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1.1電力技術(shù)的概念我們所說(shuō)的電力技術(shù)就是通過(guò)使用電力器件或系統(tǒng)變換來(lái)達(dá)到控制電能,使電網(wǎng)中的電能能夠有效地傳輸?shù)礁魃a(chǎn)單位或者居民家中的一項(xiàng)現(xiàn)代化技術(shù)。
1.2電力技術(shù)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的應(yīng)用
(1)電力技術(shù)是電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵,只有將電力技術(shù)運(yùn)用到電力調(diào)度運(yùn)行中去才能保證電網(wǎng)的安全有效運(yùn)行。
(2)電網(wǎng)的調(diào)度是對(duì)電網(wǎng)輸送電能過(guò)程中的狀態(tài)實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,確保經(jīng)濟(jì)調(diào)度并對(duì)所有的意外情況發(fā)生的可能性進(jìn)行有效地分析和對(duì)已經(jīng)發(fā)生的安全事故進(jìn)行處理。電網(wǎng)的運(yùn)行的質(zhì)量和效率直接關(guān)乎到整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行以及電力有關(guān)的企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
(3)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,多種多樣的電力技術(shù)被發(fā)明創(chuàng)造出來(lái),運(yùn)用先進(jìn)的電力技術(shù)能夠有效的提高電網(wǎng)電力調(diào)度的效率,并能對(duì)運(yùn)行的電網(wǎng)進(jìn)行信息采集、監(jiān)控、分析運(yùn)行狀態(tài)并對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理工作,診斷出電網(wǎng)的錯(cuò)誤點(diǎn)并能快速修復(fù)故障,也可以調(diào)整整個(gè)電網(wǎng)的負(fù)荷,對(duì)電能進(jìn)行優(yōu)化配置,使電網(wǎng)順利輸送電能。綜上可見(jiàn)電力技術(shù)是電力調(diào)度必不可少的技術(shù)并能有效地推動(dòng)電網(wǎng)的安全性,使電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。
2電力技術(shù)在電力調(diào)度運(yùn)行中的應(yīng)用
2.1基于廣域測(cè)量系統(tǒng)(WAMS)的動(dòng)態(tài)EMS系統(tǒng)(AEMS)
2.1.1什么是AEMS所謂的AEMS是建立在WAMS之上的由動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、中央處理系統(tǒng)、和同步定時(shí)系統(tǒng)四部分共同組成的一個(gè)電力技術(shù)系統(tǒng)。這個(gè)能夠?qū)ν蕉〞r(shí)的母線電壓和發(fā)電機(jī)電勢(shì)正序分量的空間矢量族。因此這個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的整體狀態(tài)的動(dòng)態(tài)評(píng)估,測(cè)量發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和電網(wǎng)輸電過(guò)程中其他的震蕩現(xiàn)象。
2.2為什么要建立AEMS?隨著經(jīng)濟(jì)對(duì)于電力的需求,電網(wǎng)改造工作正在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行著改造工作,這也就使得電力的協(xié)調(diào)工作越來(lái)越困難,并且整個(gè)電力的運(yùn)輸安全穩(wěn)定性下降,這種情況在現(xiàn)有的EMS系統(tǒng)下對(duì)于電力的運(yùn)行變得極為不利,因此必須加強(qiáng)整個(gè)電網(wǎng)的調(diào)度的穩(wěn)定與安全性的研究與探討工作。從而使得更為先進(jìn)的AEMS得以運(yùn)用。
2.1.1電力電子技術(shù)的應(yīng)用
(1)高壓直流輸電。高壓直流輸電是一種可以保證整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定性和電力疏導(dǎo)的兩端系統(tǒng)的穩(wěn)定性能的技術(shù),并且高壓直流輸電中的核心設(shè)備和技術(shù)(換流閥和換流技術(shù))正在變革和研究。它主要是在長(zhǎng)距離輸電的情況不受穩(wěn)定性的限制。在運(yùn)用中由于直流電不必要求兩端的系統(tǒng)進(jìn)行同步的工作,因此可以用兩個(gè)甚至更多個(gè)不同頻率的交流電網(wǎng)進(jìn)行鏈接工作,因此對(duì)于這種高壓直流輸電的運(yùn)用在經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)兩個(gè)層面來(lái)說(shuō)的話,未來(lái)的發(fā)展前途不可估量。
(2)不間斷電源。不間斷電源是一種緊急的供電系統(tǒng),這種系統(tǒng)是電力自動(dòng)化系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行的最基本的要求和基本保障,這種電源對(duì)于計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)和其余的不能斷電的場(chǎng)合來(lái)說(shuō)是一種非??煽坎⑶揖哂袠O高性能的電源,在電力調(diào)度中得到極大的推廣和廣泛的應(yīng)用。
(3)柔流輸電。柔流輸電主要是采用現(xiàn)行的電力電子技術(shù)對(duì)交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)、靈活、重復(fù)控制等柔性控制,并對(duì)協(xié)調(diào)控制進(jìn)行有效地優(yōu)化工作,這樣可以有效提高對(duì)于電力疏導(dǎo)能力和它的可控性。對(duì)于柔流電控制系統(tǒng)目前有數(shù)十種,可以按照它的安裝位置分為三大類即發(fā)電型、輸電型和供電型。他們這三種類型的安裝裝置都是通過(guò)快速有效地控制電力系統(tǒng)中電壓、功率等變量,并通過(guò)對(duì)變量的控制來(lái)加強(qiáng)電網(wǎng)交流電的運(yùn)行穩(wěn)定性。目前為止已經(jīng)運(yùn)用的柔流電控制器有串聯(lián)補(bǔ)償器和靜止調(diào)相機(jī)等多種。
2.3安全穩(wěn)定控制技術(shù)
2.2.1安全穩(wěn)定控制技術(shù)的作用安全穩(wěn)定控制技術(shù)就是一種系統(tǒng)保護(hù)或者說(shuō)是一種特殊的保護(hù)整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全運(yùn)行的控制技術(shù),隨著電網(wǎng)的革新和智能化這種系統(tǒng)得到了更大面積的推廣和應(yīng)用。
2.2.2安全穩(wěn)定控制技術(shù)的分類
(1)按照應(yīng)用分:受端電網(wǎng)側(cè)、送端電網(wǎng)側(cè)、電網(wǎng)解列。
(2)按照范圍分:區(qū)域電網(wǎng)控制、大區(qū)聯(lián)網(wǎng)控制、局部電網(wǎng)控制。
(3)按照穩(wěn)定類型分:電壓穩(wěn)定控制、設(shè)備過(guò)負(fù)荷控制、暫態(tài)穩(wěn)定控制、失步控制。
3變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)
3.1什么是變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)是目前正在處于試用階段的一項(xiàng)新發(fā)展起來(lái)的技術(shù),它是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)通信為手段達(dá)到信息共享的目標(biāo)。能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)前電網(wǎng)下對(duì)于故障錄波、電度采集、四遙、重合閘和對(duì)電路的保護(hù),是一種多功能的專家綜合系統(tǒng)。
3.2變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)目前的電網(wǎng)大多是采用分層分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng),這種系統(tǒng)是一種新型的設(shè)計(jì)系統(tǒng),它主要是用面向間隔的設(shè)計(jì)代替了傳統(tǒng)的面相功能的設(shè)計(jì)。這種系統(tǒng)是通過(guò)安裝的數(shù)據(jù)采集裝置和我們的變電站系統(tǒng)相連,通過(guò)專用的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的共享工作。這種系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、靈活性和可靠性。在很大的程度上實(shí)現(xiàn)了專業(yè)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化,從而很好的管理了整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行。
3.3對(duì)于調(diào)度運(yùn)行工作的要求隨著電力系統(tǒng)的電網(wǎng)的完善和改造,對(duì)于縣級(jí)等小電網(wǎng)設(shè)施是一個(gè)不小的沖擊,這類電網(wǎng)時(shí)間較久系統(tǒng)落后,調(diào)度等方面比較閉塞,所以必須進(jìn)行大面積的改造工作來(lái)實(shí)現(xiàn)新興技術(shù)的應(yīng)用,以達(dá)到更好的調(diào)度工作。
4雷電定位技術(shù)的應(yīng)用
4.1為什么要運(yùn)用雷電定位技術(shù)在平時(shí)的電力輸送過(guò)程中,遇到陰雨天氣對(duì)于電網(wǎng)的損壞程度很大,并且在摸查時(shí)候困難較大,不能有效找到出事地點(diǎn),從而可能引起大面積的停電造成經(jīng)濟(jì)損失和人民的生活不便。因此采用雷電定位技術(shù)就可以有效解決這種問(wèn)題的出現(xiàn),提高了工作的效率。
4.2雷電定位系統(tǒng)的作用在電路被雷電擊中之后會(huì)出現(xiàn)電路跳閘的情況,及時(shí)找到被雷電擊中的的位置是一個(gè)十分重要的任務(wù),在雷電定位系統(tǒng)沒(méi)有使用之前往往會(huì)消耗大量的人力物力進(jìn)行查找事故點(diǎn),這種工作往往浪費(fèi)時(shí)間不容易而沒(méi)有效果。在采用了雷電定位系統(tǒng)之后可以就跳閘的部位進(jìn)行有效的定位,在短時(shí)間內(nèi)可以分析出具體的遭受雷擊的部位,通過(guò)電腦告訴有關(guān)人員,然后指揮人員會(huì)派出專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)查看工作,這樣很大程度上節(jié)約了時(shí)間,提高了效率,可以有效的避免經(jīng)濟(jì)損失。
4.3確定線路跳閘原因與雷擊的關(guān)聯(lián)性在沒(méi)有雷電定位系統(tǒng)之前,出現(xiàn)跳閘的情況我們會(huì)認(rèn)為是出現(xiàn)了雷擊,但是在系統(tǒng)出現(xiàn)之后我們可以很容易的確定雷擊部位,并通過(guò)傳回的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地分析,準(zhǔn)確判斷是否跳閘與雷擊有關(guān)。這個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)用有效的提高了工作人員的工作效率。
4.4對(duì)雷擊的有效防范這個(gè)雷擊定位系統(tǒng)能夠?qū)⒍嗵幍睦讚羝茐倪M(jìn)行有效地定位工作,并將所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總反饋工作。在匯總后可以有效地分析出雷擊的次數(shù)并可以針對(duì)這些雷擊的次數(shù)及地點(diǎn)采取有效的防范措施。
5電力調(diào)度運(yùn)行對(duì)電力市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)技術(shù)的應(yīng)用
電力是一種特殊的能源,要想在能源市場(chǎng)是取得應(yīng)有的份額,必須發(fā)展電力市場(chǎng)化系統(tǒng)。電力市場(chǎng)化系統(tǒng)是電力大規(guī)?;妥詣?dòng)化發(fā)展后的必然趨勢(shì)。
5.1電力市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)技術(shù)在電力調(diào)度上的作用要想實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)市場(chǎng)化必須要提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并且聯(lián)合電力市場(chǎng)上的其余成員制定一定的電力運(yùn)營(yíng)規(guī)則,實(shí)現(xiàn)電能安全生產(chǎn)、傳輸、配送服務(wù)上的和諧統(tǒng)一,要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)離不開(kāi)強(qiáng)有力的技術(shù)支持,其中EMOS系統(tǒng)深受電力工作者的喜愛(ài)。
5.2調(diào)度人員對(duì)電力市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)的意義雖然電力供應(yīng)的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)需要依賴先進(jìn)的技術(shù),但是調(diào)度工作者在這個(gè)運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中也有著不可替代的地位,他們是系統(tǒng)的操作者和實(shí)行者。在所有的技術(shù)支持的條件下他們還必須有自己的判斷意識(shí),做到公正、公平、公開(kāi)。因此所有的工作人員要充分認(rèn)識(shí)電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)化,提升自己的業(yè)務(wù)水平和操作水準(zhǔn),在系統(tǒng)支持和運(yùn)行安全的基礎(chǔ)上掌握電網(wǎng)的調(diào)度,從而滿足市場(chǎng)和消費(fèi)者的需求,進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)的市場(chǎng)利益最大化。
6結(jié)語(yǔ)
1發(fā)電環(huán)節(jié)的規(guī)劃
在發(fā)電環(huán)節(jié)中,電子技術(shù)主要應(yīng)用于變頻調(diào)速以及勵(lì)磁控制方面。在各大應(yīng)用中,最廣泛的就是靜止勵(lì)磁系統(tǒng),電子技術(shù)能夠取代傳統(tǒng)的勵(lì)磁機(jī)環(huán)節(jié),從而使運(yùn)作的成本更低,但是卻能夠利用簡(jiǎn)單的構(gòu)造得到更高性能的運(yùn)作。與此同時(shí),正是由于電子技術(shù)將勵(lì)磁機(jī)這一環(huán)節(jié)取代,才使靜止勵(lì)磁迅速的進(jìn)行自我調(diào)節(jié),這就大大的提高了電力系統(tǒng)自身的運(yùn)作效率。與此同時(shí),在電廠發(fā)電機(jī)組的變速恒頻勵(lì)磁中,也應(yīng)用到了電力技術(shù)。在水力發(fā)電方面,對(duì)于水力發(fā)電來(lái)說(shuō),在單位時(shí)間內(nèi),水流動(dòng)量的大小以及水流源頭的壓力大小都會(huì)影響其效率的高低。所以,為了使電力技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用更加有效率,就需要對(duì)勵(lì)磁電流的頻率進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊?guī)劃以及調(diào)整,從而使電流的頻率以及轉(zhuǎn)速與電子技術(shù)上的要求相同,這樣就能夠保證發(fā)電機(jī)組在最高效率的情況下運(yùn)作,使電力系統(tǒng)更加滿足人們的需求以及應(yīng)用,這個(gè)原理在風(fēng)力發(fā)電以及核電中同樣適用。為了使電力技術(shù)更加有效,還應(yīng)該對(duì)風(fēng)機(jī)水泵以及控制機(jī)組進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊?guī)劃。當(dāng)電場(chǎng)中的電力系統(tǒng)在工作的時(shí)候,發(fā)電機(jī)組耗電量非常大,但是由于現(xiàn)今要求可持續(xù)發(fā)展,節(jié)約能源,就可以運(yùn)用風(fēng)機(jī)水泵變頻機(jī)來(lái)將傳統(tǒng)的變頻器替代下來(lái),這樣,在高壓電轉(zhuǎn)換為低壓電,或者是低壓電轉(zhuǎn)換為高壓電的時(shí)候,就可以降低電能轉(zhuǎn)換過(guò)程中的電能損耗的問(wèn)題。所以,在實(shí)際的發(fā)電過(guò)程中,應(yīng)該多運(yùn)用風(fēng)機(jī)水泵變頻機(jī),不斷地進(jìn)行探索與研究,進(jìn)行最有利的電力系統(tǒng)規(guī)劃。
2輸電線路上的規(guī)劃
由于電子技術(shù)在輸電線路的應(yīng)用上主要是高壓直流電技術(shù)、柔流電技術(shù)、還有靜止無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)等等方面,所以,就需要在這些方面進(jìn)行有力的規(guī)劃。首先,柔流輸電技術(shù)在輸電線路中,主要是以柔性的交流電設(shè)備進(jìn)行運(yùn)作。傳統(tǒng)的用于控制電力功率的方式過(guò)于粗糙,不能夠?qū)崿F(xiàn)一邊輸電一邊調(diào)整電能,這就使得傳輸電力時(shí)損耗大量的電力,但卻要投入高昂的成本費(fèi)用。但是現(xiàn)今常用的柔流輸電技術(shù)能夠在輸電線路的關(guān)鍵部位應(yīng)用電子裝置進(jìn)行控制,以便在電力輸送的過(guò)程中將電能功率進(jìn)行最合理的分配,大大降低電力輸送的成本,減少電能的消耗,從而能夠使電力系統(tǒng)的更加穩(wěn)定、更加可靠。其次,在輸電系統(tǒng)中,高壓直流輸電技術(shù)則是以晶閘管作為主要代表。晶閘管作為一項(xiàng)重要的電力技術(shù)發(fā)明,自被發(fā)明之后,就應(yīng)用在直流電的輸電線路中,在電力系統(tǒng)輸送的過(guò)程中,電流的轉(zhuǎn)換大大而降低了生產(chǎn)的成本,提高了電流交換設(shè)備在同等設(shè)備方面的競(jìng)爭(zhēng)力。再者,靜止無(wú)功補(bǔ)償器經(jīng)常被應(yīng)用到電路輸送的補(bǔ)償以及負(fù)荷補(bǔ)償中,對(duì)于大功率的電網(wǎng),靜止無(wú)功補(bǔ)償器用來(lái)控制電壓,同時(shí)也用來(lái)提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定能力。它在運(yùn)作的過(guò)程中,主要是通過(guò)電感器來(lái)得到無(wú)功功率,再通過(guò)調(diào)控電抗器,來(lái)進(jìn)行平滑轉(zhuǎn)變,它主要適用于中壓輸電線路以及高壓輸電線路中。
3配電過(guò)程中的規(guī)劃
為了是配電系統(tǒng)提供更高質(zhì)量的資源,就需要滿足電壓、諧波等方面的條件,與此同時(shí),還要考慮到阻止電能配送的一切不夠穩(wěn)定的因素。在整個(gè)配電過(guò)程中,電力技術(shù)是控制著整個(gè)程序的質(zhì)量,通過(guò)用戶電力技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這就需要對(duì)整個(gè)配電過(guò)程進(jìn)行合理的規(guī)劃,這樣才能夠保證電力技術(shù)與電力系統(tǒng)的運(yùn)作過(guò)程更加融洽、適合。
二結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代,并促進(jìn)了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來(lái)的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代電力電子時(shí)代。
1.1整流器時(shí)代
大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機(jī)提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費(fèi)的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機(jī)車、電傳動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)車、地鐵機(jī)車、城市無(wú)軌電車等)和直流傳動(dòng)(軋鋼、造紙等)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)曾經(jīng)掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國(guó)大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家就是那時(shí)的產(chǎn)物。
1.2逆變器時(shí)代
七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機(jī),交流電機(jī)變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調(diào)速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門(mén)極可關(guān)斷晶閘管(GT0)成為當(dāng)時(shí)電力電子器件的主角。類似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出,靜止式無(wú)功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)?。這時(shí)的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內(nèi)。
1.3變頻器時(shí)代
進(jìn)入八十年代,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展,為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機(jī)結(jié)合,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問(wèn)世,導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展,而后絕緣門(mén)極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn),又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇。MOSFET和IGBT的相繼問(wèn)世,是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。據(jù)統(tǒng)計(jì),到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)上已達(dá)到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領(lǐng)域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機(jī)變頻調(diào)速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展,為用電設(shè)備的高效節(jié)材節(jié)能,實(shí)現(xiàn)小型輕量化,機(jī)電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。
2.現(xiàn)代電力電子的應(yīng)用領(lǐng)域
2.1計(jì)算機(jī)高效率綠色電源
高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)帶領(lǐng)人類進(jìn)入了信息社會(huì),同時(shí)也促進(jìn)了電源技術(shù)的迅速發(fā)展。八十年代,計(jì)算機(jī)全面采用了開(kāi)關(guān)電源,率先完成計(jì)算機(jī)電源換代。接著開(kāi)關(guān)電源技術(shù)相繼進(jìn)人了電子、電器設(shè)備領(lǐng)域。
計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對(duì)環(huán)境無(wú)害的個(gè)人電腦和相關(guān)產(chǎn)品,綠色電源系指與綠色電腦相關(guān)的高效省電電源,根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署l992年6月17日“能源之星"計(jì)劃規(guī)定,桌上型個(gè)人電腦或相關(guān)的設(shè)備,在睡眠狀態(tài)下的耗電量若小于30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開(kāi)關(guān)電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。
2.2通信用高頻開(kāi)關(guān)電源
通信業(yè)的迅速發(fā)展極大的推動(dòng)了通信電源的發(fā)展。高頻小型化的開(kāi)關(guān)電源及其技術(shù)已成為現(xiàn)代通信供電系統(tǒng)的主流。在通信領(lǐng)域中,通常將整流器稱為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網(wǎng)變換成標(biāo)稱值為48V的直流電源。目前在程控交換機(jī)用的一次電源中,傳統(tǒng)的相控式穩(wěn)壓電源己被高頻開(kāi)關(guān)電源取代,高頻開(kāi)關(guān)電源(也稱為開(kāi)關(guān)型整流器SMR)通過(guò)MOSFET或IGBT的高頻工作,開(kāi)關(guān)頻率一般控制在50-100kHz范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)高效率和小型化。近幾年,開(kāi)關(guān)整流器的功率容量不斷擴(kuò)大,單機(jī)容量己從48V/12.5A、48V/20A擴(kuò)大到48V/200A、48V/400A。
因通信設(shè)備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統(tǒng)中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護(hù),且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標(biāo)準(zhǔn)控制板上,對(duì)二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。
2.3直流-直流(DC/DC)變換器
DC/DC變換器將一個(gè)固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無(wú)軌電車、地鐵列車、電動(dòng)車的無(wú)級(jí)變速和控制,同時(shí)使上述控制獲得加速平穩(wěn)、快速響應(yīng)的性能,并同時(shí)收到節(jié)約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調(diào)壓的作用(開(kāi)關(guān)電源),同時(shí)還能起到有效地抑制電網(wǎng)側(cè)諧波電流噪聲的作用。
通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊采用高頻PWM技術(shù),開(kāi)關(guān)頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展,要求電源模塊實(shí)現(xiàn)小型化,因此就要不斷提高開(kāi)關(guān)頻率和采用新的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),目前已有一些公司研制生產(chǎn)了采用零電流開(kāi)關(guān)和零電壓開(kāi)關(guān)技術(shù)的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。
2.4不間斷電源(UPS)
不間斷電源(UPS)是計(jì)算機(jī)、通信系統(tǒng)以及要求提供不能中斷場(chǎng)合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經(jīng)整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經(jīng)逆變器變成交流,經(jīng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)送到負(fù)載。為了在逆變器故障時(shí)仍能向負(fù)載提供能量,另一路備用電源通過(guò)電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
現(xiàn)代UPS普遍了采用脈寬調(diào)制技術(shù)和功率M0SFET、IGBT等現(xiàn)代電力電子器件,電源的噪聲得以降低,而效率和可靠性得以提高。微處理器軟硬件技術(shù)的引入,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)UPS的智能化管理,進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)和遠(yuǎn)程診斷。
目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發(fā)展也很迅速,已經(jīng)有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規(guī)格的產(chǎn)品。
2.5變頻器電源
變頻器電源主要用于交流電機(jī)的變頻調(diào)速,其在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中占據(jù)的地位日趨重要,已獲得巨大的節(jié)能效果。變頻器電源主電路均采用交流-直流-交流方案。工頻電源通過(guò)整流器變成固定的直流電壓,然后由大功率晶體管或IGBT組成的PWM高頻變換器,將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出,電源輸出波形近似于正弦波,用于驅(qū)動(dòng)交流異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。
國(guó)際上400kVA以下的變頻器電源系列產(chǎn)品已經(jīng)問(wèn)世。八十年代初期,日本東芝公司最先將交流變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)器中。至1997年,其占有率已達(dá)到日本家用空調(diào)的70%以上。變頻空調(diào)具有舒適、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)于90年代初期開(kāi)始研究變頻空調(diào),96年引進(jìn)生產(chǎn)線生產(chǎn)變頻空調(diào)器,逐漸形成變頻空調(diào)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)熱點(diǎn)。預(yù)計(jì)到2000年左右將形成。變頻空調(diào)除了變頻電源外,還要求有適合于變頻調(diào)速的壓縮機(jī)電機(jī)。優(yōu)化控制策略,精選功能組件,是空調(diào)變頻電源研制的進(jìn)一步發(fā)展方向。
2.6高頻逆變式整流焊機(jī)電源
高頻逆變式整流焊機(jī)電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機(jī)電源,代表了當(dāng)今焊機(jī)電源的發(fā)展方向。由于IGBT大容量模塊的商用化,這種電源更有著廣闊的應(yīng)用前景。
逆變焊機(jī)電源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)變換的方法。50Hz交流電經(jīng)全橋整流變成直流,IGBT組成的PWM高頻變換部分將直流電逆變成20kHz的高頻矩形波,經(jīng)高頻變壓器耦合,整流濾波后成為穩(wěn)定的直流,供電弧使用。
由于焊機(jī)電源的工作條件惡劣,頻繁的處于短路、燃弧、開(kāi)路交替變化之中,因此高頻逆變式整流焊機(jī)電源的工作可靠性問(wèn)題成為最關(guān)鍵的問(wèn)題,也是用戶最關(guān)心的問(wèn)題。采用微處理器做為脈沖寬度調(diào)制(PWM)的相關(guān)控制器,通過(guò)對(duì)多參數(shù)、多信息的提取與分析,達(dá)到預(yù)知系統(tǒng)各種工作狀態(tài)的目的,進(jìn)而提前對(duì)系統(tǒng)做出調(diào)整和處理,解決了目前大功率IGBT逆變電源可靠性。
國(guó)外逆變焊機(jī)已可做到額定焊接電流300A,負(fù)載持續(xù)率60%,全載電壓60~75V,電流調(diào)節(jié)范圍5~300A,重量29kg。
2.7大功率開(kāi)關(guān)型高壓直流電源
大功率開(kāi)關(guān)型高壓直流電源廣泛應(yīng)用于靜電除塵、水質(zhì)改良、醫(yī)用X光機(jī)和CT機(jī)等大型設(shè)備。電壓高達(dá)50~l59kV,電流達(dá)到0.5A以上,功率可達(dá)100kW。
自從70年代開(kāi)始,日本的一些公司開(kāi)始采用逆變技術(shù),將市電整流后逆變?yōu)?kHz左右的中頻,然后升壓。進(jìn)入80年代,高頻開(kāi)關(guān)電源技術(shù)迅速發(fā)展。德國(guó)西門(mén)子公司采用功率晶體管做主開(kāi)關(guān)元件,將電源的開(kāi)關(guān)頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術(shù)成功的應(yīng)用于高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統(tǒng)的體積進(jìn)一步減小。
國(guó)內(nèi)對(duì)靜電除塵高壓直流電源進(jìn)行了研制,市電經(jīng)整流變?yōu)橹绷?采用全橋零電流開(kāi)關(guān)串聯(lián)諧振逆變電路將直流電壓逆變?yōu)楦哳l電壓,然后由高頻變壓器升壓,最后整流為直流高壓。在電阻負(fù)載條件下,輸出直流電壓達(dá)到55kV,電流達(dá)到15mA,工作頻率為25.6kHz。
2.8電力有源濾波器
傳統(tǒng)的交流-直流(AC-DC)變換器在投運(yùn)時(shí),將向電網(wǎng)注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時(shí)還出現(xiàn)裝置網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)惡化的現(xiàn)象,即所謂“電力公害”,例如,不可控整流加電容濾波時(shí),網(wǎng)側(cè)三次諧波含量可達(dá)(70~80)%,網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)僅有0.5~0.6。
電力有源濾波器是一種能夠動(dòng)態(tài)抑制諧波的新型電力電子裝置,能克服傳統(tǒng)LC濾波器的不足,是一種很有發(fā)展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開(kāi)關(guān)功率變換器和具體控制電路構(gòu)成。與傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源的區(qū)別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電流;(2)電流環(huán)基準(zhǔn)信號(hào)為電壓環(huán)誤差信號(hào)與全波整流電壓取樣信號(hào)之乘積。
2.9分布式開(kāi)關(guān)電源供電系統(tǒng)
分布式電源供電系統(tǒng)采用小功率模塊和大規(guī)??刂萍呻娐纷骰静考?利用最新理論和技術(shù)成果,組成積木式、智能化的大功率供電電源,從而使強(qiáng)電與弱電緊密結(jié)合,降低大功率元器件、大功率裝置(集中式)的研制壓力,提高生產(chǎn)效率。
八十年代初期,對(duì)分布式高頻開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)的研究基本集中在變換器并聯(lián)技術(shù)的研究上。八十年代中后期,隨著高頻功率變換技術(shù)的迅述發(fā)展,各種變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相繼出現(xiàn),結(jié)合大規(guī)模集成電路和功率元器件技術(shù),使中小功率裝置的集成成為可能,從而迅速地推動(dòng)了分布式高頻開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)研究的展開(kāi)。自八十年代后期開(kāi)始,這一方向已成為國(guó)際電力電子學(xué)界的研究熱點(diǎn),論文數(shù)量逐年增加,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。
分布供電方式具有節(jié)能、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。已被大型計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、航空航天、工業(yè)控制等系統(tǒng)逐漸采納,也是超高速型集成電路的低電壓電源(3.3V)的最為理想的供電方式。在大功率場(chǎng)合,如電鍍、電解電源、電力機(jī)車牽引電源、中頻感應(yīng)加熱電源、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電源等領(lǐng)域也有廣闊的應(yīng)用前景。
3.高頻開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì)
在電力電子技術(shù)的應(yīng)用及各種電源系統(tǒng)中,開(kāi)關(guān)電源技術(shù)均處于核心地位。對(duì)于大型電解電鍍電源,傳統(tǒng)的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開(kāi)關(guān)電源技術(shù),其體積和重量都會(huì)大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節(jié)省材料、降低成本。在電動(dòng)汽車和變頻傳動(dòng)中,更是離不開(kāi)開(kāi)關(guān)電源技術(shù),通過(guò)開(kāi)關(guān)電源改變用電頻率,從而達(dá)到近于理想的負(fù)載匹配和驅(qū)動(dòng)控制。高頻開(kāi)關(guān)電源技術(shù),更是各種大功率開(kāi)關(guān)電源(逆變焊機(jī)、通訊電源、高頻加熱電源、激光器電源、電力操作電源等)的核心技術(shù)。
3.1高頻化
理論分析和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,電氣產(chǎn)品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。所以當(dāng)我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設(shè)備的體積重量大體下降至工頻設(shè)計(jì)的5~l0%。無(wú)論是逆變式整流焊機(jī),還是通訊電源用的開(kāi)關(guān)式整流器,都是基于這一原理。同樣,傳統(tǒng)“整流行業(yè)”的電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合閘用等各種直流電源也可以根據(jù)這一原理進(jìn)行改造,成為“開(kāi)關(guān)變換類電源”,其主要材料可以節(jié)約90%或更高,還可節(jié)電30%或更多。由于功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來(lái)采用電子管的傳統(tǒng)高頻設(shè)備固態(tài)化,帶來(lái)顯著節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約材料的經(jīng)濟(jì)效益,更可體現(xiàn)技術(shù)含量的價(jià)值。
3.2模塊化
模塊化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模塊化,其二是指電源單元的模塊化。我們常見(jiàn)的器件模塊,含有一單元、兩單元、六單元直至七單元,包括開(kāi)關(guān)器件和與之反并聯(lián)的續(xù)流二極管,實(shí)質(zhì)上都屬于“標(biāo)準(zhǔn)”功率模塊(SPM)。近年,有些公司把開(kāi)關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路也裝到功率模塊中去,構(gòu)成了“智能化”功率模塊(IPM),不但縮小了整機(jī)的體積,更方便了整機(jī)的設(shè)計(jì)制造。實(shí)際上,由于頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴(yán)重,對(duì)器件造成更大的電應(yīng)力(表現(xiàn)為過(guò)電壓、過(guò)電流毛刺)。為了提高系統(tǒng)的可靠性,有些制造商開(kāi)發(fā)了“用戶專用”功率模塊(ASPM),它把一臺(tái)整機(jī)的幾乎所有硬件都以芯片的形式安裝到一個(gè)模塊中,使元器件之間不再有傳統(tǒng)的引線連接,這樣的模塊經(jīng)過(guò)嚴(yán)格、合理的熱、電、機(jī)械方面的設(shè)計(jì),達(dá)到優(yōu)化完美的境地。它類似于微電子中的用戶專用集成電路(ASIC)。只要把控制軟件寫(xiě)入該模塊中的微處理器芯片,再把整個(gè)模塊固定在相應(yīng)的散熱器上,就構(gòu)成一臺(tái)新型的開(kāi)關(guān)電源裝置。由此可見(jiàn),模塊化的目的不僅在于使用方便,縮小整機(jī)體積,更重要的是取消傳統(tǒng)連線,把寄生參數(shù)降到最小,從而把器件承受的電應(yīng)力降至最低,提高系統(tǒng)的可靠性。另外,大功率的開(kāi)關(guān)電源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考慮,一般采用多個(gè)獨(dú)立的模塊單元并聯(lián)工作,采用均流技術(shù),所有模塊共同分擔(dān)負(fù)載電流,一旦其中某個(gè)模塊失效,其它模塊再平均分擔(dān)負(fù)載電流。這樣,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情況下滿足了大電流輸出的要求,而且通過(guò)增加相對(duì)整個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)功率很小的冗余電源模塊,極大的提高系統(tǒng)可靠性,即使萬(wàn)一出現(xiàn)單模塊故障,也不會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作,而且為修復(fù)提供充分的時(shí)間。
3.3數(shù)字化
在傳統(tǒng)功率電子技術(shù)中,控制部分是按模擬信號(hào)來(lái)設(shè)計(jì)和工作的。在六、七十年代,電力電子技術(shù)完全是建立在模擬電路基礎(chǔ)上的。但是,現(xiàn)在數(shù)字式信號(hào)、數(shù)字電路顯得越來(lái)越重要,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)日趨完善成熟,顯示出越來(lái)越多的優(yōu)點(diǎn):便于計(jì)算機(jī)處理控制、避免模擬信號(hào)的畸變失真、減小雜散信號(hào)的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調(diào)試和遙感遙測(cè)遙調(diào),也便于自診斷、容錯(cuò)等技術(shù)的植入。所以,在八、九十年代,對(duì)于各類電路和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),模擬技術(shù)還是有用的,特別是:諸如印制版的布圖、電磁兼容(EMC)問(wèn)題以及功率因數(shù)修正(PFC)等問(wèn)題的解決,離不開(kāi)模擬技術(shù)的知識(shí),但是對(duì)于智能化的開(kāi)關(guān)電源,需要用計(jì)算機(jī)控制時(shí),數(shù)字化技術(shù)就離不開(kāi)了。
3.4綠色化
電源系統(tǒng)的綠色化有兩層含義:首先是顯著節(jié)電,這意味著發(fā)電容量的節(jié)約,而發(fā)電是造成環(huán)境污染的重要原因,所以節(jié)電就可以減少對(duì)環(huán)境的污染;其次這些電源不能(或少)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生污染,國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)對(duì)此制定了一系列標(biāo)準(zhǔn),如IEC555、IEC917、IECl000等。事實(shí)上,許多功率電子節(jié)電設(shè)備,往往會(huì)變成對(duì)電網(wǎng)的污染源:向電網(wǎng)注入嚴(yán)重的高次諧波電流,使總功率因數(shù)下降,使電網(wǎng)電壓耦合許多毛刺尖峰,甚至出現(xiàn)缺角和畸變。20世紀(jì)末,各種有源濾波器和有源補(bǔ)償器的方案誕生,有了多種修正功率因數(shù)的方法。這些為2l世紀(jì)批量生產(chǎn)各種綠色開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。
現(xiàn)代電力電子技術(shù)是開(kāi)關(guān)電源技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著新型電力電子器件和適于更高開(kāi)關(guān)頻率的電路拓?fù)涞牟粩喑霈F(xiàn),現(xiàn)代電源技術(shù)將在實(shí)際需要的推動(dòng)下快速發(fā)展。在傳統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)下,由于功率器件性能的限制而使開(kāi)關(guān)電源的性能受到影響。為了極大發(fā)揮各種功率器件的特性,使器件性能對(duì)開(kāi)關(guān)電源性能的影響減至最小,新型的電源電路拓?fù)浜托滦偷目刂萍夹g(shù),可使功率開(kāi)關(guān)工作在零電壓或零電流狀態(tài),從而可大大的提高工作頻率,提高開(kāi)關(guān)電源工作效率,設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源。
總而言之,電力電子及開(kāi)關(guān)電源技術(shù)因應(yīng)用需求不斷向前發(fā)展,新技術(shù)的出現(xiàn)又會(huì)使許多應(yīng)用產(chǎn)品更新?lián)Q代,還會(huì)開(kāi)拓更多更新的應(yīng)用領(lǐng)域。開(kāi)關(guān)電源高頻化、模塊化、數(shù)字化、綠色化等的實(shí)現(xiàn),將標(biāo)志著這些技術(shù)的成熟,實(shí)現(xiàn)高效率用電和高品質(zhì)用電相結(jié)合。這幾年,隨著通信行業(yè)的發(fā)展,以開(kāi)關(guān)電源技術(shù)為核心的通信用開(kāi)關(guān)電源,僅國(guó)內(nèi)有20多億人民幣的市場(chǎng)需求,吸引了國(guó)內(nèi)外一大批科技人員對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究。開(kāi)關(guān)電源代替線性電源和相控電源是大勢(shì)所趨,因此,同樣具有幾十億產(chǎn)值需求的電力操作電源系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)正在啟動(dòng),并將很快發(fā)展起來(lái)。還有其它許多以開(kāi)關(guān)電源技術(shù)為核心的專用電源、工業(yè)電源正在等待著人們?nèi)ラ_(kāi)發(fā)。
參考文獻(xiàn)
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(3)葉治正,葉靖國(guó):開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。高等教育出版社,1998
張國(guó)君,男,1962年生,博士后,副總工程師,1997年5月于天津大學(xué)測(cè)控博士后流動(dòng)站出站,現(xiàn)從事通信電源和電力直流操作電源系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)工作,并在清華大學(xué)電力電子研究中心進(jìn)行第二站博士后研究工作。
一直以來(lái),電力變電運(yùn)行中的信息管理不受人們的重視,很多時(shí)候電力變電的運(yùn)維人員對(duì)信息管理的理解僅僅停留在信息的存儲(chǔ)上面。但是隨著電網(wǎng)運(yùn)行的自動(dòng)化及信息化程度越來(lái)越高,電力變電運(yùn)行中的信息管理問(wèn)題開(kāi)始凸顯,主要有以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:
1.1自動(dòng)化信息管理不完善當(dāng)前,電力變電運(yùn)行中已經(jīng)在大規(guī)模推廣無(wú)人值班的自動(dòng)化運(yùn)行管理。其中非常重要的就是自動(dòng)化的監(jiān)控和調(diào)度體系。監(jiān)控體系負(fù)責(zé)變電系統(tǒng)設(shè)備及運(yùn)行狀況信息的采集并傳遞給調(diào)度體系,調(diào)度體系生成操作指令,通過(guò)信息網(wǎng)絡(luò)傳達(dá)給監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作,或者更進(jìn)一步下達(dá)給一線操作巡視人員,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作。這個(gè)過(guò)程,監(jiān)控傳感的信息采集與傳遞,指令信息的下達(dá),都是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。但是,當(dāng)前在電力變電系統(tǒng)中,對(duì)這兩方面的管理還缺乏有效的流程。常常使得參與自動(dòng)化運(yùn)行管理的各方之間的信息傳遞不夠通暢,信息管理的責(zé)任不夠清晰。
1.2指令及操作信息存在安全隱患當(dāng)前,電網(wǎng)的安全包含物理安全與信息安全兩大方面。物理安全主要是防范物理性的破壞與事故。但是信息安全有些時(shí)候顯得更為重要,尤其是電網(wǎng)的通信以及遠(yuǎn)程操作。實(shí)現(xiàn)了高度的自動(dòng)化控制之后,電網(wǎng)的通信與遠(yuǎn)程操作都依賴于系統(tǒng)的信息傳遞網(wǎng)絡(luò)。但是,一旦有不法分子利用黑客技術(shù)進(jìn)行破壞,很有可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)癱瘓等重大危害的產(chǎn)生。尤其是近兩年,國(guó)內(nèi)恐怖勢(shì)力有猖獗作案的動(dòng)向,電力變電系統(tǒng)也必須對(duì)此加以防范。
1.3業(yè)務(wù)信息管理混亂自動(dòng)化的電力變電運(yùn)行中,各種業(yè)務(wù)以及事故信息需要進(jìn)行有條理的歸類、分析、存儲(chǔ)等管理。但是,當(dāng)前的電力企業(yè),剛剛過(guò)渡向無(wú)人值班運(yùn)行模式,很多時(shí)候?qū)τ谝恍┐我臉I(yè)務(wù)信息的管理做的不夠到位,顯得有些混亂。尤其是在業(yè)務(wù)信息的追溯性管理以及信息分析方面的管理工作,還有待于改善。
2信息管理技術(shù)在自動(dòng)化電力變電系統(tǒng)中的應(yīng)用
2.1病毒防護(hù)技術(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)很容易感染各種各樣的計(jì)算機(jī)病毒,其本質(zhì)是一種不斷進(jìn)行自我復(fù)制,并且占據(jù)破壞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一種程序。針對(duì)電力變電系統(tǒng)的監(jiān)控中心與調(diào)度中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)專門(mén)設(shè)置病毒防護(hù)。全面地預(yù)防計(jì)算機(jī)病毒對(duì)系統(tǒng)的破壞,可以有效保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)存儲(chǔ)的信息并且保證自動(dòng)化體系各系統(tǒng)之間的信息傳遞的暢通。
2.2防火墻技術(shù)當(dāng)前,電力變電運(yùn)行中,有很多操作采用的遠(yuǎn)程控制技術(shù)。針對(duì)遠(yuǎn)程控制技術(shù)而特別設(shè)置防火墻。將能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程操控一級(jí)設(shè)備和部分二級(jí)設(shè)備與非信任的外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隔離。執(zhí)行強(qiáng)制性的網(wǎng)絡(luò)信息安全檢查,只有正常的指令信息,才能夠豁免從而操控遠(yuǎn)程設(shè)備。
2.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份技術(shù)電力變電實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行之后,大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過(guò)信息網(wǎng)絡(luò)直接傳遞到電力企業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)之中。通過(guò)建立電力企業(yè)數(shù)據(jù)信息備份中心,運(yùn)用數(shù)據(jù)回復(fù)技術(shù)與加密的存儲(chǔ)技術(shù)。對(duì)電力企業(yè)重要的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序進(jìn)行備份。以保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者遭到破壞時(shí),能夠及時(shí)快速地將系統(tǒng)恢復(fù)并且保存數(shù)據(jù),確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
2.4設(shè)備安全監(jiān)控聯(lián)動(dòng)技術(shù)將遠(yuǎn)程變電設(shè)備的監(jiān)控與應(yīng)對(duì)操作進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。比如對(duì)變電設(shè)備的溫度進(jìn)行監(jiān)控,其溫度傳感器的信號(hào)不僅會(huì)傳遞到監(jiān)控中心,還能夠直接傳遞到應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)中,設(shè)置相應(yīng)的安全信息的應(yīng)對(duì)程序,超過(guò)安全閥值,即直接自動(dòng)聯(lián)動(dòng)操作,這樣即使遠(yuǎn)程操作遭到破壞,也能夠在危急的情況下進(jìn)行自動(dòng)的簡(jiǎn)單操作。
3結(jié)束語(yǔ)
1.1危險(xiǎn)因素
電力工程變電運(yùn)行需要提前預(yù)防各種不利因素,只有把各種因素都考慮好,處理周到,才能有效避免出現(xiàn)供電風(fēng)險(xiǎn)??梢哉f(shuō),不論何種變電系統(tǒng),均存在一定的安全隱患,變電系統(tǒng)由于用途不同,設(shè)備的型號(hào)、功能均有不同,不同設(shè)備有不同的作用,在各種設(shè)備運(yùn)行時(shí),就需要有效協(xié)調(diào)好各個(gè)設(shè)備的功能,使各類設(shè)備統(tǒng)一協(xié)調(diào),能夠發(fā)揮最大的供電能力,在日常維護(hù)檢查中,就需要仔細(xì)查看與核對(duì),全面了解變電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行方式,及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患,解決問(wèn)題,特別是對(duì)發(fā)現(xiàn)的危險(xiǎn)因素一定要降到最低。如果不能良好的維護(hù),則會(huì)使危險(xiǎn)因素不斷增多,使設(shè)備不能工作,最終導(dǎo)致電力工程變電設(shè)備處在癱瘓狀態(tài),影響電力工程變電運(yùn)行效率、人們正常生活。
1.2互感器異常
電力工程中變電運(yùn)行中,也會(huì)常常出現(xiàn)互感器問(wèn)題,這種異常也是較為常見(jiàn)的問(wèn)題之一??梢哉f(shuō),在各種變電系統(tǒng)中的互感器是保證正常供電的重要設(shè)備,其作用明顯,互感器出現(xiàn)問(wèn)題主要就是在停電的時(shí)候,變電系統(tǒng)突然停止運(yùn)行,而電壓保險(xiǎn)還一直在連接,沒(méi)有熔斷形成導(dǎo)電體,電壓互動(dòng)器就會(huì)出現(xiàn)故障,并且無(wú)法查找和排除,這時(shí)互感器就出現(xiàn)了被損壞的情況。也就是說(shuō),在電力壓力突然增加時(shí),使線路負(fù)荷瞬間加強(qiáng)、溫度不斷提升、電源也不能有效連接,導(dǎo)致互感器不能正常發(fā)揮作用,存在異常問(wèn)題,當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),我們是能夠發(fā)現(xiàn)的,因?yàn)檫@時(shí)的電流互感器一般是聲音提示的。通常容易出現(xiàn)的問(wèn)題是:鐵心螺絲夾較松,出現(xiàn)不緊的情況,硅鋼片就會(huì)出現(xiàn)松動(dòng),鐵心里交變磁通就有了改變;如果發(fā)現(xiàn)電流表指示突然下降,并且歸零時(shí),就會(huì)出現(xiàn)有功、無(wú)功表指示發(fā)生降低,有輕微擺動(dòng)的現(xiàn)象;電度表出現(xiàn)慢動(dòng)或者不工作;發(fā)現(xiàn)在運(yùn)行中電流互感器有響動(dòng)、發(fā)熱、煙幕等,則要馬上停止運(yùn)行,仔細(xì)查看是否是互感器異常。
1.3變壓器異常
變壓器是電力系統(tǒng)中重要的組成部分,這部分在操作不當(dāng)時(shí),也極容易出現(xiàn)異常情況??梢哉f(shuō),變壓器直接影響著整體供電系統(tǒng)運(yùn)行效率,一般情況下,變電器出現(xiàn)的異常情況較復(fù)雜,表現(xiàn)在零件破損、零件老化等,這時(shí)就導(dǎo)致了變壓器磁芯無(wú)法正常工作,運(yùn)轉(zhuǎn)不靈,機(jī)體出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng),發(fā)出刺耳的嗡嗡聲,如果出現(xiàn)這種情況,我們第一反應(yīng)就應(yīng)該是變壓器出現(xiàn)了異常,不能正常運(yùn)行,及時(shí)查找原因,解決問(wèn)題,保證供電安全與效率。如遇陰雨天,也會(huì)使變壓器出現(xiàn)問(wèn)題,有些局部放電還會(huì)產(chǎn)生火災(zāi),變電器的工作環(huán)境惡劣,長(zhǎng)期放置在室外,敏感的防爆管如果突然破裂,大量的油料則會(huì)噴出,如遇雷電明火,就會(huì)產(chǎn)生劇烈燃燒,火災(zāi)事故就會(huì)不可避免。
1.4溫度變化
溫度也是影響變電的主要因素之一,只有恒定或者變化不大的溫度,才能保證設(shè)備正常運(yùn)行,也就是說(shuō),在變電運(yùn)行中,要保證溫度在規(guī)定范圍內(nèi)浮動(dòng),保持溫度恒定,是保證變電安全的前提。如果出現(xiàn)變壓器高溫,那么就會(huì)出現(xiàn)散熱不均的情況,風(fēng)扇就不能發(fā)揮作用,冷卻器無(wú)法啟動(dòng),使油循環(huán)流動(dòng)性減弱,造成設(shè)備溫度越來(lái)越高。如果變壓器溫度超過(guò)最底線,達(dá)不到溫度標(biāo)準(zhǔn)要求,也會(huì)從側(cè)面降低設(shè)備運(yùn)行功能效率,使設(shè)備無(wú)法正常工作。所以,忽高忽低的溫度變化,均不適合設(shè)備運(yùn)行,溫度高導(dǎo)致的機(jī)器老化、損壞情況,嚴(yán)重影響了電力工程事業(yè)的發(fā)展。
1.5油位異常
電力工程中變電運(yùn)行的油位也極容易出現(xiàn)問(wèn)題,異常往往會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)損壞,會(huì)引起內(nèi)部出現(xiàn)放電的情況,同時(shí)也會(huì)燒毀相關(guān)的線圈和重要鐵芯部位,使變電器運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題。如果油位突然出現(xiàn)上升的情況,就容易出現(xiàn)變電器運(yùn)轉(zhuǎn)速度加快,呈現(xiàn)強(qiáng)烈摩擦,使變電器外部不斷放電,這種情況就會(huì)出現(xiàn)火災(zāi)事故。如果出現(xiàn)油位下降的情況,變電器工作異常,呈現(xiàn)運(yùn)行不斷放緩的狀態(tài),導(dǎo)致瓦斯保護(hù)出現(xiàn)誤操作,出現(xiàn)誤動(dòng)的問(wèn)題,當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺油較多的時(shí)候,就會(huì)出現(xiàn)變電器內(nèi)部線圈暴露在外,就會(huì)出現(xiàn)絕緣損壞和擊穿故障。
2電力工程變電運(yùn)行技術(shù)措施
2.1加強(qiáng)變電運(yùn)行中保護(hù)措施
電力工程變電運(yùn)行的時(shí)候,一定要做好各方面保護(hù)措施,特別是要對(duì)瓦斯和差動(dòng)行動(dòng)這兩方面進(jìn)行有效保護(hù)。瓦斯保護(hù)的側(cè)重是在變壓器上,一定要做好日常維護(hù)檢查,對(duì)早期發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,如變壓器異常、噴油、線路中斷混亂等問(wèn)題,一定要做好條件分析,找出處理辦法,解決出現(xiàn)的問(wèn)題。差動(dòng)保護(hù)行動(dòng)的重點(diǎn)需要放在油位、油色以及套管等各個(gè)零部件上,定期做好檢查與保養(yǎng)。
2.2加強(qiáng)變電驗(yàn)電
變電驗(yàn)電是一個(gè)重要工作內(nèi)容,只有不斷提高驗(yàn)電工作,才能從本質(zhì)上有效預(yù)防變電系統(tǒng)出現(xiàn)不必要的漏電和放電現(xiàn)象,避免出現(xiàn)較大的責(zé)任事故。特別是當(dāng)我們?cè)趯?duì)變電設(shè)備安裝地線時(shí),一定要全面驗(yàn)電,把不安全因素降到最低,減少帶電地線和外界接觸。操作人員的自身防護(hù)也能有效避免事故,一定要在操作時(shí)戴絕緣手套,提高工作責(zé)任心,加強(qiáng)技術(shù)能力、業(yè)務(wù)水平,不斷發(fā)現(xiàn)并減少變電運(yùn)行中出現(xiàn)的各種不安全隱患,把隱患降到最低限度,確保人身安全和機(jī)器運(yùn)行。
2.3使用避雷針用
避雷針在各類電力工程變電運(yùn)行中是重要的內(nèi)容之一,通過(guò)避雷針把變電所有的雷電流分散到地面不同的方向上,要計(jì)算好位置,科學(xué)設(shè)置避雷針。只有這樣,才能發(fā)揮避雷針功能,可以說(shuō),通過(guò)對(duì)避雷針的安裝,能夠從外部環(huán)境上防止雷電對(duì)電力設(shè)施造成的直接破壞,疏導(dǎo)電壓、減少電流聚集,在關(guān)鍵時(shí)刻及時(shí)把電源斷開(kāi),形成保護(hù)能力。
3結(jié)束語(yǔ)
1.1實(shí)現(xiàn)依據(jù)
1.1.1通過(guò)技術(shù)手段消除電池劣化因素的不良影響
蓄電池一旦投入使用,其性能下降是必然的,這是由電池設(shè)計(jì)壽命所決定。而蓄電池在使用過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)放電、充電不足、頻繁放電等因素,都會(huì)使電池加速劣化,導(dǎo)致電池實(shí)際壽命往往達(dá)不到設(shè)計(jì)壽命。蓄電池的設(shè)計(jì)壽命不可改變,唯一可改變的就是上述外在因素對(duì)蓄電池壽命的影響。有兩種思路可解決該問(wèn)題:第一種:加強(qiáng)蓄電池維護(hù)力度,避免上述各種導(dǎo)致電池劣化因素的發(fā)生,從根源上予以杜絕。第二種:通過(guò)一定的技術(shù)手段,將上述因素造成的蓄電池劣化予以消除。由于影響蓄電池劣化的因素很多,要想從根源上完全杜絕難度極大,不僅需要投入大量的人力、物力、財(cái)力,并且對(duì)維護(hù)人員的專業(yè)性要求較高;且蓄電池本身作為備電系統(tǒng),往往需要犧牲自身性能來(lái)確保站點(diǎn)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行,因此過(guò)放電、頻繁放電等現(xiàn)象想要完全避免也不現(xiàn)實(shí)。只有第二種方法才具有現(xiàn)實(shí)意義。基于三階段在線除硫養(yǎng)護(hù)技術(shù)的電力蓄電池智能在線維護(hù)系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱“系統(tǒng)”),正是通過(guò)先進(jìn)的蓄電池在線養(yǎng)護(hù)技術(shù),來(lái)消除上述外在因素對(duì)蓄電池的影響,達(dá)到蓄電池在線養(yǎng)護(hù)的目的。
1.1.2掌握電池動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì),準(zhǔn)確甄別電池性能
對(duì)于新電池而言,理想情況下對(duì)每一節(jié)蓄電池配備一個(gè)充電電源進(jìn)行分別管理,定可保證各節(jié)電池處于優(yōu)良的管控環(huán)境下,劣化速度也將顯著降低。但目前在網(wǎng)電池由于已出現(xiàn)一定程度的劣化,單獨(dú)的充電是無(wú)法消除電池劣化的。因此系統(tǒng)采用的脈沖除硫+均衡充電+檢測(cè)保護(hù)的組合養(yǎng)護(hù)方式,首先消除現(xiàn)有電池劣化,再通過(guò)均衡充電對(duì)每節(jié)電池進(jìn)行精細(xì)化充電管理,必然會(huì)保證電池性能逐漸恢復(fù)至最佳狀態(tài)。此外,通過(guò)三階段在線養(yǎng)護(hù)技術(shù),可以使電池出現(xiàn)微小的動(dòng)態(tài)變化,系統(tǒng)通過(guò)捕捉電池動(dòng)態(tài)變化的數(shù)據(jù),在一段時(shí)間后,即可掌握電池均勻性的變化趨勢(shì),從而對(duì)蓄電池的性能進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。
1.2關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)
1.2.1蓄電池統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)化管理
系統(tǒng)通過(guò)不同型號(hào)的蓄電池在線養(yǎng)護(hù)儀的使用以及該設(shè)備的級(jí)聯(lián)功能實(shí)現(xiàn)了硬件的兼容,滿足了不同種類蓄電池的數(shù)據(jù)采集和傳輸;通過(guò)蓄電池在線維護(hù)網(wǎng)管平臺(tái)軟件的自識(shí)別技術(shù),可將各站點(diǎn)設(shè)備上傳的不同類型蓄電池實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行2V/12V蓄電池自動(dòng)識(shí)別和蓄電池單體電池節(jié)數(shù)的自動(dòng)識(shí)別。通過(guò)上述技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)了利用統(tǒng)一的網(wǎng)管平臺(tái),對(duì)轄區(qū)內(nèi)站點(diǎn)進(jìn)行集中網(wǎng)絡(luò)化管理。
1.2.2三階段蓄電池在線養(yǎng)護(hù)技術(shù)
針對(duì)劣化蓄電池,系統(tǒng)采用的脈沖除硫、均衡充電、檢測(cè)保護(hù)的三階段在線除硫養(yǎng)護(hù)技術(shù),這三個(gè)過(guò)程分時(shí)循環(huán)進(jìn)行,三個(gè)過(guò)程的具體工作方式和作用如下:脈沖除硫:對(duì)單節(jié)電池分別施加除硫脈沖,恢復(fù)電池的基本特性。系統(tǒng)采用的脈沖除硫技術(shù),是針對(duì)已硫化蓄電池中硫酸鉛結(jié)晶顆粒大小不同,其諧振點(diǎn)也不同的特點(diǎn),將動(dòng)態(tài)功率修復(fù)脈沖施加于電池兩端,利用除硫脈沖中豐富的諧波分量與硫酸鉛晶體發(fā)生共振的原理,使粗大的硫酸鉛晶體逐漸“擊碎”、“溶解”,使之成為小顆粒硫酸鉛,而小顆粒的硫酸鉛晶體,可隨著充電的進(jìn)行,被分解為鉛離子和硫酸根離子參與反應(yīng),最終變成鉛及二氧化鉛回到極板上,使硫酸鉛結(jié)晶從極板上還原。均衡充電:均衡充電,對(duì)各節(jié)電池分別均衡充電,每節(jié)電池電壓不同,對(duì)電池充電電流也就不同,均衡性差的電池組,電流差異越大。檢測(cè)保護(hù):檢測(cè)電壓,檢測(cè)到單節(jié)電壓達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)浮充電壓時(shí)自動(dòng)終止循環(huán)進(jìn)程。從以上工作機(jī)制來(lái)看,脈沖除硫?qū)σ呀?jīng)硫化的電池恢復(fù)其特性;均衡充電減小電池組各單體電池的差異性,有效阻止再次硫化的可能;檢測(cè)保護(hù)使電池始終處于安全狀態(tài),避免過(guò)充的同時(shí)當(dāng)再次出現(xiàn)差異時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)工作。這種組合養(yǎng)護(hù)方式可有效防止電池快速劣化,高效提升電池容量。
2系統(tǒng)構(gòu)成和功能實(shí)現(xiàn)
2.1系統(tǒng)整體構(gòu)成
系統(tǒng)由蓄電池在線養(yǎng)護(hù)儀、服務(wù)器、短信發(fā)送模塊、蓄電池在線維護(hù)系統(tǒng)網(wǎng)管平臺(tái)、短信告警平臺(tái)幾大部分組成。其中蓄電池養(yǎng)護(hù)儀安裝于蓄電池所在站點(diǎn),主要起到以下作用:A、采集蓄電池運(yùn)行各項(xiàng)參數(shù)。B、負(fù)責(zé)與服務(wù)器端進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。C、通過(guò)設(shè)備與蓄電池端的連接線向蓄電池輸出除硫脈沖和充電電壓。服務(wù)器安裝于電力核心監(jiān)控機(jī)房,蓄電池養(yǎng)護(hù)儀內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊與服務(wù)器建立數(shù)據(jù)連接,一方面將實(shí)時(shí)采集到的電池參數(shù)發(fā)送至服務(wù)器端,另一方面負(fù)責(zé)接收服務(wù)器端傳送的各項(xiàng)查詢和控制指令,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸?!靶铍姵卦诰€維護(hù)系統(tǒng)網(wǎng)管平臺(tái)”和“短信告警平臺(tái)”安裝于服務(wù)器內(nèi)。其中“蓄電池在線維護(hù)系統(tǒng)網(wǎng)管平臺(tái)”負(fù)責(zé)各站點(diǎn)上傳數(shù)據(jù)的收集和WEB界面顯示、數(shù)據(jù)后臺(tái)分析計(jì)算和存儲(chǔ)等,通過(guò)該平臺(tái)對(duì)上傳數(shù)據(jù)的分析處理,即可實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)蓄電池各項(xiàng)參數(shù)的實(shí)時(shí)查看、站點(diǎn)隱患智能分析和維護(hù)指導(dǎo)、電池均勻性變化分析等功能。短信發(fā)送模塊連接在服務(wù)器USB接口上,一旦站點(diǎn)出現(xiàn)停電或蓄電池其他異常狀況后,“短信告警平臺(tái)”立即生成告警短信,并通過(guò)短信發(fā)送模塊,第一時(shí)間將告警信息發(fā)送給相關(guān)維護(hù)人員,通知維護(hù)人員及時(shí)排障。維護(hù)人員只需通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽的方式即可隨時(shí)查看各站點(diǎn)蓄電池實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);而一旦站點(diǎn)蓄電池出現(xiàn)異常,維護(hù)人員只需查看收到的短信內(nèi)容,即可第一時(shí)間掌握告警信息。
2.2各功能實(shí)現(xiàn)方法
2.2.1在線養(yǎng)護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)
以2V/24節(jié)蓄電池組為例,蓄電池養(yǎng)護(hù)儀上的輸出接口為25位端子,輸出線分別接入各節(jié)單體電池的正負(fù)極柱,設(shè)備工作機(jī)制采用脈沖除硫均衡養(yǎng)護(hù)檢測(cè)保護(hù)三階段分時(shí)循環(huán)進(jìn)行。
2.2.2各項(xiàng)電池?cái)?shù)據(jù)采集功能的實(shí)現(xiàn)
蓄電池單體電池電壓和總電壓的采集:蓄電池輸出接口不僅完成對(duì)各節(jié)單體電池在線養(yǎng)護(hù)的功能,還通過(guò)該接口采集各節(jié)單體電池電壓和總電壓。蓄電池溫度采集:設(shè)備內(nèi)部?jī)?nèi)置溫度傳感器,溫度傳感器采集探頭置于電池附近,即可采集到電池所處環(huán)境溫度。蓄電池供電狀態(tài)信息采集:通過(guò)電池電壓的變化和電池電流變化綜合判斷站點(diǎn)是否處于停電狀態(tài),站點(diǎn)停電標(biāo)志包含在上傳數(shù)據(jù)內(nèi)。
2.2.3設(shè)備級(jí)聯(lián)功能的實(shí)現(xiàn)
單臺(tái)蓄電池養(yǎng)護(hù)儀最多只能管控24節(jié)電池,如果單組蓄電池的單體電池節(jié)數(shù)超過(guò)24節(jié),就要通過(guò)設(shè)備級(jí)聯(lián)接口進(jìn)行擴(kuò)展。舉例說(shuō)明,如果站點(diǎn)蓄電池為12V/36節(jié)單組,則兩臺(tái)設(shè)備級(jí)聯(lián)后,1#設(shè)備作為主設(shè)備管控前24節(jié)電池,2#設(shè)備作為從設(shè)備管控其余12節(jié)電池,所有采集信息均通過(guò)級(jí)聯(lián)接口匯總至1#設(shè)備,通過(guò)RJ45接口發(fā)送至服務(wù)器端。
2.2.4數(shù)據(jù)傳輸功能的實(shí)現(xiàn)
數(shù)據(jù)傳輸功能通過(guò)設(shè)備上的RJ45網(wǎng)絡(luò)接口實(shí)現(xiàn),如果站點(diǎn)蓄電池組數(shù)量超過(guò)1組,可通過(guò)交換機(jī)進(jìn)行接口擴(kuò)展。
2.3系統(tǒng)軟件描述
服務(wù)器端軟件包括Linux操作系統(tǒng)、在線維護(hù)系統(tǒng)采集軟件、Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)、蓄電池在線維護(hù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、短信告警平臺(tái)。(1)Linux操作系統(tǒng)采用Linux5.8版本,是服務(wù)器端各應(yīng)用軟件正常運(yùn)行的基礎(chǔ),具有系統(tǒng)安全性高、網(wǎng)絡(luò)功能豐富、可移植性好等特點(diǎn)。(2)在線維護(hù)系統(tǒng)采集軟件負(fù)責(zé)接收各站點(diǎn)數(shù)據(jù)的上傳和服務(wù)器端相關(guān)指令的下發(fā)。(3)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)采用Oracle10.2g版本,對(duì)各站點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。(4)蓄電池在線維護(hù)系統(tǒng)網(wǎng)管平臺(tái)蓄電池在線維護(hù)系統(tǒng)網(wǎng)管平臺(tái)采用java語(yǔ)言,布署平臺(tái)采用tomcat6.0,使用Struts2框架進(jìn)行開(kāi)發(fā),使頁(yè)面和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分離,具有跨平臺(tái)性和可移植性。蓄電池在線維護(hù)系統(tǒng)網(wǎng)管平臺(tái)主要功能為各站點(diǎn)上傳數(shù)據(jù)顯示、曲線分析、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等。維護(hù)人員只需訪問(wèn)該網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),即可查看各站點(diǎn)蓄電池實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況。(5)短信告警平臺(tái)短信告警平臺(tái)負(fù)責(zé)站點(diǎn)蓄電池出現(xiàn)各種不同告警情況時(shí)的短信。該平臺(tái)具有良好的交互性,維護(hù)人員可通過(guò)WEB界面對(duì)短信發(fā)送內(nèi)容和短信發(fā)送對(duì)象進(jìn)行二次編程,即一旦某站點(diǎn)出現(xiàn)某項(xiàng)告警,可根據(jù)之前系統(tǒng)管理員設(shè)定,依據(jù)告警級(jí)別和站點(diǎn)所處轄區(qū)決定短信發(fā)送的對(duì)象范圍、發(fā)送頻率等參數(shù)。
3結(jié)語(yǔ)
1.1電力工程輸電線路設(shè)計(jì)問(wèn)題設(shè)計(jì)是電力工程輸電線路施工的前提,很多電力工程輸電線路設(shè)計(jì)存在桿塔選型不合理,線路路徑重復(fù)或半徑過(guò)大,電力工程輸電線路桿塔地基強(qiáng)度不足,這會(huì)給電力工程輸電線路的建設(shè)帶來(lái)設(shè)計(jì)和建設(shè)的不足,容易造成對(duì)電力工程輸電線路的功能制約和安全隱患。
1.2電力工程輸電線路技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題電力工程輸電線路施工技術(shù)中沒(méi)有對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行全面技術(shù)驗(yàn)證,出現(xiàn)電力工程輸電線路設(shè)計(jì)問(wèn)題的積累,在施工中形成實(shí)際的問(wèn)題與隱患。電力工程輸電線路施工中沒(méi)有對(duì)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行強(qiáng)化,出現(xiàn)要求不嚴(yán)、標(biāo)準(zhǔn)降低,嚴(yán)重影響了電力工程輸電線路的性能。電力工程輸電線路施工技術(shù)中對(duì)地基、防雷等關(guān)鍵部分缺乏技術(shù)支持,影響電力工程輸電線路日后運(yùn)行的安全,給電力工程輸電線路帶來(lái)系統(tǒng)性和功能性的影響。
2電力工程輸電線路設(shè)計(jì)應(yīng)該注意的要點(diǎn)
2.1電力工程輸電線路桿塔設(shè)計(jì)電力工程輸電線路覆蓋面廣、路徑長(zhǎng)度大、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)多,因此要做好桿塔的設(shè)計(jì)與選型,繼而確保電力工程輸電線路傳輸安全與電力有效分配。桿塔項(xiàng)目成本平均占電力工程輸電線路建設(shè)費(fèi)用的40%,從質(zhì)量、技術(shù)和成本的角度都應(yīng)該做好桿塔的設(shè)計(jì)與選型。要在普通的地段采用架空型桿塔,這樣可以節(jié)約成本,并做到輸電線路安全。在電力工程輸電線路轉(zhuǎn)角和跨越部分應(yīng)該選擇角鋼鐵塔,這樣可以提高桿塔的穩(wěn)定性,而且還可以確保線路的強(qiáng)度與安全性。
2.2電力工程輸電線路路徑設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)電力工程輸電路徑要突出三個(gè)原則:一是經(jīng)濟(jì)性原則,要確保電力工程輸電線路路徑的經(jīng)濟(jì),在確保輸電質(zhì)量與安全的同時(shí)進(jìn)行控制路徑的成本。二是最優(yōu)化原則,要減少電力工程輸電線路路徑的長(zhǎng)度,這樣來(lái)避免迂回供電和供電線路過(guò)長(zhǎng)而引起的電力工程輸電線路故障。三是安全性原則,要在設(shè)計(jì)電力工程輸電線路路徑中注意安全,減少在危險(xiǎn)地段和不安全區(qū)域的穿行,避開(kāi)對(duì)周圍生產(chǎn)、生活和環(huán)境的影響,實(shí)現(xiàn)電力工程輸電線路的整體性安全。
2.3電力工程輸電線路桿塔地基設(shè)計(jì)應(yīng)該在結(jié)合電力工程輸電線路和整個(gè)電力工程建設(shè)的實(shí)際狀況基礎(chǔ)上進(jìn)行桿塔地基的設(shè)計(jì),只有科學(xué)地選擇桿塔,才能夠確保電力工程輸電線路地基施工如期、保質(zhì)地進(jìn)行,在節(jié)約整個(gè)電力工程成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)桿塔和線路的穩(wěn)定。
3加強(qiáng)電力工程輸電線路施工的技術(shù)應(yīng)用
3.1做好電力工程輸電線路圖紙的審核在對(duì)電力工程輸電線路設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行審核的過(guò)程中要抓住重點(diǎn),查看設(shè)計(jì)的內(nèi)容是否符合工程建設(shè)的要求,再審核設(shè)計(jì)方案、結(jié)構(gòu)選型是否能夠滿足電力工程的施工需要。在整個(gè)電力工程輸電線路的施工過(guò)程中,施工方案的組織和設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)性的作用,其能夠?qū)κ┕ぜ夹g(shù)的組織、準(zhǔn)備、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等進(jìn)行嚴(yán)密的計(jì)劃,并且能夠縮短施工周期、加快施工進(jìn)度、降低損耗、節(jié)約成本、從而提高了經(jīng)濟(jì)效益,達(dá)到了建設(shè)投資的效果。
3.2強(qiáng)化對(duì)輸電線路工程的技術(shù)管理對(duì)于技術(shù)的管理應(yīng)當(dāng)貫穿于整個(gè)電力輸電線路工程建設(shè)的始終。輸電線路的施工中,施工技術(shù)的具體操作方法要按照統(tǒng)一的規(guī)程、規(guī)范進(jìn)行衡量和要求,以保障整個(gè)輸電線路工程的質(zhì)量。因此,在施工過(guò)程中,施工人員必須要認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)的技術(shù)規(guī)定,熟練掌握操作技巧,嚴(yán)格進(jìn)行施工。
3.3做好電力工程輸電線路的防雷措施在輸電線路的故障中,雷擊跳閘所引起的安全事故所占的比重特別大,尤其是山區(qū)的輸電線路,經(jīng)常會(huì)因?yàn)槔讚舳l(fā)生跳閘故障。因此,要加強(qiáng)電力工程輸電線路的防雷工作,避免雷擊對(duì)電力工程輸電線路的損害。
4結(jié)語(yǔ)
1.電力計(jì)量技術(shù)在電力計(jì)量工作中的應(yīng)用成果
(1)電力計(jì)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)了安全與文明生產(chǎn)
隨著新的電力計(jì)量技術(shù)在電力系統(tǒng)中的推廣與使用,一體化的電力計(jì)量技術(shù)逐漸向應(yīng)用化、網(wǎng)絡(luò)化及智能化的方向發(fā)展,并深入到電力企業(yè)電力計(jì)量工作中,較大程度的減輕了電力計(jì)量管理人員的勞動(dòng)任務(wù)與工作壓力,有效避免了工作人員因操作失誤而出現(xiàn)的安全問(wèn)題,提高了電力系統(tǒng)的安全可靠性。
(2)電力計(jì)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)了信息化、智能化及自動(dòng)化在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制深化改革的背景下,我國(guó)電力企業(yè)為了提高電力計(jì)量的準(zhǔn)確性與可靠性,積極利用集信息化、智能化及自動(dòng)化的一體化電力計(jì)量技術(shù)。在電力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展的形勢(shì)下,數(shù)字化生產(chǎn)管理調(diào)度系統(tǒng)、數(shù)字信息化管理系統(tǒng)、供電系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)及數(shù)字計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等被積極的利用起來(lái)。通過(guò)這些系統(tǒng)設(shè)備的應(yīng)用,在很大程度上提升了電力企業(yè)的辦公子自動(dòng)化、供電銷售、設(shè)備安裝、生產(chǎn)調(diào)度、電力監(jiān)控及財(cái)務(wù)管理水平,使得電力企業(yè)的電力系統(tǒng)的運(yùn)行與管理更加高效和安全,為電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升提供了保障。
2.電力計(jì)量技術(shù)管理中存在的問(wèn)題
雖然當(dāng)前我國(guó)電力企業(yè)的電力計(jì)量水平有了較大程度的提升,但電力計(jì)量技術(shù)管理工作中仍存在一些問(wèn)題,不能適應(yīng)電力行業(yè)的發(fā)展要求。其問(wèn)題主要表現(xiàn)在:首先,在資源配置方面,有些電力計(jì)量設(shè)備不夠完善,設(shè)備老化與損壞的現(xiàn)象嚴(yán)重;另外,有些電力計(jì)量工作人員對(duì)新技術(shù)、新設(shè)備的適應(yīng)能力及專業(yè)技術(shù)有限,對(duì)電力計(jì)量設(shè)備裝置的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收及檢驗(yàn)管理工作不能落實(shí)。其次,在電力計(jì)量裝置的基礎(chǔ)性資料管理工作方面,部分電力企業(yè)還沒(méi)有做到全面和準(zhǔn)確的反映電力計(jì)量基礎(chǔ)信息,并且在相關(guān)報(bào)表中數(shù)據(jù)失真現(xiàn)象較為嚴(yán)重;同時(shí),部分電力計(jì)量工作人員在其工作中未充分發(fā)揮其職能,缺乏監(jiān)督管理人員的監(jiān)督與指導(dǎo)。最后,在電力企業(yè)電力計(jì)量裝置的新工藝推廣應(yīng)用方面,大部分電力企業(yè)對(duì)于設(shè)備創(chuàng)新的力度不足,電力計(jì)量新工藝與新技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用不夠。
二、提升電力計(jì)量技術(shù)應(yīng)用水平的對(duì)策
1.建立健全的電力計(jì)量管理體系
一個(gè)健全的電力計(jì)量管理體系是電力企業(yè)電力計(jì)量技術(shù)管理的保障,也是其提高電力計(jì)量技術(shù)應(yīng)用能力的重要措施。為此,電力企業(yè)應(yīng)該建立健全的電力計(jì)量管理體系,重點(diǎn)要建立專門(mén)的電力計(jì)量管理機(jī)構(gòu),并明確求管理崗位的職責(zé)。另外要鼓勵(lì)供電企業(yè)全員參與電力計(jì)量管理,強(qiáng)化全員責(zé)任意識(shí)相互監(jiān)督與協(xié)調(diào),以提高電力計(jì)量管理的效率。除此之外,電力企業(yè)還應(yīng)該建立健全的電力計(jì)量管理規(guī)章制度,針對(duì)電力計(jì)量設(shè)備的管理與維修、供電系統(tǒng)運(yùn)行以及電力計(jì)量質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化管理等工作而建立有針對(duì)性的管理制度。同時(shí),還要重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)監(jiān)督獎(jiǎng)懲制度的建立與完善,通過(guò)嚴(yán)格的電力計(jì)量監(jiān)督與積極的獎(jiǎng)勵(lì)制度,而調(diào)動(dòng)電力計(jì)量管理工作人員的積極性,促進(jìn)電力計(jì)量相關(guān)管理工作的制度化與規(guī)范化。
2.加強(qiáng)對(duì)電力計(jì)量設(shè)備的綜合管理
電力計(jì)量設(shè)備管理作為電力計(jì)量管理中的重要工作,對(duì)于確保電力計(jì)量設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行具有關(guān)鍵性的作用。電力企業(yè)在日常電力計(jì)量管理工作中,要重視和加強(qiáng)對(duì)電力計(jì)量設(shè)備的綜合管理。首先,需要在掌握電力計(jì)量設(shè)備技術(shù)及性能的基礎(chǔ)上建立完善的設(shè)備檔案,通過(guò)編制和審查電力計(jì)量設(shè)備的購(gòu)置更新及修配改造而對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行全面的監(jiān)督管理。在電力計(jì)量設(shè)備管理中,對(duì)于設(shè)備故障、設(shè)備傳感器及部件故障都應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行措施的改進(jìn),還要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備狀態(tài)識(shí)別、自診斷與自校正的功能研究,以促進(jìn)設(shè)備及部件的綜合性能的提升。除此之外,電力企業(yè)還應(yīng)該構(gòu)建完善的電力計(jì)量設(shè)備綜合管理的體系,合理調(diào)配管理人員,加強(qiáng)電力計(jì)量設(shè)備的定期檢查與監(jiān)督,促進(jìn)電力計(jì)量設(shè)備的安全運(yùn)行。
3.加強(qiáng)自主創(chuàng)新,積極利用新技術(shù)
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的更新?lián)Q代,電力計(jì)量技術(shù)也需要與時(shí)俱進(jìn),加強(qiáng)創(chuàng)新。電力企業(yè)要深入研究國(guó)外電力網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)及設(shè)備性能,學(xué)習(xí)和引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備。加大自我創(chuàng)新技術(shù)的研究,通過(guò)提高企業(yè)自身電力計(jì)量產(chǎn)品的功能與性能,而提升電力計(jì)量的智能化、自動(dòng)化水平。另外,電力企業(yè)要加大對(duì)核心元件的研究力度,重點(diǎn)加強(qiáng)研發(fā)繼電器等核心元件,加強(qiáng)電力計(jì)量設(shè)備的多功能研發(fā),在保證設(shè)備精準(zhǔn)性的同時(shí)提高設(shè)備的質(zhì)量。另外,要采取可靠性和開(kāi)放性較高的模塊進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),強(qiáng)化現(xiàn)代通訊手段的應(yīng)用,提高信息快速收集與整理的能力,促進(jìn)電力計(jì)量設(shè)備自動(dòng)化調(diào)整水平的提升。
4.加強(qiáng)崗位培訓(xùn),提升管理水平
電力計(jì)量技術(shù)的不斷發(fā)展必然要求電力企業(yè)相關(guān)管理人員掌握新技術(shù)的應(yīng)用,全面提高管理水平。因此,電力企業(yè)在電力計(jì)量技術(shù)的管理中,要加強(qiáng)對(duì)計(jì)量工作人員及研發(fā)人員的學(xué)習(xí)與崗位培訓(xùn),使其不斷學(xué)習(xí)新技術(shù),對(duì)電力產(chǎn)品設(shè)備加深了解,提升自身對(duì)新技術(shù)的使用技能。同時(shí),電力企業(yè)要鼓勵(lì)定力計(jì)量技術(shù)研發(fā)人員加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)與新產(chǎn)品的研發(fā),促進(jìn)電力產(chǎn)品設(shè)備的換代與升級(jí),進(jìn)而突破創(chuàng)新,提升電力企業(yè)的計(jì)量管理工作水平。
三、結(jié)語(yǔ)
1.1自動(dòng)抄表技術(shù)的多種功能
在具體的應(yīng)用過(guò)程中,自動(dòng)抄表技術(shù)的應(yīng)用可以發(fā)揮多種功能,實(shí)現(xiàn)了電力抄表的新變革。具體來(lái)講,第一,擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析功能。自動(dòng)抄表技術(shù)中擁有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),可以對(duì)大量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理,這些信息顯示了客戶用電的具體情況,電力營(yíng)銷管理人員可以依據(jù)這些信息合理調(diào)整營(yíng)銷策略,不斷提高電力營(yíng)銷管理水平。第二,實(shí)現(xiàn)了與電力營(yíng)銷中MIS的連接。在具體的應(yīng)用過(guò)程中,我們可以借助于一些中間形式實(shí)現(xiàn)與營(yíng)銷中MIS的連接,把用電客戶的電量數(shù)據(jù)傳送到MIS系統(tǒng)中,這樣在對(duì)客戶電費(fèi)進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候就有了依據(jù),降低了計(jì)算差錯(cuò)的幾率。第三,科學(xué)合理地設(shè)置相關(guān)參數(shù)。自動(dòng)抄表技術(shù)中還可以對(duì)電力系統(tǒng)中抄表的日期和次數(shù)等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,增加了抄表的靈活性。第四,運(yùn)程對(duì)停送電進(jìn)行操控。在自動(dòng)抄表技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中,我們借助于電力營(yíng)銷管理中的MIS系統(tǒng)對(duì)各種用電客戶進(jìn)行管理,比如,對(duì)一些欠費(fèi)用電客戶運(yùn)程進(jìn)行電費(fèi)催繳、斷電或者恢復(fù)供電等,大大提高了工作效率。
1.2自動(dòng)抄表技術(shù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題及改進(jìn)措施
近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)得到的大力推廣和應(yīng)用。但是,從目前狀況來(lái)看,自動(dòng)抄表技術(shù)應(yīng)用中還存在一些問(wèn)題,針對(duì)這些問(wèn)題,我們需要采取一些措施,從而促進(jìn)自動(dòng)抄表技術(shù)作用的發(fā)揮。
1.2.1設(shè)備和技術(shù)方面的問(wèn)題及改進(jìn)措施在現(xiàn)實(shí)中,自動(dòng)抄表技術(shù)在變電站、住宅小區(qū)以及一些用電大客戶中得到廣泛應(yīng)用。但是,他們所使用的設(shè)備和技術(shù)都不盡相同,并且缺乏一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái),不利于電力管理部門(mén)的管理和維護(hù)工作。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,電力企業(yè)要對(duì)各種資源進(jìn)行整合,構(gòu)建一個(gè)具有綜合功能的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng),并使它與電力營(yíng)銷管理系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接,這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同用戶的電量管理,使自動(dòng)抄表技術(shù)更好地為電力營(yíng)銷服務(wù)。
1.2.2采集終端方面的問(wèn)題及改進(jìn)措施在自動(dòng)抄表技術(shù)中,采集終端是其中一個(gè)重要組成部分。目前,在采集終端方面,我們主要使用的是全電子形式的電能表。在使用過(guò)程中,這種電能表有一定的溫度限制,雖然在我國(guó)大部分地區(qū)都能適用,但是,在北方的一些地區(qū),它還存在一定的局限性,如果強(qiáng)行使用,會(huì)由于工作環(huán)境不適應(yīng)而導(dǎo)致元件損壞,影響其正常工作。因此,我們可以使用機(jī)械電能表代替電子式的電能表或者實(shí)現(xiàn)兩者的有機(jī)結(jié)合,這樣不僅使用范圍更加廣泛,而且在精度方面也得到了很大的提高,并且電能表的維護(hù)也更加方便。
1.2.3通信方式方面的問(wèn)題及改進(jìn)措施正如上文所述,自動(dòng)抄表技術(shù)中的通信方式多種多樣,并且各有利弊,需要我們依據(jù)實(shí)際情況選用合適的通信方式。但是,從現(xiàn)實(shí)狀況來(lái)看,自動(dòng)抄表技術(shù)中的通信方式中存在使用混亂問(wèn)題,不僅工作效率低,而且增加了成本。比如,光纖傳輸通信方式在使用的過(guò)程中具有傳輸速率高、距離遠(yuǎn)以及抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)。同時(shí),它的成本費(fèi)用比較高。這種通信方式主要適用于電力系統(tǒng)中的變電站。但是,在應(yīng)用的過(guò)程中,它也被應(yīng)用在一些用電客戶中,造成了資源的浪費(fèi)。針對(duì)這些問(wèn)題,電力管理人員要從實(shí)際情況出發(fā),做好調(diào)查分析工作,從而選擇經(jīng)濟(jì)、安全、恰當(dāng)?shù)耐ㄐ欧绞健?/p>
2結(jié)束語(yǔ)