時間:2023-10-11 10:17:33
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一、電力電子技術在電氣控制中的重要意義
當前,隨著經(jīng)濟水平的不斷提高,人們在日常生活與社會工作生產(chǎn)經(jīng)營的過程中對于電力的需求在不斷增加,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全為現(xiàn)代民生及市場經(jīng)濟發(fā)展有著重要的意義,而電力電子技術能夠有效的滿足這一電力需求,其分布在電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)中,能夠細致深入的對其做好把控,當前在電力控制運用電力電子技術的過程中,其的本質(zhì)是通過利用計算機和自動控制技術,并立足于此,實現(xiàn)對電能間的相互轉換,在保障電氣系統(tǒng)工作效率的基礎上,還有效提升了電氣系統(tǒng)的自控能力,從而不斷提升服務的優(yōu)質(zhì)性與高效性,有效推動電力行業(yè)的長遠持續(xù)發(fā)展,具體來看,其主要體現(xiàn)在以下兩個方面:
首先,電力電子技術的實際運用能夠有效提升電氣系統(tǒng)的智能化水平,與此同時,電力電子器件在不斷的研發(fā)與實驗過程中也逐漸朝著多樣化發(fā)展,其的智能化與自動化在很大程度上促進了電子技術的優(yōu)化完善,從而為電氣系統(tǒng)的智能化發(fā)展奠定了堅實的基礎[1。
另一方面,電力電子技術在運用過程中,其具有一定的大功率特征,在其的推動下,有效改善了電系系統(tǒng)的工作效率,進一步提升了電能轉換效率,在確保電氣系統(tǒng)能夠滿足群眾實際的電力需求的基礎上,還在很大程度上改善了資源浪費的問題,有效提升了電力行業(yè)的經(jīng)濟效益與社會效益。
二、電力電子技術在電氣控制中的實際運用
(一)軟開關裝置應用
隨著電力電子技術的日益成熟與推廣應用,電路信息處理水平也在不斷提升,電氣控制水平也在其的推動下得以改善,電力電子技術的實際優(yōu)勢得以充分發(fā)揮,有效的滿足了控制性與兼容性的實際需求,基于此,電力企業(yè)要是重視對于電力裝置的更新優(yōu)化,從而結合自身實際情況,盡可能提升裝置設備的智能化發(fā)展,為電氣控制工作提供更強有力的支持,電氣控制開關是電氣控制中的一項重要工作,傳統(tǒng)的電氣控制開關不僅容易遭受電磁的侵擾,還會造成較大的能源消耗,電子技術的對于軟開關控制裝置的應用,能夠有效改善這一狀況,并合理針對噪音以及損耗問題進行控制,將電氣控制中的各個電路進行重組,提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
(二)高壓直流輸電技術
對于電能的輸出工作而言,其往往采用交流電壓的方式,究其原因,是因為受到電能運輸距離以及技術等相關因素的局限,但在采用交流電壓進行電能輸出的過程中,會導致較長的運輸距離產(chǎn)生較大的電能消耗,并且難以實現(xiàn)對電能的有效控制,基于此,現(xiàn)階段就可以采用高壓直流輸電技術實現(xiàn)對這一情況的改善,由此借助換流站的實際價值,從而實現(xiàn)交流電壓向直流電壓的轉化,有效的推動電能運輸工作的順利開展,并在此基礎上,借助多種電氣設備,盡可能的降低運輸過程中的能耗[2]。
(三)Pwm控制技術
在實際開展的電氣控制過程中,對于脈沖的寬度實現(xiàn)調(diào)整改變,并在得到相應波形之后實現(xiàn)對第電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)目標可以通過PWM控制技術來落實,就目前掌握的情況來看,PWM控制技術是相對來說較為成熟的一種控制手段,其立足于面積等效理論基礎上,已經(jīng)得到了越來越多人的認同及運用,在其一系列優(yōu)勢的推動下,能夠實現(xiàn)除電力系統(tǒng)中直流脈寬調(diào)整之外,能夠充分發(fā)揮自身的運用價值,實現(xiàn)對于交變電流的控制。
(四)智能無功補償裝置
現(xiàn)存的電力系統(tǒng)中無功功率方面的問題,其主要包括兩種類型,即容性無功以及感性無功,對于傳統(tǒng)的無功補償裝置來說,其本身存在一系列弊端,從而導致無法保障電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性,而相較于這一裝置,智能無功補償裝置,顯然具有更高的應用優(yōu)勢,其能夠在很大程度上實現(xiàn)對于諧波的一種,從而避免出現(xiàn)諧振的情況,有效提升了裝置的穩(wěn)定性,并且在職能無功補償裝置實際的運行過程中,其能夠根據(jù)實際情況以及無功補償需求實現(xiàn)感性無功以及容性無功之間的切換,有效優(yōu)化控制系統(tǒng),與此同時,若此過程中無人監(jiān)管,還能夠有效的針對無功率變化情況實現(xiàn)自動追蹤處理,以此進一步提升了補償?shù)臏蚀_性,另一方面,在遠距離電能輸送的過程中,其也會相應產(chǎn)生無功功率,而智能無功補償裝置能夠有效的抵消這一狀態(tài),從而為電能輸送的質(zhì)量以及品質(zhì)提供支持與保障。
(五)有源濾波器
【關鍵詞】電氣自動化技術;應用;發(fā)展趨勢
1 電氣自動化的概述
作為一門電子信息領域內(nèi)的新興的學科,電氣自動化已深入人們的社會生活中,成為人類生活必不可少的一部分。電氣自動化技術基本發(fā)展到一個很純熟的階段,不僅與社會生產(chǎn)緊密相關,其發(fā)展速度也相當驚人,在高新技術產(chǎn)業(yè)中擁有非常關鍵的地位,在高新技術應用中發(fā)揮極大的作用。從如今形式來看,電氣自動化不再拘束于像電氣工程和自動化這樣的傳統(tǒng)領域,電氣自動化也開始向開關設計、宇航飛機等新型領域延伸。電氣自動化主要包括電子技術、微電子技術和智能化技術。
2 電力企業(yè)電氣自動化技術的應用分析
2.1 電力企業(yè)相關的電氣自動化應用分析
電力系統(tǒng)作為一種關鍵動力,唯有不停止的運行才能保證人們?nèi)粘I钜约吧鐣a(chǎn)的正常運轉。因此為了保障電力系統(tǒng)正常高效的運行的,電力企業(yè)需加大對電氣自動化新技術的運用,也只有電氣自動化技術最為有效了。一開始,電氣自動化技術是用于進行監(jiān)控供電系統(tǒng)的數(shù)據(jù), 現(xiàn)在,電氣自動化技術在電力企業(yè)中逐漸獲得了更為廣泛的運用。
2.2 電力企業(yè)電氣自動化技術工作流程分析
通過計算機系統(tǒng)不斷地向周圍發(fā)送電子信號的同時將電子計算機系統(tǒng)安裝在電力系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)控中心,在周圍的電廠安裝信息接收、反饋裝置與監(jiān)視裝置,使之形成最基本的網(wǎng)絡覆蓋體。由已安裝的中心計算機來對其他計算機分別進行調(diào)控或整體調(diào)控, 由計算機對應的模塊來進行監(jiān)控信息的接收、指令的及信息數(shù)據(jù)的處理。并在此基礎上,實現(xiàn)對各個部件的優(yōu)化控制, 通過每部計算機間的信息教誨, 遠程終端操控來實現(xiàn)各類控制軟件的自動化應用[2]。上述為電力企業(yè)電氣自動化技術最基本的工作流程為。電力系統(tǒng)自動化控制采取分層控制法,就是在分支的每個組織間,根據(jù)各自的功能來劃定范圍,進行內(nèi)容的分擔及工作協(xié)調(diào), 在最大限度上保障控制系統(tǒng)的可行性與穩(wěn)定性。
3 電力企業(yè)電氣自動化技術的應用現(xiàn)狀
3.1 電氣自動化技術在電網(wǎng)調(diào)度中的應用
電網(wǎng)調(diào)動技術是計算機技術在電力企業(yè)應用的信息收集工作,并實現(xiàn)對國家區(qū)域、省、地、縣不同級別的電網(wǎng)的自主調(diào)動,有了它,國家的整體電位設備都被結合在一起,是國家電力系統(tǒng)工作中的有效監(jiān)控力量?,F(xiàn)代電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)自動化都以計算機技術為核心。在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中,借助信息技術及計算機技術實現(xiàn)了對實時信息的收集、計算、與分析。目前電網(wǎng)自動化調(diào)度大多是通過對電網(wǎng)運行狀態(tài)的監(jiān)控來實現(xiàn)的,通過自動控制技術,針對相關的電網(wǎng)進行實時監(jiān)控,可保障電網(wǎng)的正常運行,滿足用電質(zhì)量與用電需求。與此同時,對電網(wǎng)實行安全運轉的監(jiān)控時, 可通過自動化技術實現(xiàn)節(jié)能減耗,提高供電效率。
3.2 電氣自動化技術在配電網(wǎng)絡中的應用
計算機同樣在配電系統(tǒng)當中發(fā)揮著重要的作用, 主要體現(xiàn)在電網(wǎng)改造與建設的技術上。隨著電網(wǎng)技術的更新與發(fā)展,配電系統(tǒng)的網(wǎng)絡化程度得到有效提升, 從而實現(xiàn)了配電主站、子站、光纖終端的三層結構,實現(xiàn)了通信信號的快速傳輸,自動化系統(tǒng)的性能也更加完善。智能電網(wǎng)技術是計算機技術中較為典型的技術。它在供變電和輸配電中都得到了廣泛的應用,是實現(xiàn)智能化配電的關鍵部分。
我國配電自動化的發(fā)展尚處于起步階段, 缺乏完善性的一次網(wǎng)架使得配網(wǎng)自動化發(fā)展缺乏相應的硬件支持,因此, 在未來的工作中我們在啟動一級區(qū)域配電自動化項目的同時, 同時注重縣級配網(wǎng)自動化項目的發(fā)展,加強相應硬件建設,制定統(tǒng)一的行業(yè)標準,規(guī)范市場自動化發(fā)展。在未來的數(shù)年,我堅信電力系統(tǒng)將持續(xù)的向著綠色、智能、安全化的方向發(fā)展。
3.3 電氣自動化技術在變電系統(tǒng)中的應用
變電系統(tǒng)的自動化技術主要是通過通信技術、信號處理技術、計算機計算功能等來對二次設備實施監(jiān)控、測量,通過二次組合將相應的功能進行組合與優(yōu)化, 構建集測量、監(jiān)視、協(xié)調(diào)為一體的綜合系統(tǒng)。
3.4 電力系統(tǒng)中變電站與電力調(diào)動自動化技術的應用
電力調(diào)度自動化是當前電力系統(tǒng)自動化發(fā)展最為迅速的一個方面, 電力調(diào)度自動化技術可對電力系統(tǒng)中的各項運行數(shù)據(jù)進行實時收集,保障電力調(diào)度的安全、穩(wěn)定運轉,提高電力系統(tǒng)的工作效率,并為電力市場提供參考依據(jù),是電力系統(tǒng)自動化的核心技術, 對維護整個系統(tǒng)的穩(wěn)定具有重要的作用。變電站是目前電力系統(tǒng)中能源消耗最大的單位, 完善對變電站自動化技術的應用, 可在最大限度上將控制、運行、維護的成本降至最低,實現(xiàn)經(jīng)濟效益的提升,保障供電能源本身的質(zhì)量。
3.5 PLC 技術
PLC 技術擅長于數(shù)據(jù)的采集、分析、整合以及轉換、傳遞方面,以及對信息總線進行通信連接兩項功能,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)工作的順序控制,可以實現(xiàn)對數(shù)字量與模擬量之間的D/A、A/D 轉換,從而實現(xiàn)對某些柔性操作的智能化控制,通過對電力系統(tǒng)中的單獨模塊信息進行控制,,極大地推動了電力系統(tǒng)相關生產(chǎn)過程的協(xié)調(diào)化。其特有的模擬閉環(huán)控制,有效地調(diào)節(jié)了電力系統(tǒng)各環(huán)路的工作狀態(tài)。其在電力系統(tǒng)中的應用實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)工作指令的自動編程和信息的記錄和運算,降低了電力系統(tǒng)運行中的耗能狀態(tài),使得電力系統(tǒng)運行更加靈活。該技術是繼電接觸控制技術和計算機技術結合的產(chǎn)物。
3.6 綜合自動化技術
綜合自動化系統(tǒng)外部電纜設計變配電站綜合自動化系統(tǒng)的外電纜設計非常簡單,當今時代,失去電力系統(tǒng)的支持,許多行業(yè)將陷入癱瘓的境地。電力的廣泛使用對電力系統(tǒng)的安全性和自動化程度都提出了高的要求。電氣自動化相關技術是電力系統(tǒng)智能化的重要組成部分,能代替人力做到更精確的系統(tǒng)運行故障分析,使得電力系統(tǒng)的運行更加高效準確。變壓電站綜合自動化系統(tǒng)的選用一定要科學、合理,為電力系統(tǒng)的自動化設計提供精確的數(shù)據(jù),實現(xiàn)了電力服務的智能化,使用電氣化驅動技術,可以在更大程度上實現(xiàn)暫時狀態(tài)和穩(wěn)定狀態(tài)的同步存在,這使得同步實驗成為了可能。在這種仿真的環(huán)境中,工作人員可以進行更多的電力裝置測試,有助于幫助科研人員建立起一個混合型的實時仿真實驗室。
4 現(xiàn)階段電氣自動化技術應用的研究方向及發(fā)展前景
隨著我國經(jīng)濟的上升,人民的生活水平的不斷提高,越來越多的電氣產(chǎn)品被應用到實際生活當中,為了能夠保證居民生活用電的穩(wěn)定性,緩解電力企業(yè)的供電能力的壓力,電力企業(yè)不斷的引進新的科學技術從而使電力企業(yè)的供電能力得到了提高,減緩了當前企業(yè)用電大的負擔?,F(xiàn)階段電氣自動化技術的突出作用是在加強電力企業(yè)的經(jīng)濟收益,也保證了電力企業(yè)正常運營的可靠性的同時節(jié)省了電力企業(yè)的運營成本。新的電氣自動化技術對現(xiàn)代化的計算機技術實現(xiàn)更高程度的應用,使得電氣自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用體現(xiàn)出一種普及化的狀態(tài), IED電力自動化是最具代表性的技術。電氣自動化技術主要功能有:抑制調(diào)整電機組的電力頻率和電流峰值,控制其它項操控平臺,充分的發(fā)揮發(fā)電機組的正常發(fā)電功能。只有電氣自動化裝置的穩(wěn)定性工作,才能保障國家電力的正常輸送。電氣自動化技術正朝著國際標準的方向發(fā)展。
4.1 對電力系統(tǒng)智能保護和綜合自動化技術開展的研究
智能保護將國內(nèi)外最新的人工智能、綜合自動控制理論、模糊理論、網(wǎng)絡通信、自適應理論、微機新技術等應用于新型裝置中,加強了新型繼電保護裝置具有智能控制的特點,大大提高電力系統(tǒng)的安全水平。我國對智能保護和綜合自動化技術的相關原理展開了大量研究,使得保護裝置更加智能化,極大地提高了電力系統(tǒng)的可靠性和安全性。分層式綜合自動化裝置在中國研究者經(jīng)過多年努力所研制成功后,突破了傳統(tǒng)裝置的限制,極大地拓寬了綜合自動化裝置的應用范圍,能夠廣泛應用于各種電壓等級的電力企業(yè)。
4.2 對電力系統(tǒng)配電網(wǎng)電氣自動化技術開展的研究
我國已經(jīng)對電力系統(tǒng)配電網(wǎng)電氣自動化技術開展了大量的研究,像在配網(wǎng)模型、信息配網(wǎng)一體化、高級應用軟件、中低壓網(wǎng)絡數(shù)字等方面都有很大的突破。其中,為了使用最新最先進的國際標準公共信息模型,高級應用軟件將配電網(wǎng)的實際情況和輸電網(wǎng)的理論算法結合在一起,利用人工智能灰色神經(jīng)元算法對負荷進行預測,利用配網(wǎng)遞歸虛擬流算法對潮流進行計算,這極大地提高了計算結果的速度、準確性和可靠性。解決了數(shù)字信號處理技衰減等難題,提高了信號的理速度和準確度。
4.3 對電力企業(yè)自動化實時仿真技術開展的研究
在對電力企業(yè)自動化實時仿真技術的深入的研究中得出電力系統(tǒng)自動化實時仿真系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)進行試驗的基礎上還能夠聯(lián)合多種控制裝置形成一個閉環(huán)系統(tǒng)。電力系統(tǒng)實時仿真建模和負荷動態(tài)特性建模是重點研究對象。同時汲取國外先進的技術,吸取經(jīng)驗將電力系統(tǒng)數(shù)字模擬實時仿真系統(tǒng)引入到國內(nèi),在國內(nèi)也構建了相應的實驗室。
5 促進電力企業(yè)中電氣自動化技術發(fā)展的建議
5.1 提高技術人員的綜合素質(zhì)
廣大研發(fā)人員是電氣自動化能否繼續(xù)取得技術層面上的飛躍的決定性因素,電氣自動化技術的不斷發(fā)展對技術人員的要求也更高。所以,為了更有效地對電氣自動化的設備進行改進、創(chuàng)新和發(fā)展,負責電氣自動化研發(fā)的各科研院必須對設備控管員工進行專業(yè)的培訓教育,確保電氣自動化技術的裝配與設計工作順利進行。
5.2 完善系統(tǒng)建設和開發(fā)平臺
為了更直接地確保項目周期內(nèi)的每一個步驟以及每個環(huán)節(jié)的順利開展,電氣自動化技術在發(fā)展中離不開統(tǒng)一化的開放平臺。因此,必須開發(fā)出一個最為恰當?shù)木S護和運行的平臺,使其滿足電氣自動化技術的階段性特征以及廣大用戶的實際需求。
6 結束語
綜上所述,電氣自動化技術推動了電力企業(yè)的發(fā)展,在電力企業(yè)中起到關鍵性作用。當然,電力企業(yè)的運行的效率與服務的質(zhì)量與電氣自動化技術的支持直接掛鉤。社會的不斷發(fā)展,科學技術的不斷進步也促使電力企業(yè)對于電氣自動化技術的要求也逐步提高。相信未來的若干年中電氣自動化技術領域將充滿活力,在新科技領域中長盛不衰。
參考文獻:
[1]鄭建農(nóng),電力系統(tǒng)自動化技術的探討與分析[G],城市建設理論研究,2012,(36).
關鍵詞:電氣自動化技術;電力工程;技術應用
1概述
電氣管理越來越重要,隨著用電量的增加,需要管理精細化,才能穩(wěn)定用電市場,維護用戶利益,電氣管理項目繁多,任務艱巨,單純依靠人力不可能完成管理任務,就需要不斷創(chuàng)新,引進智能化、自動化技術,才能實現(xiàn)管理科學化系統(tǒng)化。電氣自動化管理越來越受到重視。電氣管理主要是集合了信息處理技術、網(wǎng)絡通信技術及現(xiàn)代電子技術內(nèi)容,通過協(xié)調(diào)一體的配合,完成電能管理,電氣自動化管理是一門現(xiàn)代化的綜合技術,越來越多的應用到各項管理工作中。通過電力電氣自動化流程控制,取代了傳統(tǒng)意義上的電氣系統(tǒng)手工操作程序,使電力控制更加有效,監(jiān)測更加精準,推動了電力系統(tǒng)高效運行,保證了電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
2電氣自動化技術對電力工程的重要作用
電力自動化技術作為現(xiàn)代化技術,在電力工程建設中均起到重要的作用,主要表現(xiàn)如下:2.1全面提升技術運用能力保證電力設備運行時更加高效、經(jīng)濟和安全,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)供電能力。能夠從根本上提升電力體系自動化水平,電氣自動化技術自身隸屬先進科學技術,在電力運用過程中,主要是電力設備和技術升級,當然也可以提升電力項目網(wǎng)絡化管理控制能力,促進了電氣自動化技術水平的不斷創(chuàng)新與提升。2.2滿足安全要求自動化技術運用到電力項目中,具備良好的優(yōu)勢,特別是與計算機聯(lián)合使用,確保了設備運行的安全,要想對設備進行維護與保養(yǎng),只需通過電腦操作便可以達到維護要求。工作人員聯(lián)系相關數(shù)值,依托電腦運行來實現(xiàn)對有關設施運行養(yǎng)護,使生產(chǎn)故障不斷降低,維護好人身安全,保證了用電供電穩(wěn)定性。2.3保證了電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運行電力系統(tǒng)運行中產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),需要對各類數(shù)據(jù)及時進行整理與分析處理,提前預知系統(tǒng)問題,有效解決,解決運行穩(wěn)定性的問題,可以顯著提升管理成效,順應電氣自動化運用需求,電力設備和技術管控均需進行不斷的持續(xù)改進,不斷提升流程再造能力。
3電氣自動化技術具體應用
電氣自動化技術較為復雜,其應用較為廣泛,需要根據(jù)不同的工程需要,選擇不同的技術配合,只有這樣,才能發(fā)揮最大效用,保證電氣運行穩(wěn)定安全。3.1自動化補償技術應用在電力工程中,低壓無功補償技術是相對傳統(tǒng)的補償技術,主要是通過采集三項電容器和單一信號的方式進行補償。但是這種傳統(tǒng)補償方式有一定的問題,特別是在對單相負荷用戶進行補償時,極容易出現(xiàn)三相負荷不平衡,導致欠補或過補問題,如果不加以解決,就會形成惡性循環(huán),造成運行不穩(wěn)定。而通過自動化補償技術的實施,能夠有效解決上述問題,將動態(tài)補償與固定補償相結合、將分相補償與三相共補結合、將快速補償與穩(wěn)態(tài)補償相結合,不斷調(diào)整并能夠適應負荷的變化,大大提高補償精度,使運行更加穩(wěn)定可靠。3.2現(xiàn)場總線技術在電力工程中的應用現(xiàn)場總線技術應用較為普遍,其興起于20世紀80年代末、90年代初,這類技術的興起與推廣,在國際市場范圍較廣,是較為現(xiàn)代的電氣自動化技術之一。通過現(xiàn)場總線技術的良好應用,可能把智能儀器儀表、控制器及電力執(zhí)行系統(tǒng)有效進行連接,形成一個有機的整體,各部件能夠相互配合,完成整體活動,使現(xiàn)場各控制設備能夠保持交流與傳遞,實現(xiàn)信息間的流通,從而確定了電力工程系統(tǒng)的數(shù)字通信模式?,F(xiàn)場總線技術是應用范圍非常廣泛的技術,具有運行安全、操作簡單、維護方便的特點,整體優(yōu)勢非常明顯,能夠對電力工程系統(tǒng)主變器用電總量進行實時有效搜集,通過搜集得到相應數(shù)據(jù),快速整理并匯總,及時將數(shù)據(jù)匯集到主控電腦內(nèi),然后啟動計算系統(tǒng),按通用格式形成數(shù)學計算模型,對所收集到的數(shù)據(jù)信息做最后的計算和判斷,形成一系列可用信息資訊,向電力工程相關控制設備快速傳遞,得到維護指令后,對設備進行評估與修復,有效提高了系統(tǒng)維護效率,從根本上防止總電量過高造成電力系統(tǒng)短路、崩潰等現(xiàn)象,實現(xiàn)電力工程系統(tǒng)整體安全可靠的運行。通過現(xiàn)場總線技術應用,還能夠極大的方便電力工程系統(tǒng)控制,實現(xiàn)系統(tǒng)分散管理的目的,依然是通過計算機實現(xiàn)對電力工程系統(tǒng)各部分相關控制數(shù)據(jù)的監(jiān)控和搜集,保持隨時連接、實時監(jiān)控,對發(fā)現(xiàn)的問題快速實行反饋,并形成解決方案?,F(xiàn)場總線技術導入和導出的數(shù)據(jù),不僅能夠提高安全性,更能對信息進行共享利用,使數(shù)據(jù)應用范圍不斷擴大,有效保證了系統(tǒng)維護與更新,為電力工程建設提供強有力的技術支持。3.3主動對象數(shù)據(jù)庫技術在電力工程中的應用主動對象數(shù)據(jù)庫技術應用較為廣泛,是電力工程自動化技術的主要內(nèi)容。電力工程數(shù)據(jù)非常重要,其統(tǒng)計、管理、共享和使用需要不斷創(chuàng)新。主動對象數(shù)據(jù)庫中的應用,需要面向對象提前設立出一個符合實際的條件,就是說,一定要在一個具體的時間內(nèi)、設定條件下,而出現(xiàn)的一個事件、最后執(zhí)行的行為是什么,通過一系列的反饋與評估,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)自動化處理的結果。通過快速、簡單、高效的處理過程,對事件進行最后評定。整個電網(wǎng)應用的均是主動對象數(shù)據(jù)庫技術,這類技術涉及范圍面大,對整個電網(wǎng)信息實現(xiàn)綜合統(tǒng)計,設置條件信息包括面寬,也就是當電網(wǎng)在運行的時候,運行信息在一定的條件下,滿足觸發(fā)條件,執(zhí)行了某個行為,這就從根本上解決了人力操作不精準的問題,大大提高了準確度,有效緩解了遲滯、緩慢的問題。3.4光互連技術在電力工程中的應用光互連技術組成部分較為復雜,按常規(guī)劃分,可將光互連技術分為自由空間光互連技術、光纖互連技術和波導光互連技術等多種類型。光互連技術有著較好的優(yōu)勢,能夠在使用過程中,全面達到抗干擾效果,能力大大得到提高,同時,也可以在較短反應時間內(nèi)提供強大的帶寬,這種技術被廣泛應用,與其強大的優(yōu)勢是分不開的,在電氣工程系統(tǒng)中實現(xiàn)普遍與推廣。通過采用光互連技術,可以在根本上解決數(shù)據(jù)收集的問題,實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)有效采集、對系統(tǒng)實時監(jiān)控及相關數(shù)據(jù)快速精準分析等,對計算結果實現(xiàn)應用,也就是說,可以通過人機界面實現(xiàn)對系統(tǒng)的便利操作,實現(xiàn)網(wǎng)絡系統(tǒng)重組,表現(xiàn)出實際、靈活、高效的狀態(tài)。3.5變電站及配電自動化技術在電力工程中的應用變電站自動化技術包括的內(nèi)容較為廣泛,主要是指電子技術、網(wǎng)絡技術、信息處置技術、電腦技術和現(xiàn)代通訊技術等。通過各種技術的合成與統(tǒng)一,形成綜合型技術能力,使變電站二次設施實現(xiàn)整合設計、降低無謂消耗、減小變配電工作量、提升運行安全等。電力系統(tǒng)不斷發(fā)展,未來的發(fā)展過程中,能夠更加完善,使配電管理系統(tǒng)更加科學簡便,建立起實用的網(wǎng)絡基礎平臺,從而實現(xiàn)110kV以下配電系統(tǒng)自動管理,滿足電力系統(tǒng)自動化需求,優(yōu)化電氣設備的保護,與此、自我調(diào)整。
4結束語
綜上所述,電力工程關系著國計民生,是經(jīng)濟建設與社會發(fā)展的基礎,只有不斷總結經(jīng)驗,完善技術能力,才能有效做好技術布局,改善工作環(huán)境,切實保證運行整體安全。
參考文獻
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關鍵詞:電力電子技術;變壓器;應用
新世紀電力電子技術不斷提升,尤其是微電子技術的革新,使得電力電子技術的世界日新月異,帶動許多關鍵技術引領尖端科學技術的潮流。電力電子技術發(fā)展迅猛,應用能力廣泛,與其他學科的交叉應用性強,是目前頗具焦點性的一個專業(yè)領域。
通過半導體器件、計算機科技、電路科技、控制智能科技等等平臺構成電力電子技術,通過將近五十年時間的發(fā)展,其已經(jīng)不斷融入生活、工作的方方面面,在新世紀中伴隨電力電子技術新的理論、實踐應用發(fā)展,成為了關鍵性的技術。目前,電力電子技術相關的研究,在國際上仍處于較為初級的階段,雖然為我們帶來了巨大的便利,但其仍有許許多多方面的理論和實際應用有待人們的開發(fā)與研究,相信在不久的將來,電力電子技術將成為我們生活中不可或缺的一部分。
本文基于電力電子技術在變壓器中的應用,通過其相關的理論與原理的闡述,設計電力電子變壓器的仿真,致力于提升電力質(zhì)量,實現(xiàn)電力電子變壓器的優(yōu)越性。
1 相關定義與原理
1.1 電力電子變壓器定義
電力電子變壓器,又叫做固態(tài)、柔性變壓器,通過對目前在用的電力電子變壓器進行結構研究,可以闡述為電力電子變壓器是一種將帶有電力特性的能量向另一種帶有電力特性的能量進行轉變的設備,而上述的兩種能量具有不同的頻率、相位等等特征。
1.2 電力電子變壓器原理
電力電子變壓器通過兩種不同的功率變換器實現(xiàn)變頻,屬于交-交式的轉化。它的工作原理主要是將一種電壓,經(jīng)過一定的轉換器,變換為另一種交流的電壓,利用高頻電壓進行耦合,經(jīng)變換器轉換為所需電壓。其可以利用增強變壓器的功率實現(xiàn)體積的縮小。運用目前的電力電子技術以及合理的工作技術,實現(xiàn)高頻交流電的"制造",再利用電壓器進行電壓的交互,實現(xiàn)工頻交流電的"制造",減少、減輕變壓器的體積,如此往返,即為電力電子變壓器的工作原理。
當前,因在用的基本所有電力系統(tǒng)相關器件,耐壓性與輸電系統(tǒng)方面都比較薄弱,因此電力電子變壓器需要在配電領域進行一定的技術開發(fā),相較于常規(guī)的電力變壓器,配電系統(tǒng)的變壓器其電源兩側的繞組將固定為一次側,與高頻電壓器的繞組將固定為二次側,它們之間由高頻變壓器作為載體進行聯(lián)結,詳見圖1。
圖1 配電用電力電子變壓器基本原理
2 電力電子變壓器電路類型分析
2.1 斬控式電力電子變壓器
1995年,美國電科院首先研制出了電力電子變壓器的斬控式樣機,它選取了BUCK結構的電路,其簡單實用,易于調(diào)節(jié)變壓,但缺點是控制性不強,并不含有變頻的功能,還不能進行電氣隔離,以及無法對輸入的電流與功率進行相關的抑制作用,所以,該斬控式電力電子變壓器無法在輸配電工作中發(fā)揮交大的作用。
2.2 交-交-交變換電力電子變壓器
M?Kang(美國德州大學)在1999年,研制出一種新型交-交-交變換電力電子變壓器,其由初、次兩級功率進行交互變頻變壓器組成,通過兩種功率的轉換,連接功率器件,實現(xiàn)雙向流動電能的作用。其優(yōu)勢為傳送容量增加,體積相對小,缺點為相關器件繁復,結構復雜。
2.3 反激式電力電子變壓器
反激式電力電子變壓器結構簡潔,裝置器件較少,避免了較多的中介環(huán)節(jié),因此比前面兩種變壓器結構有更大的進步。其優(yōu)勢為相關器件少,電感與電容組成電路,簡化了電能質(zhì)量不足的缺陷。但其開關反應能力偏大,很難在高電壓環(huán)境下使用,還容易因漏感產(chǎn)生交稿的尖峰電壓,對電壓應力造成較大的壓力,因此電磁相關的干擾頗為明顯。
3 電力電子變技術在變壓器中的仿真應用
3.1 電力電子變壓器在改善電能質(zhì)量中的應用
電能質(zhì)量在國際上的基本既定為:運用電力相關設施設備無法進入工作,以及使得其出現(xiàn)問題的電流、電壓或者頻率等等誤差,其基本內(nèi)容以電壓波動與閃變、頻率偏移及短時供電中斷等等內(nèi)容為主,其次還有電壓的偏差、電流波形的畸變以及三相電壓不平衡等等問題,本文主要以前面兩種為主要仿真目標進行研究。說明其常規(guī)變化與故障隔離等等作用,對電能質(zhì)量進行一定的改善。
3.1.1 電壓波動與閃變
在電壓波動與閃變的問題中,由于電力系統(tǒng)的母線出現(xiàn)非整數(shù)倍的影響,假設PET一次側的母線頻率是10Hz,幅值為10%左右的和諧波,使得母線電壓有異常的波動,具體的仿真結果圖如圖2所表示。
(1)PET輸入相電壓 (2)PET輸出相電壓
圖2母線電壓波動時的仿真結果
從圖2可見,由于實驗中有一定的間諧波影響,使得PET一次側的母線電壓有較大明顯的波幅,而另外的二次側電壓未受到一定的影響,還是可以對負荷提供有效的供電,對母線電壓閃變有交大的影響。
3.1.2 電壓跌落及供電中斷
本文所實驗的仿真條件為0.2s(10周波)的持續(xù)時間,額定值為40%的跌幅,時間為0.3s-0.5s左右的跌落時間,電網(wǎng)電壓跌落供電中斷的特定問題。按照美國電力研究協(xié)會的報告指出,電壓跌落幅值一般小于40%,具體的實驗仿真圖詳見圖3,在電網(wǎng)電壓出現(xiàn)跌落的間隙,PET的相關數(shù)值仍然保持較為未定的狀態(tài),也就是其輸出電壓并未受到影響,保證一定的輸出。
(1)PET輸入相電壓 (2)PET輸出相電壓
圖3 電網(wǎng)電壓跌落時仿真結果
根據(jù)上述的仿真實驗圖可得,電力電子不進可以操作電壓器的轉換與系統(tǒng)的隔離等等功能,還能對電能質(zhì)量起到良好的控制作用。如圖3(1)中顯示,電網(wǎng)電壓即使出現(xiàn)一定的閃變、不對稱或者跌落,二次側的輸出電壓仍然保持相對穩(wěn)定的狀態(tài),進行可靠的供電功能。
3.2 電力電子變壓器進行微電網(wǎng)孤島應用研究
從上述的研究可得,如電壓短時供電不足,或者出現(xiàn)一定的跌落,電力電子變壓器的輸出仍然處于穩(wěn)定的狀態(tài),對于點電能的質(zhì)量也能給予滿足。通過對電能質(zhì)量的影響研究,發(fā)現(xiàn)頻率偏差,將大幅度的影響電能的質(zhì)量,尤其是電網(wǎng)中出現(xiàn)可再生能源的時候。
近年來,我國對于可再生能源的重視可見一斑,不斷的有新的可再生能源進入電網(wǎng)中,另外微電網(wǎng)、發(fā)電等科研技術廣泛的得到發(fā)展,其在電網(wǎng)出現(xiàn)故障以及電能的質(zhì)量無法達到用電需求的期間,能夠運用孤島方案,持續(xù)不間斷的功能,對供電的安全性和可靠性提供了很大的保證,基本微電網(wǎng)結構圖見圖4。
圖4 微電網(wǎng)的基本結構
由于微電網(wǎng)的容量不大,功率波動性大,使得其頻率的控制偏繁復,尤其是主網(wǎng)和微電網(wǎng)分開以后,其功率的波動性就很大,穩(wěn)定性不強,對于頻率要求高、敏感性強的功能負荷帶來比較嚴重的影響。
通過對可再生能源的研究,主要的一種能源即為風能,通過風能發(fā)電,在可再生能源的比例占據(jù)越來越高的比重。其中,風力發(fā)電機有風能和風機相關理論、異步發(fā)電機的參數(shù)以及電路設計等等問題,風力發(fā)電主要包含了雙饋感應發(fā)電機、 普通異步發(fā)電機以及多極同步電機等等。
作為一種新型的、智能型的變壓器,電力電子變壓器運用相關器件以及高頻交流變壓器進行交互,充分展示了不同于傳統(tǒng)型的電力變壓器的工作效用和功能,最大限度的保持了下述三種優(yōu)勢:(1)給予較為穩(wěn)定、安全的二次側輸出電壓,不受負荷的影響,輸出電壓可控性強,穩(wěn)定性強;(2)如一次側電壓有一定的故障、電壓跌落、閃動、暫停等問題,也不會受太大的影響,恒定性強,保障性強;(3)不斷吸收、發(fā)出武功,使得無功率處于電網(wǎng)中有較小的線損,降低成本。
時代不斷進步,社會不斷發(fā)展,不同的、新型的變壓器層出不窮,要使得電能質(zhì)量有一定的保障、電的負荷得到保障,尤其的配電系統(tǒng)的質(zhì)量保障,是目前變壓器相關研究中最為重要的問題。電力電子變壓器在上述問題中均能得到較好的體現(xiàn),解決了許多以前存在的問題,通過無功補償、APF等等功能進行電能質(zhì)量的調(diào)節(jié)。相信不久的將來,電力電子變壓器將更加良好的運用于配電系統(tǒng)中,這將在很大程度上幫助調(diào)節(jié)電能質(zhì)量,降低相關費用,取得良好的收益。
參考文獻
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【關鍵詞】電氣自動化;熱電(火力發(fā)電);運用;創(chuàng)新
1.電氣自動化技術的優(yōu)點
電氣自動化技術主要是針對電能、電力設備、電力技術等3個方面實施改革更新,創(chuàng)造出一種全新的運行模式服務于電力行業(yè)。在計算機技術、電子技術、信息技術等逐漸融為一體的趨勢中,電氣自動化技術的運用變得更加泛。在熱電(火力發(fā)電)過程中引進電氣自動化技術的優(yōu)勢表現(xiàn)為:
①提升效率。馬鋼股份公司熱電廠每年向公司輸送大量的電能,電力行業(yè)是我國社會現(xiàn)代化生產(chǎn)的基礎條件。受早期社會技術條件的限制而影響了熱電廠生產(chǎn)效率的提升,每年企業(yè)生產(chǎn)電能耗損15%-30%左右。引進自動化生產(chǎn)技術后,電力生產(chǎn)效率顯著改善,使得電能生產(chǎn)量不斷增多。
②降低成本。煤、石油等原始材料是熱電(火力發(fā)電)的主要燃料,電能生產(chǎn)技術水平的落后會使得燃料消耗量增加,提高了熱電的成本投資。對熱電引進自動化技術后可保證各種燃料的充分燃燒,讓原始燃料的價值得到充分運用。在實際電能生產(chǎn)中能顯著降低成本投入而增加經(jīng)濟效益。
③技術革新。電氣自動化技術根本上是各類技術的融合體,包括:計算機、電子信息、電氣控制等多方面實用技術。把這一技術貫穿到熱電(火力發(fā)電)生產(chǎn)中,將推動熱電(火力發(fā)電)行業(yè)技術的革新,給發(fā)電作業(yè)人員的工作帶來很大的方便。同時,經(jīng)過一段時間的運用后也會促進熱電技術的改革。
④優(yōu)化資源。工業(yè)電能生產(chǎn)需投入各方面的資源,如:電力設備、燃燒原料、作業(yè)人員等,這些因素對電能產(chǎn)量的提升都有很大的影響。電氣自動化技術運用之后能協(xié)調(diào)好各項資源,通過人機操作模式降低生產(chǎn)人員的工作難度。另外,在自動化生產(chǎn)模式中也可及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障以及時處理。
⑤整合模式。自動化技術帶來的是一體化操作,熱電廠將擺脫傳統(tǒng)的生產(chǎn)作業(yè)方式而實現(xiàn)人機操控的新局面。使用各項自動化模式后,電力企業(yè)的生產(chǎn)將成為融合電子、信息、計算機等先進科技的組合,可從多個方面促進熱電(火力發(fā)電)方案的更新,實現(xiàn)了電能產(chǎn)量的增多以帶動生產(chǎn)效益。
2.電氣自動化技術在火力發(fā)電中的必要性
一般來說,傳統(tǒng)的熱電(火力發(fā)電)廠中的集散控制系統(tǒng)(DCS)主要是側重于對機、爐系統(tǒng)的簡單控制,而電氣系統(tǒng)的保護與安全裝置都可以基本實現(xiàn)獨立運行,諸如廠用電源切換裝置(ATS)和自動勵磁調(diào)節(jié)裝置(AVR)等都與集散控制系統(tǒng)(DCS)之間的信息互訪和交換量有限,對整個電氣自動化系統(tǒng)的反映信息量相對較少,也導致電氣系統(tǒng)的操作人員所關注的測量、參數(shù)等信息都無法在集散控制系統(tǒng)(DCS)中得到有效反映,這也就對電氣系統(tǒng)的操作人員運行系統(tǒng)造成了一定程度地不便,無法實現(xiàn)輕松、快捷、簡便的系統(tǒng)操作,非常不利于其對熱電廠的事故進行及時地分析與解決。因此,為了提高熱電(火力發(fā)電)廠中電氣系統(tǒng)的自動化水平,就必須改變傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)控制中對變送器和控制電纜大量安裝的情況,轉變過去硬接線一對一采集電氣信號的形式為現(xiàn)場總線技術和智能設備的結合形式,建立熱電廠的電氣系統(tǒng)通信網(wǎng)絡,充分利用其聯(lián)網(wǎng)信息多樣化和全面化的優(yōu)勢,進行電氣系統(tǒng)深層次的相關數(shù)據(jù)挖掘,實現(xiàn)熱電(火力發(fā)電)廠中電氣系統(tǒng)的自動化,提高整個熱電(火力發(fā)電)廠電氣自動化系統(tǒng)的運行和管理水平,這對于熱電(火力發(fā)電)廠的長遠發(fā)展發(fā)揮著至關重要的作用。
3.創(chuàng)新電氣自動化技術在火力發(fā)電中的系統(tǒng)配置
電氣自動化技術在熱電(火力發(fā)電)中的系統(tǒng)配置主要可以分為以下三種形式:I/O集中監(jiān)控方式、遠程智能I/O方式和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)方式。
3.1I/O集中監(jiān)控方式。I/O集中方式。是將電氣的各饋線在現(xiàn)場設置現(xiàn)場設備I/O接口,通過硬接線電纜與集控室DCSI/O通道相連,經(jīng)A/D處理后進人DCS組態(tài),實現(xiàn)DCS對全廠電氣沒備的監(jiān)控。這種監(jiān)控方式優(yōu)點是速度對應快、運行維護好、監(jiān)控站的防護等級低,從而使DCS的造價下降,但由于電氣設備全部進入DCS監(jiān)控,隨著監(jiān)控對象的大量增加使DCS主機冗余的下降,電纜數(shù)量巨大,控制樓面積大,長距離電纜引進的干擾可能影響DCS的可靠性。
3.2遠程智能I/O方式。遠程智能I/O方式是在數(shù)據(jù)采集較集中月一離控制室較遠的現(xiàn)場設立遠程I/O采集柜(即現(xiàn)場A/D轉換機柜),現(xiàn)場設備I/O信號通過硬接線電纜與加采集柜相連,加采集柜與控制室DCS控制器主機柜通過光纖或雙絞線。遠程I/O具有節(jié)省大量電纜、節(jié)省安裝費用、節(jié)省控制樓面積、可靠性高等優(yōu)點智能化遠程I/O還可完成數(shù)據(jù)處理、自檢、自校正等功能。但I/O卡件、模擬量卡件及電量變送器還是不能減少。
3.3現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)方式?,F(xiàn)場總線是當今3C技術,即通信、計算機、控制技術發(fā)展的結合,是信息技術、網(wǎng)絡技術發(fā)展到控制領域和現(xiàn)場的體現(xiàn)?,F(xiàn)場總線廢棄了DCS的控制站及其輸人/輸出單元,從根本上改變了DCS集中與分散相結合的集散控制系統(tǒng)體系,通過將控制功能高度分散到現(xiàn)場設備這一途徑,實現(xiàn)了徹底的分散控制。
4.創(chuàng)新電氣自動化技術在熱電(火力發(fā)電)中的應用
4.1統(tǒng)一單元爐機組。創(chuàng)新電氣自動化技術在熱電(火力發(fā)電)中的應用,實現(xiàn)由機、電控制一體化向熱電廠機、爐、電一體化的單元制運行監(jiān)控方式轉化。這樣,熱電廠中集散控制系統(tǒng)(DCS)可以通過機、爐、電單元制的運行方式對整個火電機組的所有運行參數(shù)和狀態(tài)信息進行匯總和分析,最大限度地挖掘火電機組潛力,并發(fā)揮其自身特有的控制功能,最大限度地縮小控制室,實現(xiàn)對監(jiān)控系統(tǒng)的簡化,也就能夠最大可能地降低成本造價;同時,統(tǒng)一單元爐機組也便于火力發(fā)電中熱電廠信息管理系統(tǒng)(MIS)的信息采集,從而加強火電電網(wǎng)的統(tǒng)一運行和管理,完成中調(diào)AGC的相關指令和要求,提高電網(wǎng)的工作效率,使其保持在最經(jīng)濟和最佳的運行狀態(tài)。因此,統(tǒng)一單元爐機組有利于提高火電機組的監(jiān)控水平和自動化水平。
4.2創(chuàng)新控制保護手段。一般來說,在傳統(tǒng)的熱電(火力發(fā)電)中所采用的系統(tǒng)控制和保護手段為報警和連鎖,僅僅只能實現(xiàn)超限報警以及聯(lián)鎖跳機的波動性控制和保護。而通過創(chuàng)新電氣自動化技術,可以通過采用計算機的控制保護技術,實現(xiàn)對電氣自動化系統(tǒng)的運營檢測和故障診斷等,從而提前發(fā)現(xiàn)火電設備的系統(tǒng)隱患,并改變控制和保護策略,采取諸如系統(tǒng)冗余等一些主動性控制和保護措施,對系統(tǒng)故障的范圍進行自動控制,防患于未然,保證電氣自動化系統(tǒng)能夠繼續(xù)保持運行狀態(tài)。另外,也可以使實現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)設備從預防維護的被動和事故后維修轉化為預防維護的預知和設備維修的同時進行。
5.結語
熱電(火力發(fā)電)廠的電氣自動化運用,能提高火力發(fā)電系統(tǒng)管理的自動化和管理水平。自動化系統(tǒng)通過計算機、保護、測量、分層分布控制和通信技術,對熱電(火力發(fā)電)廠的電力系統(tǒng)的運行進行保護、控制和故障處理,這無疑是一項綜合性的管理系統(tǒng)。充分利用電氣系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)后信息全面的優(yōu)勢,成功實現(xiàn)電氣自動化的使用,完成較為復雜的電氣運行管理工作。
[關鍵詞] 數(shù)字電視機頂盒原理應用
有線廣播電視網(wǎng)正在向數(shù)字化、網(wǎng)絡化、產(chǎn)品化方向發(fā)展,最終建成為寬帶綜合信息網(wǎng)。依托有線廣播電視網(wǎng)提供綜合信息業(yè)務的關鍵設備是用戶終端設備數(shù)字機頂盒,數(shù)字機頂盒可把數(shù)字電視信號轉換成模擬電視機能夠接收的PAL / NTSC信號,也可增添支持視頻點播(VOD)、Internet瀏覽、播放DVD、可視電話等多媒體功能及加擾、解密、放大等功能,與普通的模擬電視機組合便構成完整的數(shù)字電視接收機,市場發(fā)展前景廣闊。下面介紹數(shù)字電視機頂盒的基本原理及其應用。
一、數(shù)字電視機頂盒的基本原理
圖數(shù)字電視廣播接收解碼示意圖
數(shù)字電視機頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視廣播節(jié)目,如圖所示。調(diào)諧模塊接收射頻信號并下行變頻為中頻信號,然后進行A / D轉換為數(shù)字信號,再送人QAM解調(diào)模塊進行QAM解調(diào),輸出MPEG傳輸流的串行或并行數(shù)據(jù)。解復用模塊接收MPEG傳輸流,從中分離出一個節(jié)目的PES數(shù)據(jù),包括視頻PES、音頻PES以及數(shù)據(jù)PES。解復用模塊中包含一個解擾引擎,可在傳輸流層和PES層對加擾的數(shù)據(jù)進行解擾,其輸出是已解擾的PES。視頻PES送入視頻解碼模塊,取出MPEG視頻數(shù)據(jù),并對MPEG視頻數(shù)據(jù)進行解碼,然后輸出到PAL/NTSC編碼器,編碼成模擬電視信號,再經(jīng)視頻輸出電路輸出。音頻PES送人音頻解碼模塊,取出MPEG音頻數(shù)據(jù),并對MPEG音頻數(shù)據(jù)進行解碼,輸出PCM音頻數(shù)據(jù)到PCM解碼器,PCM解碼器輸出立體聲模擬音頻信號,經(jīng)音頻輸出電路輸出。
數(shù)字電視機頂盒的技術含量很高,集中反映了計算機、數(shù)字壓縮編碼、加解擾算法、加解密算法、通信技術和網(wǎng)絡技術的發(fā)展水平,其核心技術包括硬件技術和軟件技術兩個部分。
1.機頂盒硬件技術
硬件技術包含有:信道解調(diào)、信源解碼、大規(guī)模集成芯片、上行數(shù)據(jù)調(diào)制編碼、嵌入式系統(tǒng)技術以及信號處理技術和有條件接收技術。分別概述如下:
(1)信道解調(diào)技術。國際、國內(nèi)標準對各種數(shù)字電視標準的調(diào)制方式均有規(guī)定,如有線網(wǎng)絡中傳輸數(shù)字電視及增值業(yè)務采用QAM調(diào)制方式,其中16QAM、32QAM、64QAM必選,128QAM和256QAM可選。由于有線網(wǎng)絡信道質(zhì)量好,只用RS編碼作為糾錯編碼。
(2)信源解碼技術。當模擬信號數(shù)字化后信息量倍增,必須采用相應的數(shù)據(jù)壓縮標準加以處理,數(shù)字電視采用MPEG―2視頻壓縮標準以適應多種清晰度圖像質(zhì)量要求。音頻則采用AC―3和MPEG―2兩種標準??偠灾?,信源解碼器必須適應不同編碼要求,能正確還原音頻、視頻數(shù)據(jù)。
(3)大規(guī)模集成芯片技術。為實現(xiàn)實時的解復用和數(shù)據(jù)信息處理,機頂盒必須將CPU內(nèi)核與MPEG―2傳輸流解復用器、DVB通用解擾器、MPEG音視頻解碼器、PAL/NTSC編碼器集成于一體,形成大規(guī)模專用集成芯片。
(4)上行數(shù)據(jù)調(diào)制編碼技術。為開展交互式應用,需要考慮上行數(shù)據(jù)的調(diào)制編碼間題。目前普遍采用三種方式,即采用電話線傳送上行數(shù)據(jù)、以以太網(wǎng)卡傳送上行數(shù)據(jù)和通過有線網(wǎng)絡傳送上行數(shù)據(jù)。
(5)嵌人式系統(tǒng)技術。機頂盒是嵌人式系統(tǒng)在信息家電方面的典型應用,所謂嵌人即鑲嵌之意,指鑲嵌在其他設備中的系統(tǒng)。實際上機頂盒是計算機技術、微電子技術以及語言圖像數(shù)據(jù)傳輸處理技術與具體應用對象相結合的產(chǎn)物,具備嵌入式芯片、嵌入式軟件、嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具四大部分的要素。
2.機頂盒軟件技術
數(shù)字電視技術中軟件技術占有更為重要的位置,除音頻視頻解碼由硬件實現(xiàn)外,其電視內(nèi)容的重現(xiàn)、操作界面的實現(xiàn)、數(shù)據(jù)廣播業(yè)務的實現(xiàn),直至機頂盒與計算機及Internet的互聯(lián),均需依靠軟件來實現(xiàn)。機頂盒的軟件應用技術通常分為以下幾個方面:
(1)硬件驅動層軟件。按驅動程序驅動硬件功能的有射頻解調(diào)器、傳輸解復用器、A/V解碼器、OSD、視頻編碼器等。
(2)實時操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要作用是控制各種資源,包括各種硬件的控制、系統(tǒng)資源的分配等。與PC機操作系統(tǒng)不同,機頂盒是采用實時操作系統(tǒng),可在實時的環(huán)境中工作,并能在較小的內(nèi)存空間中運行。
(3)中間件。中間件是指建立于實時操作系統(tǒng)之上的操作系統(tǒng),如OPENTV、POWERTV和JAVATVOS等。它既是數(shù)字電視的核心技術之一,又是開放式業(yè)務平臺,具體而言是數(shù)字電視機的應用程序和操作系統(tǒng)、硬件平臺之間嵌人的一個中間層,定義一組較為完整的、標準的應用程序接口,使應用程序于操作系統(tǒng)和操作平臺,從而將應用的開發(fā)變得更加簡捷,使產(chǎn)品的開放性和可移植性更強。
(4)上層應用軟件。它的功能是執(zhí)行服務商提供的各種服務,如電子節(jié)目指南、準視頻點播、數(shù)據(jù)廣播、IP電話等。它可以用于各種STB硬件平臺,消除應用軟件對硬件的依賴。
二、數(shù)字電視機頂盒的應用
數(shù)字電視機頂盒不僅實現(xiàn)數(shù)字電視模擬電視的轉換而適用于傳統(tǒng)的電視機,而且應用十分廣泛,幾乎支持所有的廣播電視和交互式多媒體應用。目前,在數(shù)字機頂盒的數(shù)字視頻、數(shù)字信息與交互式應用的功能上,已開發(fā)出多種增值業(yè)務,具體如表所示。
1.數(shù)據(jù)廣播
數(shù)據(jù)廣播有四種方式,即數(shù)據(jù)管道(data pipe)、數(shù)據(jù)流(data stream)、多協(xié)議封裝(Multiple protocol Encapsulation)和數(shù)據(jù)或對象輪流傳遞(date object carousel)。它能為用戶提供股市行情、票務信息、電子報紙、熱門網(wǎng)站等各種種信息。
表數(shù)字機頂盒開發(fā)的增值業(yè)務
2.IP電話
通過電纜調(diào)制解調(diào)器,還可以實現(xiàn)IP電話功能。用戶在使用該功能時,只需將普通電話與機項盒的接口相連即可。電纜調(diào)制解調(diào)器可以保證傳輸語音時的服務質(zhì)量(Qos ) 。
3.視頻點播
為每個用戶提供視頻點播功能,用戶能在他所希望的時間和地點收看他想看的節(jié)目,是服務提供商的首要目標。有線電視數(shù)字機頂盒利用交互式的數(shù)據(jù)信道和廣播信道,為實現(xiàn)該功能提供理想的技術支持基礎。
4.Internet接入及多媒體技術應用
機頂盒可以通過內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器方便地實現(xiàn)Internet接入功能,用戶可以通過其內(nèi)置的瀏覽器上網(wǎng),即通過機頂盒提供的各種接口與PC機連接,再與網(wǎng)絡連接。利用計算機對文字、聲音、數(shù)據(jù)、圖像等各種信息進行綜合處理、存儲與傳輸。通過機頂盒與計算機有機結合,可以開展交互式多媒體業(yè)務,例如發(fā)送電子郵件、網(wǎng)上購物、遠程教育等等。
三、結束語
隨著數(shù)字電視的飛速發(fā)展,用戶對信息需求的不斷增強,有線數(shù)字電視機頂盒做為以電視機為顯示終端的信息接收和處理終端設備正在進人千家萬戶。有線數(shù)字電視機頂盒基于全同軸電纜網(wǎng)絡或光纖或同軸混合網(wǎng),具有良好的傳輸介質(zhì)和成熟的電纜調(diào)制解調(diào)技術,可實現(xiàn)各種交互式應用,具有良好的發(fā)展前景。
參考文獻
[1]劉文開劉元航:有線廣播數(shù)字電視技術[M].北京:人民郵電出版社,2003.10
關鍵詞:電力系統(tǒng);自動化技術;應用;前景
中圖分類號:TM7文獻標識碼: A
引言
隨著控制技術,計算機技術以及信息技術的發(fā)展,電力系統(tǒng)自動化技術也得到了迅猛發(fā)展,各種技術的相融合,使得電力系統(tǒng)自動化技術正向規(guī)范化,標準化,國際化的方向發(fā)展。實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化技術的集成化,高效性與一體化無疑能夠對于實現(xiàn)電網(wǎng)的高效,可靠,穩(wěn)定運行,具有非常重要的意義。
一、電力自動化技術在電力系統(tǒng)中的作用
1、電氣自動化幫助科研人員開展實時仿真工作
使用電氣化驅動技術,可以在更大程度上實現(xiàn)暫時狀態(tài)和穩(wěn)定狀態(tài)的同步存在,這使得同步實驗成為了可能。為系統(tǒng)運行提供了大量的精確數(shù)據(jù),增加了實驗的精準度。在這種仿真的環(huán)境中,工作人員可以進行更多的電力裝置測試,有助于幫助科研人員建立起一個混合型的實時仿真實驗室。
2、實現(xiàn)了電力服務的智能化
當今時代,幾乎每個行業(yè)都離不開電力的使用,失去電力系統(tǒng)的支持,許多行業(yè)將陷入癱瘓的境地。電力的廣泛使用對電力系統(tǒng)的安全性和自動化程度都提出了極高的要求。電氣自動化相關技術是電力系統(tǒng)智能化的重要組成部分,能夠幫助工作人員更精確地進行系統(tǒng)運行設計工作,并能代替人力做到更精確的系統(tǒng)運行故障分析。這種智能化的控制方式,使得電力系統(tǒng)的運行更加高效準確。這種高度安全的自動化運行體系,使電力系統(tǒng)的服務能力邁上了一個新的臺階。
二、電力系統(tǒng)自動化技術的應用
1、電力系統(tǒng)智能化控制技術
電力系統(tǒng)自動化技術主要經(jīng)歷了以下幾個方面的發(fā)展歷程。第一階段,基于傳遞函數(shù)單輸出單輸入控制時期;第二階段,基于線性最優(yōu)化控制,非線性控制以及多機協(xié)調(diào)控制時期;第三階段,智能化控制時期。作為一個動態(tài)的系統(tǒng),無疑電力系統(tǒng)具有變參數(shù),強非線性的特征,智能控制在電力系統(tǒng)尤其是新興的電力系統(tǒng)工程中有著越來越重要的應用。電力系統(tǒng)自動化智能控制技術將越來越多的應用于多機系統(tǒng)的靜止無功發(fā)生器控制,人工神經(jīng)網(wǎng)絡勵磁,快關綜合控制系統(tǒng)等方面。
2、實現(xiàn)對變壓器設備在線監(jiān)控
隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展,我國電網(wǎng)的規(guī)模日益增加,同時電力系統(tǒng)的容量也在越來越大。因此,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行對人們的生產(chǎn)和生活有著至關重要的影響?;诖?,供電企業(yè)的重要任務之一就是保證電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定與可靠,同時使得設備故障降低。電力系統(tǒng)中,電力設備可靠性與設備故障損耗降低的保障措施主要是通過對設備進行檢修。電力系統(tǒng)設備的檢查以及修理都屬于設備檢修的范疇。電力系統(tǒng)實現(xiàn)電器設備的狀態(tài)檢修其前提是對設備進行實時監(jiān)測,及時全面準確的把握設備的運行狀態(tài),同時能夠將設備運行狀態(tài)的參數(shù)和設備的變化趨勢進行預測,這樣能夠將設備可能存在的故障進行分析。
3、電力系統(tǒng)微機實時保護系統(tǒng)
隨著我國電力系統(tǒng)自動化技術的不斷發(fā)展,微機保護裝置越來越多的應用于電力系統(tǒng)中,電力系統(tǒng)要求微機保護裝置具有高可靠性,高實時性與高擴展性,同時,電力系統(tǒng)要求微機保護裝置的通信能力強大,人機交互界面友好?;诖?,不但電力系統(tǒng)微機保護系統(tǒng)不但要求有較高的硬件設施,同時也對嵌入式軟件要求不斷提高,因此,電力系統(tǒng)微機保護系統(tǒng)采用嵌入式實時操作系統(tǒng),不但能夠多任務的高效優(yōu)先級管理,同時具有非常大的可移植性和擴展性。對于電力系統(tǒng)自動化繼電保護來說,首要問題是實時性問題。這是由于一旦發(fā)生事故,電網(wǎng)穩(wěn)定性安全性會在事故后的瞬間(幾十到幾百毫秒)遭受威脅,因此,當穩(wěn)定控制措施發(fā)生延遲時,不但不能夠起保護作用,還有可能造成其他安全問題。電力系統(tǒng)自動化保護實時性不但包括數(shù)據(jù)實時性,同時也指的是對數(shù)據(jù)的分析,處理等的實時性。電力系統(tǒng)自動化采用RTOS,一方面能夠將應用程序進行分解,同時能夠進行監(jiān)控進程的開啟,對系統(tǒng)中各個程序進行監(jiān)控,一旦電力系統(tǒng)中出現(xiàn)了異常的情況,那么就能夠自動在UNIX在中自動終止問題,同時通過對另外進程的調(diào)用修復問題,因此,采用RTOS能夠使得電力系統(tǒng)自動化的可靠性大幅度提高。
4、配電系統(tǒng)自動化
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,電力用戶用電的依賴性越來越強,供電可靠性和供電電能質(zhì)量成為配電網(wǎng)的工作重點。實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化是配電系統(tǒng)提高供電可靠性的最有效手段。配電自動化系統(tǒng)(DAS)是一種可以使配電企業(yè)在遠方以實時方式監(jiān)視、協(xié)調(diào)和操作配電設備的自動化系統(tǒng);其內(nèi)容包括配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視(SCADA系統(tǒng))、配電地理信息系統(tǒng)(GIS)和需求側管理(DSM)幾個部分。
SCADA/LM/DMS平臺是配電系統(tǒng)綜合自動化的核心和基礎,它除了完成SCADA/LM/DMS功能外,還承擔整個系統(tǒng)的縱向(實時層)和橫向(管理層)的集成任務。當然,如果配網(wǎng)的規(guī)模較小,由變電站負責的環(huán)網(wǎng)控制,也可改由主站的SCADA/LM/DMS平臺來完成。配電網(wǎng)自動化的運行功能是實現(xiàn)控制和監(jiān)視配電網(wǎng)設備。其中包括:電網(wǎng)的控制功能、電網(wǎng)運行監(jiān)控功能、故障管理功能、運行統(tǒng)計及報表功能。
智能配電系統(tǒng)在配電網(wǎng)發(fā)生故障時:判斷故障區(qū)域、隔離故障區(qū)域,恢復受故障影響的健全區(qū)域供電,從而縮短停電時間、減小停電面積、提高供電可靠性。在配電網(wǎng)受到災害性影響時(如主變電站失壓、10kV母線故障等并且在高壓側難以快速恢復時),利用人工智能生成負荷批量轉移策略,在不威脅供電安全的前提下,通過一系列的遙控操作將受影響的負荷轉移到非故障線路,避免大面積停電。
智能配電系統(tǒng)在配電網(wǎng)正常運行時:實際運行中配電網(wǎng)中的負荷分布是不均衡的,有時甚至是極不均衡的,這嚴重降低了配電線路和設備的利用率,同時也導致線損較高。利用人工智能可以尋求一種優(yōu)化運行方式,將負荷從重負載甚至是過負載轉移到輕負載饋線上,這種轉移有效地提高了饋線的負荷率,增強了配電網(wǎng)的供電能力。智能配電系統(tǒng)還可以實時遙控配電網(wǎng)開關進行網(wǎng)絡重構和電容器投切,在不顯著增加投資的前提下可以達到改善電網(wǎng)運行方式和降低網(wǎng)損的目的。
三、電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展趨勢
近些年來,高新科技的發(fā)展日新月異,在潮流的推動下電力系統(tǒng)的電子技術也得到了突破性的發(fā)展,電力系統(tǒng)的自動化是電力系統(tǒng)必然的發(fā)展方向。
1、裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展
隨著電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)工程的正式啟動,電力系統(tǒng)中的調(diào)度管理以及數(shù)據(jù)分析就開始朝著數(shù)據(jù)信息快速更新以及傳送路徑交叉的高速性方向發(fā)展。電力系統(tǒng)技術的整合因為通信技術的不斷發(fā)展和計算機技術的不斷更新而獲得了新的發(fā)展機遇。電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息處理方式由以前的傳統(tǒng)方式向數(shù)據(jù)信息處理圖形化的方向轉變,通過圖形可以幫助電力系統(tǒng)的領導者更直觀地對電力系統(tǒng)的狀況以及發(fā)展趨勢進行了解。這樣的轉變有利于電力系統(tǒng)的數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展,為實現(xiàn)電力系統(tǒng)高效運作創(chuàng)造了良好的條件。
2、追求的目標向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展
在傳統(tǒng)的工作模式下電力系統(tǒng)運行時主要是以計算機為主要的硬件平臺,在進行接口的工作時擴展測控是經(jīng)常使用的方法,這種方法有兩面性,具有良好的擴展性,容易開發(fā)且時間周期較短,同時也存在靈動性差,成本較高、體積大而且會產(chǎn)生比較大的功耗這些不足之處。現(xiàn)階段,電子信息技術不斷發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)技術不斷進步,遠動終端設備開始走更加網(wǎng)絡化、小型化、智能化的道路,電力系統(tǒng)在這樣的硬件平臺上運行,電力系統(tǒng)的自動化會不斷地朝著最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化的趨勢發(fā)展。
四、結束語
電力系統(tǒng)的發(fā)展水平高低是國家經(jīng)濟水平的重要體現(xiàn),電氣自動化技術的應用對于電力系統(tǒng)全面改造,實現(xiàn)高效運行具有重要的作用。因此,要加強對電氣自動化技術的研究,使其深入發(fā)展發(fā)揮更大的作用。
參考文獻
[1]姚建國,楊勝春,高宗和等.電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)發(fā)展趨勢展望[J].電力系統(tǒng)自動化,2007,31(13).
【關鍵詞】電氣 自動化 電力企業(yè)
隨著日益豐富的電力新理論和新技術不斷涌現(xiàn),電力系統(tǒng)的工作人員必須及時更新觀念,注重創(chuàng)新研究思路,按照電力企業(yè)的實際情況,采用科學合理地方式,進行電氣自動化技術在電力企業(yè)中的應用研究工作,從而促進電力企業(yè)經(jīng)濟效益的大幅度提升。從目前看來,在電力系統(tǒng)的建設過程中,數(shù)字化技術已經(jīng)獲得了較為廣泛的應用。為此,本文主要對電氣自動化的發(fā)展現(xiàn)狀和電氣自動化技術分析的幾個方面進行探討,希望能夠對電氣自動化技術在電力企業(yè)中的應用研究的實際工作提供有益的參考。
一、電氣自動化的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著科學技術水平的不斷提高,在電力企業(yè)中電氣自動化技術的應用水平也獲得了相應的提高。毫無疑問,逐步建立健全電氣自動化系統(tǒng)為電力企業(yè)開拓了全新的發(fā)展領域。智能化系統(tǒng)是電力電氣自動化系統(tǒng)的重要發(fā)展方向,主要表現(xiàn)在:信息通信和數(shù)據(jù)采集。隨著市場經(jīng)濟的瞬息萬變,我國的電網(wǎng)具有更大的復雜性。中國幅員遼闊,整個電網(wǎng)的覆蓋面也十分廣闊。從目前看來,遙控、遙視、遙調(diào)、遙信和遙測等等是電氣自動化系統(tǒng)已經(jīng)具備的功能,隨著電力系統(tǒng)每個環(huán)節(jié)相應設備的更新,并且這些基礎功能會不斷進行改進和完善。為了充分利用現(xiàn)有的資源,越來越多的電網(wǎng)數(shù)據(jù)有待電氣自動化系統(tǒng)進行采集和存儲,不少高級功能的運用為電力系統(tǒng)的工作人員創(chuàng)造了有利的條件進行電網(wǎng)分析。隨著高新技術的廣泛應用,電力企業(yè)的相關部門與不少科研單位建立起了合作關系,在現(xiàn)代化電力系統(tǒng)中引入了不少全新的技術和設備,頗具成效。
二、電氣自動化技術的應用分析
在全面了解電氣自動化的發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上,接下來,我們將對電氣自動化技術的以下三個方面進行闡述,希望能夠加深電氣自動化技術在電力企業(yè)中應用研究的認識。
(一)調(diào)度技術
在電力進行傳輸?shù)倪^程中,實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度電氣自動化能夠對傳輸、監(jiān)控和采集相應的數(shù)據(jù)發(fā)揮自動調(diào)控的作用。在電網(wǎng)調(diào)度中心,變電站、計算機網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、服務器、中心工作服務臺、顯示器和電力行業(yè)專門局域網(wǎng)調(diào)控的下級單位、調(diào)度中心等相關部門和設備是電網(wǎng)調(diào)度電氣自動化系統(tǒng)的重要組成部分。市域一級的電網(wǎng)自動調(diào)控規(guī)模比縣域一級的電網(wǎng)自動調(diào)控規(guī)模要大一些。在選擇和使用服務器等相關設備的時候,相當一部分采用商用的網(wǎng)絡設備。面臨各級進行實時性、安全性監(jiān)控是地區(qū)電網(wǎng)自動控制的主要任務。針對大中型城市進行的電網(wǎng)運營是每一個地區(qū)的電網(wǎng)自動調(diào)控系統(tǒng)的主要表現(xiàn)形式之一。這些電網(wǎng)自動調(diào)控系統(tǒng)的調(diào)控功能和范圍比省級的要小很多,但是比縣域一級要大出很多。
(二)補償技術
一般來說,通過采集單一信號,選擇低壓無功的補償技術,依靠三相電容器,達到共補的目的。有時嚴重影響電力系統(tǒng)補償?shù)闹饕蚴菦]有充分運用電氣自動化技術。無功控制策略統(tǒng)籌考慮的方面包括:無功電流、電壓和功率等等,經(jīng)過運用物理控制電力系統(tǒng)的方式,用編碼投切方式取切方式,這種方式?jīng)]有注意到應該平衡電壓,所以這種補償技術往往會運用于控制物理量。從某種程度上說,無功電力系統(tǒng)的需求量會在一定時期內(nèi)保持穩(wěn)定增長,有關方面對電氣自動化系統(tǒng)內(nèi)部的無功補償裝置技術相關的要求會相應提高。為了進一步保證無功補償技術的長久發(fā)展,我們應該充分考慮電子有關方面的技術包括:控制技術、電子技術和智能技術等等。
(三)應用技術
在電力系統(tǒng)的使用過程中,在一定程度上促使二次設備和一次設備有機結合在一起的主要途徑是:充分運用電力系統(tǒng)的電纜,應該注意到的是,二次設備和一次設備之間有著近百米的安裝距離。在結構的設計上,相關設備會完全或局部促進二次設備的功能發(fā)揮,這被叫作電力一次智能設備。一般來說,變電站、智能開關和開關柜等都包含于電力一次智能設備進行自我測量和保護功能之中,從而節(jié)約了相當一部分的電力電纜資源。外界磁場的干擾,會導致電流斷開,阻礙電力系統(tǒng)的正常運行都是存在于電力一次智能設備的主要矛盾,我們必須高度重視對電力一次智能設備進行常態(tài)檢測。
三、結語
綜述所述,電氣自動化技術在電力企業(yè)中的應用研究具有十分重要的地位和意義。為了達到電力生產(chǎn)、管理和運用自動化和現(xiàn)代化的目標,電力企業(yè)必須應用科技含量高的電氣自動化技術,這已經(jīng)成為電力企業(yè)謀求生存和發(fā)展的必然選擇。本文結合電氣自動化技術在電力企業(yè)中應用研究的實際情況,在深刻認識電氣自動化的發(fā)展現(xiàn)狀基礎上,對電氣自動化技術的進行了分析和闡述,以期促進電氣自動化技術的完善和發(fā)展。隨著電力電子技術的迅猛發(fā)展,我們應該高度重視電氣自動化技術在電力企業(yè)中的應用研究,從而促進電力企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益的大幅度提升。
參考文獻:
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[關鍵詞] 電氣自動化 農(nóng)業(yè)水利 應用
[中圖分類號] S27 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2013)09-0230-01
伴隨著電子技術、信息技術以及數(shù)字化管理技術的發(fā)展,電氣自動化應用范圍越來越廣,不僅應用于工廠自動化控制、辦公自動化操作,而且應用于農(nóng)田水利建設當中。電氣自動化技術目前正在邁向一個新的局面,它的發(fā)展大大的推動了國家經(jīng)濟發(fā)展,自動化發(fā)展要求。我國是農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)是國家賴以生存的根本。由于我國地域遼闊、人口眾多等因素,導致水資源缺乏,人民生活得不到保障。農(nóng)田水利建設是通過農(nóng)田水利工程設施或者其他方法來調(diào)節(jié)地區(qū)水利分布、改善低產(chǎn)土壤、充分利用水資源等,但在實際實施過程中卻遇到了技術難題。為了適應高科技、高文化的要求,發(fā)展、提高電氣自動化技術,推動農(nóng)業(yè)發(fā)展便顯的尤為重要。
一、電氣自動化技術在溫室大棚中的應用
隨著社會競爭的日益激烈,已有多數(shù)廠家進行溫室大棚電氣自動控制技術的研究、產(chǎn)品生產(chǎn)。遠程監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展迅速,以最大程度、最大范圍監(jiān)測溫室大棚中農(nóng)作物的生長情況。此監(jiān)控技術可檢測溫室中的溫濕度、光照、二氧化碳濃度以及植物水分等環(huán)境因素,將所監(jiān)控的信息直接傳達到用戶,使用戶可以直接采取相應措施,以確保提供最適合農(nóng)作物生長的環(huán)境條件。當植物水分缺失的情況下,系統(tǒng)會發(fā)出報警信息,以便提醒用戶。不僅如此,監(jiān)控系統(tǒng)并不是在植物出現(xiàn)狀況才報警,它可以時時、迅速進行檢測植物是否處于良好發(fā)育狀況,分辨出哪塊區(qū)域生長良好,哪塊區(qū)域需要施肥,哪塊區(qū)域需要灌溉等等。電氣自動化技術目前在大型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中較為常見,而在農(nóng)村小戶、集體戶等地卻不常見,因為此技術雖具有功能強大、操作方便、覆蓋面積廣等優(yōu)點,但是花費對于小成本農(nóng)民來說過多。相信隨著社會發(fā)展,科技進步,電氣自動化技術的普及面將越來越廣。
二、電氣自動化技術在節(jié)水灌溉中的應用
農(nóng)作物的生長離不開灌溉,灌溉水量的多少也將決定農(nóng)作物是否可以正常生長、產(chǎn)量增加。據(jù)國家統(tǒng)計,我國人均水資源占有率不到世界水平的20%,水資源供不應求,在這樣的壓力下將嚴重影響我國可持續(xù)發(fā)展。近來年隨著電力電子、計算機控制等技術不斷發(fā)展,節(jié)水灌溉技術也逐漸應用到農(nóng)業(yè)水利當中。目前我國節(jié)水灌溉技術較多,達11之多,如噴灌、渠道防滲等,在農(nóng)作物正常生長的前提下盡量灌溉量小、高效。節(jié)水灌溉工程的實施,不僅可以優(yōu)化農(nóng)作物生產(chǎn)流程,而且減少了灌溉過程中的勞動力以及施水量。電氣自動化技術的發(fā)展使節(jié)水灌溉更好的應用于農(nóng)作物當中。在農(nóng)業(yè)水利工程中,進行遠距離、自動化控制、檢測農(nóng)產(chǎn)品生長情況。一般需要儀表、電氣設備、管道較多,儀表類主要為流量計、溫度計、氣體檢測器、土壤水分傳感器等;電氣設備類包括灌溉所需的泵、電動閥等;管道包括給水、排水、回用水等管道。雖然設備眾多,但是可以通過DCS系統(tǒng)進行中央控制室控制??紤]農(nóng)作物需要檢測如溫濕度、農(nóng)作物含水量、土壤等相關數(shù)據(jù),設置相應監(jiān)測點。當中控制計算機顯示某一區(qū)域、某一參數(shù)出現(xiàn)問題時,便會進行報警,提醒用戶進行相應措施。通過節(jié)水灌溉技術的優(yōu)化,不僅可改良土壤,使土壤透氣性好、易吸收肥料和水分,而且達到節(jié)約水、電、肥料等目的。
三、電氣自動化技術在無土栽培中的應用
無土栽培是以輕質(zhì)材料或人工培養(yǎng)液代替?zhèn)鹘y(tǒng)的土壤來固定植物,是植物的根部可以直接接觸養(yǎng)料進行吸收,可通過精量播種達到一次成苗的效果。輕質(zhì)材質(zhì)一般包括水培、霧培等。由于人工培養(yǎng)液可以根據(jù)植物生長所需必要元素來進行配置,這樣對植物生長便起到了有所針對的促長作用。自動化技術為無土栽培管理提供了良好控制和檢測平臺,它使工作人員對植物生長的狀況可以清楚了解。通過自動化檢測平臺,也可以把無土栽培技術和傳統(tǒng)栽培技術生長出的植物進行全程監(jiān)測和對比,了解哪些因素對植物起到推動作用。除此之外,自動化監(jiān)控可以使工作人員對植物的營養(yǎng)液吸收、周圍環(huán)境影響、發(fā)展階段等情況有所掌握,方便工作人員對技術加以改進。目前電氣自動化控制技術在無土栽培中應用也越來越廣,相信隨著社會發(fā)展,此技術覆蓋范圍將越來越廣。
四、電氣自動化技術在水處理中的應用
如今國家提倡水資源節(jié)約,重復利用,對于水處理要求也越來越高。目前水處理行業(yè)發(fā)展旺盛,其所需電氣自動化技術也越來越高。國家、企業(yè)建設水廠來處理工業(yè)廢水、生活污水等,目的就是能更充分的利用水資源,不至于造成資源浪費。水處理標準高,處理之后各水質(zhì)參數(shù)應達到國家標準,其電氣自動化技術也應滿足要求。在農(nóng)田水利水量應用之余、污水排放需謹慎。電氣自動化技術應用于污水檢測,可以判斷農(nóng)業(yè)廢水是否有化學污染,是否會影響周圍環(huán)境及水質(zhì)。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需肥料較多,水質(zhì)受其影響,通過自動化檢測并處理可以進行循環(huán)利用,不至于造成水資源浪費。
總結:我國人均水資源占有率較少,水資源如何有效利用是國家所關心的重要話題。農(nóng)業(yè)水利的發(fā)展,將大大的節(jié)約了水資源的浪費,這都離不開高科技、高技術。在農(nóng)業(yè)水利發(fā)展過程中,對其相應技術要求日益提高,傳統(tǒng)自動化技術已經(jīng)不能滿足現(xiàn)今農(nóng)業(yè)發(fā)展、水資源節(jié)約的要求。電氣自動化控制技術發(fā)展不僅有利于節(jié)約了人力、物力,而且對環(huán)境、土壤改進也有所影響。如今農(nóng)業(yè)發(fā)展還有很長的一段路要走,而自動化技術的發(fā)展離不開我們的努力。科技是第一生產(chǎn)力,只有不斷更新、發(fā)展技術產(chǎn)業(yè),才能使農(nóng)業(yè)水利發(fā)展迅速,超出國外領先國家。
參考文獻
[1]李慧.自動化信息技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的幾種應用前景[J].當代生態(tài)農(nóng)業(yè),2004(1).