当前位置: 首页 精选范文 动画电影发展趋势范文

动画电影发展趋势精选(十四篇)

发布时间:2023-09-18 16:38:32

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇动画电影发展趋势,期待它们能激发您的灵感。

动画电影发展趋势

篇1

在传统的广播电视发展过程中,电影行业和动漫行业之间都存在着自身的特殊性,并且其艺术形式也有一定的区别。所以,在传达艺术价值和人文关怀的过程中,其各自不同的表现形式也导致动漫和电影事业之间存在差异。但是,现阶段,科学技术不断发展,人们将电影和动画相结合,这带动了动画电影的发展。可见,随着科学技术的进步,数字技术对于动画电影的发展表现出了非常巨大的作用,所以也逐渐开始被人们重视。

一、动画电影的艺术形态

(一)动画技术的升级和产业重组

在现阶段电影工体事业之中,随着我国虚拟技术的长远发展,其所得到的经济效益也在不断增加,这也导致这一技术得到了长久发展。与这项内容进行比较之后,传统的电影制作行业的各种缺点也逐渐突显出来,无法满足现阶段电影工体技术的需求。所以,在动漫电影的制作过程中,还需要注重其艺术的发展形态。所以,对于动画电影的后期发展情况也需要重点考虑。随着虚拟技术的快速升级,其动画电影的艺术形态也在根本上呈现出一定的变化,传统的动画电影需要导演和制片人还有灯光师、音响师的配合,但使用虚拟技术进行动画的制作,制片人只需要使用电脑就可以合理开展。动画电影在现阶段变得越来越火暴,其主要原因是迪士尼的动画大片在全球热播。并且,在科学技术快速发展的阶段,动画的领域中也出现了比较激烈的竞争,这也是动画电影艺术形态发展的重要机遇。

(二)动画电影的虚拟美学和主要类型

随着动画事业的不断发展,动画电影行业也日渐繁荣,很多传统的动画内容也逐渐出现,很多公司把传统的漫画和黏土动画改变成三维动画也是动画电影的艺术发展形态。同时,在数字技术不断发展和升级的过程中,也能在根本上改善美学的审美形态。随着动画电影的发展,三维动画的制作技术也成为一个动画能否成功的根本性内容。因此,动画的发展艺术形态也是核心的创作内容,并且其现有的框架之内,也构建出了最新的思维,产生了具有商业价值的动画电影艺术形态。

(三)动画电影导演创作和语言创新

动画电影中的造型,是创造这一动画的关键。在动画电影发展中,所使用的良好技术,也是动画电影未来的发展形态。因此,动画电影的发展也在根本上成为动画电影的艺术形态。想要促进动画电影的进步,还需要把这一艺术形态应用在动画电影的制作中。同时,在动画电影的制作中,其题材也在不断创新。只有把这些内容相结合,才能在根本上促进动画电影的发展,这也是动画电影艺术形态未来良好的发展途径。

二、动画电影的发展趋势

(一)动画电影的未来宣传和明星动漫角色的建立

迪士尼公司和皮克斯公司在1995年期间完成了第一步动画电影,指明了三维动画电影的最新发展方向。在这之后,三维动画电影也成为动画电影发展的主要内容,也是其创作的主流形式。随着时间的推移,我国也在2006年阶段推出了首部三维动画电影,但由于电影之中对于受众的年龄有一定的局限性,这也导致我国的三维动画发展出现资金赤字的现象。因此,还需要保证动漫电影在发展过程中能逐渐面向观众,使用良好的宣传手段,还有明星的角色,保证动画电影的进步。

(二)动画电影有趣的故事情节吸引全龄化观众

我国中央电视台在少儿频道播放《熊出没》之后,受到越来越多人的关注,其中幽默诙谐的内容,还有场景和人物角色的设定,使受众越来越喜欢这部动漫电影。经过一段时间的发展,这部电影已积累了越来越多的观众,这主要归功于动画电影故事情节和鲜明的个性。基于这一情况,很容易理解现阶段动画电影的发展趋势和发展情形。同时,《熊出没》制作方为了得到家长的认可,开设了父母审片大会,也就是在父母能够理解和喜欢的基础上把这一动画播放给幼儿,这也是动画电影能够快速发展的主要因素。

(三)动画电影中生动的人物角色

在《熊出没》这一动画电影中,对于光头强角色的设定,制片方花费了非常多的心思,并且为了了解到幼儿的行为习惯和特点,公司还请来了工作人员的孩子参加公司的活动,并且要求没有孩子的工作人员观察其表情和行为习惯,这样才在根本上创造出比较受到关注的光头强形象。同时很多其他角色也都在剧情上推动了动画电影故事情节的发展。

(四)对于歌舞艺术的叙述

在动画电影中,音乐和歌舞元素的使用已经被经常关注,其中迪士尼和蓝天工作室等大牌的电影作品中都开始使用歌舞艺术,以此促进动画电影的发展。实际上,这也是动画电影的一种主要艺术形式。并且,在叙事的过程中,使用很多比较美的元素。歌舞内容的使用能给人们比较紧张的感觉,同时也能传递动画电影中的欢快氛围。因此,使用三维立体动画能保证镜头不受到限制,给观众一种视觉上的盛宴。

(五)利用正能量感染观众

在动画电影中,还要融入责任感、正能量和亲情、友情等内容,并且加上有效的三维立体效果,这样在人物形象的塑造上才能取得成功,同时也给人一种真实的感觉。例如,动画电影中的光头强,其喜剧的感觉和滑稽的感觉,都能给人欢快的感觉,但同时又设置熊大、熊二这两个角色,采用种种措施反对光头强砍树,以此保证人们在接受到电影内容的过程中,保证其正能量也被观众所接受和喜爱。这也是现阶段动画电影中的正能量。

三、结语

篇2

[关键词] 动画电影;三维动画影片;动画制作

动画用最简单的解释就是会“动”的画面。它是利用人类眼睛的“视觉暂留”现象,使一幅幅静止的画面产生动态的影像,达到连续播放的效果。传统动画片是用画笔画出一张张不动的、但又是逐渐变化着的连续画面,经过摄影机、摄像机的逐格拍摄或电脑扫描后期加工制作形成连续放映的影片。让不动的画面在银幕上或荧屏里活动起来,这就是传统动画片。木偶动画片作为动画片的一个变种,制作流程和传统动画的后期制作方式基本一致,把玩具或木偶摆放在镜头前,每拍摄一格胶卷,就移动一下玩具和木偶,再继续拍摄下一格。剪纸动画片是用中国民间工艺剪纸的手法,把人物和景物剪好,再摆放到镜头前一格一格地拍摄,一下一下地移动,得到连贯的画面,形成动画片,这些都是传统动画片的分支。

随着计算机的飞速发展,目前在电脑动画制作领域中三维数字动画占有相当大的市场份额。三维动画制作包含了数字模型构建、动画生成、场景合成三大环节,而三维扫描、动作捕捉、虚拟现实等新技术,给这三大环节都带来了全新的技术突破。综合运用这些新技术,获得魔幻般的特技效果,彻底改变了动画制作的面貌。美国的MACROMEDIA公司于1998年6月推出了优秀网页动画设计软件Flash,它是一款交互式动画设计工具,用它可以将音乐、声效和连贯的画面集合在一起制作出高品质的动画影片。Flas的制作手段主要是依靠计算机软件,归属于电脑动画。

一、传统动画影片制作工序繁琐、制作复杂

传统动画经历 100 多年的发展,影响力越来越大,无论大人小孩等不同的人群,都是它的观众。它可以完成许多复杂的高难度的动画效果,几乎人们想象到的它都可以完成。对于电影从业者来说,不论拍什么故事片、纪录片、科教片都是用摄影机以每秒24格或者以上的速度把表示电影内容的被拍摄对象拍摄到胶卷上,然后再以每秒24格的速度播放,利用人们的视觉差,使人们看到银幕上活动的景物。而动画片的不同之处,是将连续的画面一格一格地进行绘画表现,并且在之后进行逐格拍摄,每拍摄一格之后,就把被拍摄对象移动一下,播放的方式则是一样的。它们的艺术造诣,全都表现在那一张一张地画出来的图纸上。

传统动画可以制作风格多样的美术作品,在塑造恢弘的画面及细腻的美术效果方面有着明显的优势。但是传统动画有难以克服的缺点,即便有一整套制作体系来保障传统动画片的制作,但从分工上说传统动画是比较复杂的。一部完整的传统动画片,无论是2分钟还是2小时,都要经过编剧、导演、设计(人物设计和背景设计)、设计稿、原画、动画、绘景、描线、上色、校对、拍摄、剪辑、作曲、拟音、对白配音、音乐录音、混合录音、洗印等十几道工序的分工合作、密切配合才可以顺利完成。观众们所熟悉的《大闹天宫》这样一部 120 分钟的动画片,需要画10万多张画面。我国的52集动画连续剧《西游记》绘制了100万余张原画、1万余张背景,共耗纸30余吨、耗时整整5年。在过去的很长一段时间,传统动画影片都是在如此繁重而复杂的绘制任务工序下,由大量的人员共同合作完成。随着科技的进步,目前的动画片已经简化了其中的一些程序,但是传统动画制作的复杂程度依然是繁琐的。

二、电脑三维动画影片耗资巨大、人才奇缺

三维动画技术是一项综合利用计算机图形图像学、数学、物理学、生理学、艺术和其他相关学科知识,用计算机生成连续的具有虚拟真实感画面的技术。随着计算机硬件技术以及计算机软件技术,尤其是图形图像技术的发展,三维动画技术在影视特技领域逐渐成为了一种崭新的、不可缺少的手段。随着计算机技术的不断进步,计算机三维动画已经在动画生产的设计和生产过程中得到普及。运用计算机图形技术制作动画的探索是从20世纪80年代初期开始的,当时三维动画的制作主要在一些大型的图形工作站上完成。在DOS操作系统下的PC机上,3D Studio长期处于领先地位;1994年微软推出Windows操作系统,并将工作站的三维动画制作软件Softimage移植到PC机上;1995年,Windows95上市,3DS出现了强大的升级版本3DSMAX1.0;1998年,三维动画制作软件MAYA的出现使三维动画又树立了一块崭新的里程碑;至今很多三维设计人应用MAYA软件,因为它可以提供完美的3D建模、动画、特效和高效的渲染功能。

在计算机动画制作过程中,三维动画特技可以说是电脑动画技术中的一大难题,因为这需要非常强大的软件和运算能力极强的硬件平台。当然,它所带来的视觉效果也是无可比拟的。例如,动画师用三维扫描技术对一个80岁的白发老太太进行扫描,形成一个数字化人物模型,然后将杰克逊的动作捕捉下来,用以驱动老人模型的运动,观众将会看到80岁老妪劲舞的场面,甚至还可以利用动画捕捉技术实现网上或电视中的虚拟主持人,等等。这些令人难以置信的视觉效果的幕后英雄是众多的三维动画制作软件和视频特技制作软件。好莱坞的电脑特技师们正是借助这些非凡的软件,把它们的想象发挥到极致,带给了我们无比的视觉享受:《侏罗纪公园》《怪物公司》《机器人总动员》这些影片中逼真的恐龙、亦真亦幻的未来城市和生动有趣的“机器人瓦力”让人沉浸在现代电影所营造的“真实”世界里。实际上,实现理想的三维动画特技需要非常强大的软件和能提供超强运算能力的硬件平台。所以这项工作可以说是在高科技电影中花费最大和最费时的,并且需要大量的专业高级技术人才。

三、动画影片新兴产物――Flas特征分析

Flash软件自1998年面市以来以其独特的2D网页多媒体技术及交互式的编程令浏览者耳目一新。1999年Flash4版本正式推出,其动画制作与脚本编程得到了较大的加强,在短短的一年时间里,Flas得到了迅猛的发展与普及。从制作方式来看Flash 动画有别于以前我们常用于网络的 GIF 动画,它采用的是矢量绘图技术,正是由于Flas为矢量图构成的,这样就大大地节省了影片文件的大小,在网络带宽局限的情况下,提升了网络传输的效率。和传统动画相比,Flas影片抛开了一张一张画图纸的制作方式,采用了制作动画时元件重复利用的方法,这样就简化了动画制作难度,大大降低了动画制作工作量。从以下几点分析Flas制作的特征。

1.Flas制作使用矢量图形和流式播放技术,与位图图形不同的是,矢量图形可以任意缩放尺寸而不影响图形的质量。流式播放技术使得动画可以边播放边下载,从而缓解了网页浏览者焦急等待的情绪。

2.通过使用关键帧或元件使得所生成的影片文件非常小,几KB字节的动画文件已经可以实现许多令人心动的动画效果。比如在进行角色动画制作时,动画角色的主要部分头部,一般只需画出各个角度形象一个,然后建立完整的元件库,这样就可以在不同场景镜头里反复使用这些原件库,最后动画影片变形的问题也得到了避免。在传统动画制作中由于一些原因:比如分工复杂、人员素质差异、对造型理解差异等,都可能导致各个镜头或各个片集中角色的造型不统一。

3.Flash可以把音乐、动画、声效、交互方式融合在一起,并且创作出了许多令人叹为观止的动画效果。Flash还可以支持MP3的音乐格式,这使得加入音乐的动画文件也能保持小巧的“身材”。 用在网页设计上不仅可以使网页更加生动,而且小巧玲珑下载迅速,使得动画影片可以在打开网页的很短时间里就得以播放。

4.Flas的制作相对比较简单,只需要掌握一些特定的软件就可以尝试,一个爱好者很容易就能成为一个制作者。用Flash制作动画会大幅度降低制作成本,减少人力,物力资源的消耗。同时,在制作时间上也会大大减少。半小时的节目,若用Flash技术制作,大约3~4个月就可杀青,若用其他技术通常需用10~14个月甚至更长时间。

5.Flas具有交互性优势,更好地满足了受众的需要。它可以让欣赏者的动作成为动画的一部分,通过点击、选择等动作决定动画的运行过程和结果。这一点是传统动画所无法比拟的。强大的动画编辑功能使得设计者可以随心所欲地设计出高品质的动画,通过MEL语言的编写可以实现交互性,使Flash具有更大的设计自由度。

当然,Flash无法孤军作战,它必须与其他的图像软件配合,才能发挥更大的作用,并且Flash 制作较为复杂的动画时感觉到很费力,特别是必须逐帧动画才能完成的动作,比如转面动作,毕竟用鼠标和绘图笔没有真正的纸笔好操作,这时传统方绘画制作更方便。往往在碰到需要逐帧渐变的复杂动作,造型又比较写实,传统方法中的拷贝台和纸笔就更能够方便地解决问题。另外在电脑中绘画不比用铅笔在纸上画画,它很难控制笔触的准确运行,如果是绘制写实、精细风格的画面,计算机的表现难度就更大,特别是绘制矢量背景时这个问题则更加突出。矢量图虽然有不少优点,比如可以无限放大而不失真,文件体积小等。可是同样存在致命的缺陷,它的过渡色很生硬单一,很难画出色彩丰富、自然的图像,为了回避这一弱点,必须采用其他软件或者手工绘制的位图来解决,这样又使文件体积增大,不能体现出 Flash 的原本优势。

我们不必把计算机动画和传统手绘动画分开来看,计算机动画与传统手绘动画并不存在本质区别,两者都是动画的一种表现形式。 Flash 是网络时代的产物,它与个人电脑很好的结合,以至于现在人们把 Flash单独从动画领域拉出来,专门定义为一种动画形式。实际上它还是动画,只不过是用计算机软件制作出来的动画。总之,动画影片正在趋向于规模化、标准化、网络化发展。现在动画制作和动画技术呈现出百家争鸣的形势,各有特色但相互兼容。所以在使用计算机制作动画时需将软件特征与传统动画创作完美结合,为中国动画事业开辟出一片崭新的天地。

[参考文献]

[1] 王东.动画中角色形象的夸张与变形[J].美术大观,2010(07).

[2] 苟晓琛.Flash中的动画语言研究[J].安阳工学院学报,2007(04).

篇3

【关键词】电气自动化 应用 发展 研究

电气自动化是电气工程和自动化的简要称呼,它是结合电子、电工、计算机工程等于一体的综合技术。电气自动化作为一种基础性技术,在我国国民经济和现代科技的进步中发挥着不可忽视的作用。电气自动化是建立在强弱电结合的基础之上,是自动化技术与计算机技术的完美结合。目前,我国工业生产自动化和电气化目标的实现主要是通过电气自动化来完成。在当下经济的建设中,我国很多领域已经开始广泛的运用电气自动化,电气自动化也在各类工业生产的进程中发挥着重要的作用。

1 电气自动化的应用与设计

在现代科技和经济的不断发展的背景下,电气工程领域在技术、研究内容、学科结构等方面都发生了前所未有的变化。一种“强电拖动,弱电控制”的新特征正在逐渐形成。随着先进的计算机技术、电子技术、信息技术、通信技术等不断的应用于电子自动化的过程中,电气自动化也逐渐产生了新的内涵。电气自动化在我国现代化和经济发展的进程中,发挥着举足轻重的作用,促进了我国传统工业发展向现代工业发展的步伐。电气自动化先进技术的应用可以有效的把信息技术管理技术转化为强有力的生产力,大大的促进了我国工业水平和工业生产效率的提高。总之,电气自动化越来越成为衡量一个国家工业发展水平的重要标准。

电气自动化的设计是一门内容丰富、涉及面广的学科,需要很多的学科来支撑。所以,在电气自动化的应用和设计过程中需要一些原则和思路,具体有以下几点:

1.1 设计电气自动化的原则

在设计电气自动化的过程中有很多原则须要严格地遵守,主要表现有几下几点:第一,对于生产机械以及工艺对电气控制方面的基本要求,应该在最大限度上给予满足;第二,在满足基本要求的前提下,应该在安全、经济、简单、可靠等几个方面,考虑对整体方案的设计和规划;第三,在设计电气自动化时,要充分的考虑机械与电气两者之间的关系。因为,现在很多的生产机械是通过机电结合控制的方式对生产进行控制的。因此,在设计电气自动化时应该充分协调两者关系后,才能考虑电气自动化在工艺技术方面、设计制造成本等方面的选择;第四,在选择电器元件时,应该从技术性和经济性等方面进行综合考虑;第五,设计电气自动化,应该严格地按照相关的安全、质量标准来实施,确保设计的产品做到可靠、安全、经济;第六,设计出来的电气自动化应该能在有限的生产技术条件下,实现生产和应用的最大化,并且在维护和使用的过程中避免出现不必要的麻烦。

1.2 设计思路

1.2.1 在集中监控方面的设计思路

运用集中监控的方式,为使用和维护电气自动化系统提供了很大的便利。在集中监控的模式下,需要在控制站的防护、设计技术等方面的投入要求比较低,实施起来比较容易。但是在集中监控设计思路下,存在着一个弊端,就是要在一个处理器上同时控制多个操作系统造成这一处理器面临着繁重的运行负担,直接对处理速度产生影响。因此,集中监控的设计思路不适合控制系统复杂或进行大型工业生产的电气自动化设计。

1.2.2 在远程监控方面的设计思路

在远程监控的设计模式下,可以节省安装费用、材料费用和电缆费用等费用,在安装成本和设计成本上的要求比较低。除此之外,这种模式还具有组态灵活性高、可靠性高等方面的优势。 但是,远程监控的电气自动化的设计模式也存在着明显的不足,就是相比较于电厂电气的通讯量而言,现场总线的通讯速度还存在着一定的差距。因此,远程监控的电气自动化的主要是利用与小型的监控系统上,而不符合电气自动化的设计需要。

1.2.3 现场总线监控方面的设计思路

现场总线监控是建立在现场总线太网等计算机网络技术应用的基础上,在变电站等综合自动化的系统中得到了广泛的使用,并且在使用和设计的过程中也积累了越来越多的经验和技术。因此,现场总线监控设计电气自动化的模式在在设计和操作上越来越成熟。这种模式不仅可以保持在模块上的自由、独立组合,以确保系统能够安全、可靠、有效的运行,而不会轻易出现系统瘫痪的现象。因此,运用现场总线监控来设计电气自动化的思路,是电气自动化以后发展的一个重要方向。

2 电气自动化的应用发展趋势

目前电气自动化在我国的应用越来越广泛,它不仅被广泛的应用到汽车、飞机等复杂的工业生产中,而且还被逐步运用到电器开关等小型的电子器件中。因此,电气自动化在我国经济发展中发挥的作用越来越重要。

2.1 向核心竞争力的方向发展

随着电气自动化在我国经济快速发展中发挥的重要作用,它也越来越成为企业提高核心竞争能力的手段。企业通过不断的研发和创新,增加在电气自动化方面的应用和投入,大大提高了在市场上的竞争力以及与发达国家的企业在电气自动化的应用方面的差距, 促使我国电气自动化的技术也向着规范化、规模化的方向不断进步和发展。

2.2 通过电气自动化推动电气智能化的发展

近年来,随着电气自动化的应用和设计不断的进步和发展,一些企业逐步在创新理念的基础上促进了电气自动化向智能化发展的趋势。因此,电气自动化未来发展的趋势是向着电气智能化的前景发展。

总而言之,电气自动化作为一种基础性技术,在我国国民经济和现代科技的进步中发挥着不可忽视的作用。电气自动化是建立在强弱电结合的基础之上,是自动化技术与计算机技术的完美结合。我国应该在先进科技的快速发展下,不断创新对电气自动化的应用和设计,推动电气自动化向着核心竞争力、电气智能化的发展趋势不断进步,最终促进我国经济的持续发展和国际竞争力的提高。

参考文献

[1]电气工程及其自动化专业实践教学改革探索[J].航空工业管理学院学报(社会科学版),2005(01).

[2]罗奕.电气工程专业教学的思考与实践[J].桂林电子工业学院学报,2005(04).

篇4

关键词:电气自动化;应用;趋势

中图分类号:TB文献标识码:A文章编号:1672-3198(2012)06-0158-02

1952 年电气自动化这个专业具有提高运行的经济性提高劳动生产率、从开始在我国出现并发展至今其还具有改善劳动条件和提高工作的可靠性巨大作用。目前我国全面地实现高科技化、工业化以及信息化的崭新时代。它将会给我们带来社会发展的稳定与进步和现代化生产效率的极大提高。因此,积极探讨与不断深入研究当前国家工业电气自动化的进一步发展和战略目标的长远规划有着十分深远的现实意义。

1 电气自动化的应用

1.1 在净化空调设备中的应用

对温度与湿度的控制:装设在通风管的回风湿度近似于洁净室的温湿度传感器所检测到的温度与湿度,用比例加积分运算控制把送到控制器与设定湿度进行比较将输出的电 JK信号来控制回风的湿度使其保持在 45%,为了使洁净室湿度以满足 GMP 要求将蒸汽电动调节阀的动作控制在65%。对温度的控制:装设在回风管的净化空调系统采用 DDC 控制其温度传感器所检测到的温度送往 DX-9100输出相应电压信号并与设定点相比较,控制回风温度保持在 12 ℃ ~ 26 ℃ 之间控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作,使洁净室温度符合GMP 要求。

1.2 在建筑行业中的应用

随着我国国民经济的飞速发展建筑势必要引入电气自动化的成分以及智能化建筑,特别是数字电子化科技发展智能化已经成为了当今建筑界的主流方向。为了资源的人力的节省并能达到设备的合理利用于是就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的通信自动化系统楼宇自动化系统、办公自动化系统、电子设备与布线系统、闭路电视系统、火灾报警及消防联动控制系统以及保安监控系统等及其相应的布线系统。

2 电气自动化的发展历程及影响因素

2.1 电气自动化的发展历程

电气自动化经历了从无到有电气自动化技术是随着智能控制、信息网络、电子技术、的飞速发展与电子和信息技术紧密结合在一起的一门电气工程应用技术学科直至发展到成熟的过程。

20世纪50年代,电机电力等产品的出现催生了电气自动化才有“自动化”一词的说法。而继电器和接触器设定来完成事先安排好的判断和逻辑功能其出现及应用使得机器可以按照人的意志实现的,促使了电气自动化的发展变革。

20世纪60年代,现代控制理论开始出现,伴随着微型计算机在各个行业中的不断的推广与在专业上的实际应用,生产的过程最优化的控制与管理也使自动化进入到了一个全新自动化阶段,电气专业的自动化技术飞速地发展也使之发生了质的变化这也是由于自动控制与信息处理结合的结果所致。

20世纪70年代,通讯的现代化技术、微电子的科学技术以及IT 电脑技术对象的发展使电气自动化系统变为规模庞大和十分复杂的电气系统,大量的难以解决的问题研究主要集中在现代控制理论范畴。围绕这一系列问题的研究就产生了大规模的系统控制和复杂系统智能控制的自动化理论、方法以及手段,同时也促进了这门技术的全面革新,高级自动化系统主要是由现代通信科学技术、微型计算机技术以及人工智能技术所结合的成果体现,同时也对电气自动化的进一步发展起到了积极的推动作用。

20世纪80年代以来,电气自动化技术的发展极其迅速日臻成熟已经成为高新技术产业的重要组成部分极大地促进了人工智能、交通、医学、航空航天、现代制造技术等技术的发展,这些技术被广泛应用于农业、工业、国防等领域在国民经济中显示出越来越重要的作用。

2.2 电气自动化发展的主要影响因素

(1)信息技术的决定性影响。信息技术是包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯技术,广泛的讲就是指人类开发和利用信息的一切手段这些技术手段主要目的是用来处理、传感、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合体。

现代信息技术又称为现代电子信息技术是建立在现代电子技术基础上的它是以通信、计算机自动控制等现代技术为主体将各个种类的信息进行获取、加工处理并进行利用。现代信息技术是实现信息的获取、处理、传输控制等功能的系统或设备的信息系统技术主要包括光电子、微电子以及分子电子等有关元器件制造的信息基础技术主要是用于社会经济生活各个领域的信息应用技术。

信息技术的发展在很大程度上取决于电气自动化中众多学科领域的持续技术创新信息技术对电气自动化的发展具有较大的支配性影响。反过来信息技术的进步又同时为电气自动化领域的技术创新提供了更加先进的工具基础。

(2)与物理科学的联系更加紧密20世纪的后半叶对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。固体电子学也主要是由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展,电气自动化与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气自动化的关键,并且将拓宽到微机电、生物系统、光子学系统。

(3)现代技术的迅速发展。现代技术的飞速进步和分析方法势必带动着依赖现代技术的电气自动化、设计方法的日新月异也将迅速发展起来。

3 我国电气自动化的未来展望

3.1 系统平台的开放化和信息化

开放化是实现管理、决策、设计、控制和制造一体化的关键也是计算机网络实现信息实时交换和共享的重要基础设施,与外界建立一个接口实现与外界网络的连接,它广泛的被应用在电力系统各元件和局部系统的监视、调节、管理控制上,是电力系统运动技术、信息管理、调度自动化等方面的技术核心。

信息化信息技术的电力设备设计、制造和运行中广泛应用的计算机优化与仿真技术在电气自动化的地位应更加突出。网络通信技术在电气工程中广泛使用以及人工智能分析的广泛应用都充分展现了信息技术在电气自动化中起到的重要作用。

3.2 系统结构通用化

企业的网络结构对于一个好的电气自动化控制系统来说能够保证企业内部的计算机监督、控制设备、财物系统之间的数据通讯快速准确安全。系统结构通用化是非常重要的企业管理者可通过内部网络对现场设备进行实时监督。

3.3 标准化的系统程序接口

标准化的程序接口在网络方面可以使用 TCP/IP 作为统一的通讯标准可以保证不同厂家之间的软硬件产品数据正常交换在与企业的管理系统、监控系统连接时至关重要的是基于硬件平台的自动化解决方案。使用Windows NT作为操作系统还解决了它们之间的通讯障碍能够使硬件可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。方便了电气自动化系统和办公系统的数据交换与共享基于Windows系统的标准和技术大大减少了工程时间和费用。

3.4 应用国际标准

为了使自动化系统成为开发系统实现不同厂家 IED 设备的信息共享和互操作性国际电工委员会制定了 IEC61850 国际标准。近年来为了与国际接轨自动化方面有了广泛应用特别是我国在 IED 电力的专业开发与应用方面。基于 IEC61850 标准的电气自动化综合系统的产品研发国内已经取得了不小的成绩这也是未来电气自动化系统的一个大的发展方向。

3.5 Ethernet 技术的兴起

未来的发展应该是结合工业生产过程电力系统对通讯的实时性要求的不断提高综合自动化系统的数据传输量也越来越多,以太网的特点就是传输数据量大和速度快满足了这一要求。在继承以太网技术的基础上产生新一代的 Ether-net现场总线技术是以Ethernet 加 TCP/IP 协议作为最基本的应用模式。目前,对于以太网、现场总线等计算机网络技术也极大的满足了智能化电气设备有较快发展的要求已经普遍应用于变电站综合自动化系统中。

3.6 电气自动化的创新

完善体制机制和政策环境,确立企业在技术创新中的主体地位,研发生产更好的电气自动化控制系统与产品加快实施国家重大科技专项,我国电气自动化生产企业应加快转变经济增长方式,不断提高自主创新能力并努力开创科学发展的新局面,坚持提高独立创新能力。

4 结语

我们要适应时代的进步,伴随着信息化的发展,电气自动化要不断总结经验和教训,吸收高新技术的营养,开创电气自动化发展新局面。

篇5

【关键词】电气自动化控制系统 应用 发展趋势

中图分类号:F406文献标识码: A 文章编号:

一、前言

在如今的社会生活中,对电子自动化控制系统应用的领域越来越广泛,其智能化水平得到很大程度的提高,能够为人们的生活带来很大的便利性。并保证控制仪器设备的精准性,并实现大量数据的成功传输,在整个过程中,可以借助一定技术水平的通讯设备。电气自动化控制系统的功能在生活中体现出越来越大的价值,其不断应用于现代制造、医学研究、交通领域、航天飞行等领域。而且随着科技水平的提高,电气自动化水平也得到很大程度的提高,不断加入更多新因素,能够保证系统的智能化,并传输大容量信息数据。因此,提高我国电气自动化领域的水平是至关重要的,其作用性是不能磨灭的。

二、电气自动化控制系统的综合功能简述

电气自动化控制系统中各部分的关联与影响结合当前常用单片机组的运作模式及电气自动化的控制特点,可以将发电机上某一变压器组同电源等电气控制全部纳入ESC监控模式下。它的综合功效是:形成发变组断路器220kV,500kV的出口,从而隔断开关控制和操作;控制发电组厂高变以及励磁变压器的保护程序;形成包括启励和灭磁操作以及切换增减磁控制方式的操作组成的发电机的重要励磁系统;同时变组断路器出口将自动形成开关自动化并允许手动操作的同期并网;高压6kV厂用电源的监视及操作、厂用电压快切装置状态的操作、监视及低压自投控制装置;因为电力自动控制系统在发变组的主保护及安全自动装置部分要求必须全部实现在DCS中,目前尚未得到发展.不过值得肯定到是,已经和DCS要扣实现连接,可以通过这一系统进行追忆事故的实现,这也属于通讯信息自动化装置。

三、电气自动化控制系统的应用

1、信息集成化

在运行电气自动化控制系统时,主要采用的信息技术如下:一是不断延伸管理层面的方向,保证企业中的管理部门能够及时存取企业中人力资源、财务核算等信息数据,在整个过程中,要使用指定的浏览器,并进行有效的监督,对生产过程中的动态画面进行有效控制。并对企业生产过程中的重要资料进行及时掌握。二是,通过横向比较信息技术在电气自动化设施与机器、系统中的应用情况,能够更清晰的认识电气自动化的应用技术,不断发展微电子处理器技术,并突出结构软件在通讯技术中的应用。

2、监控方式集中化

将集中监控技术应用于电气自动化控制系统的综合设计中,没有严格要求控制站的防护行为,只是进行简单的防护。主要是保证单一处理器中集中了系统的全部功能,并能够进行综合处理。但是在整个过程中,会表现出较为明显的缺点,需要投入监控设备进行一定程度的监控,这些监控行为的增加也在一定程度上增加了目标对象的数量,从而增加了主机的压力,提高了电缆的投资力度。但是如果电缆长度超过预定的的最佳距离时,会对干扰系统的可靠性有很大程度的影响。

3、同步运行远程及现场监控

远程监控系统在现场总线的通讯速度要求方面,没有较高的要求,这会大大减少系统在电缆以及安装费用的消耗。但是构建全场电气自动化控制系统,则是相反的做法,需要采用现场总线的监控方式。在发展以太网与现场总线式的网络科技时,对电气自动化控制系统的智能性有很大的提高,提高其基础性,并保证其功能的实现和发展。现场监控的通讯总线是采用数据双向传输的方式,保证智能设备与自动化控制系统的串行连接。在连接中央控制室的PC、PLC、监控软件、CPU等,需要采用这根串行电缆,而且在连接远程仪表、变频器、马达启动器设备的过程中,也需要这条串行电缆,可见其重要性。中央控制器采用这种方式,能够在很大程度上提高信息数据采集的效率和完整性。而且现场总线的方式是多样的,不同的目标会设置不同的总线形式,其设置形式能够体现该区域的功能,并保证远程监控的实现。这在很大程度上保证各功能装置功能的独立性,并降低了使用费用,提高了系统的可靠性。如果系统中的单一装置出现故障或是连接问题,由于其独立性,因此系统的整体运行情况是不会受到影响的。

四、电气自动化控制系统的发展趋势

IEC61131 自颁布以来已经逐渐成为一个被各大控制系统厂商接纳的国际化标准。这自然是得益于OPC 技术的出现和Windows、Microsoft 平台的普遍使用和发展,才使得在电气自动化控制系统的未来发展中计算机占据重要地位并无可取代。计算机网络的广泛应用能够在很大程度上引发电气系统自动化的革命,并不断融合了IT平台与电气自动化系统。在整个过程中,也带动了电子商务的发展。电气系统自动化系统相关企业的管理层根据企业软件,对企业的人力资源、财务信息进行一定程度的管理。并实时监控企业的工作过程。自动化系统在应用视频处理技术以及虚拟的现实技术时,会产生很大程度的变化。软件系统不仅对单一设备有一定的作用,在转移设备系统的过程中,也发挥了一定的功能。在整个过程中,不断实现软件结构的合理性与发展空间,能够保证系统对通信数据的接收能力,并加大了对组态环境使用的要求,要能够保证有一定的统一性。对以上这些因素的要求也日益严格,这也在一定程度上不断提高和完善电气自动化系统,并保证其在更大的领域里得到应用。而且在改进系统的过程中要保证其创新型,能够体现更大的功能作用,对生产成本进行一定程度的降低,并提高系统的科学生产效率,在一定程度上与市场的需求进行适应,能够减少消耗,提高质量,实现各种合理的要求,这样才能在最大程度上保证电气自动化系统有更好的发展趋势。

五、结语

电气自动化控制系统整体的发展趋势是分散、开放的,而且存在信息化的特征。由于其分散性的存在,能够充分保证系统中各模块的独立性,即使某一模块出现故障,系统的整体运行情况也不会受到影响,这在很大程度上提高系统运行的安全可靠。而且通过外部接口实现内外部系统的网络连接,保证系统结构的开放性。自动化控制系统的特性不仅如此,还具有一定的信息化程度,能够保证信息的综合分析处理,从而实现网络科技与管理的统一管理和结合,在最大程度上提高电气自动化控制系统的功能。我国在考虑电气自动化控制系统的发展趋势时,需要充分考虑其稳定、健康发展情况,能够不断引进高新技术,并充分学习、巩固技术基础,在一定程度上发挥创新精神,从而保证和谐局面的开创,体现自动化控制系统的功能。

参考文献

[1] 贺家李、沈从炬,电力系统继电保护原理,北京: 中国电力出版社,1994.

[2] 范辉、陆学谦,电气监控系统纳入DCS的几点体会,电力自动化设备,2001.

[3] 薛葵,发电厂电气监控系统, 电力系统装备,2002 .

[4] 蒙宁海,火电厂厂用电系统监控方案的探讨,广西电力,2003.

[5] 周艳惠电气自动化控制系统的设计.[R】.中国新技术新产品,

篇6

关键词:电气自动化;电力系统;未来发展趋势

一、电气自动化的发展趋势

我国经历过几十年的发展,电气自动化技术已经取得了很好的成绩,但是如果要和国外那些发达国家比起来仍旧有着不小的差别,随着我国市场经济的进一步发展,电气自动化技术方面的竞争也因此越来越激烈。所以,我国电气自动化控制技术研发必须结合自身的实际状况,发挥出本身的优势,这样才能在行业中抢占重要的位置。目前,在自动化控制系统运用中,DCS仍然占据着重要地位。

1.半控型晶闸管逐渐被全控型电力电子开关所取代

从最开始使用的第一代电力电子器件(晶闸管),到现在国内一直使用于直流与交流传动的控制系统,直到如今的第二代全控式器件(CTR、GTO)和第三代复合型器件(IGBT、MGT),最后才出现的广泛使用的第四代电力电子器件,不但将主回路的器件,还包括驱动电力、过压过流保护、电流检测、温度自动控制等均集合为整体。

2.由低频到高频发展的变频器电路

高频变频器电路在不改变逆变器提高工作频率的前提下,也能大大降低开关损耗降,从而减小逆变器尺寸的大小,高效的节约了使用成本,使得逆变器在较高功率下实现集成化工作,因此对于直流逆变器电路来说,其发展前景非常可观,发展趋势不容小觑。

3.通用变频器使用规模化

通用变频器指的是使用批量化、系列化、在市场供求较大的中小功率变频器,从变频器使用情况来分析,从最早使用的普通功能型转变成为高功能型变频器,到高动态性能矢量控制型,直到如今的电力半导体器件IGBT,其独特高效的可靠性、操作性、维修方便等优势使得单片控制技术得以进一步提升。

4.计算机电子信息技术推动电力系统自动化发展

20世纪70年代,单片机技术的快速发展和广泛应用推动着电力系统自动化设备的全面发展,在此基础上研发出来的应用软件实现了对实时数据的汇总分类、显示打印等日常操作,然而电气自动化仍存在一些自身的问题,比如:不同厂家的相同设备之间无法相互联系,因为设备与计算机之间的通信方式大多采用点对点的星形连接,因此导致系统的实时性不强和设备配置的灵活性不好,另外相应的工业标准缺乏现象也日益突出。

20世纪90年代,计算机电子信息技术的高速迅猛发展直接导致电网调度自动化系统、变电站自动化技术、配电自动化的水平迅速提升,相对于之前的旧产品来说很大程度上降低了电力电缆和通信电缆的使用量,并且在设备体积方面和占地面积均有不同程度的缩减,节约了大量的经济成本。计算机电子信息技术不但大大提升了系统的技术性能,还不同程度的提高了设备配置的灵活度、交互性、可操作性和可维护性等诸多方面。

总而言之,电气自动化控制系统在朝着不断创新的方向稳步发展,推动事物发展的内在动力是创新,无论在哪方面想要不断地向前发展只有创新。对于电气自动化工程控制系统而言更是如此。只有不断创新才能使电气自动化工程系统更快更好的发展。我国为电气自动化系统的创新发展提供了充足的条件并且在不断的完善相关的法律法规,促进了电气自动化工程控制系统的更好发展。创新将推动电气自动化控制系统朝着更加标准化,统一化的方向发展,标准化将有效的提高工作效率并减少工程的成本。与时间统一化的发展方向对于电气自动化控制系统的发展也是特别有必要的,可以在电气自动化控制系统中构成必要的网络体系,从整体上进行电气自动化的控制。

二、电气自动化技术未来应用方向

1.实时仿真系统

该仿真系统在提供大量实验数据的同时,也可以同时进行多种电力系统的稳态及暂态实验,亦可用来协助检测新设备、新装置,能与多种控制装置配置构成闭环系统,真正达到了为灵活输电系统提供便利可行的实验环境。同时,引进数字模拟实时仿真系统来对电力系统进行实时仿真建模和电力系统负荷动态监测等多方面深层次的研究提供便利条件和软件设施。

2.智能保护技术和综合自动化技术

就目前而言,我国有关综合自动化方面的研究已达到国内外先进水平,研发出来的分层式综合自动化装置完全适用于现阶段各种电压等级电站,可以将国内外的综合自动控制理论、网络通信技术、人工智能、自适应理论等科技研究应用于保护装置中,在此基础上对自动化保护的新原理、新技术、新理念进行科学研究,使电力系统的安全性能得到全面提升,以致新型保护装置的智能控制特点得到了有效的保护和更好的应用。

3.人工智能

非线性问题在电力系统中是普遍存在的,里面的方程式比较复杂,可以应用人工智能技术来解决这些问题。原来的继电保护装置时运用普通计算机,后来运用人工神经网络,因为这种技术跟普通的计算机相比,更加的可靠和稳定。人工神经网络的运行效率特别高,运行过程中速度也很快。另外,还可以实现精确度较高的算法,从而更好地保护电力系统自动化装置。

4.配电网自动化技术

该技术实验所用的模型是国际上最新的标准公共信息模型,高级应用软件与配网实际结合的方法是输电网普遍采用的理论算法,在负荷预测时进行结合应用人工智能灰色神经元算法,而配网递归虚拟流算法是最后进行潮流计算时所采用的算法。配电网自动化技术性突破主要集中表现在中低压网络数字方面、配网模型、配网一体化、高级应用设备等方面,解决了实际操作中在配电网上应用衰耗等技术难题,也正因为采用了新型数字信号处理技术,才使载波接收灵敏度得到了大幅度提高。

结束语

本文主要结合现代电气自动化发展状况的时代背景,对电气自动化控制系统的未来应用发展趋势进行了简要的分析,并就当代的电气自动化工程控制系统及其发展现状两个方面,电气自动化工程控制系统的操作呈现出高度信息集成化特点。集中监控和分布式控制系统是目前电气自动化工程主要的控制系统。最后,本文分别从四个方面分析了电气自动化工程控制系统未来发展趋势。总之,我国电气自动化工程控制系统始终朝着创造创新的方向发展,未来电气自动化工程控制系统仍需要更精尖专业的高素质人才,最后标准化、统一化、精确化也将必然成为电气自动化发展的未来趋势。

(作者单位:国网河南登封市供电公司)

参考文献:

[1]刘刚毅.我国电气自动化现状及发展趋势研究[J].企业技术开发,2013,12(17):127-128.

篇7

关键词:电厂;电气自动化技术;电力工业

中图分类号:X773文献标识码:A文章编号:

1.电气自动化技术的优点及其在火力发电中的必要性

1.1电气自动化技术的优点

电气自动化技术主要是针对电能、电力设备、电力技术等3个方面实施改革更新,创造出一种全新的运行模式服务于电力行业。在计算机技术、电子技术、信息技术等逐渐融为一体的趋势中,电气自动化技术的运用变得更加广泛。在火力发电过程中引进电气自动化技术的优势表现为:

(1)提升效率。火力发电厂每年向社会输送大量的电能,电力行业是我国社会现代化生产的基础条件。

(2)降低成本。煤、石油等原始材料是火力发电的主要燃料,电能生产技术水平的落后会使得燃料消耗量增加,提高了火力发电的成本投资。

(3)技术革新。电气自动化技术根本上是各类技术的融合体,包括:计算机、电子信息、电气控制等多方面实用技术。

(4)优化资源。工业电能生产需投入各方面的资源,如:电力设备、燃烧原料、作业人员等,这些因素对电能产量的提升都有很大的影响。

(5)整合模式。自动化技术带来的是一体化操作,火电厂将摆脱传统的生产作业方式而实现人机操控的新局面。

1.2电气自动化技术在火力发电中的必要性

一般来说,传统的火力发电厂中的集散控制系统有一定程度地不便,无法实现轻松、快捷、简便的系统操作,非常不利于其对火力发电厂的事故进行及时地分析与解决。因此,建立火力发电厂的电气系统通信网络,充分利用其联网信息多样化和全面化的优势,进行电气系统深层次的相关数据挖掘,实现火力发电厂中电气系统的自动化,提高整个火力发电厂电气自动化系统的运行和管理水平,这对于火力发电厂的长远发展发挥着至关重要的作用。

2火力发电厂电气自动化技术应用

2.1自动化技术系统的配置应用

智能化远程控制利用硬接线电缆将采集柜和现场的信号进行连接,并利用光纤、双绞线等将DCS主机和采集柜进行连接,这种方式将电缆材料极大的节省了,简化了安装环节,降低了操作成本,有效降低了控制面积,将整体系统的可靠性和智能型提升了一个较高的层次,实现了自检、数据处理及自校正等功能。集中控制主要是通过利用现场的电气馈线设置设备的接口,然后采用硬接线电缆合理连接集散控制系统的通道,实施对发电全场的监控。

2.2电厂电气自动化监控模式

电厂用电设备分散安装于各配电室和电动机控制中心,元件数量较多,运行管理信息量大,检修维护工作复杂。目前,电厂电气自动化监控模式主要有三种:

(1)集中模式:也就是传统的硬连接方式,将强电信号转变为弱电信号,采用空接点方式和4~20mA标准直流信号,通过电缆硬接线将电气模拟量和开关量信号一对一接至DCS的I/O模件柜,进入DCS进行组态,实现对电气设备的监控。

(2)分层分布模式:即间隔层利用面向电气一次回路或电气间隔的方法进行设计,将测控单元和保护单元就地分布安装在各个开关柜或其他一次设备附近。

2.3电气自动化监控关键技术

电气自动化监控关键技术有:

(1)间隔层终端测控保护单元:分层分布式系统以间隔层一次设备为单位,现场配置测控保护单元。

(2)通信网络:ESC系统的运行环境是高电压、大电厂的恶略环境,电磁干扰大。

(3)监控主站:监控主站是实现厂用电器设备监控和管理的主要设备,安置在站级监控层,根据发电机机组的容量和运行管理要求设计主站配置的设备和规模,可配置成单机、双机和多机系统,标准的设备主要有有数据库服务器、应用和Web服务器、操作员站、工程师站,以及其他网络设备、GPS和打印机。

2.4电气自动化技术应用的问题

在开发电厂自动化技术是,需要注意的问题有:

(1)电厂监控系统的控制电源必须有直流和交流两种供电方式,自动化装置和监控系统的LCU应该使用双电源、无扰切换的供电方式。

(2)由于监控系统和其他系统的借口采用开关量接口和通信方式联系,开关量接口采用交换的信号一一对应的方式,其优点是接线直观,易于使用人员调试和故障查处,缺点是接线较多,有些控制功能须在LCU内编制复杂的程序,如果处理不当使调节性能不佳。

(3)自动化与监控系统要协调处理,应按照自动化为主、监控为辅的原则。

(4)在电厂电气自动化系统中,事件记录与故障录波是常用的运行和施工分析的方法。

2.5电气自动化技术在设备保护中的运用

从目前企业的运行状况看,电气自动化技术对火力发电厂的设备保护的运用主要体现在:

(1)联锁保护。火电厂在正常运行状态下会遇到各种不同的故障,导致电力系统无法正常启动作业。

(2)继电保护。通过计算机与继电器之间的连接,可建立一道自动化的控制模式来调控火力发电厂的继电运行。

(3)装置保护。电厂生产需要用到的保护装置种类较多,如:机械的、电动的等,具备设备包括锅炉的安全门汽轮机的危急保安器等。

(4)防雷保护。部分机电设备在电能生产中会受到雷击的干扰,出现线路烧坏、连接中断等问题,严重时可直接造成设备损坏。

2.6电气自动化技术在火电厂常规控制中的运用

因火电生产是一个综合性复杂性的控制流程,把握好常规生产控制操作是火电厂的另外一大重点内容,传统的电厂运行模式缺少必要的控制技术改革,使得很多设备在运行中难以发挥最佳性能。若能将电气自动化相关技术运用到火电厂常规控制中,其显现出来的生产优势也是很明显的。

(1)就地控制。对于一些小规模的火力发电厂而言,在具体生产控制中运用到的设备相对较少,但同样需要构建综合性的控制体系。

(2)集中控制。对于规模较大、电能产量多的火电厂,厂内生产的设备数量较多,处理好不同设备之间的协调运行问题尤为关键,这也是企业制定生产计划最难的一点。

(3)自动控制。电气自动化技术必然会带动电能生产的自动化,如:计算机技术的运用摆脱了人员控制设备的模式。

(4)故障控制。除了在电能生产中具备多方面的使用价值外,电气自动化技术在设备故障方面的控制也能起到关键作用。

3.电气自动化系统技术发展的趋势

3.1电厂的电气自动化技术在实现了监控、测量、保护目标三者于一体的功能同时还将太网和现场总线技术系统一体化的网络,运用分层分布的方式实现对整体系统的监视、控制,将信息通信和数据采集推向了更为先进的领域,有效摆脱了下层功能依赖上层网络和设备的硬伤。电厂内含监控技术已经可以和相关类的监控系统实现良好的数据交换,能够对电厂的运行生产进行实时的动态控制及信息化的控制与管理。ECS监控系统将逐渐取代传统的操作系统,实现控制的科学性及管理的智能化转变,实现控制系统的一体化测量,推动网络智能化管理综合发展。基于太网的综合优势,电厂还将实现综合的自动系统化功能。

3.2电气自动化技术的创新应用与管理

(1)实现了监控运行一体化模式的转变,使DCS系统能够分析、汇总整体机组的信息状况和运行参数,最大限度的将机组潜力发掘出来,并激发了系统自身的控制功能,将控制时进行了合理的缩减,简化了控制系统。单元化统一火电机组方便了信息的采集和提供,对电网的系统管理运行进行了强化,大大提高了工作效率。

(2)可以通过计算机系统进行实时的保护、控制,能够尽早的发现安全隐患,并进行合理的调整、更新,转变保护策略,实现防患于未然的管理目标,保障自动化电气系统能够安全、良好的持续运行。

(3)目前电气自动化系统还没有根本的满足DCS系统进行全通信电气控制的目标。电气自动化系统和之间始终需要部分硬接线。我们首先应该解决连锁热工工艺问题,将后台电气系统的实际应用水平提高,并将电气系统的控制水平、逻辑,自动化能力,管理运行绩效等全面提升。

(4)优质通用型网络结构更够提供电气系统良好服务运营的支撑。科学的运用创新型自动化电气技术,能够完善并保障电厂实现对现场控制设备的实时监控,同时营造了良好的信息数据传输、汇集环境,对电厂全集成性自动化运行目标的实现有积极的意义。

4.总结

电厂的电气自动化技术对于电厂的运行起到了极大的功能作用,极大的激发了火电机组运行服务潜力,形成了单元控制运行模式,对电网服务的统一管理进行了有效的强化。提高了系统管理的效率,并对成本进行了有效的降低与控制,有效的促进了电厂的综合竞争能力。伴随着科学技术的进一步发展,我国石油石化企业的电厂电气自动化控制技术也会得到长足的发展与进步,最终实现电气自动化技术的全局自动化。

参考文献:

[1]陈永波,关于电气自动化技术在电厂中的应用及探讨,科学时代,2011.

篇8

关键词:电气自动化;电力系统;信息化

中图分类号:F407 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)20-0044-02

随着数字信息技术的快速发展和应用,电力系统的传统模式已经不能适应社会和经济的发展需求,制约着行业的进步。而电气自动化控制技术在电力系统中就显示了突出的优越性,一方面可以节省大量的人力投入,另一方面还可以减少操作时间,提高电力系统的运行效率和安全性。本文针对电气自动化技术在电力系统中的应用现状,提出了在这一领域的发展方面,为更好地应用电气自动化技术服务于电力系统,提供了新的思路。

1 电力系统对电气自动化控制的发展要求

随着电力系统向着大型、复杂化方面发展,对电气自动化控制的要求也提出了更高的要求。具体体现在以下两个方面:

1.1 电力系统控制的信息化要求

当前的社会和经济水平,对电力行业的信息化要求越来越高,同时,对电力行业本身来说,对系统运行效益的要求也越来越重要,这就要求在电力系统的控制方面具有更高的安全和自动化水平。电气自动化技术在信息化发展的基础上,不仅具有自动操控机器运行的优势,而且在数据分析、处理和部门管理方面也有了重要的突破。把电气自动化技术应用于电力系统,不仅可以提高电力设备的使用效率,而且便于实现电力系统的信息化和智能化水平。

1.2 电力系统的安全可靠性要求

电力系统是关系到社会生活和各行业稳定发展的经济命脉,而随着社会和经济对电力系统的依赖程度的提高,对电力系统的安全、稳定、可靠性要求也越来越重要。这就要求电力系统具备高效的维护效率,更加易于控制和操作,当电力系统发生故障时,要求能够及时做出诊断和修复。而电气自动控制化系统应用于电力系统,可以实现自动化和智能化的控制,具有便于操作控制、稳定可靠的突出优点,可以及时对电力系统中的故障和问题做出调整,降低了操作的难度和复杂性,减少了人力的耗费。

随着电气自动化技术的发展和应用,在电力系统中引入电气自动化控制,对于推动和促进电力系统的发展,具有非常重要的意义,是电力系统发展的主要趋势和要求。

2 在电力系统中应用电气自动化的现状

2.1 电力系统中的电气自动化技术

电气自动化技术是随着计算机信息技术的发展而得到广泛普及和应用的,在电力系统中应用的电气自动技术主要有以下五个方面:

2.1.1 仿真技术:在电力系统中应用自动化仿真技术,不但能够及时地处理系统中产生的大量数据,提供虚拟的系统运行操作和实验环境,还可以实现多项控制和操作的实时、同步进行,对系统的故障进行模拟、分析和诊断,提高系统运行的效率和效果,特别是在新系统设备的测试方面更具有重要的作用。

2.1.2 智能技术:智能控制技术是目前控制理论的新成果,适用于对模型不确定、非线性、要求较高的复杂系统进行控制。借助于电气自动化技术,可以实现系统的智能控制,大力提高电力系统的控制灵敏度,借助于网络化实时传递的性质,能够及时发现故障和问题,迅速做出解决方案,降低电力系统因故障所带来的损失,完善电力系统的漏洞,促进提高系统的效率。智能技术在电力系统中具有广阔的应用前景。

2.1.3 动态安全监控技术:在电力系统运行过程中,科学的监测手段是系统安全运行的保障。当前,主要是借助于数据采集和动态监控技术,通过对电力系统中的电磁暂态故障记录和采集,实现对整个系统运行状态的动态实时监测。

动态安全监控技术是新一代监控系统,它是在GPS技术和SCADA技术基础之上的一种新突破。这一技术主要有四个组成部分:同步定时系统、通信系统、中央信号处理系统和动态相量测量系统。通过GPS技术,可以实现数据信息的测量、通信实时和同步,给控制相量工作提供实时信息数据。特别是当前的电力系统的调度和监测逐渐由原来的稳态、准稳态监测向动态监测转变和发展,成为电力系统监测的主要发展潮流,标志着电力系统中的安全监测迈向了实时控制的时代,这对于保障电力系统的安全、可靠和稳定地提供高质量的电力能源具有重要的意义。

2.1.4 柔流电系统技术:柔流电系统是指在输电系统中,对关键性环节采用既具有一定的综合功能、又有较强的独立性强电子装置,对输电系统的关键参数进行有效的控制和调整,起到提高输电电压的稳定性和系统的可靠性。作为一种先进的处理技术,柔流电控制系统集中了控制理论、信息技术等研究成果,具有较高的控制能力和工作效率。

柔流电系统的核心装置是ASVC。ASVC是一种静止无功发生器的新模式,技术结构非常简单,却能把柔流电系统中的各种技术融为一体。特别是这一装置在系统发生故障后,能在最短的时间内使电压保持稳定。同时,这一装置有较宽的调节范围,反应速度很快,基本没有延迟现象,而且没有机械转动的噪音和惯性,所以在电力系统中得到了广泛的应用。

2.1.5 多项集成技术:利用电气自动化系统,可以使电力系统的控制实现统一化管理,使电力系统的控制实现技术合成,与传统电力系统中的分开管理不同,把管理、安全维护等不同的环节集成于一体,满足不同客户的需求,不仅能够支持电力系统项目的设计、施工、测试及开机、维护等,而且与各环节在单独运行时的较高的经济成本和人力成本相比较,还能够有效降低投资成本。

2.2 电力系统应用电气自动化技术的领域

2.2.1 变电站自动化。在变电站的自动化控制中,是电力系统应用电气自动化技术的一个主要领域。借助于电气自动化技术,运用程序化的装置取代常规性的电磁式设备,可以实现对变电站内各种设备的有效控制,对设备的运行状态进行全过程的监控,能够满足变电站各种设备的运行和操作,成为电力系统的调度自动化中重要的组成部分。

2.2.2 电网自动化。电网调度的自动化是整个电力系统自动化的重要内容和组成部分,电气自动化技术应用于电网控制,有力推动了电网一体化和调度的自动化水平。通过自动化技术中的数字信息处理能力,可以实现对各级变电站、服务器、工作站等的控制和调度,通过电力系统专用的广域网连结,可以对范围以内的电厂、各级电网调度和控制中心、变电站等的终端设备进行有效的实时数据采集,并对这些数据进行及时的分析,判断整个电网运行是否处于安全状态。

3 电力系统应用电气自动化的趋势

电气自动化的发展,给电力行业的控制和管理带来了很大的方便,使电力系统走上了信息化和智能化的道路,推动了电力行业的健康发展。当然,电气自动化技术在电力系统中的应用远远没有达到成熟和完善的境界,而且随着科技的进步和行业的发展,对电气自动化技术的应用还会产生很多新的需求,推动这一技术不断向前发展。

总体上说,电气自动化技术应用于电力系统,主要有以下五种发展方向:第一,电气自动化需要促进电力系统的控制和管理从传统的开环状态监测向闭环式监测方向发展,比如,使电力系统由原来的系统功率总加发展到自动发电控制;第二,电气自动化需要推动电力系统从高电压等级向低电压等级方面发展,可以使电力系统从能量管理系统转向配电管理系统;第三,在电力系统的功能上,电气自动化需要推动单一的功能向多功能、一体化方向发展,比如,在变电站可以达到综合自动化发展;第四,电气自动化需要进一步推动电力系统向数字化、智能化、信息化方面发展;第五,在电力系统中应用电气自动化技术,需要逐渐摆脱单纯提高经济效益的目标,向着综合管理和应用服务的目标发展。

4 结语

在电力系统的构建和运营中,电气自动化技术所起的作用越来越重要,因此,更需要不断进行理论和实践创新,扩大电气自动化的使用范围和效率,增强在电力系统的应用和功能,从总体上促进电力系统向着自动化和智能化方向发展,使这一技术能够更好地为电力系统服务,提高电力系统的效率,促进电力系统的健康发展。

参考文献

[1] 胡荣荣.电气自动化技术在电力系统中的应用探析

[J].机电信息,2012,(30).

[2] 任杰.电气自动化技术在电力系统中的运用浅谈[J].理论研究,2012,(3).

篇9

【关键词】电气自动化 控制系统 应用 发展趋势

一、引言

近年来随者自动化控制系统在我们日常的现实生活中,得到了越来越广泛的应用和发展,给人民的生活带来了许多方便之处。科技的进步使电气自动化控制系统的仪器与设备实现了大容量的数据传输,这就使得电气自动化控制系统得到了更加广阔的发展前景。对于电气自动化控制系统不断地自我改进,使电气自动化控制系统成为我们日常生活中离不开的必需品,从而使得电气自动化控制系统得到了进一步的提高,推动了社会的进步和发展。

二、电气自动化控制系统的功能

对于现阶段电气自动化控制系统的基本形式和电气自动化控制系统的基本特点。电气自动化控制系统的功能有:控制发电组,并对变压器产生保护作用,其次形成灭磁操作,同时具有切换控制磁的增减方式的操作;在此基础上,同时具有自动和手动两种形式操作同期并网;对于高压6kV以上的工厂,能其所用电源进行必要的监视和基本的操作,这些操作包括对厂装置状态的操作、监视及低压自动调节控制的装置,对于380V的低压厂来说,其所使用的电源的系列自投装置控制;对于上图是允许两台机共用的变压器操作控制程序。对于电力自动控制系统必须全部实现在分散控制系统(简称DCS)中,对于这种模式来说,到目前为止,尚未得到充分的发展的,但是可以肯定的是其相关的技术已经有了较大的发展,因此对于分散控制系统这种模式在以后的将来肯定将会被广泛应用。

三、电气自动化控制系统的应用

(一)电气自动化控制系统的应用

随着IEC61131标准被广泛接纳,变成接口实现标准化。与此同时Windows也逐步的成为标准工控平台。在此基础上,使得网络技术和PC在各行各业、方方面面得到广泛发展和应用,从而很大限度的简化了办公平台,同时为办公平台提供了易于维护的性能。我们主要针对电气自动化控制在以下几个方面的应用分析:监控方式集中化方面的应用、远程和现场监控的实时呈现、工业上的应用进行分析和研究。

(二)电气自动化控制系统在监控方式集中化方面的应用

对于综合电气自动控制系统的设计而言,最简单有效的设计方法是通过集中监控的方式实现,这种模式对于控制站本身的性能要求并不高但是它具有维护简便的特点,因此来说受到许多电气自动控制方向人事的青睐。但是除了维护简单,它还有相对比较严重的缺陷,就是必须加大对电缆的投资,此外一旦超过额定的距离限度,就会对抗干扰系统造成影响。在这种模式下,容易发生接线节点不到位的特点,这就必须经过二次接线,由于二次接线维护量大,一旦不慎,出现操作不当,就会带来不必要的后果。

(三)电气自动化控制系统在工业中的应用

自我国改革开放的口号提出以来。在工业方面,最大的改革和成就就是实现工业的自动化,工业的自动化离不开电气自动化控制系统。据不完全统计,基本上所有的大中小型工厂都选择性的使用电气自动化控制系统的机器进行辅生产,由于电气自动化控制系统的引入,极大推动工业的迅猛发展,这是我国能快速实现工业的自动化最重要的原因之一。在现阶段,在十上提出以科学发展观指导来发展工业,这位我国下阶段工业的发展提供了指导方向和依据。

四、电气自动化控制系统的发展趋势

虽然我国电气自动化控制系统技术及其应用方法取得了很大的发展,并在最近的十年间取得了巨大的成就,并且在某些方向有了自己的创造和发明,但是由于我国电力系统综合自动化技术起步较晚,相较于国外的电气自动化控制系统而言在很多方面与国外技术水平还有很大差距,因此我们必须通过学习和借鉴国外先进技术的同时,以我国的基本国情出发,并结合我国电气自动化控制系统发展的实际情况,按照国外的方式提出一种自己的有效的发展模式。

近年来,随着IED在电力自动化控制系统方面有了广泛应用。为了尽可能快的达到国外的技术先进性,我国采用不同厂家IED设备的信息共享和互操作性,这就尽可能多的缩短了我国赶超其他发达国家的实践。为了尽可能快的与国际接轨,我国内已经基于IEC61850标准,进行了电气综合自动化系统相关的产品的制作与研发,我们始终坚信在未来电气综合自动化系统相关的产品必将成为自动化系统的一个关键方向。

五、结语

综上所述,虽然电气自动化控制系统技术及其应用方面取得了较大的成就和发展,但是相较于国外先进的电气自动化控制系统而言,我国的电气自动化控制系统还远没有达到他们的水平。我们主要针对电气自动化控制系统的应用及发展趋势进行分析和研究,相信随着国家的大力支持,自动化控制系统必将在我们以后日常的现实生活中,得到了更广阔的应用和发展。随着国家的支持力度加大,对进一步的促进电气自动化控制系统的发展打下了坚实的基础,自动化技术在电力系统中的应用将会更加的深入。

参考文献:

[1] 李修伟,陈广文. 浅析电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J]. 民营科技. 2011(01)

[2] 郭红生. 电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J]. 科技创业月刊. 2011(12)

[3] 王术贺,李广东. 浅析电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J]. 黑龙江科技信息. 2011(20)

篇10

关键词:自动化;电力系统;应用;趋势

中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:

1电力系统自动化技术的实际运用

1.1数据分类

在电力自动化系统中,按照数据的来源可以把数据分为2类:(1)原始数据。所谓原始数据主要是指从现场获得的最直接的数据类型。(2)再生数据。再生数据则是对原始数据进行加工后产生的数据类型。结合电力系统自动化技术的特点,数据的类型又可细分为以下几个种类:(1)现场实时数据。这类数据主要来源于现场采集,其特点是数据量大,对存储设备有较高的要求。(2)基础数据。这类数据是电力设备的属性数据,被纳入设备管理的范围中。(3)日常工作数据,即自动化系统进行日常工作过程中产生的各种数据以及电力企业中各个部门在运转过程中产生的数据。(4)市场数据。这类数据用来反映整个电力行业的基本情况。引入市场数据的主要原因是当前电力行业已经逐渐向市场化转变,电力企业想要生存和发展,就必须对市场数据进行收集和分析。

1.2数据获取

数据获取,顾名思义就是数据采集,它是电力系统自动化技术中的输入环节。数据获取的过程主要有采集、处理和转发3个阶段。在电力系统中,数据采集的核心在于数据的传输。当前数据传输一般采用2种方式:(1)有线传输。有线传输通常通过光纤、双绞线以及电缆等媒介进行。(2)无线传输。无线传输一般通过微波、高速蜂窝以及无线扩频等形式进行。当前,电力系统自动化技术的数据传输方式通常以有线为主。与有线传输相比,无线传输能够在很大程度上减少线路的铺设,节省人力、物力、财力,尤其是在偏远地区,利用无线传输采集数据具有明显的优势,但是目前还有一些技术性的问题需要处理,如数据的稳定性、可靠性等,这些问题的解决将会让无线传输技术在电力自动化系统中得到更多的运用。

1.3电量计量

作为电力市场的基础,电量计量与电能交易各方的实际利益有直接的联系,同时也是电力交易的依据。当前,电力调度部门一般是通过分阶段统计分析电力关口的有功功率遥测信号进行电量采集工作。电力电量的采集工作必须要保持连续性,确保得到的数据准确可靠,而数据的传输通道应该保证具有稳定大量传输的能力以及对大量数据进行处理的能力。而电力系统自动化技术的运用能够让电能采集设备具有较强的独立采集与处理数据的能力,且能够进行同步校时,确保电力系统数据的时效性。此外,自动化技术的运用还能够让其具备和远动通道、电话通道进行挂接的功能。

1.4GPRS网络系统的运用

GPRS网络系统能够把工业电表与民用电表采集到的数据及时地向监控中心传输,从而能够对电力监控设备进行分布式管理。GPRS网络系统还能够提供简单高效的通讯技术,它可以进行无线IP连接,从而通过移动公司的GPRS平台来组建远程抄表系统,将数据通过无线方式进行传输。GPRS网络系统具有建设周期短、成本低、安装维护方便的优势,它最大限度地利用了现有网络进行运转。GPRS远程抄表系统的组成由配电中心以及分散的采集点构建而成。位于居民小区的电表终端与集中器相连,电表的数据利用协议封装之后直接通过移动公司的GPRS数据网络发送到电力局的配电中心,从而使电表数据采集点与配电中心数据能够进行实时的连接。电表集中器把电力局配电中心的遥控指令发送给电表控制模块,从而能够对电表进行控制。GPRS网络系统仅仅是电力系统自动化技术中的一个组成部分,通过与其他自动化技术相结合,可以更好地提升工作效率,促进电力企业的发展。

2电力系统自动化技术的发展前景

从我国的现状来看,电力系统自动化技术的发展方向主要是建立DMS系统,利用DMS系统来提升电力系统的管理水平,使其能够更好地与自动化技术发展需求相适应,有效降低大面积断电故障的发生几率,从而使电力系统供电更加稳定。电能数据的共享是变电站自动化技术中的关键内容,可以让监控和保护功能同处于一个设备中来实现电能数据的共享。从SCADA的情况来看,它与继电保护装置所需要的数据是相同的,因此可以将部分分布式变电站SCADA与电脑保护相结合,让监控作业与保护作业处于同一个硬件平台之上,从而取得更多的经济效益。随着现代科学技术的不断更新、计算机信息技术的普及和推广,电力系统自动化技术也就有了更多的技术支援,其发展必然会越来越快,从而迎来一次大的改革。这样,更多具有高科技含量和高实用性的技术会随之诞生,同时电力系统自动化技术自身的智能性也会得到增强,从而促进电力监控系统和电力控制系统的不断发展。

3电力系统自动化技术的发展趋势

3.1电力系统自动控制技术的发展趋势

(1)电力系统自动化各种技术之间的配合效率逐步提高,自动化技术随着其他支持技术的发展而发展,从而能够有效地利用各种资源不断进行自我完善。(2)在数据分析过程中,自动化技术逐渐向多机模型分析的方式发展,该种数据处理形式能够使自动化技术得到进一步提升。(3)在自动控制技术理论方面,实用性的理念将会得到更多的应用。(4)电力系统自动控制技术操作人员的自身综合素质和业务能力将会逐渐提升,处理突发性问题的效率也会越来越高。(5)电力系统自动控制技术将会在管控理论形成过程中注重智能化的建设,自动化系统的实用性成为未来技术发展方向的重要决定条件。

3.2整个电力系统自动化的发展趋势

(1)从以往提高电力系统的经济效益与安全性能逐渐向自动化的性质转型,自动化技术的实用性得到很大提高。(2)随着科技的不断发展,电力系统自动化技术水平不断提高,各种自动化设备将会更加具有灵活性和高效性。(3)电力系统自动化技术的综合性将会不断加强,同时还会增加各种相应的功能来满足各种需求。(4)电压的等级将逐渐降低,低压形式的电能可以提高电力系统自动化技术的稳定性。(5)自动化技术的发展将会更加注重安全性,而不仅仅是对重点装置进行管理和维护。

4结语

电力与人们的生产生活密切相关。作为电力工作者,应该不断地进行技术研究和工作创新,同时电力企业也必须积极地进行电力设备和技术的更新,这样不仅可以满足人们日益增长的用电需求,而且还能够促进电力企业的持续发展,从而推动我国经济建设的不断发展。

参考文献:

[1]刘永强.浅谈我国电气自动化的现状及发展前景[J].黑龙江科技信息,2011(2).

[2]郭红生.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].科技创业月刊,2011(12).

篇11

Abstract: With the application of computer and information technology, the automation technology of power system emerges is popularized. It plays an important role in ensuring the safe, stable and reliable operation of electric power system and improving the quality and efficiency of power supply. This paper discusses the work flow and control requirements of power system automation technology, analyzes the application status and development trend of power grid dispatching automation and power system substation automation technology. On this basis, it will effectively deal with the development trend of power system automation, including the trend of adapting to the development of power system automation and improving the level of safety control of power system automation.

关键词:电力系统;自动化技术;电网调度自动化;变电站自动化;自动化控制

Key words: power system;automation technology;grid dispatching automation;substation automation;automation control

中D分类号:TM732 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)13-0202-03

0 引言

电力系统与人们的日常生活、国民经济发展有着密切联系。随着经济社会发展和人们生活质量提高,对电能的需求量也在不断增加。为确保供电顺利进行,提高电力系统的质量是必要的。一般而言,电力系统主要包括发电、输电、变电、配电和用电五个部分组成,随着电力技术创新发展,电力系统综合性能、电压等级、供电等级也在不断提升。目前,电力系统逐渐连成网络,结构日趋复杂、规模不断扩大、供电能力也在不断提升。与此同时,为更好满足人们的用电需要,确保电力系统的安全、稳定以及可靠运行,提高供电质量和效益,发展并利用电力系统自动化技术显得越来越重要。

1 电力系统自动化技术的工作流程

随着自动化技术的应用,电力系统控制中心得到升级和改造,不再采用传统的人工控制方式,而是在控制中心装备计算机,建立现代化的控制中心,从而有利于全面监测和详细掌握电力系统运行的基本情况。通常以计算机控制为中心,构建向四周辐射的控制网络体系,并在整个电力系统之中,建立完整的、立体化的覆盖网络,实现全面而畅通的信息传递和指令传输,如图1所示。有利于管理人员及时掌握电力系统的基本情况,实现供电的安全、稳定与可靠,进而满足人们的用电需要。中心控制计算机的主要作用是,整合并使用各种软件,负责对电力系统进行整体调度和控制,实现电力系统运行、监测等各项操作的自动化。[1]同时,在电力系统自动化进程中,通常采用分层操作和控制方式,全面掌握系统每层运行的基本情况,对存在的不足及时改进和调整。从而有利于保障电力系统稳定及可靠运行,提高供电的安全性。

2 电力系统自动化技术的控制要求

在自动化技术逐渐推广和应用的前提下,为促进自动化技术得到有效利用,使其在电力系统之中充分发挥作用,加强自动化控制,提高操作人员素质,把握每个操作控制要点是必要的。一般而言,自动化控制的要求表现在以下方面:准确并迅速收集电力系统的运行参数,做好电力系统元器件的检测工作,对存在的缺陷及时采取措施修复。加强电力系统运行监控,及时掌握系统运行状况,了解各种元器件的技术、安全和经济节能方面的要求。并注重对系统操作人员和调控人员的管理培训,让他们把握每个技术要点,严格按要求进行设备操作和元器件调控。重视电力系统不同层次、局部系统以及各种元器件的综合协调,优化整合各种资源,为整个电力系统寻找最优质的供电方式,确保电力系统安全有效运行,并且还有利于节约电能,降低供电成本。[2]总之,通过自动化技术的应用,实现电力系统的自动化调节和控制,不仅可以降低工作人员的劳动强度,节约人力资源和管理成本,还能促进电力设施更为有效的发挥作用,延长电力设备使用寿命。并改进电力设备的运行性能,实现对安全事故的预防,减少大面积停电事故发生的可能,确保供电的稳定性与可靠性,为人们日常生活创造良好条件。

3 电力系统自动化技术的应用现状

整个电力系统中,自动化技术的应用非常广泛。与此同时,随着计算机和信息技术的普及,电力系统已经改变以前单一的控制和管理方式,而是在自动化技术的支持下,将电力系统中的各种技术措施进行优化整合。这样不仅能提高对电力系统的管理与控制水平,还能推进电力系统自动化和智能化进程,对整个电力系统运营和发展产生重要影响。

3.1 电网调度自动化技术 主要设备包括:电网调度控制中心的计算机网络系统、服务器、工作站、打印设备、大屏幕显示器、电网调控中心、电厂、变电站终端设备等。将自动化技术应用到电网调度领域,能够实时监控并采集电力生产中的数据,监测电力生产中的安全状态,并对电力系统的运行状况进行评估。[3]通常来说,县级电网调度控制中心的设备规模比较小,工作站和服务器通常采用普通的商用PC机。地市级调度中心比县级的大,通常实时、自动监控区域内的各级变电站与配电网,确保各类设施有效运行,进而提高供电的安全性与可靠性。国家级调度中心的规模较大,服务器和网络设备的容量大,各种设施功能齐全,软件的综合性能良好,运行效率较高。通过自动化技术的应用,能有效掌握电力系统运行情况,推动电网调度工作高效、有序进行。

3.2 电力系统变电站自动化技术 整个电力系统之中,变电站和输配电线路是连接发电厂和电力用户的重要环节。随着信息技术和计算机技术的应用,变电站自动化趋势越来越明显。并且在变电站运行中,自动化技术可以逐步取代人工操作,推动变电站运行效率提升。同时还可以实现对变电站运行的全过程监控,有效提升监控能力,掌握变电站运行的基本情况,对存在的安全隐患及时排除,促进变电站运行的安全水平提升。变电站自动化的主要表现为:注重计算机的应用,改进站内装置,替代电磁式设备,全方位监测和控制站内的电气设备。[4]同时利用计算机的电缆或光纤替代电力信号电缆,重视现代监控仪器和设备的使用,逐步实现监控设备的屏幕化、数字化与网络化,让站内运行管理和数据记录实现自动化,对电网调度自动化也产生积极影响,也为变电站有效运行和发展奠定了基础。

4 电力系统自动化技术的发展趋势

在供电系统逐渐升级,性能逐步改善,技术不断创新和发展的前提下,电力系统自动化技术也取得进步与发展。例如,由开环监测逐步变为闭环控制,由高电压逐步变为低电压,由单一功能逐步演变为多功能,并最终实现一体化。此外,在自动化技术的推动下,电力装置的性能得到不断改进和发展,最终要实现电力系统的快速化、灵活化、数字化和智能化。这样不仅能显著提升电力系统的综合性能,还能有效满足人们的用电需要,并且有利于电力系统更好服务于经济社会发展的需要。

4.1 电网调度自动化技术发展趋势 例如,以提高电网调度工作水平为目标,研制并开发能适应多种需要的电网调度自动化系统,构建完善的电力设备和电力系统安全防护体系。研究电网调度自动化运行维护的新方法,重视电力系统信息的挖掘、优化及整合,提升电网调度信息化和现代化水平。[5]根据电网调度自动化需要,构建新型管理体制,进一步提高电网调度工作效率。

4.2 电力系统变电站自动化技术发展趋势 逐步实现变电站系统结构的革新,一次设备和测控设备融合,提高设备智能化水平。测控设备只需要一台计算机显示器甚至是便携式机器,就可以满足测控工作需要。[6]并且在线测控技术得到利用,将调度自动化、变电站管理、通信、保护等进行综合考虑,有利于变电站实现资源共享,为电力系统管理维护和技术升级提供数据支持。

5 电力系统自动化技术的保障措施

随着计算机和信息技术的应用,再加上经验的总结,电力系统自动化已经成为不可逆转的趋势。同时,为推动自动化技术得到有效利用,确保电力系统的安全可靠,可以采取以下对策。

5.1 顺应电力系统自动化发展趋势 应该顺应电力系统自动化发展趋势,注重自动控制技术、自动监测技术、顺序控制技术的应用,构建自动化管理系统,提升电力系统管理水平。逐步利用计算机监控替代人工操作,降低工作人员劳动强度。重视多媒体技术应用,逐步实现电力系统监测的网络化与自动化。

5.2 提升电力系统自动化的安全控制水平 现代社会,人们对供电指标的要求在不断提高。因而电力系统自动化控制应该把握这个趋势,以“安全、经济、可靠、优质”为目标,推动自动化技术升级,实现电力系统控制的智能化、区域化和协调化。[7]例如,利用自动化技术进行电力设备操作、调试和维护,改善力设施的保护性能,提高设备运行的准确率与可靠性。还要逐步取代人员值守模式,实现电力系统的远程监测、控制和调节,及时发现并处理可能出现的安全隐患,确保电力系统安全稳定运行。

6 结束语

随着技术创新发展和供电系统升级,电力系统自动化技术的应用越来越广泛,并且逐渐成为一种趋势。尤其是在用电需求量大、电网建设比较复杂的地区,自动化技术的应用显得尤为重要。在这样的背景下,为提高供电质量,确保供电的安全性与稳定性,在发展和利用自动化技术的同时,也不能忽视对电力设施的升级与改造。同时还要善于总结经验,推动自动化技术的创新发展,并确保自动化技术的安全。从而全面推进电力系统自动化的早日实现,有效满足人们的用电需要,促进经济社会发展和人们生活水平提高。

参考文献:

[1]邵敏艳.关于电力系统自动化技术应用的论述[J].能源与节能,2013(3):117-119.

[2]王攀.电力系统自动化发展趋势及新技术的应用[J].煤炭技术,2012(9):39-40.

[3]马宏忠.电力工程[M].二版.北京:机械工业出版社,2014.

[4]刘天琪,邱晓燕.电力系统分析理论[M].二版.北京:科学出版社,2011.

[5]杨劲男.电气自动化控制技术在电力系统中的应用探讨[J].技术与市场,2017(1):69.

篇12

关键词 电力调度;自动化应用;电力系统

中图分类号TM73 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)73-0029-02

进入20世纪以来,随着用电量的激增,用户对供电可靠性要求的提升,和电网的运行方式向着多样化和复杂化的方向发展,我国的许多地区已经建立了自动化变电站。在这种情况下,采用自动化的电网调度会对整个电网系统的安全运作和平稳运行起到举足轻重的作用。鉴于电力系统发展速度之迅猛,需要我们采用更加先进的电网调度自动化系统来保障电网的安全有效运行,因为有了电网调度自动化系统便能够及时准确的采集数据信息来进行科学调度,所以要对电网调度自动化系统进行科学的管理,使之在电网中发挥出巨大的作用。

1 电力调度自动化的定义及主要功能

电力调度自动化系统是一种数据处理系统,其中包含了电力系统运行信息、分析决策工具和控制手段。它是保证电网安全运行和经济运转的强有力手段之一。伴随科学技术和时代的进步,电网的管理、运行需要随时做出变换和调整,为此,调度自动化系统需要跟上电网的发展要求。电力调度自动化系统符合相关的国际和工业标准,同时又依托于成熟的计算机技术、网络技术及通讯技术等高新科学技术。它的功能主要有以下几个方面:数据库的实时管理、采集数据、浏览因特网、数字统计与计算、远程控制、显示与编辑画面、事故申告及故障处理、语音报警、历史趋势的分析、模拟调度员培训等。调度总站对整个电网采取的有效管理能使整个电网系统处于最佳的运行模式进而来实现电网安全运行监控、电网经济调度和电网安全分析及事故处理。与此同时,重要节点采用双机热备用,它的作用是使系统在出现问题时仍可以不影响整个电网的运行。它的工作原理是当其中一个服务器发生故障时,在此服务器上运行的所有数据就会自动而且平稳地切换到另外一个服务器上。同时系统有自动诊断问题和修复问题的功能,可以自动诊断并且切除系统本身存在的问题,当然进行切除故障并不会干扰到这个系统里其他地方的正常运作。由此系统的可靠性、稳定性均有了普遍提升。

2 电力调度自动化系统应用现状

当前我国运行的几大电网系统主要有SD-6000,OPEN-3000,DF8003S。这些系统各有特色,另外通过实际运行中的应用,可以看出这些系统所表现出的水准均已经达到了国内外同类系统的标准。下面让我们来认识一下这几大电力调度系统。

2.1 DF8003S系统

DF8003S能量管理系统是采用当今最新的计算机技术、数据库技术、集群技术、中间件技术、组件技术、分布式对象技术、JAVA技术和INTERNET/XML技术、遵循IEC61970CIM/CIS标准,按照一体化系统的设计思想和软件工程规范,适用于各个级别的电力调度系统的一体化解决方案。具有配电监控、数据采集、电网安全与经济运行、分析、实时调度管理、调度培训及在不同的电力控制中心数据的传输等功能。技术特点:1)一体化设计的CORBA中间件平台,面向对象的开放的分布式系统架构,2)基于IEC61970标准的数据库中间件平台,满足第三方软件的“即插即用”,3)遵循CIM标准的图模库一体化设计,4)领先的前置采集集群化技术,5)独特的实时数据库设计和存储缓冲机制,6)人机界面采用了OT技术,实现了Windows与UNIX下程序和风格的完全一致该系统在调度自动化领域得到广泛应用,从而进一步提高相关的行业自动化程度。经过对东南亚、东欧及中东国家的市场跟踪,DF8003能量管理系统在电力调度/配电自动化系统市场有广阔的市场前景。运用DF8003s系统后,在应用的行业或企业内潜在的经济效益也十分显著。

2.2 SD-6000系统

SD-6000系统由淄博电业局和电力自动化科学院南瑞系统控制公司联合开发,采用超大规模的调度投影屏、气象卫星云图、调度电话自动拨号等众多高新科学技术。作为我国电力部重点建设的一个项目。SD-6000系统是一个具有统一平台的开放式分布式能量管理系统,该系统于1994年投入运行,后在1996年通过测试和鉴定。SD-6000系统具有以下特色:首先拥有面向对象的人机界面管理系统;其次支撑系统具有开放式和分布式的平台,同时前置机应用软件设计十分合理而且很实用;再次,稳定性、可靠性有保证。

2.3 Open 3000系统

OPEN-3000系统是一套具有完全自主知识产权,满足技术先进、稳定可靠、实用方便等多方面目标的新一代电网调度自动化集成系统,它开创了电网调度自动化领域的新纪元,整体技术水平达到国际领先。OPEN-3000大大提高了电网调度自动化系统对大电网安全稳定经济运行的支撑力度,从而带动了电力监控这一领域技术水平的整体提升,引领了电网调度自动化技术的发展方向。

3 电力调度自动化系统的发展趋势

3.1 数字化

篇13

关键词:电厂;自动化控制技术;应用;发展

中图分类号:O434文献标识码: A

一、电厂自动化控制技术概念

电厂自动化控制技术主要指的是以计算机技术、信息技术、遥控技术等构成的现代化电力生产管理体系。微机保护技术作为电厂自动化控制技术的关键,它的不断发展使得电厂综合保护测量控制装置得到有效的改进,逐渐实现了电力监控目标的采样、测量、控制,而且方便了现场总线、工业以及电缆技术网络的应用,并且实现了集成化、全面化和一体化控制,为电厂信息化建设提供了方便。

二、电厂自动控制技术分析

电厂自动化控制技术,它主要是通过对测试、通信、监控等技术进行整合运用来对电气设备进行控制检查及智能信息化管理。目前,使用比较广泛的有可编程逻辑控制器与集散控制系统、现场总线控制系统技术、无线电技术以及工业以太网技术。

2.1可编程逻辑控制器与集散控制系统技术应用分析

可编程控制器是在分析和整合电厂生产工艺过程控制的基础上,对这些过程控制进行数据模拟并设计成具有自动操作功能的数字化装置,它的主要组成部分是可编程控制器,负责执行顺序运算、逻辑运算等操作指令,并且通过模拟数据输入输出的形式对整个生产工艺过程进行逻辑控制,简称PLC控制系统。在电厂生产中,就是利用的这种控制方式对水处理、输煤、输灰及煤泥控制等系统进行控制的。集散控制系统主要是集合通信技术、CRT技术、控制技术和计算机技术,以工业控制计算机为核心,通过收集、整理、分析和输出各类数据信息,从而达到对现场工业设备进行控制的目的,简称DCS控制系统。这种控制系统使用起来,它的规律性容易掌握、性能可靠、控制能力强、系统的开发比较简便、人在控制的时候也比较便捷,可以取代人工操作并降低人工操作带来的出错率和减少劳动强度。缺点是可编程逻辑控制器和集散控制系统是由硬件和软件构成的相互独立的产品,两者各自为了争夺自己市场资源而相互进行技术封锁,对二者的融合使用造成障碍,阻断了系统资源的共享,在某种程度上阻碍了电厂信息化的建设,再加上现场检测因技术问题经常导致出现信号堵塞,从而影响了系统运行的安全可靠性。

2.2现场总线控制技术应用分析

现场总线控制技术是为解决在应用可编程逻辑控制器与集散控制系统过程中发现的问题而提出来的一种技术。在应用集散控制系统的时候信号的传输过程是一对一的,信号的模拟精度比较低,易受到外界的影响;而现场总线控制技术以其模拟信号精度高、而且稳定可靠的特点,刚好可以解决这个问题,而且还可以根据实际使用需求选择与合适的设备进行互联。但是,现场总线控制技术也是有存在一些缺陷的,比如通信协议不统一、通信速度比较慢、配套设备少且价格较贵。虽然使用现场总线控制技术能够在一定程度提高用户的满意度,但是局限性比较大,对实现电厂整体的效益还是比较低的。所以,对现场总线控制技术的应用要以实际使用需求为准,并结合其他管理系统以实现管理和控制的一体化。

2.3工业以太网控制技术应用分析

工业以太网起源于以太网,但又有别于以太网,它是为适应工业环境的使用需求对通信的实时性和传输的确定性进行改进,并增加控制功能,从而发展成为工业以太网技术的。工业以太网主要集合了流量控制技术、信息优先级技术、交换技术和改进容错技术,对一些确定性的问题直接进行处理,对一些实时性问题则通过软件协议与提高通行速率的方式给予处理,对网络供电问题则通过改进结构工艺和升级元器件的方式进行处理。总的来说,工业以太网的优势主要表现在它的结构相对简单、安装工序也比较简便、成本比较低、传输速度较快、冗余能力比较强。正是工业以太网的这些优势是可编程逻辑控制器、集散控制系统和现场总线控制系统所不具备的,所以才使得工业以太网被广泛使用到电厂的自动化控制技术中。

2.4无线电控制技术应用分析

无线电控制技术是指无线设备发射的频率,将过程量通过无线装置将电子信号转换成为无线电波发送出去,同时,分散控制系统会接收并转化这种电波,从而实现对系统进行监视和控制,当前用于电厂自动化控制的无线电技术有以下几种。(1)自组织网络。在自组织网络中,处于相邻位置的网络路由器,如果当其中有一台发生故障没办法和网关取得联系进行通讯时,它的信号将会通过其他的开放通道进行传输。这种自组织网络的作用在于提供多个通信渠道给系统,在网络系统出现故障的时候,这些网络设备可以自动协调,保证数据安全,同时降低功耗,从而增强了信号传输的可靠性和稳定性。(2)蜂巢网络。在这种网络结构模式中,信号是从一个信号发射塔发射到另外个发射塔,从而实现信号的移动通讯。在电厂自动化控制系统对这种技术的应用中,主要是为实现信号发射能够覆盖更广泛的范围,以便与位于不同位置的发电管理站进行数据交换。(3)微波存取互通技术。这种技术主要应用在电厂的过程控制中,且非常适用于长距离无线网络的主干数据访问,其优点是用于传输的频率比较低,受物理障碍的影响比较小,能够覆盖的范围比较广。

2.5现场总线控制系统FCS控制技术应用分析

在FCS系统中,信号传输的方式是一对多的双向传输,所采用的数字信号具有较高的精度、较强的可靠性,相应的设备处于运程监控以及可控状态,对于用户而言,可以自由选择设备进行互联。智能仪表的功能包括:实现通信、控制以及运算等。当前的FCS存在的缺陷有:没有统一的通讯协议,另外,当前的现场总线通讯速度较低,所连接的设备也较少,无法支持非智能仪表。因此,工厂需要花较大资金进行非智能仪表的更换。

三、自动化控制技术发展趋势

电厂中自动化控制技术将监控、测量以及保护等融为一体,最终实现了现场总线技术的一体化。在监控系统时采用分层分布的方式,提高了信息收集的水平。在未来,应该加强系统的技术创新,最终实现监控运行一体化。不断发挥出机组的内在潜力,最大程度的优化系统的控制功能。就自动化技术而言,通过计算机系统,它可以实现实时的保护以及调整。机组中存在的问题也能得到及时的解决,最终服务于电气系统的安全稳定运行。在当前的电厂自动化系统中,全通信电气控制要求还无法得到完全满足,自动化系统之间还要通过硬接线进行连接,对此,要对联锁热工工艺进行研究和发展,才能有效提高自动化系统后台应用的水平。现代自动化控制技术在飞速发展,与此同时,发电厂运行的安全性以及稳定性要求也在不断提高。对此,要对电厂自动化系统实施有效控制以及可靠保护,提高自动控制系统对电厂运行设备等的保护能力。

在报警以及联锁系统保护方面,要对其存在的缺陷进行改进,如:采用计算机控制技术等,保证报警系统的及时和有效。最后,在系统运行过程中,要对运行情况进行实时分析,尽可能的减少设备的损坏以及尽量降低发生故障的概率。在指导发电厂自动化研究以及发展方向的过程中,要充分利用现代预警理念,促进电厂自动化控制系统的发展。

结束语

综上所述,电厂自动化控制系统的组成不只是靠单一的对某一种技术进行应用,它既要根据实际情况结合各种工艺技术,也要结合实际的生产过程,最终组成最合适的控制系统。电厂自动化控制技术在未来的发展趋势中将会朝着融监控、测量及保护为一体的方向发展,所以,我们应该不断强化技术的创新力度,挖掘各项技术的应用潜力,从而实现最大化的控制能力。

参考文献

篇14

【关键词】电力调度自动化系统;应用现状;发展趋势

电力调度自动化系统的使用,保证了电力的持续利用,提高供电质量,节省电力资源的消耗,实现了自动化管理,为促进我国电力行业和我国社会经济的稳定发展和进步奠定了坚实的基础。下面本文将通过对当前我国电力调度运行自动化系统的使用情况以及未来的发展趋势进行一个简要的说明和探讨。

1 电力调度自动化系统的定义及主要功能

电力调度自动化系统是一种数据处理系统,包含了电力系统运行信息、分析决策工具和控制手段。它是基于计算机技术、网络技术及通讯技术,按照相关的国际、国家工业标准,结合电力行业实际运行情况而设计研发的一个适用于电力行业生产活动的高技术自动化运行系统。在其运行过程中,主要有以下功能:数据库的实时管理、电力设备实时数据采集、数字统计与计算、远程控制、显示及编辑画面、事故申报及故障处理、语音报警、电网运行历史趋势分析、模拟调度员培训等。调度员利用它实现对整个电网的管理:

1.1 监控电力运行状况

电力调度自动化系统运行过程中,需要时刻做好电力运行整个过程的系统监控,通过自动化系统提供有效的数据和信息,在监控基础上开展进一步的管理工作。电力系统运行过程中,电力调度自动化系统对当前电力系统运行状况进行数据采集、分析和统计处理,及时识别电力设备突发状况,启动自动报警装置,一旦发生危险情况,紧急启动保护装置,提高系统运行的安全性能。

1.2 保证电力调度合理经济运行,同时控制自动发电过程

电力调度系统自动化运行,是为了满足终端用户的合理用电,利用电力调度自动化系统能够有效的满足用户的用电需求,保证电力质量,同时也能够实现对自动发电过程的有效监控,通过在电网运行过程中进行闭环式控制,从而保证整个电网系统和调度系统的高效、安全、稳定运行。

2 当前我国电力调度自动化系统的应用现状

当前我国运行的几个电力调度自动化系统主要包括DF8003S、SD-6000和OPEN-3000,分别介绍如下。

2.1 DF8003S

DF8003S是遵循IEC61970CIM/CIS标准,按照一体化系统的设计思想和软件工程规范,所研发的一套智能化电力管理系统。在一体化基础上进行了系统参数设置,能够很好的应用于各种级别的电力调度系统。具有监控电力系统、数据采集与分析、调度管理、自动化控制、调度培训等功能。DF8003S主要优点是:(1)采用一体化综合式设计(CORBA中间件平台),形成了开放的分布式系统结构;(2)基于IEC61970标准的数据库中间件平台,第三方软件可即插即用;(3)前置系统采用集群化技术进行监控和管理;(4)在数据库的构建方面利用OT技术实现了Windows与UNIX系统下的运行一致性。

2.2 SD-6000

SD-6000是一个开放式、分布式的运行系统,采用统一的运行平台,针对系统的自动化操作进行了安全设计,采用了自动拨号系统、调度投影屏、卫星监测图等技术。采用人机界面管理方式,系统运行的稳定性、自动化、安全性能非常高。

2.3 OPEN-3000

OPEN-3000是当前比较新型的一种电力调度自动化系统。我国自主研发,采用了自主知识产权,结合了我国的电力系统运行和发展情况进行设计,更符合我国电力行业的发展需要。其实时信息系统平台适用于调度中心内各种实时应用功能需求,包含能量管理系统、配网管理系统、广域测量系统及公共信息平台系统。具有较高的稳定性、安全性,使用方便。系统采用的智能化操作管理,降低了电网运行成本,对于系统的安全稳定运行也起到了很好的保护作用。

3 我国电力调度自动化系统的发展趋势分析

在电力系统运行过程中,分析当前存在的问题,加以研究和提出科学对策,对促进我国电力系统终端用户的安全高效用电有着重要的指导意义,保证我国电力行业满足国家经济发展和政治稳定发展需求。

3.1 多个电力调度自动化系统综合利用

在当前我国使用的电力系统已经不止一个,比如上述提到的SD-6000、DF8003S和OPEN-3000,但是在当前利用过程中仍然是针对不同的局域网和电力使用情况选择一个电力调度自动化系统进行使用。在未来的发展过程中,可能会形成了三个电力调度自动化系统的综合利用,通过充分的发挥三个系统的优势,更好的满足用户的电力需要,降低资源消耗,保证电网的持续稳定运行。三个系统的综合利用,能够达到取长补短的效果,保证电力的持续高效供应。

3.2 数字化智能化发展趋势

当前我国各行各业都处于快速发展过程中,很多行业在发展过程中已经实现了数字化、一体化、智能化、自动化。那么作为我国主要的民生行业,电力行业虽然已经逐步实现了自动化、一体化和初步的智能化,但是数字化仍然有待进一步加强,因此在未来的发展过程中,电力调度自动化系统的发展目标就是实现了数字化发展,这样能够保证信息获取的准确性、高效性,使操作过程更加简便,系统运行效率更加高效。电力系统的数字化又包含4个方面:(1)信息数字化,即电网信息源的数字化,将所有信息实现模拟信号到数字信号的转换;(2)通信数字化,实现通信的快速、畅通、安全;(3)决策数字化,实现经济调度、稳定操作和紧急控制;(4)管理数字化,即实现电网规划、勘测、设计、管理、运行、维护等各环节的全流程信息化。

3.3 智能化发展趋势

电力行业的智能化监控仍然处于初级阶段,要想更好的推动电力行业的广泛发展和运行,更高级的智能化发展必不可少。智能化发展中要求不断的优化我国的电网结构,提高整个电力市场的运行效率。在遇到一些紧急突发事件时,能够通过智能化和自动化设置来切除故障,保证整个电力系统的安全运行,避免进一步扩大事故。同时通过智能化监测,能够实现对一些危险事故的预处理,降低资源消耗,提高资源的利用效率,促进整个电力行业的平稳可持续发展。

4 结束语

电力调度自动化系统的出现是伴随着我国计算机科学技术的发展而形成的一种电力电能管理系统。作为一种新型的数字管理服务系统,其高效的电力数据收集能力,对电网的高效监督和安全运行管理,促进了我国电网事业的快速、高效发展。

参考文献:

[1]刘丛乐.电力调度自动化系统的应用现状与发展趋势[J].通信电源技术,2013(05).

[2]王桂兰. 电力调度自动化系统的应用现状与发展趋势[J].科技信息,2011(10).