǎng)絡環(huán)境和準確高效的信息運行,保證信息無阻塞傳遞是數(shù)字化電網(wǎng)監(jiān)控分析決策的重要前提。

決策數(shù)字化說的是,電網(wǎng)的運營必須具備強大的分析和決策能力,而為決策提供參考的相關數(shù)據(jù)必須要準確,通過數(shù)字化管理可以使這些環(huán)節(jié)優(yōu)化。數(shù)字化協(xié)助可以實施經(jīng)濟調(diào)度、穩(wěn)定控制以及緊急控制,讓電網(wǎng)達的運行達到安全高效。

管理數(shù)字化,它包括設備生產(chǎn)、運行等大量基礎數(shù)據(jù)在內(nèi)的各種應用系統(tǒng)的建設,實現(xiàn)從電網(wǎng)各個運行環(huán)節(jié)的全流程的信息化。包括范圍非常廣,對電網(wǎng)的運行有著很大的協(xié)助。

總的來說,電力調(diào)度自動化的數(shù)字化會給調(diào)度的方式帶來很多新的變化,很多新的技術都將會在未來調(diào)度自動化系統(tǒng)中得到廣泛深入的應用。這樣會大大方便電力調(diào)度自動化,讓系統(tǒng)運行更加高效。

數(shù)字化的目標是通過電網(wǎng)的運行,來收集處理數(shù)據(jù)建立分區(qū)、分層和分類的數(shù)字化電網(wǎng)調(diào)度體系,電網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一可以幫助系統(tǒng)正常運轉的同時也能產(chǎn)生信息增值價值,實現(xiàn)電力信息化和可視化、智能化調(diào)度,提高決策效率和電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行水平。

(二)市場化發(fā)展趨勢

電力市場化改革給電力運行和調(diào)度帶來了新的沖擊?,F(xiàn)在在一些用電大省存在著很多這樣的問題:電網(wǎng)的傳輸量即將達到飽和;電網(wǎng)擁堵現(xiàn)象開始頻繁出現(xiàn);負荷和網(wǎng)絡潮流使風險變的不可預知;電廠和電網(wǎng)分開后調(diào)度權受到一定的限制,這導致不能再之以安全性為唯一的調(diào)度原則了,也必須要注重經(jīng)濟因素,需要做到二者的平衡;因為市場機制而造成的系統(tǒng)安全性的降低。針對這些問題,要求以后的調(diào)度自動化系統(tǒng)和電力市場的運營緊密結合起來,在傳統(tǒng)的電力調(diào)度中盡量更多地結合市場的因素,要研究分析市場環(huán)境下電網(wǎng)安全風險的成因,要積極采取適合市場化發(fā)展的新工作方式,如面向電力市場的發(fā)電計劃的安全校核功能、概率性的潮流及安全穩(wěn)定計算分析、在線可用輸電能力(ATC)的分析計算等。

(三)智能化發(fā)展趨勢

電力的智能調(diào)度是電網(wǎng)行業(yè)將來的趨勢。智能調(diào)度之前需要把各個數(shù)據(jù)有效整合起來,還要擅長綜合利用電力系統(tǒng)的各種運行信息,這樣可以使得智能調(diào)度有著充分的依據(jù)。智能化電力調(diào)度可以協(xié)助實現(xiàn)電力系統(tǒng)更好的進行電網(wǎng)檢測、也可以協(xié)助做好預警和控制、幫助實現(xiàn)故障分析并實施系統(tǒng)恢復,協(xié)助協(xié)調(diào)控制,實現(xiàn)調(diào)度管理運行的智能化,并兼?zhèn)湔_\行操作指導和事故狀態(tài)的控制恢復,協(xié)調(diào)和優(yōu)化包括電力市場運營、電能質(zhì)量在內(nèi)的所有電網(wǎng)工作。

調(diào)度智能化是以建立一個同步信息的網(wǎng)絡保護和緊急控制為目的,采用一體化的新理論與新技術,從而做到協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)元件保護和控制、區(qū)域穩(wěn)定控制系統(tǒng)、緊急控制系統(tǒng)、解列控制系統(tǒng)和恢復控制系統(tǒng)等具有多道安全防線的綜合防御體系。

三、結語

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應用和發(fā)展關系到國家的用電安全,也關系到千家萬戶的基本利益,這項工作馬虎不得。電網(wǎng)的實時監(jiān)控以及棘手問題的處理都是電力工作者需要應對的問題,做好電力調(diào)度自動化系統(tǒng)可以協(xié)助我們更好的完成這些工作。這就要求我們隊這個系統(tǒng)的應用有一個充分的認識,還要時時掌握它的發(fā)展趨勢。真正學會運用電力調(diào)度自動化系統(tǒng),為了更好的工作而做準備。

參考文獻:

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關鍵詞:自動化技術 電力 應用 發(fā)展趨勢

中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2015)09-0000-00

1 自動化技術在發(fā)電廠中的應用

發(fā)電廠是把各種動力能源的能量轉變成電能的工廠。根據(jù)所利用的能源形式可以分為火力發(fā)電廠、風力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠等。而在這些不同種類的發(fā)電廠中,由自動化技術支撐的自動控制裝置和系統(tǒng)起著不可缺少的重要作用,使得生產(chǎn)實現(xiàn)自動化,降低成本、提高質(zhì)量和解放生產(chǎn)力。下面以火力發(fā)電廠為例,具體分析自動化技術在發(fā)電廠中的應用。

1.1自動化技術在火力發(fā)電廠生產(chǎn)過程中的應用

現(xiàn)代化的火力發(fā)電廠一般采用單元機組自動控制系統(tǒng),它是將機組的鍋爐和汽機作為一個整體進行控制的系統(tǒng),并且汽機的負荷與轉速控制系統(tǒng)也可看做該系統(tǒng)的一個子系統(tǒng),該系統(tǒng)完成鍋爐、汽機及其輔助設備的自動控制。它把自動調(diào)節(jié)、邏輯控制和連鎖保護等功能結合起來,構成一個綜合控制系統(tǒng),在鍋爐燃燒系統(tǒng)中起著很重要的作用。其在控制知識層面大致可以總結為下圖一所示的流程。

圖一

1.2自動化技術在火力發(fā)電廠輔機系統(tǒng)中的應用

鍋爐、汽輪機和發(fā)電機是火電廠最主要的設備,稱為三大主機。與三大主機相輔工作的設備稱為輔機。輔機系統(tǒng)有燃煤的輸送系統(tǒng)、水的化學處理系統(tǒng)、灰渣系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)與主系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作,它們相互配合完成電能的生產(chǎn)任務。在每個系統(tǒng)中都應用了大大小小的自動化裝置和控制技術。在輸煤系統(tǒng)中,輸煤系統(tǒng)將煤從煤源輸送到鍋爐,在輸送過程中還要完成一系列的檢測和處理過程,在工作狀態(tài)下,必須連續(xù)地將燃料送入鍋爐爐膛,令其燃燒放熱,才能保證生產(chǎn)過程的連續(xù)進行,這就需要應用較多的自動化設備,包括給煤機、斗輪機、帶式輸送機、破碎機、犁煤機等,它們能夠使得輸煤平穩(wěn)、快速、準確地進行。通過自動控制系統(tǒng)的正常工作,保證了生產(chǎn)運行的安全可靠。在水處理系統(tǒng)和除灰渣系統(tǒng)中,大量的儀器和自動化裝置,通過系統(tǒng)的最優(yōu)化設置,運用最小二乘法和魯棒控制等控制理論,及時地對主輔設備進行調(diào)節(jié),根據(jù)不同情況協(xié)調(diào)各設備的工作狀況,節(jié)省了大量的人力物力。

1.3集成架構自動控制系統(tǒng)在火電廠的應用

隨著自動化技術的發(fā)展,出現(xiàn)了集成架構系統(tǒng),它主要采用單一的控制平臺,承擔整個工廠的控制任務,應用現(xiàn)代數(shù)學和電子計算機等工具進行分析研究,達到最優(yōu)化設計、最優(yōu)控制和最優(yōu)管理的目標,能夠為火電廠最大程度地降低總體成本。同時,它還為管理系統(tǒng)及時獲取車間級現(xiàn)場和生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)提供了方便,有利于管理者做出科學的決策,越來越成為一種趨勢。

2 自動化技術在輸電系統(tǒng)中的應用

發(fā)電廠經(jīng)發(fā)電機產(chǎn)生的電能需要通過升壓變壓器、輸電線路和降壓變壓器等一系列裝置來進行電能的傳輸,而這期間也少不了自動機技術的身影。通過計算機聯(lián)網(wǎng),整個輸電系統(tǒng)都可以在一個管理信息平臺上進行檢測、處理。例如,現(xiàn)代化的電廠采用廠級檢測系統(tǒng)(SIS)將輸電設備和全廠的各種自動化系統(tǒng)互聯(lián),建立統(tǒng)一的實時數(shù)據(jù)庫,也架設起控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)之間的橋梁,。實現(xiàn)線路實時信息的全方位掌控,實現(xiàn)諸如壓力檢測、流量檢測、故障排查等工作,大大提高了工作人員的工作效率,最大限度地減少了電能在輸電線路上的損耗。下圖二為一種變電站自動化系統(tǒng)流程圖。

圖二

3 自動化技術在工業(yè)和家庭用電方面的應用

3.1自動化技術在工業(yè)用電方面的應用

我國現(xiàn)在正處于工業(yè)快速發(fā)展的時代,工廠越來越多,而工業(yè)用電在電能消耗中占有很大的比重。計算機監(jiān)視系統(tǒng)也稱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),是一個實時的開環(huán)的多通道系統(tǒng),它可以完成對用電情況的實時監(jiān)視、歷史數(shù)據(jù)存儲、對機組的啟動和安全經(jīng)濟運行有關的測量參數(shù)實時循環(huán)檢測、通過數(shù)字化儀表的檢測進行實時的處理等功能,從而進行工廠用電的智能管理。

3.2自動化技術在日常家庭用電方面的應用

隨著人們生活水平的日益提高,越來越多的與自動化技術有關的家用電器進入人們家中,小到保險絲、漏電保護器,大到電冰箱、洗衣機,這些裝置正在使我們的生活越來越便捷和舒適。現(xiàn)在的家庭出現(xiàn)一種全自動控制系統(tǒng),通過物聯(lián)網(wǎng)的大平臺,可以實現(xiàn)人為的遠程檢測和控制,使得家居更加智能化。

4 自動化技術在電力行業(yè)中的發(fā)展趨勢

經(jīng)過60多年的發(fā)展,自動控制技術已經(jīng)滲透到了全世界的每一個角落,展望電力行業(yè)的未來,自動化技術將會越來越成熟和更廣泛的應用,將會體現(xiàn)在以下幾點:

(1)新型檢測技術與儀器的發(fā)展和應用。

在火力發(fā)電生產(chǎn)過程中,為了提高發(fā)電效率、降低有害氣體的排放,這就需要將有害氣體等物理量進行在線實時精確測量,而這些量由于一些原因無法用常規(guī)的傳感器直接測量。因此,新型檢測技術在電力行業(yè)中的應用將成為熱點。新的傳感與計算技術將進一步增大控制網(wǎng)絡的規(guī)模,同時提高對系統(tǒng)性能的要求。

(2)新型測溫技術將會給總的控制系統(tǒng)測量出某些現(xiàn)在很難測量的量,例如爐膛內(nèi)的參數(shù),這將會突破燃燒優(yōu)化的瓶頸問題。

(3)自動化儀器和裝置將會更加智能化和人性化,復雜程度也會越來越高,其相互之間的聯(lián)系也會更加密切。

5 結語

自動化技術在電力行業(yè)發(fā)揮著不可替代的作用,也將會使電力行業(yè)繼續(xù)提升和進步。

參考文獻

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