浅谈电力系统自动化的应用与发展

【摘 要】随着科技的迅速发展，我们知道电力自动化的应用日益广泛，它不仅推动着科技的进步与发展，促进着经济的迅速发展，更是方便着人们生活，提高可人们的生活水平。同时现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,本文对此进行了详细的阐述。

【关键词】电力系统自动化;应用;发展

那么电力系统自动化的定义究竟什么么呢，什么叫做电力系统自动化呢？电力系统自动化主要是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、经济、优质的电能。

由定义上可见电力系统自动化的发展与应用都离不开，安全安全、经济、优质等要求，在我们日常生活中电力系统自动化促进着经济的发展同时改变并提高着人们的生活质量，那么电力系统自动化都应用在那些方面呢，对我们的日常生活又有什么改变呢？

在我们的日常生活中，电力系统自动化应用有：火电：锅炉－汽轮机－发电机，水电：水库－水轮机－发电机等等应用。

那么究竟锅炉是如何利用电力系统自动化进行工作的呢，我们来详细介绍一下。以燃气锅炉为例。

(1)燃煤蒸汽锅炉工作原理

煤在锅炉炉膛燃烧，燃料的化学能转变为高温烟气的热能，通过传热，高温烟气的热能再转换为高温蒸汽的热能。

(2)主要部件

炉本体：炉膛、燃烧器、空气预热器、烟风道。

锅本体：省煤器、汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器、再热器等。

(3)主要辅机

给水设备：主要包括给水泵、给水操作台(主给水管路、给水旁路和电动调节门)等。

通风设备：主要包括送风机、引风机、风道和烟囱等。

输煤设备：主要包括卸煤机械和受卸装置、储煤场和煤场机械、给煤设备和皮带输送机、煤筛、电磁除铁器、碎煤机、木屑分离器、皮带称等。

除尘除渣设备：包括除尘器（常用的有电除尘器和袋式除尘器两种）；水力除渣的设备包括捞渣机、碎渣机、冲灰器、冲灰水泵、灰浆泵等。

锅炉附件：主要包括安全阀、水位计、吹灰器、热工仪表、自动控制装置及汽水管道上的阀门等。

由此可见电力系统自动化就在我们的身边并且影响着我们的生活，我们知道随着计技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展，也会推动电力系统控制向更高水平发展算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、速进入电力系统自动化领域，而信息。那么电力系统自动化在电力网络中有什么应用呢？

我们知道在现今时代，无论是富裕的发达国家，还是贫穷的发展中国家，谁都不能没有电。电气工业已成为一国现代化的重要指标。大型输电网络就像人体中的血管一样，将动力带至各个城市中的每个角落。保障电力供应是国家最重要的课题。电气工业只有不足二百年的历史，但紧随着电子技术的发展，现代文明对电力的依赖只会是有增无减。电力网络的英文全称是power network，是是电力系统中除发电设备和用电设备以外的部分。电力网络包括变电、输电、配电3个环节。它把分布在广阔地域内的发电厂和用电户连成一体，把集中生产的电能送到分散用电的千家万户。电力网络主要由电力线路、变电所和换流站(实现交流电和直流电相互变换的技术装置)组成。按功能可分为输电线路、区域电网、联络线和配电网络。联络线用于实现网络互联，可以合理调剂区域间的电能，提高供电可靠性和发电设备利用率，使电力系统运行的经济性、稳定性都得以改善。实现网络互联虽具有大的社会、经济效益，但它对电力系统的结构、控制措施、通信设施、运行调度等也提出了更高的要求。比如我们居民区的小区供电，正是应用了电力网络，利用了电力系统自动化才得以方便我们的生活。

那么什么是水轮发电机呢，究竟是如何应用电力系统自动化给我们的生活带来便捷呢？

水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转，工作过程中水流的压力不变，主要是动能的转换；反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用力而旋转，工作过程中水流的压力能和动能均有改变，但主要是压力能的转换。

冲击式水轮机按水流的流向可分为切击式(又称水斗式)和斜击式两类。斜击式水轮机的结构与水斗式水轮机基本相同，只是射流方向有一个倾角，只用于小型机组。

理论分析证明，当水斗节圆处的圆周速度约为射流速度的一半时，效率最高。这种水轮机在负荷发生变化时，转轮的进水速度方向不变，加之这类水轮机都用于高水头电站，水头变化相对较小，速度变化不大，因而效率受负荷变化的影响较小，效率曲线比较平缓，最高效率超过91％。

由此可见电力系统自动化无论是应用范围还是经济意义都是十分大的，那么为了其发展更加壮大顺利，我们来看下它的发展趋势。

(1)当今的电力系统自动化控制技术的总体化发展趋势

①在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。

②在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。

③在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。

④在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。

⑤在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。

(2)整个电力系统自动化的发展则趋向于:

①由开环监测向闭环控制发展。

②由高电压等级向低电压扩展。

③由单个元件向部分区域及全系统发展。

④由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。

⑤装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保演变。

⑥追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。

⑦由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展。

由此可见电力系统自动化不仅促进着科技的发展，推动着国民经济的进步，同时它的发展前景也十分乐观，在全民科技自动化的今天，其科学技术化的发展必然会带动科技的进步与经济的提升。

【参考文献】

［１］吴宝江,耿恒山,李志红,张华.基于PC的工业控制系统[J].工业控制计算机,2005,(08).

［２］姚刚，王钢.电力系统自动化设备的电磁兼容技术[J].天津大学电力系,控制系统,2011,(05).

［３］翁颖钧，朱仲英.地理信息系统技术在电力系统自动化中的应用[J].电力系统自动化,2003,(18).

［４］龚超.计算机视觉技术及其在电力系统自动化中的应用[J].电力系统自动化,2006,(03).

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