刘代勇(国网四川德阳供电公司,四川德阳618000)
电力系统调度自动化及抗干扰控制对策
刘代勇(国网四川德阳供电公司,四川德阳618000)
随着经济以及人们生活水平的不断提高,人们对于电力的需求也随之不断增加,电力企业供电的稳定性与供电的质量也变得越来越重要。这就要求电力企业必须切实增加电力运行人员的专业能力,使得电力系统逐渐实现自动化调度以及自动化控制的目标,慢慢形成一个高度自动化的运动系统。因此,电力企业一定要对电力系统运行过程中存在的弊端进行精确的判断与及时的处理,对电力系统调度过程中遇到的干扰源进行分析,明确电力系统调度自动化的主要目标,并设计有效的抗干扰控制措施。
电力系统;调度自动化;抗干扰有效对策
为了确保电力系统运行的经济性、可靠性以及安全性,增加爱供电的质量,强化对电力系统的调度控制能力,必须对电力系统的运行状态进行不同的分类,从而精确获得系统工作的实时状态信息,掌握系统运行的状况,同时实施正确的判断与处理。因为随着生产过程中自动化程度的不断加深,人们持续谋求对生产过程中,尤其是对处于分散状况的生产过程中进行集中统计、控制以及监视管理。为了更好的实现电力系统调度的自动化任务,远动技术以现代通信技术、计算机技术以及综合自动控制理论为基础,在电力系统中得到了广泛的应用。
1.1 自动发电控制ACG系统的主要任务
①在满足对外净交换率计划以及频率的基础上,按照经济原则对受控机组出力的状况进行安排,使得整个系统运行过程中资金的投入最合理。②对于互联系统来说,ACG主要的控制目标包括两大类:一方面,其是维持对外系统和本系统的净交换率为定值,也就是说保持其联络线路上的交换率保持不变,为定值。另一方面,确保不同省内调节发电厂处理的频率保持恒定值。③低于部分独立运行的系统,ACG主要的控制任务是对系统内不同发电机组的出力进行合理的调整,使得系统的频率一直处于合理误差范围允许之内。
1.2 电力系统调度自动化的主要任务
电力系统调度自动化的主要任务就是分析以及收集电力系统在运行过程中产生的实时动态信息,对系统的运行状态也进行分析与监测,综合不同数据信息对局部系统和整个系统各个层次的运行状况进行调整,把这些当作是电力调度人员实施调节与控制的依据,或者是对系统中的不同元件进行直接的控制以及调节,保证电力系统供电的质量、经济性以及安全性,实现多个目标同步优化的任务;除此之外,就是降低电力系统运行过程中故障出现的次数,以免出现由于大面积停电时间或者连锁性事故造成不必要经济损失的现象。
电力系统调度自动化系统是一个综合性的称呼,因为不同电力网络的实际状况各不相同,能够使用不同功能、不同档次以及不同规格的电力网络调度自动化系统。
2.1 能量管理系统
能量管理系统是如今电力网络调度自动化系统软件与硬件的总称,其一般包括数据监控与收集功能、经济调度控制功能、自动发电控制功能、状态估计,动态与静态安全分析、调度人员培训模拟等各种各样的功能。通常人们将状态估计和其下面的部分功能统称为电力网路调度自动化系统中的高级功能,也就是说,这些程序就是人们常说的高级软件。
2.2 经济调度控制功能
经济调度控制的主要任务就是在所控制的范围中向不同发电机组发放出力状况,尽可能降低目标区域运行的成本。
2.3 自动发电控制功能
自动发电控制功能的主要任务就是对电力网路中各个发电机组的处理状况进行自动的控制,从而保持联络线交换功率为规定值以及电力网络的频率为额定值。
2.4 数据监控与收集功能
电力系统数据的监控与收集一般包括下面几种功能:①事故追忆PDR;②时间顺序记录SOE;③数据的预处理;④历史数据库与实时数据库的建立;⑤超限警告;⑥控制与命令;⑦信息的记录与显示;⑧数据的收集。
电力系统调度过程中一般都是使用PLC控制系统,此类系统抗干扰的能力和整个电力系统运行的状态有着密切联系,因此在电力控制系统中已经得到了较为广泛的应用,应用的环境也变得越来越复杂,所以,受到干扰也是无法避免的事情,且受到干扰的种类和数量也不断增加。接下来本文将对电力系统调度自动化中存在的干扰源进行详细的分析。由于电磁感应的作用,电力系统在发电厂的周围会感应出强大的电磁场,且电力系统中开关站所输送的电压十分高,一般可以达到数十千伏或者上百千伏,同样电流也十分大,电力发电站设备老化以及设计方面等问题阻碍了整个控制系统中信号电缆不能和强电流实施隔离。在某些情况下,必须将二者同时放置在相同的电缆架桥中,因为电流巨大以及电压过高,所以断开或者接通电源的时候,很大几率会出现较大的强电干扰,使得控制系统的输入线路中出现强烈的感应电压以及感应电流,这些到会使得控制系统中二极管出现发光的现象,使其抗干扰能力不能发挥应有的作用,导致电力控制系统出现错误操作的状况,系统内部的装置和程序出现紊乱,从而出现严重的后果。这种干扰出现的主要原因就是干扰信号经过光电耦合器使输入端的正常运行受到干扰,不仅如此,电力系统在自身运行的过程中,由于系统内部电路间的辐射与各个元件之间的相互干扰,都会导致电力系统调度自动化受到干扰。
4.1 PLC控制系统的选用
如果想要完善电力系统调度自动化中的抗干扰工作,首先要做就是选择部分可以满足电力系统正常运行的需求,同时又是最完备、最先进、最适宜且不盲目追求技术的系统。PLC控制系统选用的原则是增加资源的利用率,必须选用抗干扰性能较好、系统成本维护费用较低、操作较为简单、可靠性相对较高的PLC控制系统。而对于电力系统选择应当和PLC控制系统的选择保持一致,便于后期的管理与采购,除此之外,还要使得每一个PLC控制系统可以做到成为其余系统的备用,同时统一对操作人员进行培训。
4.2 抗干扰的隔离措施
电力系统调度自动化中普遍存在的一种干扰状况就是PLC控制系统电源受到入侵干扰,这一般是由于PLC控制系统中的仪表的供电电源和电气连接之间没有干扰从而出现了这种状况,电力系统中的变电器的电源在供电的过程中也会被干扰,针对这种类别的干扰,往往都是使用隔离措施,使用屏蔽漏感技术以及多次隔离技术或者使用分布参数较大的隔离变压器等建立一个大规模的抑制带,不仅如此,将分布电容相对较小的配电器,一起应用到变送器或者信号仪中,降低干扰因素对PLC控制系统带来的影响。
4.3 增加电力系统调度过程中软件的抗干扰能力
电力系统中的PLC控制系统完成每次电力循环的每一道工序所花费的时间是固定的,不同敏感元件以及行程开关之间相对应的工序都是在同一时间段中发出相关联的信号,根据不同控制系统自身的特征,可以通过内部定时器,对只在光电开关或者行程开关处于正常运行状况下所发出的信号进行采样,这样采用的结果就可以有效的屏蔽其余时间段中产生的干扰信号。除此之外,还可以通过PLC控制系统中的内部计数器以及定时器对输入元件中的干扰信号进行屏蔽,摆正输出元件不会出现误动的状况,这样可以最大程度上增加PLC控制系统的抗干扰能力。
4.4 在PLC控制系统安装的过程中必须采取一定的抗干扰措施
在对PLC控制系统进行安全的过程中,一定要密切关注外部的安装环境,诸如环境的温度、振动源的位置以及是否存在污染等。除此之外,为了确保控制软件安装过程中温湿度符合规定的要求,必须事先将控制系统放在密闭性良好的房间内,原理那些冲击较强的区域,不仅如此,还要安装部分空气净化设备,为良好安装环境的创建奠定良好的基础。另一方面,在控制系统的动力线路中采取一定的抗干扰措施,必须确保输电线的粗度符合规定的要求,这样才可以有效解决电力控制系统中大容量设备运行时候使得线路电压过低的问题。为了确保PLC控制系统不会连接到错误的输入信号中,必须采用稳定的电源,这样才可以确保信号输入的精确度。
综上所述,随着我国电力系统自动化控制程度的不断加深,电力设备更新换代速度也得到大幅提升,电力系统控制技术慢慢和通信技术以及计算机技术相结合,使用调度系统相关技术实现自动化控制的目标,有效增强电力企业的社会效益以及经济效益,保证了电力企业供电的稳定性以及安全性,增加了供电的质量,提高了电力企业在市场中的社会信誉,实现了电力企业可以持续发展的战略目标。
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2095-2066(2016)36-0058-02
2016-12-3
刘代勇(1976-),男,工程师,本科,主要从事电力系统及其自动化等相关工作。