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[关键词] 3D动画;发展;趋势
2009年以来,3D电影异军突起,引领了一次一次电影新。《阿凡达》在全球票房大获成功,让好莱坞看到了赚钱的门道,因此今年好莱坞主打招牌就是“让电影立体起来”,“展望未来影坛,请先戴好立体眼镜”。
好莱坞曾对3D数字动画电影技术进行过多次实地试验。如2005年出品的《四眼天鸡》以及后来的《闪电狗》等,但是这些影片票房并不尽如人意。从电影技术上来看,真正冲破技术藩篱的是《阿凡达》。在动画电影领域,则是《飞屋环游记》代表着上映的,而派拉蒙3D动画《驯龙高手》也已于今年上映。可以说,《飞屋环游记》这部电影,其意义不仅在于其表面的东西,更在于它所引领的动画电影的未来发展趋势。
一、《飞屋环游记》引领动画电影3D化
(一)动画电影概述
对于电影爱好者来说,早在1953年,第一部3D电影《蜡像院魔王》就用这一新鲜的技术带给观众非同寻常的感官刺激。但当时由于粗糙的技术,观看3D电影甚至成了不少观众的噩梦,晕眩、恶心等症状是观看3D电影后的“并发症”。虽然好莱坞经过了几十年的市场探索,但类似《星球大战》《泰坦尼克号》《侏罗纪公园》等票房大片的出炉,使得“唯利是图”的片方把精力全部耗费在摄入的特技上,3D电影的尝试没有任何突破。其实如今3D电影的复苏,依旧有赖于科技的发展进步。从最简单的立体眼镜上,老一套粗劣的红蓝硬纸板眼镜,已被更新潮的飞行员式眼镜替代,未来看3D电影甚至可以摘掉眼镜。于是,一方面好莱坞在单纯特效上的研发已经遇到了瓶颈;另一方面,嗅到了金钱味道的片商们也希望经由3D电影让他们挣得盆满钵满。《爱丽丝梦游仙境》自3月5日在北美上映以来,连续三周稳坐北美电影票房榜首,截至3月21日,累计票房已达2.66亿美元,加上海外市场逾3亿美元的收入,上映3周就已劲收近5.7亿美元。
(二)引领了3D动画趋势
3D电影在国内的发展近年来得到大力的发展,屏幕数由2008年的百余块增加至今年的330块。去年较为突出的3D动画只有年底上映的《闪电狗》,稳定的票房收入一路横跨至今年2月,累计约4 500万元。随后,几乎每隔一两个月便会有一部新的3D动画电影上映,除去《月球大冒险》这部非当年的比利时影片的票房不尽如人意之外,其余几部的成绩都可与同档期的“大片”们一较高下。其中,《冰川时代3》更是凭借前两集累计的超高人气突破1.5亿票房,成为所有引进3D动画中成绩最好的一部。
3D动画电影除了精良的画面、新颖的观影方式博取观众喜爱之外,其特殊的放映方式也为其在票房上取得突破提供了便利。一般来说,在没有新的3D电影上映的情况下,前一部3D影片会一直在影院得到排片,而不受其他类型影片的挤压,这也就促成了3D电影可以持续累积票房的机会。今年的单周票房榜单上,《闪电狗》上榜7周,《大战外星人》上榜6周,《冰川时代3》上榜7周,《飞屋环游记》上榜8周,相对于其他影片前两周集中发力,之后大幅下降的票房走势,3D动画电影的票房走势则相对平稳,且周期较长。纵观今年火热的暑期档电影市场,除了依然风头不减的《变形金刚》《哈利波特》系列,《冰川时代3》《飞屋环游记》等3D电影的势头也不可小视。
(三) 3D之风对我国的影响
3D之风,也影响到了国内。今年,在好莱坞以皮克斯和梦工厂为代表的3D动画电影的引领下,我国的动画人员也在积极创造属于我们自己的3D动画电影。《麋鹿王》《齐天大圣前传》等,虽然在动画技术和拍摄手法上仍无法与国外优秀影片抗衡,却体现了我们努力的意愿和方向。特别是古装巨制电影《花木兰》也将顺应这股3D潮流,制作巨幕Imax版本或者制作部分3D,让观众感受浩瀚的战争场面。
二、动画电影成人化
动画电影是否符合于成年人,已经讨论若干年了。一般的观点是动画电影不是为成人年制作的,成年人也不会对动画电影感兴趣。当然,面对成人的巨大市场,动画片商是不可能无动于衷的。他们挖空心思地把动画电影向成人市场靠拢。近年来上映的《超人家族》《闪电狗》等,都是以成人为目标而打造的。
(一)主角的成人化
以往的动画主角,不是儿童,就是动物,极少有成年人成为主角,而《飞屋环游记》却以一位老人为主角。影片在不知不觉中,在一根根领带的变换中,在储蓄罐一次次的砸碎中,在高楼大厦一座座平地拔起中,心情时而欢喜、时而浪漫、时而忧伤,最后变得沉重,短短几分钟的影片,过完了老卡尔的一生。婚姻的忠诚、浪漫,生活的平淡、挫折在简单的爱中被诠释尽。峰回路转,这不是影片的结束,而是真正的开始。
由小女孩变成的老婆婆先离开了由小男孩变成的小老头,从此,老头儿在充满幸福回忆的小屋里孤单地等候老去。除了回忆还是回忆,除了思念还是思念。当四周的现代建筑物即将吞噬掉这个小屋时,老头儿捍卫的不只是这小屋,更是对妻子、对以往幸福生活的怀念。面对社会的强势,他选择了逃离,去追寻和妻子共同的梦想――仙境瀑布。刺激的旅程开始了,有了追求,人才会有精神。老态龙钟的糜糜老头在几千个气球带着屋子飞起来的刹那变得精神抖擞,意气风发,充满了力量,一下子好像年轻了许多。
贯穿整个影片的意念――执著。对梦想的执著追求,锲而不舍,何时行动都不算晚。小女孩的梦想是去仙境瀑布探险,夫妻俩的一生都在为这个梦想做准备。一次次的现实挫折让他们的梦想一次次无限期地延后,最后只剩下老头儿了,他依旧没有放弃他们共同的探险梦想,老头儿带着角角落落都是幸福回忆的小屋一个人上路了。
小胖子小罗,也是一个执著的家伙,从他出场自我介绍就可以看出这执著劲堪比老头的固执。为了得到一个帮助老人的徽章,他意外地被带上了飞屋,跟着老头一起探险。
孤独。老头儿很孤独,小罗也很孤独。老头儿是因为没了心爱的人而显得特别孤独;小罗是因为没有父母的陪伴而孤独,得到徽章只是为了能让爸爸陪伴一会儿。两个孤独的人一起互相陪伴,互相鼓励,互相补充,世界才显得圆满、充实。一老、一少、一狗坐在街边数汽车,这是电影的结束画面,也是人类渴望的和谐。
(二)让成人感动的煽情
对相濡以沫、坚定不移的爱情的表现,是本片成人化的一个最重要的看点。这段至深至爱的感情,让无数成人观众流泪不止。影片开场主要是在讲述卡尔年轻时候的生活。卡尔在一次偶然的机会认识了女主人公小爱丽,小爱丽和小卡尔因为都有探险的梦想而成为好朋友,他们都向往那个在南美洲叫做“天堂瀑布”的地方,他们都崇拜那个自己设计飞船并飞到“天堂瀑布”寻找怪物的查尔斯。于是他们因为相同的梦想而走在了一起,他们一生都在准备着出去探险,实现儿时的梦想,但却因为种种原因而无法实施。就拿存钱来说,不是汽车坏了需要钱修理,就是卡尔生病需要钱治疗,再就是房子遭到天灾而需要钱来修补,于是他们那一瓶“探险基金”不断地被挪用,始终无法存满,当然他们出去探险的梦想就一再搁浅,而这一搁就是几十年。当爱丽逐渐老去躺在床上就要去世了,老卡尔把他们的探险集拿来放在床上的时候,我们不禁为老爱丽至死都没能去成天堂瀑布而感到遗憾,但也为他们的爱情感动,大手抓小手,很温馨很温暖!于是为了实现妻子毕生都未能够实现心愿,老卡尔决定弄飞自己的房子,把他们的房子建在“天堂瀑布”的地方,因为房子是他和妻子毕生心愿的重要组成部分,是他们爱情的承载,对卡尔而言,已经去世的妻子以书和房子的形式继续留在他的生活中,这样他就能够实现自己和妻子一生的梦想。于是就有了影片后半段,当卡尔带着他和爱丽的那栋房子飞到了天堂瀑布完成了他们年轻时的梦想之后,老实的卡尔再次翻开了爱丽从小就随身携带的那本My Adventure Book,当翻到STUFF IM GOING TO DO那一页时,卡尔又习惯性地叹了口气,眼中含着泪水,这泪水或许是对过往“无所作为”的失望以及刚刚实现梦想的喜悦。然而当他准备合上书本时,却发现这一页的后面并非空白,而是爱丽精心准备的一系列的照片,从他们结婚那一天开始他们都是快快乐乐地过着每一天,两个人一起喝茶,一起出去郊游,曾经生活的点点滴滴都被记录了下来,而此时的卡尔心里一定是暖暖的,被感动的还有作为观众的我们。“谢谢你带给我精彩的冒险……”虽然爱丽一直没有实现她的梦想,但这句话却道出了她内心真正的梦想――和卡尔在一起的一生对她而言就是一场幸福而精彩的探险!多么简单却又富有哲理的一句话,生活也许本身就是一个探险,我们不必在乎其结果寻找到什么样的荣华富贵,在乎的是其探险的过程和一生都陪伴探险的人。
三、结 语
[关键词]电气自动化技术;应用;创新
中图分类号:TU855 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0238-01
随着社会的发展、技术的进步,一些工程领域的科技含量越来越高,诸多行业的现代化、自动化、智能化等,无不需要电气专业参与配合。经过几十年的发展,我国电气自动化技术取得显著进步,目前已经形成了中低档电气自动化产品以国内企业为主;高中档电气自动化产品以国外企业为主;大中型项目依靠国外电气自动化产品;中小型项目选用国内电气自动化产品的市场格局。
1 电气自动化技术应用方向
1.1 电力系统自动化实时仿真系统的应用
该仿真系统在可提供大量实验数据的前提下,还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行,还能用以协助科研人员测试新装置,且多种控制装置都能与其构成闭环系统,从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进,方便了对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究,从而建成具备混合实时仿真环境的实验室。
1.2 综合自动化技术与智能保护的应用
目前,国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平,智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平,研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中,对电力系统自动化保护的新原理进行了研究,可以大大提高电力系统的安全水平,使得新型保护装置具有智能控制的特点。
2 电气自动化的应用
2.1 电气自动化在电力系统的应用
电气自动化不论是在火电还是水电力方面都得到了广泛的应用,并在应用中不断创新,电力系统的先进与否在很大程度上影响上国家的经济发展。电力自动化技术的应用让电力发展方面更加发达。第一,新电力电子开关的使用,标志了电力系统已经进入了运动控制的新时代。监控功能的发展和MOS控制晶闸管将驱动电路,以及过压过流保护,促使信号的警示功能得到充分的发展,方便了与住信号之间的联系,使网络通讯功能也得到了充分的发展。电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,统一成一个整体。第二,组成交换器重要部分电子器件的更新与发展,大大促进了变换器的新发展,让电力自动化的应用更加的深入、简便,优化了电力系统。第三,交流调速控制技术的逐渐成熟和控制结构的简单操作,以及控制思想的现代化和控制手段的直接化、快速的响应速度,还无超调,使信号处理的物理概念相当具有明确化。这方面的全新的应用提高了让电气自动化的工作效率,降低了成本。电气自动化为电力系统做出了很大的贡献。
2.2 电气自动化在楼宇控制方面的应用
将电气自动化应用于楼宇控制中,大大地提高了居住使用的安全系数,让楼宇的控制管理更具现代化、科技化及智能化。在楼宇控制中,电气自动化技术主要应用于两种系统中。由PE线加上一个三相四线的接地系统称为TN-S系统。通常在建筑物内,为了提高楼宇系统的安全系数而设置的独立变配电所的进线就是采用的该系统。这种系统的优点是,凭借建筑物内的单相用电设备,可以随机地变换电流。值得注意的是,在智能建筑应将电子设备的直流接地,可以达到防雷防静电的效果,安全第一。
由两个接地系统组成的控制系统称为TN-C-S系统,TN-C-S主要划分为TN-S系统和TN-C系统,它们的分界面是在PE线与N线的连接点上。这种系统与TN-S系统相对而言,楼宇系统电力系统的工作显然更加高效和安全。通过电气自动化的应用让楼宇控制综合管理更加系统化和全面化、科学化和安全化。提高了工作人员的操作速度,同时使操作也变得更为简便,居民在楼宇内的日常活动变得更加的安全和放心。
2.3 电气自动化技术在港口作业的应用
电气自动化在港口作业中具体的应用于自动定位、动调度管理系统、无线数据通讯等,这样大大地提高了水路的运行效率,节约了劳动成本和劳动力支出。在节约资源的前提下,大大地提高了港口作业的效率,使水路的工作可以高效的运行,同时使经济的发展与国际贸易得到满足,实现技术和经济发展的双方都能得利。
3 探讨电气自动化控制系统的发展趋势
3.1 OPC(OIJEforProcessControl)技术
OPC(OIJEforProcessControl)技术的出现,IEC61131的颁布,以及Microsoft的Windows平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。Pc客户机/服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融和,电子商务的普及将加速着这一过程。Internet/Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。
3.2 变换器电路从低频向高频方向发展
随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后,更多是采用PWM 变换器了。采用PWM方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电冈的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。
但是PWM 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。
1986年美国威斯康星大学 Divan 教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上,电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’,其开关损耗较大,限制了开关在频率上的提高。而谐夺式直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换,即工作在所谓的‘软开关’状态下,从而使开关损耗降低到零。这样,可以使逆器尺寸减少,降低成本,还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此,谐振式直流逆变器电路极有发展前途。
4 结语
自动化技术在电力系统中的应用越来越广泛而深入,这也使电网管理方式产生翻天覆地的变化。新技术、新理论的应用使一些概念不断被更新和修正,传统的技术界线逐渐模糊,各种原来看似不相关联的技术会彼此融合和渗透,这些推动着电力自动化系统的不断发展和变化。
参考文献
关键词:电气自动化;基本原则;思路;综合化;智能化;核心竞争力
前言
在技术迭代步伐愈来愈快的背景下,电气自动化与市场发展趋势相契合,并以其系统化、智能化、经济化的优势,取得了普遍的推广和普及,得到了大力的发展和广泛的应用,具有极大的竞争力与凝聚力,使其在激烈的市场经济竞争中脱颖而出。电气工程是发展国民经济的重要产业之一,为提高国民生产生活水平有着至关重要的影响。传统的电气工程主要以人工操作为基础,无论是在生产效率还是生产质量方面都存在缺陷,极大地阻碍了电气工程的可持续发展,在此背景下,电气工程自动化应运而生,并受到热烈的欢迎。同时,电气工程自动化是集电子技术与计算机技术为一体的综合性工程,电气自动化的应用是电气工程未来的发展趋势,为电气行业的发展提供了有效基础。
1 电气自动化的概述
1.1 电气自动化的概念
随着现代化科学与技术的发展进步,传统电气工程的运行方式已经不适合新时期社会的发展观念,因此电气自动化的产生备受关注。所谓电气工程自动化,主要就是指在电洽工程中融入电子技术、计算机技术、微电子技术,以及电工科技等先进技术元素,从而为电气工程的健康、有效发展指明了方向。电气自动化的普及和应用,为工业行业以及人们的生产生活提供了极大的便利,是不可替代的重要基础资源。在这个竞争日益激烈的市场环境下,电气工程自动化的出现大大地增强了电气工程行业乃至国家的经济效益及社会效益。
1.2 电气自动化的基本原则
在人们的生活质量和要求不断提升的背景下,传统的电气工程由于特殊性,在一定程度上影响着生产活动的稳定运行,运行效率大大降低,削弱了电气工程运行的安全性和有效性。基于此,电气工程自动化的出现备受人们的青睐,以其特有的优势有效消除了由于人为因素而导致故障出现的可能性。电气自动化在应用的过程中,必须要遵循以下几点基本原则,具体包括:(1)控制性原则。在电气自动化应用以及建设的过程中,首先要遵循的就是控制性原则,科学合理地控制生产过程中的各个环节,并以此为目标,从而为实现生产优质产品的目标提供保障。(2)可靠性原则。在长期的生产与生活的过程中,电气工程自动化只有坚持可靠性原则,才能达到提高质量,扩大应用范围的目的,进而为电气自动化的建设提供原则保障。
1.3 电气自动化的基本思路
电气自动化可以在极大程度上满足用户的个性化需求,使人们的生产、生活等活动水平迈向了更高的阶层,在今后的生产领域、生活领域,以及服务领域中值得推广和应用。电气自动化在应用的不同环节要坚持不同的思路,首先,在监控环节中,应该坚持集中控制的基本思路,在电气工程实施的过程中采用集中监控的方式,能够清晰地掌握产品的质量,有助于提高电气工程的生产水平。另外,还极大地方便了对电气自动化系统进行应用与维护。其次,在处理环节中坚持远程监控的思路,通过远程监控的模式可以很好地节约生产成本,更重要的是,远程监控模式具有很大的灵活性以及很高的可靠性,可以为电气行业带来更大的利润和社会效益。最后,在现场总线环节坚持系统性思路,现场总线环节要应用到计算机等先进的网络技术,具有明显的优势,适用于变电站等综合性较强的系统中,并在使用和设计的过程中积累了大量的经验和技术。
2 电气自动化建设的发展方向
为了匹配现代化社会发展的需要,电气自动化应运而生。电气自动化是在传统电气工程的基础上发展形成的具有创新理念的电气工程新模式。在电气自动化建设的过程中,要做到理论联系实际,根据我国电气工程行业的实际情况进行实施,严格把好电气自动化发展关,为建设电气自动化提供有利保障。
2.1 实现电气自动化建设的综合化发展方向
电气自动化是一个国家乃至社会现代文明发展程度的关键标志,同时也是具有时代特征和时代精神的生活生产方式的重要表现,在极大水平上促进现代电气工程的华美蜕变,更是一切现代化建设程序的前提和原动力。在电气自动化建设的过程中,首先要实现综合化的发展方向,要不断拓展领域,积极开拓创新,为满足各种行业的千差万别的需求做出努力,发挥电气自动化独有的优势,并积极将其他行业的先进技术引进来,从多个层面以及角度发展电气工程自动化,从而保障电气自动化建设向着综合化发展方向前进。
2.2 突出电气自动化的核心竞争力发展方向
随着全球信息科技的全面普及与发展,各行各业均实现了科技融合与交叉。对于电气工程而言,运行流程及生产方式也逐步向电气自动化技术运用方向发展,电气自动化的应用为不断推进电气工程的良好进程发挥了极大的促进作用,电气自动化发展趋势越来越明确。在未来的发展过程中,电气自动化建设应该向着突出核心竞争力的目标迈进,要积极借鉴发达国家的先进自动化技术,努力缩小我国与发达国家的电气自动化水平的差距,使电气自动化建设更加具有系统性、创新性、开拓性,发挥其基石作用,并使电气自动化在市场经济竞争不断加剧的背景下突出自身竞争优势,进而更好地服务于人民和国家。
2.3 坚持电气自动化的智能化发展方向
随着生产力水平的不断提高,电气自动化在各个领域中都受到了广泛的关注和认可,无论从微观还是宏观方面而言,电气自动化与人们的生产生活都紧密相连、与社会发展相生相伴。电气自动化就是在原有的电气工程中融入了现代信息元素,为人们的日常活动以及社会的综合发展提供了便利条件。坚持电气自动化的智能化发展方向是实现我国以及民族整体性发展目标的基础前提。
3 结束语
二十一世纪,是科技生产力时代,先进的工业化生产技术、手段优化了各个领域的生产工作。电气自动化的产生是提升我国国民经济发展水平的必然选择,同时也为人们的生活、生产注入了新鲜的血液,在新时代的背景下,电气自动化对促进国民经济增长、提高现代化建设水平、提高人们生活水平有着不可或缺的作用。在未来的电气自动化发展过程中,要以科技信息、网络通讯技术、综合系统为基石,并根据我国的基本国情开拓具有独特特色的发展道路,不断改进先阶段电气自动化中的不足,提高电气自动化的核心竞争力,积极探索适合电气自动化建设的新途径、新思路,最终为我国的现代化建设“添砖加瓦”。
参考文献
[1]华红艳,楚随英.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(1).
[2]何贤义.浅谈数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[J].中国电力教育,2010(33).
关键词:电气自动化;运用;发展趋势
1电气自动化的具体运用
1.1电气自动化在电力行业的运用
在电力行业运用电气自动化技术过后,电力系统的整体工作效率得到较大的提升,劳动人员的工作强度有所下降,同时还能够监控好电力生产与传输过程,这样有助于避免电力事故的出现,工作人员能够快速找寻出电力系统中的问题,从而及时采取措施来加以处理,以此来确保供电更加稳定、可靠。通过调查不难发现火力发电的能源在我国电力能源中占据着较高的成分,在火力发电厂的运行过程中,当设备结果以及材料有所不同时,热能回收也会存在着较大的区别,这样可能会导致热能的回收率无法达到需求。研究表明,重热系数在4%~8%范围内算比较正常,重热系数越大,热能回收则越好。[2]
1.2在建筑行业中的运用
伴随着社会主义市场经济的迅速发展,建筑行业也取得了重大的进展,电气自动化也已经运用于建筑构造过程中,从而创建出智能化建筑。现如今,数字电子化科技发展智能化已经成为当前建筑行业的一大重要发展趋向。由于建筑行业想要减少人力资源的运用,并确保设备能够具有更大的效率,建筑设备的自动化控制系统应运而生。
2电气自动化的应用发展趋势
2.1现阶段电力系统自动化控制技术的重要方向
现阶段,在控制手段上,当前电力系统自动化管控系统正在不断向最优化、智能化、区域化与适应化方面进行转变,在该过程中,非常有必要灵活运用计算机技术与微型电子技术,这样将能够促使电力系统实现多样化发展,同时对信息技术与微电子技术处理的要求也变得愈加严格。此外,在电力系统的发展过程中,其能够根据最新的科学技术成果与理论依据来创设出多样化的发展模式。该模式对于电力系统而言有着诸多优势,不仅可以改进和优化控制方式,而且操作手段明显更加多变。
2.2核心竞争力方向
电气自动化是企业核心竞争力的重要组成部分。[3]在往后的发展过程中,伴随着我国经济的飞速发展,当前电力企业要想能够又快又好地发展下去,那么就应该不断扩大电气自动化设计与研发方面的投入,这样必然能够促使技术水平有所提升,当技术取得一定进展后,我国电力企业在电气自动化上与发达国家间的差距就会缩小,电气自动化的创新发展也将得以完成,企业的核心竞争力自然而然会增强许多,同时还能够在一定程度上推进我国国民经济的发展,故应该给予重视。从当前情况来看,电力系统的发展主要呈现出两种走向,分别是分布式与开放化,分布式结构可确保电力自动化系统中能构建出比较独立的功能性模块系统,这样系统在运行过程中的故障率必然会下降,系统在稳定性上的表现明显会变得更好。
2.3以电气自动化来带动电气智能化的发展
最近几年以来,我国在专用集成电路、CIMS、自动控制机器人产品等方面均取得不错的成果,各相关公司均针对电气自动化提出了各种设计方式与理念,从而引导电气自动化不断朝着智能化的方向进行转变。比如基于微机环境的集成化CAPP]应用框架与开发平台开发了综合智能化CAPP]开发平台与应用框架。[4]该平台同时也制作出了金叶CAPP、同方CAPP。故在未来的发展过程中,电气自动化的发展趋势将会变得愈加明显,通过不断改进和优化技术,从而实现电气智能化的发展目标。
结束语
现如今,在我国电力行业当中,电气自动化已经成为很多企业发展的主要趋向。在电力系统的构建过程中,电气自动化技术往往能够展现出其良好的功用,其不仅能够促使系统运行变得愈加精准、高效,而且有助于电力系统的维护管理,故应该注重电气自动化的创新发展,并将其合理运用于电力系统中,促使电力行业实现电气自动化发展的目标,最终为企业带来更多的经济效益。
参考文献:
[1]王巧立.浅谈电气自动化的应用现状及未来发展趋势[J].黑龙江科技信息.2014(05):21-27.
[2]张娉.试论电气自动化监控系统存在的问题及发展趋势[J].电子制作.2015(07):136-139.
[3]翟少峰.电气自动化在现代化煤矿中的应用探讨[J].能源与节能.2016(11):57-58.
【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
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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.
[关键词] 动画;影像;特点;发展
动画影像作为一种文化创意产业,在为大众提供娱乐的同时,也成为一种传递信息的通俗媒介。这无疑符合了人们的需求和文化发展的潮流。尤其在今天这样一个视觉文化变革剧烈的时期,人们开始变得更加迷恋于直观的复制形象的表达。众所周知,动画正是通过影像化的语言的运用来为我们讲述了一个个文学文本的发生过程,也正是在这样的一个过程之中,将抽象的内容思想也通过娱乐性的画面直接诉诸人的视觉感受,缩减了人的知觉与文字之间的距离。事实上,这也是使动画有广大的接受群体的原因。本文的写作出发点则是从动画的影像方面入手,通过对动画影像的相关表现特征的分析,旨在使我们能够对其有个相对深入的了解,同时,又根据现代社会发展的内在需求,重点分析了动画影像的未来发展趋势与走向,旨在为提高我国动画事业的发展提供一些思考和建议。
一、动画影像表现的特征
(一)图像性
动画影像是一种新的载体形式,不同于传统的文字与绘画艺术形式。作为一种造型要素,影像直接作用于图形的构成形式,并通过图形的形式来传达和暗示设计者的思想与情感,从而使其能够更好地服务于设计的主题。魏特海默认为:“只有曲子或图形的整体特征才决定单个乐音或直线的作用,这种赋予整体特征的东西就是形和质,它才使入听懂曲子或认清图形。”[1]由此我们可以发现,在图形影像的组织过程中,我们应该遵循影像的整体性需求,将图像内的各视觉形象处理得错落有致,达到和谐的状态,使观者在欣赏的过程中能够实现内心的愉悦。这一点在动画图像中表现得尤为突出,在创作的过程中,由于动画作品之间存在着风格与目的不同,因此,在其中所运用的构图手法也不尽相同,这也就决定了作品之间在造型样式的多样性风格的存在。但就其整体特点而言,主要表现在在画面的造型上依然讲究其图像的整体性,同时,又注重借鉴美术中的相关构图法则。
(二)叙事性
“叙事即在语言中按一定时序对实在的想象的事件进行直线性的组织。叙事可以指具有叙事结构的话语组织,也可指对话语组织的过程。叙事组织的单元可以是人物、行为、事件和功能,由这些不同的叙事单元可组成不同的叙事关系。动画影像是以叙事方式为核心而形成的结构形态。”由于动画影像综合了多种视听艺术,通过对场景、时间、人物等“瞬间”的捕捉来表现客观真实的主观意象、活动的形象角色和不断变化的场景。动画影像从不同的角度感知、表现形象,就艺术本体这个层面来说,表现为艺术语言的叙事性,直接影响作品语言的艺术深度、力度、视觉张力,形成现代特色的艺术语言。
以作品《功夫熊猫》为例,该作品的影像叙事便是通过视觉效果的表达将故事的历史背景在无形之中得到了有效的转换,从而化解了动画背景故事自身所存在的异时异域的叙事手法,也进一步消解了作品中的地域文化的局限性,使其成为一种通俗化的“国际语言”,得到了人们的赞赏与认可。在该作品中还有一个值得我们加以赞叹的地方便是在中西融化的前提下所创造的造型特点。通过一个个单个画面并结合一些水墨画的独特语言将作品中的蛇、猴、鹤、虎、螳螂、熊猫、乌龟等动物的动作与表情淋漓尽致地塑造了出来。此外,再结合数码技术把熊猫从一个普通的小人物变成一个保家卫国的英雄,使观者从中得到极大的视觉享受和情感共鸣。
(三)时空性
爱因斯坦的“相对论”观念不但改变了人们对物质世界的思维定律,而且也改变了人类的思维方式。通过对“相对论”的相关理论的分析,我们可以发现时间作为一种存在形式,已经不再仅仅是与空间独立存在的元素之一,而是与第四维度以及三维空间相辅相成地存在。高科技的发展在改变技术手段的同时,也在潜移默化地影响着人们的观念意识。使动画的表现形式也变得更加真实、更加具有立体感。也正是由于技术的不断发展才为时空形式的运用提供了无限的可能。作为表现手法上自由度最大的传播方式,时空表现形式自由地翱翔于梦幻与现实、过去与未来的复杂关系之间。设计者在创作过程中可以利用各种时空的变化手法来表达作品发展变化的整体框架,也可以通过对时空之间的顺序的调整来完成设计目的。影像所展现的故事不再停留于时间在历史未来中的交错,而把虚拟的网络世界和现实世界交织起来。
(四)运动性
前面已经介绍了动画的叙事性的特点。作为一种叙事性的艺术语言,动画的表达必须要通过延续的时间来完成其叙事功能。影像的运动性,同整部动画作品的叙事方式、美学追求和艺术意蕴,都有十分密切的关系。而作为一种不断活动着的绘画形式,动画作品又是通过作品中的每个画面内部的运动以及这些画面在运动中的延续来实现的。在动画创作中,通过创作形象的点与线的结合,形成了一幅幅静态的画面,正是由于其运用性才使动画真正实现了动的特点。值得提出的是,动画中的这一运动性特点不仅包括一般层面上的物理运动,还涵盖了人们心理层面上的运动。事实上,动画创作的关键也正在于对运动的描绘,因此,在动画作品中,导演和设计者都从不同的角度来突出运动在其中的表现因素。所以我们可以发现,在动画作品中,即使是描述静止的对象的时候我们也能够意识到导演通过一系列的物理手法的运用增加了画面的动感,以增强影片的运动性。但是,就多数动画作品而言,运动性的表现更多时候还是与情节有机地联系在一起的。
二、影像在动画中的发展趋势
新时期,随着社会的不断发展与进步,新技术的出现也层出不穷,也为当今的艺术创作拓宽了思路与机遇。就动画的影响表现手段而言,也由于技术的革新与思维的不断发展,呈现出了诸多新的发展趋势,这些趋势都从不同的角度拓宽了动画影像创作的空间。下面就主要从以下四个方面分别加以阐释与分析。
(一)技术与艺术
随着科技水平的不断发展,3DMAX、 FLASH及其他各种专业性技能较强的作品制作软件也开始在动画的创作中得到了广泛的运用,这无疑是对动画影像制作的一次技术变革。同时,由于这种技能软件的特性决定了动画的创作注定是一种融合技术与艺术为一体的综合性艺术表现形式。正如安托乃依•杰尔比在其所著《电影的理论》中说过:“影像是一种新的技巧,一个新的表现手段,换言之影像就像油彩、钢筋混凝土一样,是为了把某个印象固定下来,或是为了取得某种效果的一项发明。也就是说,影像本身只是承载艺术观念的一种物质技术方式。”[1]数字技术的发展在丰富了动画影像的同时,也使动画影像的类型呈现出了多样化的创作风格。这其中也包含了对艺术语言形式的借鉴与运用。总体而言,在创作中无论是油画、版画、水彩、水墨还是其他的艺术形式都可以被运用到动画的表现形式中去,从而在不同的形式上丰富了动画语言。尤其需要值得提出的是,绘画语言形式在动画影像中的运用更是从本质上提升了动画的艺术内涵,使其成为一种介于电影和绘画之间的具有特殊地位的形态类型。高科技的产生使影视的发展有了无限的空间,但是,如果一味地追求技术表现的技能的话,难免会使作品缺乏创作力的现象出现。因此,就动画创作而言,如何处理好技术与艺术的关系,是每一个设计者应该重视的问题。
(二)新媒介与影像
伴随着以信息为主的电子媒介影像技术的不断发展,各类新媒介在迅速地滋生与成长,使人们亲自感受到了“数字化生存”的现状,其中,不乏以爆炸般的速度疯长者,也使动画影像形态的走向开始转向了数字化领域。在这种媒介状态下,数字已经取代传统的二维界面成为动画影像中的一种新的媒介形式,从而改变了信息传播的视觉发展坐标。也正是由于新媒介的不断运用,所以对视觉影响的形式也产生了明显的影响。就动画的历史时空形式而言,新媒介的产生无疑给动画带来了新的传播领域和传播方式,从而推动了动画影像的发展。随着未来技术的发展,将带来更新型的媒介形式。
(三)现代技术与传统文化
由传统影像的审美发展到现代社会中广泛存在的数字剧场的实现,这一巨大的变化是由于计算机技术的发展而产生的。在此基础上,不管是动画影像的形式,还是动画影像表现的内容都呈现出了多样化的发展变化。特别是当代国际文化的接轨和交流更使得动画影像日新月异。但是从其中我们也可以发现,尽管文化的交流与经济的发展促使动画影像呈现出了这样一种多样化的局面,但是在其中又不乏一些内在的共性,那就是对各自传统文化的继承与再发展。事实上,当我们纵观中西方经典的动画作品时,无论是从作品的情节设置、叙事方法、角色造型上,还是从画面的造型与风格上都带有浓郁的民族特色,而且这种文化内涵并不是一成不变的,相反在时间的积淀与发展之中形成了丰富的创作流派。
新时期,随着多媒体技术的不断应用,新媒介已经发展成为了承载动画影像形态的载体。作为一种流行的技术元素,对新媒介的追捧也成了诸多设计师的爱好。但是我们说动画作为一种文化艺术形态,其在社会中的功能与作用并不仅仅是为了愉悦我们的视觉,而是有着文化传承的价值。就这一点而言,是最本质的存在。因此,就现代动画的发展而言,如何能够实现在借鉴数字科技技术的基础上,找到适合本民族文化语言发展以及如何将民族文化的精髓活力与数字的虚拟环境相结合,以适应新时代动画影像发展的需要,最终实现具有地域文化特色而又不失时代感的作品,将成为每一个创作者的研究重点。
三、结 语
动画作为一种综合性的艺术语言形式,由于自身的综合性决定了它的开放性,同时也向我们暗示了在动画的发展过程中影响动画创作的因素。本文则通过对动画作品中的影像特点的分析,阐释了在不断发展的社会条件下,动画影像发展的新的趋势与走向。对于动画产业人员而言,只有不断地补充学习社会发展所带来的新的科技成果的同时,又紧紧贴近具有自身文化特色的文化底蕴,才能创作出优秀的作品,也只有这样才能不断增强动画的文化内涵。
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中图分类号:F416.6文献标识码:A文章编号:
引言: 近年来,电气自动化控制系统在生活中应用越加广泛,方便生活的同时也使得智能化水平不断提高,能够更加精准的控制仪器设备,并且大容量信息数据传输的实现,也可以依托在不断发展的通讯技术上。作为现代先进科学技术方面的核心领域,依靠最先进的科学建立起来的电气自动化工程控制系统在社会经济的快速发展中起着不可替代的作用,它引领着现代化工业的前进方向,在工业生产中,电气自动化控制系统能够在减少劳动力成本和强度上起到很好的效果,并且能够增强传输信息的有效性和实时性、提高检测精确度,同时,电气自动化控制系统能够降低安全事故发生的概率,保证生产的安全。
1.电气自动化工程控制系统的现状
许多行业实行的自动化技术都离不开电气化自动化的配合。在经历了几十年的发展之后,我国的电气自动化技术已经取得了很好的成绩。但同国际水平相比我国的电气自动化技术仍然有着不小的差距。伴随着市场经济的进一步成熟,电气自动化市场中的竞争对手越来越多,这不仅是挑战,更是机遇。我国电气自动化控制领域只有结合自身的实际情况,充分发挥自身的优势,才能在激烈的竞争中占有一席之地。
1.1电气自动化工程控制系统的标准语言规范是 Windows NT和IE。在电气自动化工程的发展领域,人机界面已经成为了一种发展方向,因为它能够灵活地控制并且容易集成,这些特性使其被越来越多的用户接受。同时电气自动化工程控制系统使用的标准系统语言使其维护更加容易进行。控制回路是为了保证主回路线路运行的稳定与安全,能够实现某项控制功能的若干个电子组件的组合的电气设备之一。这种设备要有以下功能:(1)自动控制功能。对于电气自动化控制系统,当设备出了故障时,需要开关自动切断电路以保障安全,使得具有自动控制功能的电气操作设备成为必要设备。(2)保护功能。电气设备在运行过程中会时常发生不可预知的故障,电压或电流以及功率等会超过设备与线路允许工作的范围与限度,这就需要一套能够检测这些故障信号并对设备和线路进行自动处理的保护设备。(3)监视功能。对于控制系统中最重要的自变量电是肉眼看不见的,一台机器设备是否带电或断电,从外表看无法分辨,这就需要借助传感器的各项功能,设置各种视听信号,对整个系统的实时变化做出监控。(4)测量功能。视听信号只能定性地表明各设备的工作状态,具体的电气设备的工作情况还需专业设备测量出线路的各种参数(如电压、电流、功率和频率的大小等)。
1.2电气自动化工程控制系统的信息集成化。电气自动化工程控制系统中运用的信息技术主要体现在如下方面:一是管理层面上纵深方向的延伸,企业中的管理部门在对企业中的财务核算、人力资源等数据信息进行及时存取时需要用特定的浏览器,同时也能够有效的监督控制生产过程中的动态画面。并且能够及时获取关于企业生产活动的第一手资料。另一方面是信息技术会在电气自动化设施、机器与系统中进行横向比较。随着微电子处理器技术的不断应用,原有的界面设备逐渐变模糊了,而结构软件通讯的运用变的越来越重要。
1.3电气自动化工程分布式控制系统。DCS 是在集中式控制系统的基础上演变而来的。随着对此系统的应用,其缺点也渐渐显现出来。因其属于模拟数字的混合体系,它采用的是模拟的传统型仪表,不仅可靠性低,而且维修很困难,并且价格昂贵。所以,必须进行电气自动化工程系统的技术创新。
1.4集中监控的方式进行的控制系统。集中控制方式的系统是把所有功能放入一个处理器中,因此其处理速度比较慢,而要把所有设备掌握在监控之中,监控对象的数量就过多,占用大量主机空间,同时要求电缆数量也增大,这就提高了投资费用。又集中监控的隔离刀闸中的闭锁与联锁使用的都是硬接线,反复接线很繁杂,这样就增大了维护工作的难度。使整个系统很难积极进行。
2.电气自动化工程控制系统的发展趋势
2.1电气自动化工程系统的统一化。统一电气自动化工程系统对电气自动化产品的设计、测试、开机、维护都有重要意义。能够把开发系统从运行系统中独立出来,这对电气自动化工程控制系统来说,是跨越性的一步,能够将系统通用化。系统的网络应该保证现场的设施、监管体系、企业工程的管理数据保持共通。2.2电气自动化工程控制系统的市场化。产品想长久的发展,就要深化制造部门的体制改革,还要关注市场化的影响,以便保证产品能够满足市场的需要。同时,企业不仅要在技术的开发上投入,还要使零件的配套生产市场化、专业化。产业市场化是产业发展的必然趋势,这对提升资源配置效率有着显著的促进作用。
2.3电气自动化控制系统的标准化接口。采用微软公司的标准化技术后,工程的成本大大降低了,成功地实现了数据资源的共享。考虑到自动化系统策划方案的重要,当企业进行系统连接时,必须采用微软操作系统,那么这种情况下办公室使用的就是 IP 系统,管理系统和自动化控制之间联系的建立就是通过 PC 系统。程序标准化接口使厂家之间的数据交换有了保证,解决了通讯产生的难题。
2.4电气自动化工程的生产将更加的安全。安全防范技术的集成化是电气自动化工程控制系统的一个发展方向,重点就是保证系统的安全。在非安全状态下,用户要如何选择才能实现安全。在分析我国市场的发展特性后,我们应该从最高安全级别开始,逐渐延伸到安全级别低的领域,硬件设备与软件设备,公共设施层与网络层,实现对此系统的安全设计的全面研究。
2.5电气自动化工程控制系统的创新技术。在我国电气自动化发展计划的指导之下,随着市场化的环境,不断提升电气自动化工程控制系统的创新能力。并且企业不断吸收创新技术以提升自身的创新能力,而科研的投入,为电气自动化的创新提供了更加广阔的空间,加强政策上的扶持,健全、完善机制对创新都是非常有利的。目前我国企业主要生产一些中低档次的产品,产品主要服务于中小型的项目,企业应该打开自主创新的新局面,转换经济增长模式,逐渐提升创新能力。
3.加强电气自动化工程控制系统建设的建议
首先,电气自动化可以与地球数字化互相结合。此设想包含了自动化的创新经验,可以把大量的相关数据整体为坐标,最终成为一个电气自动化数字地球。将信息全部放入计算机中,与网络结合,不管人们在什么地方,根据地球地理坐标,便能知道任何地方的数据信息。还可以加强企业与相关院校之间的合作。鼓励企业到此专业的学校中建立车间,进行技术生产等,建立学习形生产培训基地。还可以走入企业进行教学。将实践能力和理论学习结合在一起。此外,还要与现代网络联系起来,积极利用已有的科学技术。加强专业培训,提供研究人员水平等。
4.结语
随着科技的发展、社会的进步,电气自动化控制系统在现实生活中得到了越加广泛的使用。分析电气自动化系统的未来趋势,对进一步使其为社会发展、科技进步和人民生活水平的提高都有一定意义。总之,电气化自动工程控制系统要想长远的发展下去就要不断地加强创新,分析市场需求,以满足越来越高的工业生产要求,同时也要特别注意产品的安全性能的保障。加强人才的培养,使研究团队越来越强,使我国早日立于世界科技强国之列。
参考文献:
[关键词]电气工程;自动化;发展趋势;新技术;电网调度
一、电气自动化技术的特点
1、快速高效自动控制技术
系统在运行的过程中能够通特定的数据信息对相应的设备做出操作指令,发出的操作指令是能够即时到达的,由于如果设备不同的话,其设备的地址代码也不同,因而发出的指令十分准确,确保了精确操作,比起人工操作来说发生错误操作的概率是十分低的,因此该系统的操作是快速高效的自动控制技术,并且该自动控制技术具有十分良好的交互功能,其所具有的交互功能能够和控制中心进行数据信息的反馈,从而进一步确保了控制的精确和快速高效。
2、便于实现全过程全时段监控
自动控制技术的优势除了快速高效和精确之外,还十分便于实现全过程的全时段监控。人们所实施的电气工程是全天候24小时均需要不间断运行的,按照人们平常积累的经验来进行分析,在深夜等管理的盲区容易导致管理的疏忽,是电气故障的多发时段和区域,在这些容易发生故障的多发时段和区域,人们的传统的管理模式是难以实现全程的有效的监控的。而数字化的自动控制技术恰好弥补了这一缺点,可以对工程进行全过程全时段的监控,从而避免故障的发生,确保工程的正常运行,实现了对整个系统的高效、实时的控制和调配。
二、电气自动化技术的发展趋势
自动控制技术正趋向于智能化、最优化、协调化、适应化、区域化发展。在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。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,保证了控制操作的高可靠性。在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。
自动化的发展则趋向于;①由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。②由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。③由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。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,例如继电保护技术的演变。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,例如管理信息系统在电力系统中的应用。
三、电气自动化新技术的应用
随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电气自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电气系统监测的发展,也会推动电气系统控制向更高水平发展。
1、电气系统的智能控制
智能电网技术是对技术的全面控制,在物理性质的基础上,智能电网技术有效结合通讯技术、传感技术、控制技术与信息技术等,促使新型电网结构的形成。同时涵盖发电、调度、配电等多个环节,将计算机技术的高效率充分发挥出来,并为控制系统稳定性的提升及调度系统与变电站自动化的实现提供强有力的保障。这种智能电网结构较为灵活,也是今后电网系统的重要内容。其作用为对布局不平衡矛盾进行有效缓和,通过计算机技术可以对电网结构进行优化,并扩大电网规模。
2、FACTS和DFACTS
各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FACTS装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,ASVC的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为ASVC是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。
DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。
3、电气工程中变电站的自动化
电气工程中的变电站应用的是自动化技术,其主要的目的在于取代人工操作、人工监视和电话通讯,并根据相应的情况来加强对变电站的监控能力,并且还可以实现在变电站上运行的水平和效率都有所提高。这也就是说,变电站中应用自动化技术就是为了全方位的,多层次的来监视变电站各种电气设备的运行状况,完成有效地控制。该自动化的特点有:以全微机化的设备来代替以前使用的电磁装置,并实现计算机屏幕化操作上的监视,在数据传输过程中实现自动化运行的管理和统计记录,是利用计算机电缆来代替电力信号的电缆来实现的。这也就是说电气工程中变电站自动化是电力现代生产中一项不可获取的部分,也是因为可以很好的满足变电站中的各项操作任务而成为了电网调度自动化中的一个不可分割的重要部分。
四、结束语
综上所述,随着国民经济发展速度的不断提升,人们对电的需求量越来越大,有效提高电气技术是确保人们正常生活的重要保障。通过国家扶持与大力倡导,计算机信息技术得到了快速发展,在电气系统中计算机技术得到了广泛地应用,为实现现代网络与计算机技术的实时监控与管理,必须不断完善电气系统,将计算机技术与电气技术进行有效结合,这也是我国电气技术发展的有效措施。
参考文献
[1]康涛.电力系统自动化发展趋势及新技术的应用[J].科技与企业,2012(21)
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
关键词:自动化;电力系统;发展趋势;应用
中图分类号:TM7 文献标识码: A
随着我国市场经济内容不断深入,人们对电力系统自动化智能控制技术的要求越来越高,对电力系统运行质量的目标逐渐提升。在进行电力系统自动化智能控制过程中,设计人员要加强智能化技术的开发和应用,依照智能化技术发展趋势,减少电力资源成本投入,降低系统输送及分配过程中的能源损耗,从而提高经济效益控制质量。
一、电力系统自动化概述
随着我国电力系统的城网和农网大规模改造以及大型工矿企业的升级,变电站对自动化程度的要求越来越高,要求能够综合监控整个电网的运行状况,监控一次设备的状态,实现“四遥”以及历史记录、报表、事故分析等等。然而电力系统要想实现调度真正自动化,就必须结合计算机。在电力系统自动化技术中应用计算机技术是一种全新也是适合时展需要的尝试,同时电力系统自动化也是计算机技术应用的一个重要领域。在计算机的发展过程中,每一次有新技术出现或者是产生新成果,都会首先应用在电力系统自动化中,可以说,电力系统自动化的发展是与计算机技术的发展息息相关的,甚至可以说电力系统自动化基本上是靠计算机技术的发展来推进的。电力系统由发电、供电、用电三大系统组成,配电网则是其中的一个重要系统之一。
二、电力系统中自动化技术的应用
1、 变电站自动化
目前,我国变电站自动化的发展已经取得一定成效,使得变电站运行成本得到了很大程度的降低,增强了电网调度和输配电的可能性。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。由于变电自动化具有运行状态稳定、自动化程度高等方面的特点,在各级变电站中得到了广泛运用。利用自动化技术,能够将电话人工操作和人工监视取代,从而使得安全运行水平和工作效率大大提高。
2、电网调度自动化
电网调度自动化主要包括核心计算机控制系统以及用于实时分析、计算的软件系统。电网调度自动化技术能够在进行电力生产时,利用对电网系统安全性和运行状态的分析和监控,对电力市场进行自动调度,满足电力市场实际运营需求。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。在发电厂和变电站进行信息收集的部分为远动端,调度端则主要用于对远动端收集来的信息进行调度。
3、 配电网自动化
配电网自动化技术通过将配电线路和配电变电站结合,共同合成配电网,具有分散、点多、面广等方面的特点。该技术能够对配电网运行状态进行实时监控,从而对配电网运行模式进行改进和优化,当配电网发生故障,出现运行异常现象时,配电网自动化技术能够将故障及时找出,并予以有效的处理措施。
4、 现场总线技术在电力工程中的应用
现场总线技术是指在电力工程现场将智能的自动化装置以及仪表控制设备进行连接,形成一体化的多向、串行、多站和数字化的信息网络,从而可以将数字通信、控制、智能传感器以及计算机等融为一体而形成的综合性的技术。在电力工程中,现场总线技术被广泛的应用,通过现场总线技术可以将变送器所控制的总的用电量收集后,将信号进行控制后集中到主控计算机上,然后根据数学模型进行计算进而做出判断,并最终将指令发送到控制设备上,从而实现电力自动化技术的应用。现场总线技术在电力工程中的应用是通过分散电力工程中的控制功能,并配备相应的计算机进行被控设备的信息处理,将信息与计算机相连接后,便不需要实现整个现场的控制,只需对信息进行相应的调度即可。
5、 主动对象数据库技术在电力工程中的应用
数据库技术在电力工程中的应用主要是用于电力系统的监视系统中,因此,这对系统的开发、继承、封装等都有很大的作用,引发了软件技术的变革。主动对象数据库技术在电力系统得到了广泛的应用和认可,并用来支持对象标准,因此与一般的关系数据库相比,主动对象数据库主要是对技术以及主动功能的技术支持,因此,在电力工程中也得到了广泛的应用。主动对象数据库是利用系统的监视功能,对对象函数进行利用,从而可以实现电力工程中电力自动化的应用,随着触发机制的使用,数据库监视得到了很好的控制与实现,从而节省了数据传输的时间。
6、 光互连技术在电力工程中的应用
光互连技术应用于电力工程中,主要是基于继电以及自动的控制系统中,光互联技术在电力工程中的应用主要表现在以下几个方面:探测器功率进行扇出数的限制,并且不受在实践应电容性的负载,也不受平面的限制,并且有利于系统的集成度的提升以及系统的监控。根据相关的实践证明,利用电子传输以及电子交换技术可以对互联网络进行拓展并且对编程的结构进行重组,从而使得电力工程中的电力系统更加的灵活有效。光互连技术抗磁干扰性强,因此,可以加大处理器的干涉能力,从而便利数据通讯,光互连技术在电力系统中应用广泛,因此,对电力工程的系统具有可靠、安全以及可信的功能。光互连技术还具有数据采集、数据的控制、数据计算以及人机界面的处理等的功能,还具有电网分析和高级应用功能,因此,技术使用更为灵活,画面更为清晰,从而为调度员更好地做好调度做出依据,在电力工程中具有重要的意义,发挥着很大的作用。
三、自动化在电力系统中的发展趋势
1、智能化实时控制
智能化实时控制技术主要是在进行电力系统控制的过程中对电力系统数据进行实时监测、分析、控制。只有通过强化智能化实时控制技术,才能从根本上提高电力系统控制质量,加强电力系统控制力度,降低系统风险。随着我国信息化进程的不断加快,网络技术、工程技术的不断提高,电力系统对智能化控制要求也逐渐升高。智能化实时控制技术能够采用图形化用户界面对电力系统数据、运行状况等进行直观反映,可以从根本上降低故障发生率,减少设备资源的损耗。智能化实时控制技术已经成为当前电力系统发展的主导方向。
2、人工智能故障诊断
传统电力系统故障诊断只是针对单过程、单故障、单理论体系进行的故障诊断,这种方法局限性很大,很难满足电力系统日益复杂的发展需求。人工智能故障诊断可以依照大型电力系统设备需求,对设备可能出现的故障、异常等数据参数进行多层次、多角度、多方位分析,可以从根本上改善故障预防、控制质量。例如在汽轮发动机组诊断过程中,人工智能故障诊断可以对机组制动、机组自动化、动态及静态安全进行准确分析,已经成为机械故障诊断中新的发展方向。
3、综合智能控制
综合智能控制技术主要指在进行电力系统自动化发展的过程中,设计人员依照智能技术控制要求,将模糊逻辑控制技术、线性最优控制技术、状态监测与故障分析技术等有机结合在一起,实现智能控制与现代控制的统一。综合智能技术既符合电力系统自动化控制的资源配置内容要求,又满足智能技术优化设计目标,已经成为电力系统自动化智能技术发展的必然方向。
总之,目前我国电力系统中的各种自动化智能技术的应用是非常广泛的,不同的技术的使用优势也是不同的,在电力系统的管理过程中应该结合实际情况选择不同的电力控制手段,并且在复杂的运行状况下,可以对现有的各种技术进行综合管理和使用。
参考文献:
[1]陈涛.计算机与电力系统自动化技术结合探究分析[J].信息安全与技术,2012(06).
【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).
【关键词】电力系统;自动化;组成部分;发展趋势
前言; 电力系统及其自动化是随着电力工业和自动化技术的发展而发展起来的应用型基础学科。研究方向主要有电力系统运行和控制理论、人工智能在电力系统中的应用、直流输电技术、电力系统在线监视与控制技术、微型计算机继电保护等。专业应用范围包括电力系统运行分析与控制、电力市场分析、电网调度自动化、继电保护、信息管理、电力企业管理现代化、厂站自动化和智能化仪器仪表在电力系统中的应用等方面。按照电能的生产和分配过程,电力系统自动化包括电网调度自动化、火力发电厂自动化、水力发电站综合自动化、电力系统信息自动传输系统、电力系统反事故自动装置、供电系统自动化、电力工业管理系统的自动化等7个方面,并形成一个分层分级的自动化系统。
【关键词】电力系统;自动化技术;组成部分
1、电力系统自动化的技术组成部分
随着电力系统建设的不断深入,我国电力行业的电力网络也日渐完备,这样就有效的促进了电力系统自动化的发展和进步;在通常情况下,电力系统自动化的技术主要包括这几个部分:
变电站自动化:如果要为电力系统现代化找一个标志,那必然是变电站自动化;它用先进的计算机和网络替代了落后的电磁设备和信号电缆,这样就可以实时的监控变电站的现场。
电网调度自动化:要想实现电力系统自动化,非常必要的一个方面就是要实现电网调度自动化,电网调度自动化拥有很多的优势,比如它可以对电网的安全程度和运行状态进行准确的判断,从而保证电力网络能够安全稳定的运行。
DCS系统:DCS系统主要包括几个方面。PCU、ES、OS以及以太网等等,它的系统结构往往是分层分布的。DCS系统的作用主要是对发电厂运行过程中的各种现场信号进行采集,然后利用这些参数来对电力设备的实时状态进行分析,从而指导人们来诊断和维修各种故障。
3、电力系统自动化科学发展探讨
电力系统的智能控制:经过近些年的发展和进步,电力系统的控制研究也取得了不错的效果,智能化控制的应用范围越来越广;在电力系统中利用智能控制,可以有效的解决一些采用传统方法不能够解决的控制问题,因此,电力系统的智能控制还有着很广阔的发展空间。
1.现场总线控制技术:现场总线也被人称为现场网络,它作为一种控制系统,主要是以现场测量和现场设备控制之间的数字传输为主;现场总线控制技术利用的是现场生产中的自动化智能仪表、现代化设备以及控制中心设备,从而保证在通讯和控制方面能够实现数字化、一体化、全方位和全视角的规范和科学。
2.信息技术的应用
在电力系统的建设中,增设对信息技术工程的应用是相当有必要的,首先,要实现自动化,必须对计算机的控制情况有较好的了解,其次,对于自动化的电力系统实施中各项电子设备的情况应该受到计算机信息技术的全面监控,保证其有力地进行正常作业。
进行自动化建设,在电力系统发展中,是一个比较大的战略规划,同时,其中也有各种细小的问题不断出现,因为各区域的情况不同,所以存在问题的种类也是不同的,进行计算机高级技术的运用,进行有效地排查和分析,在计算机的应用数据推算中,能够不断发现问题存在的原因和解决措施,有效地帮助人去进行计算与研究,真正实现了电力系统的自动化运作。
3.对人的要求不断提高
电力企业的发展主要是依靠人来完成的,对于电力系统的发展来说,必须加强对电力企业员工的技术培训,加强全新技术的应用能力,是打好这一战略的实际基础。实现全面自动化,不是说就不依靠人来控制了,相反,它的实现更能够体现施工及服务人员各项技术的能力大小,把握最先进的技术,进行全面的施工作业,加强对员工的技术培养,保证在出现新型问题的第一时间,能够进行有效的控制和解决。
4基于GPS的新一代动态安全监控系统
基于GPS的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有SCADA的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用GPS实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。GPS技术与相量测量技术结合的产物――PMU(相量测量单元)设备,正逐步取代RTU设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。
电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。GPS技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。
5、软交换技术
软交换技术是集合了多种逻辑功能实体,为综合业务提供呼叫控制和链接,以及部分业务的功能,是目前电路交换网演变到分组网的最重要的设备,也是国内外通讯网络技术的热点之一。软交换技术有以下 4 个功能:①接入媒体网关;②呼叫控制;③业务提供;④互通互联。在电力系统中广泛应用软交换技术,正是基于其以上所述的功能和特点,它可以实现计算机网和电话网等不同网关之间的互通,还可以克服旧的网络设备的弊端,可使多种介质信息在 1 台交换服务器上交换,不仅节约资源,还提高了网络集成度,便于对整个电力网络进行管理和维修。另外,引进软交换技术后,使得新业务的提供也变得非常方便,能够满足电力系统发展过程中的新要求。随着电力系统的进一步发展,软交换技术的应用空间会越来越大,将会对其产生多层面的有益作用。
6.智能配电系统在配电网正常运行时的作用实际运行中配电网中的负荷分布是不均衡的,有时甚至是极不均衡的,这严重降低了配电线路和设备的利用率,同时也导致线损较高。利用人工智能可以寻求一种优化运行方式,将负荷从重负载甚至是过负载转移到轻负载馈线上,这种转移有效地提高了馈线的负荷率,增强了配电网的供电能力。智能配电系统还可以实时遥控配电网开关进行网络重构和电容器投切,在不显著增加投资的前提下可以达到改善电网运行方式和降低网损的目的。
结语:
配电自动化是电力系统现代化的必然趋势,它有助于最大限度地挖掘配电网的潜力,并且确保用户的电能质量满足要求,使电力公司和用户都能从配电自动化中得到收益, 应该遵循实用性、可行性、可发展性的原则,有效地完成各项功能的集成,并实现资源共用、信息可享。目前,实现配电自动化所需要的技术已经成熟,力公司所要做的工作是分析本公司配电网所需要的潜在功能, 以确定合适的实现方案。值得注意的是,每个电力公司的配网都有其特殊性,比如地理环境、范围和规模、管理模式、用户性质等,这往往决定了该公司的配电自动化系统的最佳模式。可以预见,符合我国国情、具有我国配电网特色的配电自动化系统将逐渐形成和发展壮大。[4]因此可以说,配电自动化的发展是电力系统的一场技术革命,它的发展完善必将给电力行业带来巨大的经济效益和社会效益。
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).
【关键词】电气自动化 控制技术 应用 发展趋势
随着经济社会的快速发展以及工业技术的不断提高,电气自动化产品在工业自动化领域得到广泛的应用。因此,研究和分析电气自动化控制系统的应用及发展趋势分析,对于加快推进电气自动化控制系统的广泛应用有着相当重大的意义。
1 电气自动化控制系统的特点
1.1 电子自动化在应用上具有方便性及快捷性
为了能够满足产品的智能化、自动化要求,电气自动化产品将计算机技术、电子技术以及网络技术集成在一起,这就极大的方便了人们的日常生活,在一定程度上推动了社会的进步,促进科学技术的发展。
1.2 电子自动化在应用上具有广泛性
经济的快速发展,改善了人们的生活质量,进而提高了人们的消费水平,加大了电气自动化产品的市场份额。从每天所坐的公交车的车门到上下楼使用的电梯等,电气自动化产品已逐渐渗入到了人们的日常生活当中,并且得到广泛的应用。
1.3 电气自动化控制系统的发展空间较大
电气自动化产品的自动化过程通常需要计算机来完成,因此其一般与计算机的发展相一致。随着信息技术的快速发展,自动化产品会更加人性化、智能化,所能完成的任务也会更多更快,发展空间也会更大。
1.4 高效率是电气自动化控制技术的重要特征
电气自动化控制系统的应用保障了工业生产过程的流畅性,克服了传统生产的弊端,提高了生产效率,从而解决了因人口的急剧增加而造成的工业生产压力。
2 我国电气自动化控制系统的现状
经过几十年的发展,我国电气自动化控制系统已经取得了很大的进步,逐渐缩小了与发达国家差距,但是仍有很多方面需要进一步完善。下面就从以下几个方面来阐述我国电气自动化控制系统的发展现状。
2.1 电气自动化工程分布式控制系统
在我国电气自动化工程分布式控制系统一般没有一个统一的行业标准,导致在维修时各厂家的电气自动化工程分布式控制系统难以互换;我国电气自动化工程分布式控制系统仍采用传统的模拟型仪表,可靠性差、维修麻烦;此外由于在我国电气自动化工程分布式控制系统还比较昂贵,难以实现其全面的推广。
2.2 电气自动化工程信息集成化控制系统
微电子处理器技术在电气自动化控制系统中的不断应用,使得通讯能力和应用都比较方便的同时环境变得至关重要,而界面设备不再明确。
2.3 电气自动化工程集中监控控制系统
目前,在我国集中监控的控制系统中通常将所有的功能都集中在一个处理器中来运行,导致其处理速度比较慢、效率比较低、主机可用空间不大。此外采用硬接线的隔离刀闸闭锁以及集中监控联锁,使得设备操作复杂、维修要求较高、出错概率更大,因此难以保障电气自动化工程集中监控控制系统稳定运行。
3 电气自动化控制系统的应用分析
3.1 电气自动化控制系统在农业生产方面的应用
我国是一个人口大国,加快农业生产是我国农业方面亟待解决的问题之一。近些年来,我国在农业生产中投入了大量的人力物力,电气自动化控制系统的应用加快了机械化的进程(如大型播种机、收割机、秸秆还田机),保证了粮食的大丰收。
3.2 电气自动化控制系统在工业的方面应用
自改革开放以来,我国的工业得到快速的发展,尤其在工业自动化方面。当然电气自动化控制系统的应用在这次变革中起到重大的作用,到目前为止几乎每个工厂都已经使用了电气自动化设备来生产产品,这就极大的保证了我国工业自动化水平的不断提高,加快了改革开放的高速发展。
3.3 电气自动化控制系统在交通方面的应用
现代社会的交通工具发生了翻天覆地的变化,电气自动化控制系统起到了不可替代的作用。现在几乎每一辆车的大部分元器件,从一个微小自动化控制开关到一个安全气囊都能看到电气自动化控制系统的应用。当然电气自动化控制系统不仅仅应用在车辆上面,路边的红绿灯系统、电子警察、测速器以及显示屏,电气自动化控制系统也得到了广泛的应用。
3.4 电气自动化控制系统在服务业方面的应用
近年来随着经济的快速发展,人们不仅基本上解决了温饱问题,同时对一些电子产品的要求也在不断提高,这就促进了自动化产品的不断的更新换代。从一个自动取款机就可以看到电气自动化控制系统的应用,极大的方便了人们日常生活。与此同时电气自动化控制系统在跑步机、按摩器、游乐园的游乐设施以及电梯方面的应用,更是给人们带来巨大的娱乐空间。
4 电气自动化控制系统的发展趋势分析
为了能够让电气自动化控制系统更加方便的给人们的日常生活带来便利和快捷,推进科学技术的发展,电气自动化技术必须不断的与其他技术进行融合,保障电气自动化控制系统向统一化、智能化、创新化方向发展。
4.1 电气自动化控制系统的统一化
电气自动化控制系统的统一化可以为自动化产品的设计、测试、使用以及维护带来很多方便。另外电气自动化控制系统的统一化还可以保障通讯的顺利进行、信息和数据的共享、减少产品成本。
4.2 电气自动化控制系统的智能化
电气自动化控制系统的智能化可以更好的满足使用者的要求,为他们带来更多的方便。随着电气自动化技术的不断融合,将会出现性能更好的自动化产品。
4.3 电气自动化控制系统的创新化
目前我国的电气自动化技术与国外的相比还有一定的距离,因此技术人员还需要不断的进行研发,使我国的电气自动化控制系统走向创新的道路。
5 结语
电气自动化控制技术在国民经济发展中发挥着极其重要的作用,能够有效地提高行业领域整体的自动化水平,特别是行业的运行管理水平、并且电气化控制系统可以大大节省企业的成本,提高设备、生产线等的可靠性。当前电子化自动控制系统在众多领域发挥着重要作用,未来电子自动化控制技术也必将有长足的进步和发展,为企业和国民创造更多的经济、社会效益。
参考文献:
关键词:电力自动化系统;应用现状;发展趋势
Abstract: With the information age arriving, the development of the electric power dispatch automation system is paid more and more attention. We need keep up with the pace of the times to clearly understand the situation, grasp the development trend of the electric power dispatching automation system, use the power dispatching automation system functions and advantages, and actively explore a better electric power dispatching automation system that adapts to the power grid.
Key words: power automation system; application status; development trend
中图分类号: TM247文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
电力系统是一个地域分布辽阔,由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。按照电能的生产和分配过程,电力系统自动化包括电网调度自动化、火力发电厂自动化、水力发电站综合自动化、电力系统信息自动传输系统、电力系统反事故自动装置、供电系统自动化、电力工业管理系统的自动化等7个方面,并形成一个分层分级的自动化系统。
1、电力系统自动化的应用现状分析
电力系统自动化是指对电力系统进行控制、监测、保护等行为的自动化建设,既包括硬件也包括软件。电力系统中的各种自动化,充分显示了电力系统的信息技术特点。从我国来看的话,电力调度自动化系统主要有CC-2000,SD-6000,OPEN-2000。它们的基本功能都能达到国内外的同系统的水平。
1.1 CC-2000系统。在不同的应用环境中,CC-2000系统提供两个种类的数据采集子系统,即为基于VME总线的工控机系统和基于终端服务器的系统。它们主要遵循两种不同的体系结构与技术思想,表现为系统的可靠性、适用性、实时性和灵活性等方面各有所侧重,而且在三十多个实际工程中有了应用,很好地适应了各类应用系统的需求。其主要运用开放式的系统结构设计,技术为面向对象,引用软件运用事件驱动和封装的思想为其提供透明的接口。由于应用面向对象技术,一个新的大对象的概念在自动化系统中得到了引用,与此同时,通用性和专有性的结合,使得支撑系统同时满足了电力系统一方的需求与其他行业的实际需求。
1.2 SD-6000系统。SD-6000系统是电力自动化研究院为满足广东电网发展的需要而开发的一套新型能量管理系统,是我国电力部门的重点项目,主要集合了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新型技术,开放式和分布式的支撑系统平台是其特点,具有较高稳定性和可靠性的电网元件模型,场站单线图等技术为关键技术。
1.3 OPEN-2000系统。PEN-2000系统在新型的能量管理系统中被运用,由于自身性能的完善、适用面广泛、可靠性高、成熟性好、等优势使其快速的在国内外发展,同时其双网机制的采用使它的流量和可靠性都得到了很大的提升。
2、电力系统自动化系统的新技术应用
当今电力系统的自动控制技术正在向以下几个方面发展: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;在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题;在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论;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;在研究人员的构成上日益需要多“兵种”的联合作战。
2.1 电力系统的智能控制。电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段、线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段、智能控制阶段。智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的ASVG(新型静止无功发生器)的自学习功能等。
2.2 FACTS和DFACTS。FACTS(柔流输电系统),就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。FACTS的核心装置是ASVC,基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FACTS装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是1988年针对配电网中供电质量提出的新概念,其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。
2.3 基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统。基于GPS统一时钟的新一代EMS目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。基于GPS的新一代动态安全监控系统基于GPS的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有SCADA的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用GPS实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。GPS技术与相量测量技术结合的产物――PMU(相量测量单元)设备,正逐步取代RTU设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。
3、电力系统自动化系统的发展分析
整个电力系统自动化趋向于多方面的发展,由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制);由高电压等级向低电压扩展;由单个元件向部分区域及全系统发展;由单一功能向多功能、一体化发展;装置性能向数字化、快速化、灵活化发展;追求的目标向最优化、协调化、智能化发展。
3.1 市场化。在将来的电力调度自动化系统中,电力企业不断地适应市场的发展,而这种改革既是机遇也是挑战。电力企业为适应市场的改革为用户提供了多种选择,同时使用户自动作负荷管理,高峰负荷减少,装机容量减少,电力容量利用率和效益提高,更容易得到经济目标以促进系统的合理规划发展和电力工业的经营管理和持续良性发展,创造最大的社会效益。
3.2 数字化。随着数字化时代的到来,人们越来越意识到信息技术的重要性,数字化电网和数字化变电站的开发得到人们的普遍关注。电力调度自动化系统的数字化发展趋势主要指电网信息源的数字化发展,通过系统数字化使电网中的运行数据对电网的调度系统中的综合信息和通信进行分层分类和分区的采集和处理得到了实现。统一和规范了电网的整个监控过程,电力自身信息化、智能化和可视化的调度得到了促进,系统运行更加稳定、安全、经济。
3.3 智能化。智能调度是电网未来发展的必然趋势,智能调度技术采用先进的调度数据集成技术,进一步综合的利用电力系统的稳态、动态和暂态的运行信息进行有效整合,对电力系统的运行进行监测和优化,实施必要的预警和动态预防控制,增加系统的事故辨识、故障处理和系统恢复,从而更加协调与优化电厂质量、职场运营还有电网的调整。与此同时,在紧急的情况下,系统还能够进行协调控制,以达到调度、运行和管理。此外,电网调度的应用功能具有可视化等。
4、小结
随着计算机技术,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、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,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。
参考文献:
[1]张锋.浅谈电力系统调度自动化及其发展方向[J].广东科技,2008(11).
[2]张扬.电力系统技术发展的新趋势[J].浙江电力,2011(3).