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機電一體化論文 關于機電一體化在電力系統中的應用論文范文參考資料

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(中國南方電網鶴慶供電有限公司,云南 鶴慶 671500)

摘要:穩定的電力系統可以保障人們的用電安全。文章以機電一體化相關概述作為出發點,分析了機電一體化和電力系統之間的聯系,并探討了機電一體化在電力系統中的應用,以期為提高電力系統的智能化水平提供一些參考和意見。

關鍵詞:機電一體化;電力系統;變壓器;用電安全;智能化水平文獻標識碼:A

中圖分類號:TM76文章編號:1009-2374(2016)19-0052-02DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.19.024

電力系統的穩定是保障人們用電安全的關鍵因素,隨著社會經濟的不断發展,電力系統機電一體化要求逐漸加大,電力系統智能化水平逐漸提高。因此,國家應該加強對電力企業的扶持力度,電力企業和發電站應該提升電氣設備的機械化程度,加強對機電一體化人才的培養。電力設備的運用不仅可以大大提升電力系統的工作效率,還可以促使電力系統走向數字化、系統化、智能化、自動化,實現電力系統機電一體化。

1 機電一體化概述

隨著科學技術的进步和信息技術在電力系統中的廣泛運用,電力系統逐步走向數字化、智能化、系統化、機電一體化。技術和產品是機電一體化的兩大核心內容。其中技術是指計算機技術、自動調控技術、機械技術以及其他新型技術的有機組合,这些技術的組合能夠大大提高機電機械設備智能化水平。產品是指電器、電子零件品、機械設備等,比如辦公用品類產品、家用電器類產品。機電一體化是現代信息技術的外在表現,是現階段提高電力系統智能化水平的關鍵因素。隨著機電一體化在電力系統中的廣泛滲透,其作用和功能逐漸凸顯,对于提高電力系統的智能化操作水平和保障電力系統的穩定性具有積極的影響。

2 機電一體化和電力系統分析

2.1 電氣設備是機電一體化的產物

發電機、變壓器是電力系統中的核心組成部分,是機電一體化的產物。其中發電機在電力系統中的功能是提高電氣設備的工作效率。而發電機與變壓器之間存在密切關系,將發電機輸出電壓进行調整的變壓器,可以承擔電能電壓的負荷力,作為輸電線路的重要部分。發電機、變壓器、電動機、繼電器和無功補償裝置等各种具有保護功能裝置的設計、制造都離不開機電一體化。由此可見,電氣設備是機電一體化的產物。

2.2 機電一體化在電力系統中占據主導地位

電力系統是一個系統化、科學化的系統,但是電力系統涉及的內容比較廣,要想保障電力系統在實際運行與工作中的協調性,其難度系數較大。隨著現代信息技術的不断發展,電力系統中的變電站、發電站、用戶管理、輸電配送網絡管理等方面都在不同程度上用到了自動控制。例如生產中的自動檢測、設置安全保護系統保護相關元件、運用計算機自動檢測和管理用戶用電情況、網絡數據和信息的自動化儲存和傳輸等。將現代信息技術引入電力系統的生產、運輸與管理等各個環節,不仅可以提高電力系統的穩定性和安全性,還可以促使經濟效率最大化的實現。

2.2.1 信息傳輸的自動化。發電廠、配電所、變電站和調度中心作為電力系統的四大核心要素,它們之間的信息傳輸是否準確和及時是影響整个電力系統安全與穩定的關鍵因素,因此做好電能在生產、傳輸過程中的調度、保護、控制、調節、測量工作是有效減少電力系統安全事故發生率的重要措施之一,也是提高用戶用電管理水平的重要因素。將機電一體化與電力系統中的信息傳輸系統进行有機结合,不仅可以保證相關信息在第一時間傳遞給各個部門,確保信息的及時性和準確性,還可以實現各部門之間交流與溝通的智能化。这样一來,電力系統的運行效率和經濟效率就會得到有效提升,電能運行質量也得到了保障。

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2.2.2 反事故自動裝置。作為一種事故報警裝置,反事故自動裝置可以在電力系統出現危急情況或者電氣運行中出現故障問題時發出預警,使相關工作人員能夠及時將事故問題进行解決和處理,從而有效避免運行中的安全隱患。反事故裝置主要分為兩種:一種主要作用于事故發生后;另一種可以防止事故發生。前者主要借助繼電器的反应及時發現問題所在,從而幫助相關工作人員及時找到故障點,采取維修或者更換等方式清理故障,进而保障電力系統的穩定和安全運行。后者主要是借助運行系統安全保護裝置維持電力系統的穩定性,一旦電力系統中出現故障,運行系統可以自動恢復到原來的穩定狀態,防止電壓出現震蕩、崩潰等情況的發生。

2.2.3 供電系統自動化。供電系統在電力系統中的功能和作用是分配電力,電能從發電廠輸出后,電力系統工作人員就應該實時監控每個區域供應的電能,實現供電系統的智能化。供電系統的自動化、智能化不仅可以為人們的生活和工作提供便利,還可以大大減少工作人員的工作壓力,通過計算機管理系統實時監控電力系統的供電情況,代替以人工值班方式監控電力系統運行情況和供電系統供電情況,從而大大提高工作效率。

3 機電一體化在電力系統中的應用

3.1 機電一體化設備的應用

機電一體化設備是電力系統的中心框架,是電力系統的核心,在電力系統中起到穩定系統運行和提高運行效率的作用。比如變壓器、互感器和其他自動裝置等都是機電一體化設備的組成部分。其功能主要包括如下方面:一是為電力系統快速穩定運轉提供源動力,保證電力系統穩定、安全、快速運行和工作;二是機電設備可以代替電力系統******壓器,可以自動調節電壓輸出功率,避免電路發生嚴重損耗和短路等現象。例如,在計算機系統中預先設置好變壓器額定功率、額定電流、額定電壓等指標系數,引入機電一體化自動控制方式,達到控制高壓供電情況的目的;三是機電設備可以充當電力系統中的保護裝置,不仅可以確保電力系統安全、穩定運行,還可以促使電力系統走向一體化、自動化、智能化。

3.2 技術的應用

將機電設備引入電氣系統中,可以提高電力系統的運行水平。其技術的應用主要表現在以下兩方面:

3.2.1 控制應用。為進一步促使電力系統經濟效率最大化,并保障電力系統的穩定性,電力系統相關負責人就需要根據電力系統當前運行情況展開控制活動。電力系統在運行過程中,電壓覆蓋范圍較廣,每個區域的供電額度、輸電情況等都需要工作人員全方位、多角度考慮與分析,并根據每個區域的實際需求量借助計算機管理系統进行協調分配和調度。由于電力系統涉及的內容較多,電力統計工作就比較复杂,其難度系數較大。基于這一點,加強電力統計工作的自動化和智能化分析就顯得尤為重要。這就需要將機電一體化引入電力系統中,提高電力統計工作效率。比如,在電力系統中的主要環節中安置自動化檢測與管理設備、電力智能化統計設備等,借助計算機管理系統實現電力系統管理、調度、分配工作的一體化和自動化,使總發電站、配電站、用戶管理之間形成自動化可控網絡,提高電力系統的運行效率。計算機管理系統可以實現電力系統的信息傳輸,還可以實現調度中心的自動化控制。調度中心在電力系統中的作用和功能主要是合理分配不同用電區域的用電額度、縮小服務距離,进而幫助相關工作人員在第一時間內了解和掌握每個區域的用電情況以及電力設備的使用情況,有利于調度中心工作人員根據系統顯示情況統一開展調度工作。控制活動的開展不仅可以促使電力系統協調、穩定、安全運行,還可以大大提升輸電線路運輸效率,實現電力系統的自動化、智能化、一體化,促使電力系統經濟效率最大化的實現。

3.2.2 保護應用。機電一體化可以大大減少電力系統中的安全故障,提高電力系統的安全指數。其表現主要如下:一是傳統的控制方式主要是以人工監測方式為主,但是人工監測方式不能完全保障電力系統的安全性。以機電一體化代******工監測,可以對電力系統實現遠程監控,避免工作人員直接接觸電力設備,從而降低安全事故的發生率;二是將電流保護裝置、自動化調度保護裝置、電線安全保護裝置安裝在電力系統中,可以保障電壓的安全,減少電壓出現短路、崩潰等現象。但是電路保護裝置的安裝工作需要建立在繼電器穩定基礎之上。繼電器在電力系統中的作用是避免電路運輸系統在電壓出現短路時發生異常情況,進一步保障工作人員的安全。

4 結語

隨著城市化腳步的加快,機電一體化滲透在生活和生產等各個方面。在電力系統中,無論是在電力系統運輸管理方面,还是在信息傳遞方面,機電一體化的應用均较为廣泛。换句话说,機電一體化在電力系統中的應用,不仅加強了電力系統的智能化和自動化,提高了電力系統的安全性和穩定性,還充分證明了兩者相互促進的關系。在未來電力系統中,電力系統對機電一體化的依賴性將會增強。無論是在輸電運輸線路的管理方面,还是在用戶用電管理方面,都會對機電一體化的需求大大增加,從而促使電力系統走向自動化。

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