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自动化新技术

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自动化新技术在水泥工业中的应用

自动化与电气工程学院电气0803班曹栩 20080302003

在这学期的课上,我了解到了水泥工业和其他流程工业一样,未来的十年

将面临着市场和能源、清洁生产和环境保护、高效和规范、负责和协调的挑战。节能、环保、安全、高效是每一个水泥厂必须要面对的课题,而自动化技术和

这四大目标又是紧密相连。将就当今自动化领域内和水泥行业有关的最新发展

趋势做一简述,以便为我国水泥工业发展,搭建更为广阔的交流和沟通平台。

一、现状及问题

随着电子技术,特别是计算机技术的迅猛发展,于1975年出现了DCS(分

散型控制系统),随后又出现了PLC(可编程控制系统),这些新的控制系统无论

是功能、系统灵活性、升级等多方面均优于传统的单体仪表和继电器控制,因

此得到了广泛的应用。在水泥行业,目前新建的水泥厂基本上都采用了DCS或PLC控制,一些老厂也进行了相应的技术改造,提高了控制水平。但目前的DCS 或PLC系统仍然存在不少缺陷,如:

1.目前的DCS或PLC系统,绝大部分的DCS或PLC制造厂的产品由各自的

硬件和软件构成自己产品的体系,其中多少都含有自己的专利技术,彼此封锁,只能通过网关等接口才能与其他厂商的系统进行通信,通讯速度普遍偏低。传

统的DCS或PLC系统,是将现场的IO(AI、AO、DI、DO等),全部接入系统的

IO卡件,当系统规模增大,如此众多的检测信号汇集到DCS或PLC的入口处,

不可避免地会出现“瓶颈”现象,导致信号堵塞,降低了系统的安全性和可靠性。

有的DCS或PLC系统仍然采用自己的数据库,不利于其他系统的访问(如管理系统等)发展以太网将成为工业控制网的主流,甚至取代其他网络。

1990年以太网成为国际标准,以前大多数业内人士认为,它是为用于信息

工业而设计的,采用碰撞检测方式进行通信的,当甲方需要与乙方进行通信时,如乙方正与丙方在通信,则甲方就必须等待,当再次检测到乙方已经通信完毕,甲乙双方才能进行通信,不能满足工业控制在实时性上的要求。但随着网络技

术的发展,以太网的通讯速度以从10MB发展到了100MB、数100MB、甚至上

1000MB,再加上交换设备(交换机)的出现,大大减少了碰撞的机率,网络实时

性不再成为问题。而且,它是一个开放性很好的通讯协议,各大DCS或PLC厂

商均推出了相应的以太网产品,在实际的工业控制系统也取得了良好的效果(如我院设计的拉法基-都江堰水泥厂8000余点的大型控制系统)管控一体化随着管理水平的提高,管理意识的增强,希望从管理中增加效益,现代企业管理者希

望从DCS或PLC控制系统中得到相关的数据,如数据记录、报警记录、设备状态记录、操作记录等,根据历史数据记录和其强大的数据分析能力,可计算各个

车间的日平均产量和耗电、耗煤量,以及一个月的总产量、耗电量和耗煤量等,这为提高总产量降低总成本提供了科学依据。

通过其数理统计功能可对历史数据进行统计分析,通过报警记录分析对潜

在的质量问题发出警告,使用管理人员和技术人员以从专注于质量程序的改进

阶段中解放出来。当生产线事故发生后,可根据报警记录、操作记录及时查清

事故原因。并各台工艺设备的运行时间、起动次数和故障次数进行统计分析,

当设备使用期已过时发出警告信号,可在检修期内及时更换,避免在生产中频

繁故障。并能通过Web网关功能使管理人员能够在世界上的任何地方通过Internet访问工厂的数据。工厂管理人员在办公室,家里或是宾馆房间,获取

工厂的生产数据就象打一个电话那样简单,使工厂管理人员能随时掌握工厂生

产的实际情况(这些数据的获取必需通过密码确认后才能进入,确保系统安全)。

2. 数据库的标准化

目前一些DCS或PLC制造商已经采用了国际上通用的数据库系统(如Microsodt SQL),并提供了相应的API接口。

3.现场控制总线FCS系统

现场总线是用于现场仪表与控制室系统之间的一种开放、全数字化、双向

通信与多站的通信系统。现场总线在企业网(Intranet)内仅处于最低层的控制

系统(Infranet)。检测和控制的点数不断增加时,使众多的检测信号汇集到

DCS的入口处,不可避免地会出现“瓶颈”现象,导致信号堵塞,降低了系统

的安全性和可靠性。而且如此大量点到点的电缆,不但增加了线路敷设设计的

难度和施工的复杂性,同时也增加了投资和安装、调试与维护的费用。因此用

户迫切需要现场总线与智能化的现场仪表,以便将60-80%的控制功能下放到现

场仪表,减少DCS处理信息的压力,增强系统的可靠性和安全性,同时也可减

少电缆及其相关费用。

二、解决方法

1、信息技术推动企业实现自动化控制以信息技术改造水泥行业,以信息

化推进自动化,自动化再促使节能、环保、安全、高效四大目标的实现,已成

为业界的共识。在当今自动化领域内,从工艺现场层到工厂(集团)管理层可

经由以太网,基本实现信息的畅通无缝流通,所谓的“现代集成生产工艺”是

将信息技术、网络技术和现代新工艺相结合,并应用于企业产品生命周期的各

个阶段,通过信息的无缝集成、过程优化和资源优化,实现物流、信息流、价

值流的集成,以缩短企业新产品的开发周期(T)、提高质量(Q)、降低成本(C)、改进服务(S)和改善环境(E),从而提升企业市场的应变能力和竞争能力,以此开发出一系列管理层软件,如ERP、MRP、MIS、PES等,并越来越显示其巨大的经济效益。国内某水泥集团在新建的水泥生产线做自动化控制系统

配置时,在现场级和过程控制级(PCS)的上端,还增加了制造执行系统(MES)层,并正在策划和运作ERP,即企业资源规划和管理层,它包括有生产管理系统、质量控制系统、采购管理系统、仓库管理系统、销售子系统、设备管理系统、财务管理系统、办公自动化管理系统和综合管理子系统等。在水泥市场供

大于求,竞争激烈的形势下,由于该集团初步实现了MES的运营,集团化管理

的控制力和执行力明显提高,精细化运行方式使得物流成本和原材料成本得到

控制,实现了综合效益的大幅增长,净利润比去年同期增加了12.76%.笔者认

为该集团的MES运营还是初期的,要把生产调度和企业领导的决策统一成为真

正的企业管理级(ERP)还需要进一步开发。现今计算机技术、网络技术和先

进的控制技术相结合,已不再停留在理论和实验阶段,如模型预测、神经元和

神经网络、模糊控制、多变量控制。自适应和自寻优等先进控制算法已进入实践,并用于DCS、PLC等控制器中,而且这种趋势在加快。在水泥工业用于窑和

磨的模糊控制、多变量控制以及专家系统早在上世纪就有应用,但这些大多是

由水泥设备供应商自行开发的,如FLS、KHD等,他们提供的仅是独立的软件,

和系统几乎没有任何联系。而现在是控制系统的供应商已将先进控制算法用于DCS和PLC等控制器中,如Siemens公司专门为水泥工业开发的CEMAT集成化

标准软件,它具有水泥工厂过程控制优化的功能块,还包括窑的煅烧和磨的负

荷优化控制,该软件包并集成于Siemens公司的过程控制系统PCS7中;ABB公

司的Opti-mizeIT优化专家则集成于IndustryIT中,它通过集成大量已验证的先进控制技术及广泛的专家知识库,如模糊逻辑、控制模型、神经元和模糊控

制等,来对水泥生产过程进行控制及实施优化决策管理。 IT技术与自动化结

合的另一热点是公共数据库、局域网、互联网、无线技术等渗透控制系统使控

制系统扁平化,实现了跨平台,跨地区的控制。

2、自动化技术的互补与渗透 DCS、PLC、IPC是自动控制领域的三大支柱,它们之间竞争激烈,但又取长补短和相互渗透,相互融合,因而形成了具有混

合控制策略的PLC/DCS混合系统HCS,某咨询集团把其称之为PAC.水泥行业作

为较典型的流程工业决定了其开关量逻辑控制的主导地位,同时模拟量的处理

多为简单的显示和给定,控制回路基本上为并不复杂的单回路调节,这些特点

适合于HCS的应用。目前市场以PLC为主导地位的Siemens、Schneider、Rockwell等公司纷纷推出的具有混合控制策略的PLC/DCS混合系统HCS,已作

为主导产品在水泥行业推广,并取得不俗的业绩。混合系统HCS的主要特点是:构建一个公共的、集成的开发环境,提供通用开发平台、共用标签和单一数据库,以满足多领域自动化系统设计和集成的需要;同时它采用了可自由组合的

模块化的硬件架构,减少系统升级带来的开销。它支持IEC61158等现场总线国际标准以实现高度分散的自动化环境,也支持事实上的工业以太网标准,可方

便地和上一级的ERP、MIS、MES集成。

3、自动化系统更注重功能和信息安全安全生产越来越引起人们的关注,人的生命高于一切,已成为衡量现代工业的重要指标,对于安全事故多发的我国,意义更为重要。自动化控制系统主要考虑的安全有:电气安全、防爆安全、信息安全和功能安全。信息安全是指由于信息泄密、黑客入侵等系统的安全性;功能安全是指控制系统所执行的安全功能失效引起的可能危险。目前已相继出

台的国际标准有IEC61508-电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全标准,IEC61511是关于过程工业领域安全仪表系统的功能安全标准,一般以整体

安全等级SIL来评估风险程度,共有4级,安全等级SIL越高,风险就越低。

水泥行业已大多采用新型水泥干法工艺,它是连续性很强的工艺过程,并已实

现了计算机系统的顺序和连锁控制,笔者认为新型干法工艺其安全等级是较高的。要进一步提高整体安全等级必须增强故障诊断环节;人机操作界面要便于

故障的监测;对生产规模越大的生产线,如日产万吨熟料的生产线系统配置要

提高冗余度,另外信息安全也必须高度关注,要特别增强煤磨车间的防爆安全

等级,对于设置低温余热发电的企业,整体安全等级SIL要高于一般企业。在自动化领域内纷纷出台了相应的标准产品,如Siemens的故障安全容错S7F/FH

系统,Rockwell的GruardPLC等,有的公司则配置专用的安全模块和相应的组

态软件,并由被动的维护、诊断发展到预防性安全措施,与此相适应还出台了

许多安全协议,如PROFIsafe、CIPsafety等。

4、控制系统由集中向分散化发展智能化分布式I/O是将某一部分I/O

组成一个有自治能力的节点,其本身带有处理器,独立完成某一部分的控制。

由于组合在一个框架内,它可直接安装在现场,甚至空间十分有限的地方,但

它同时又可链接到中央计算机,从而将控制系统从传统的三层结构简化为二层

结构。许多有名的PLC厂商大都推出了分布式I/O,如Siemens的ET200系列,Rockwell的FlexAr-morI/O,Wago的WAGO-SPEEDWAY767等高速智能I/O.智能

化分布式I/O将使水泥生产线的系统配置可更趋扁平化,原设置的远程I/O场合,如矿山、预配料站等可用智能化分布式I/O替代,以节省I/O安装电缆和

控制系统整体的开销。

5、无线通讯技术进一步渗透控制领域无线通讯技术作为有线控制系统

的补充,正方兴未艾地用于工业自动化系统中,也是工业自动化产品的一个新

增长点,运行于2.4GHz1SM波段的跳频扩频(FHSS)无线传输技术具有优良的

抗干扰性和高可靠性,无线局域网和无线网状网络扩大了无线传输的覆盖范围。无线通讯的数据安全性是人们所关心的,但可以通过加安全密码和加密密码等

一系列措施来确保数据的安全传输。据悉HART基金会将在近期推出HART无线

通讯新协议。在水泥行业,有的大集团局部辅助流程采用了无线技术,如冀东水泥集团在循环水泵站已采用了无线控制,浙江有些水泥厂采用无线控制装卸

散装水泥船等,考虑到有些水泥厂占有的物理空间很大,有些工艺测量的位置

难于安装,而有些工艺测量点环境十分恶劣,用传统的硬连线安装器件成本又

过高,如果改用无线通讯能够节约能源,减少配线和维护费用。

6、人机界面更趋人性化人机界面已全系列化,包括手持式、面板式、

台式和PC机式。今后的人机界面已不仅仅局限于SCADA以及编程、监控和诊断等,在工业自动化领域,人机界面可以为操作和管理人员提供越来越多的信息,功能强大的模块化软件和多客户机/服务器结构,使人机界面成为企业实时生产信息以及商务垂直集成的统一的软件平台,它也是连通到外部世界的媒介。通

过驱动器或OPC来驱动各种I/O模块,总之人机界面已演变为一个完整的系统。某水泥集团MES的运营,集团化管理的控制主要依靠是多种人机界面,通过

OPC实现了集团内各个水泥生产线之间的信息交换,也实现了主控系统和各子

控制系统的互连,如生料质量控制系统等。

7、变频器性能更加扩展变频器的应用领域已从常规的风机、泵类等拓

展到输送、喂料机械等,在行业应用面上也越来越广,因而其功能也进一步提

升并多样化,一方面是全数字化、功能齐全、能够补偿负荷变化的自适应、调

谐技术,特别是分布式具有通信、联网功能和集成PLC的高端变频器。另一方

面是简易或专用的变频器,以及机电一体化的变频器。就开展控制技术而言,DTC直接转矩控制、无传感器矢量控制是发展方向。目前速度响应约为2ms,电流响应能达到0.1~0.5ms.速度调节的发展趋势是提高速度的控制精度,一般

在闭环时,对应于全范围,调速比为1:100或更高时,速度控制精度高达

0.05%.另外变频器性能在低速时的过载能力,稳定的、四象限运行能力以及一机驱动多台电机的负荷平衡等方面也有所增强。在水泥行业为实施节能降耗,

风机、泵类、输送设备、喂料机械等已广泛应用,如何在低速时经受较大的过

载转矩,提高中压变频器的性价比是对制造商提出的课题。Siemens公司推出

罗宾康中压变频器作为中压变频器的首选方案将有助于性价比的提高。除上述领域外,在自动化领域特别引起关注的,还有射频识别技术(RFID)的突起,

它促使机器视觉及其系统的迅速发展;和视觉系统连在一体的是运动控制系统,它更趋高度智能化,这对于有上百台驱动器的制造业,为提高生产效率,降低

运行成本是极为有利的。另一热点是工业以太网的突破性发展,使工业控制的

三层网络更能无缝连接,并能与IT世界相通。自动化技术的发展将使我们能尽快实现节能、环保、安全、高效这四大目标。

三、展望

从发展趋势看,目前虽然传统的DCS或PLC系统,将受到现场控制总线FCS系统的严重挑战,但不会被消灭,今后在相当长的时间内随着电子技术和信息技术的发展,DCS或PLC系统同现场控制总线FCS系统会相互渗透、相辅相成共同发展,但现场控制总线FCS系统将成为现场仪表和设备的信息交换和控制的主流;

以太网将现场控制总线的主流通讯协议,甚至取代其它通讯协议;

Web服务器将大量进入工业控制网。

四、总结

以上是我对于自动化技术在水泥工业中的应用的一点见解,我会继续深入了解相关知识,以便能在日后的工作学习中能够有所帮助。

电力系统的新技术

电力系统的新技术 摘要:近年来,我国的城市化进程在不断的加快,我国的电力需求不断的增加,电器设备也在不断的完善,电力系统的自动化也将面临空前的变革。目前在很多方面已经提前进入了电力自动化领域,例如智能控制和多媒体技术等方面。 关键词:新形势;电力系统自动化;研究方向 引言:一直以来我们都在往电力系统自动化这一方向上努力,这主要包括了:发电控制的自动化,虽然现在各自对各区内的发电机的出力控制已经达到了初步的实现,但是仍需要在今后的长期发展;电力调度的自动化,这一系统包括了在线潮流监视、对故障进行模拟的系统程序,它在实现配电网的自动化上迈出了新的一步。在目前最热门的当属建设综自站,因为这一建设实现在真正的无人值班。电力系统是一个分布广阔,在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,以保证用户获得安全、经济、优质的电能的系统。 一、电力系统自动化的概念 电力系统自动化是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自

动化系统内各设备间相互交换信息,数据共享,完成变电站运行监视和控制任务。电力系统自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。 二、二、具有变革性重要影响的三项新技术 2.1 智能控制 在过去的40年里,我国在电力系统的控制和研究上大概可以分为3各阶段:对传递函数的单向输入、输出的控制阶段;线性最优控制、非线性控制以及多机系统协调控制阶段;智能模式控制阶段。其中的智能控制是当今理论发展上新突破新发展,其主要作用是用于解决一些疑难问题或者传统的方法不适应的问题。对于那些在模型上具有不确定性或是具有很强的非线性的复杂系统,智能控制是一个最佳的选择。 智能控制这一阶段在我国电力系统的发展上具有非常广阔的前景和发展市场,主要应用在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)的自学习功能等方面上。 2.2 FACTS和DFACTS 1、FACTS概念 先进的输配电技术和输电线路的质量和稳定性是电力系统稳定发展的前提和基础,在这期间,在传统的输电系统上一种新技术悄然产生——柔性交流输电系统,也称FACTS。

自动化仪表的分类及技术使用

自动化仪表的分类及技术使用 现代科技的迅速发展,使得自动化应用的范围愈加广泛,自动化水平已成为现階段衡量某行业现代化水平的重要标杆。然而,要想真正提高自动化水平,就必须保障仪表自动化顺利运行。随着电气工程行业的逐步发展,仪表自动化水平也有了明显提升。 1自动化仪表未来趋势 1.1自动化仪表的发展方向 随着科技的发展,信息技术发展迅速,信息推动了工业自动化仪表与控制系统的发展,致使仪表结构概述与设计观发生了非常大的改变,成为拥有普通仪表的基本功能同时又具有一般仪表没有的特殊功能仪表。工业自动化仪表的发展是根据总线路主控系统装置与智能化仪表以及特种与专用自动化仪表,以此扩大服务区域,使仪表系统向数字化、智能化和网络化方向发展,实现自动化仪表完美从模拟技术转型成数字技术。 1.2智能化 根据工业化仪表发展形势看,智能化是中心部分。过去工业自动化仪表只能通过调节器或者DCS完成,目前一台智能化变送器即可完成所有功能,实现自主调节,提高整体系统可靠性。 1.3精度化 随着工业生产对成品质量要求的提高,国家对节能减排也有一定的要求,因此要提高测量仪表与控制系统的精度。 2仪表自动化设备的安装与调试 2.1仪表自动化设备的安装 自动化仪器由多个自动化部件组成,是一个功能比较完善的自动化技术工具。一般来说,它可以同时具有许多功能,如测量,控制,报警和记录等。自动化仪表本身是一个独立的系统,但它也是整个自动化系统的一个子系统。自动化仪器可以简单的解释为信息机器,将

不同形式的信息进行转换是其主要功能,同时还可将输入信号转变为输出信号。信号可以依照时间或者频率来进行表达,信号传送时可将其调制成连续的模拟量或者断续的数字量形式。 2.2安装前的工作 在进行安装工作时首先要收集资料,认真分析热力自动化仪表的使用说明书,然后仔细阅读安装内容并按内容进行安装,结合自动化仪表检验的标准,研究安装的过程中可能会出现的一系列问题,将其整理成报告,然后有目的性的进行选择技术、分析技术,以此确保安装工作有序进行。其次,进行安装技术的整体研究,建立具有专业性的安装团队,保证施工安全性,并且在进行安装前要对热力自动化仪表进行再检测,一旦发现与实际情况不一致就要及时更换新的仪表。最后,进行明确权责并结合以上内容与专家进行分析探讨,确保选择的技术可以让仪表不再出现因安装失误而发生问题。 2.3安装过程中的技术 在做好安装前的工作后,要将重点放在安装过程中的技术工作,因此需要从仪表的种类进行分析。首先,对于负责压力评测的仪表来说,在进行安装的时候要选择防爆技术,主要依靠仪表线路中安装防止爆炸的接头,以此确保接口封闭性且防止爆炸。其次,对仪表进行温度测评,温度测评是热力生产环节中最重要的仪表,因此要选用那些成本低、功能强的电阻,铂是目前最符合标准的原材料,将铂加入到仪表中,在进行安装的时候采用电子技术,直接把直径小的线路深入到仪表中,确保仪表的稳定性。最后,检测液体位置的仪表,在选择仪表时要选择有浮力的仪表,用来抵御浮力,因此可运用机械操作密封技术,可以使仪表的指针保护套在指定范围内不泄漏而且不受腐蚀。进行安装热力自动监管仪表时要采用接地的技术。 (1)仪表设备的安装。在对仪表设备进行安装前,首先要了解到自动化仪表的整体性能以及其工作指标,并且了解此类仪表的安装规范;其次,则是要在仪表安装前期对所有的设备与材料性能进行检验,确保其能够正常的应用;最后,则是借助一些特殊的信号仪表来

高新技术六大技术领域

高新技术六大技术领域 一般认为,高技术包括六大技术领域,12项标志技术和9个高技术产业。 它们之间的关系是:六大高技术领域是信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、空间技术和海洋技术,它们将在本世纪获得迅速发展,并通过广泛的实用化和商品化,成为日益强大的高技术产业。以基因工程、蛋白质工程为标志的生物技术将成为21世纪技术的核心;以光电子技术、人工智能为标志的信息技术,将成为21世纪技术的前导;以超导材料、人工定向设计的新材料为标志的新材料技术将成为21世纪技术的支柱;以航天飞机、永久太空站为标志的空间技术将成为21世纪技术的外向延伸;以深海采掘、海水利用为标志的海洋技术将成为21世纪技术的内向拓展。 六项高技术领域中的12项标志技术,是已经萌发但还远未成熟的前沿技术。本世纪的传统产业在国民经济中所占比重将缩小,但由于高技术对传统产业的强制性渗透改造了这些传统产业部门,因此这些产业的绝对产量和产值不会萎缩。 (一)信息技术领域 信息技术是六大高技术的前导。主要指信息的获取、传递、处理等技术。信息技术以电子技术为基础,包括通信技术、自动化技术、微电子技术、光电子技术、光导技术、计算机技术和人工智能技术等。 当前信息技术主要表现在: (1)集成电路。目前世界上1兆位和4兆位的动态随机存储器芯片已得到广泛应用,16兆位的芯片也已产生。此外,光子集成电路和生物集成电路的研制开发也已获得重大 进展。 (2)电子计算机。目前世界上计算机的装机台数超过一亿,超巨型计算机速度已超过100亿次。现在的计算机,类似人的左脑进行逻辑思维方面的工作。而形象思维方面的工作则要通过人的右脑完成。为解决形象思维问题,人们正在研制神经计算机和模糊计算机。神经计算机从微观上以自底到顶的方式接近人脑,而模糊计算机则是从宏观上,以从顶到底的方式接近人脑。 (3)软件技术。信息技术主要由两部分技术组成,即计算机硬件技术和计算机软件技术。知识和信息的收集、存储、整理、创新、传播和应用等环节的运行,将以计算机软件技术的开发与利用为前提。 软件技术是各类计算机应用程序设计或编辑技术的总称。目前软件技术主要有四大类: ①根据计算和自身的结构和功能,为计算机设计成编辑指令性语言程序的软件技术;

配电自动化新技术及发展趋势

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/6718095764.html, 配电自动化新技术及发展趋势 作者:刘志新赵长敬 来源:《中国科技博览》2012年第10期 [摘要]:随着国民经济的飞速发展和人民生活水平的提高,对供电质量和可靠性也提出了更高的要求。大规模的两网改造结束以后,配电网的布局得到了优化,但要进一步提高配电网的可靠性,还必须全面实现高水平的配网自动化。配网自动化就是利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理的现代化。需要结合电网改造在配电网中实现配电自动化,以提高配电网的管理水平,为广大电力用户不间断的提供优质电能。 [关键词]:建设必要性自动化研究配网故障 中图分类号:B023.3 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2012)10- 0295–01 1、新时期配电系统综合自动化面临的问题 (1)具有电能质量监测评价的功能。电力市场环境下对电能质量的广泛关注迫使配电公司建立有效的电能质量监测手段。但如果专门建立一套监测系统将花费很大的一次投资及运行维护费用,势必加大供电企业的成本。因此,理想的办法是把电能质量监测作为配电系统综合自动化的一项功能,开发出考虑电能质量监测的配电SCADA系统和相应的分析软件来对各种电能质量问题进行系统的分析。做到共用信息通道、共用数据库系统等,从而实现对电能质量的经济有效的实时在线监测和分析处理。供电公司可以通过所监测到的信息检验其电能质量的状况和决定应该采取的措施。 (2)必须对部分高级应用分析软件加以改进以适应电力市场需求,并且真正实用化。负荷预测:市场环境下由于峰谷电价、分时电价及实时电价的推行,尤其是在实行需求侧竞价后,负荷的随机性增大,增加了负荷预测难度,负荷预测软件必须适应这种变化。无功优化与电压调整:传统的无功优化是在满足电压约束的条件下以网损最小为目标的,在电力市场环境下,无功优化及电压调整涉及到用户供电的质量问题,而不同的供电质量应该有不同配电电价,因此优化的目标将以收益最大为目标。故障恢复与网络重构:在电力市场环境下故障恢复及网络重构目标也转变为收益最大。 (3)提高和加强信息系统集成化及应用功能综合化的力度。为降低供电成本,必须打破以往各单项自动化工程相互独立、功能重叠的弊端,将配网自动化系统的信息进行集成,对其功能进行重组与综合。实现SCADA系统与CIS系统的一体化设计、融合现有的CIS系统、线损管理系统、可靠性管理系统及生产MIS系统,实现一体化的配电管理系统。 2 、用户自动化应面对的问题

自动化技术发展的新趋势

自动化技术发展的新趋势 转贴自:转贴自:工控自动化网 1. 引言 005年以来,4月12~14日的FIA第四届中国国际现场总线与工业自动化仪表展览会(FIA)及6月14日~17日的第九届国际现代工厂/过程自动化技术与装备展览会(FA/PA)成功地在北京举行,以及众多厂商举办了大型技术交流活动,使工业自动化市场倍受人们瞩目,特别是“MM现代制造”出了新自动化专刊,提出了新自动化的概念,证明工业自动化行业的动向很值得我们重视。 2. 基金会现场总线的规模应用即将逐步展开 总线技术的规划、研究、试制、试用、工程实践及推广应用。这是一项空前的系统工程,它集中了众多人的智慧,获得了众多人的称许,特别是得到了“大客户”的首肯。目前,FF成员338家,已注册产品为227种,通过HIST互操作测试认证的主控系统有11个。应用方面,有50万台现场仪表、8000套系统已投入应用,其中中国占7%,约80套系统,主要分布在石化和化工、石油和天然气、发电几个行业。上海赛科、中海油/壳牌南海项目两大工程均属世界上可数的大型工程,今年即将投产。这些将为我国大规模应用起到示范作用。在技术上国内也有很大进展,华控、沈阳自动化所(中科博微)等单位均研制出并取得FF注册资格的产品,已有10多种专业书籍出版。特别是如下几项技术得到了初步普及:H1的通信原理;H1的功能块组态和“现场控制”策略;现场设备辅助设备及主控系统的选择;H1网段设计及施工安装;设备描述语言(DDL)与互操作性等。而且对于增强型EDDL及FISCO防爆等新技术表现了很大的热情,这些都为今后在国内大规模应用打下了良好的基础。 目前中国仪器仪表行业协会现场总线专业委员会(CFFC)于6个外商驻华机构组成的基金会现场总线中国市场委员会(FFCMC)正在联合开展活动。现在FF正处在类似于70年代末DCS所处的时期,作为一项新技术走向市场之路虽然艰辛的,但经过阵痛,新生的事物将像婴儿出世一样,一定会茁壮地成长起来。 3. 检测技术、识别技术及信息融合技术受到重视 传感器技术这些年来正处于传统型向新型传感器转型的阶段,这将有另文专述。仅由于现场总线技术的助推,监测仪表的数字化、智能化、网络化已前进了一大步。特别是多变量变送器地成功上市,使一个变压变送器(如艾默生德的3015S和横河的EJX)可以完成流量测量及温压补偿、流量积累、显示球罐内液体体积和进行导管堵塞、蒸汽拌热诊断等一些列功能,而且还准备增加孔板磨损监测等功能,设备管理能得到更多有用信息。数字化和网络化为现场设备丰富的信息提供了畅通的渠道,为单信号向多信息采集转变创造了条件,加之检测技术进步,诸如温度场测量等传感器地出现,逐步使这种转变成为可能。

自动化仪表安装概述

自动化仪表安装概述 自动化仪表要完成其检测或调节任务,其各个部件必须组成一个回路或组成一个系统。仪表安装就是把各个独立的部件即仪表、管线、电缆、附属设备等按设计要求组成回路或系统完成检测或调节任务。也就是说,仪表安装根据设计要求完成仪表与仪表之间、仪表与工艺管道、现场仪表与中央控制室、现场控制室之间的种种连接。这种连接可以用管道连接(如测量管道、气动管道、伴热管道等),也可以是电缆(包括电线和补偿导线)连接。通常是两种连接的组合和并存。 第一节安装术语与符号 一、安装术语 (1)一次点指检测系统或调节系统工程中,直接与工艺介质接触的点。如压力测量系统中的取压点,温度检测系统中的热电偶(电阻体)安装点等等。一次点可以工工艺管道上,也可以在工艺设备上。 (2)一次部件又称取源部件。通常指安装在一次点的仪表加工件。如压力检测系统中的温度计接头(又称凸台)。一次部件可能是仪表元件,如流量检测系统中的节流元件,也可能是仪表本身,如容积式流量计、转子流量计等,更多的可能是仪表加工件。 (3)一次阀门又称要部阀、取压阀。指直接安装在一次部件上的阀门。如与取压短节相连的压力测量系统的阀门,与孔板正、负压室引出管相连的阀门等。 (4)一次仪表现场仪表的一种。是指安装在现场且直接与工艺介质相接触的仪表。如弹簧管压力表、双金属温度计、双波纹管差压计。热电偶与热电阻不称作仪表,而作为感温元件,所以又称一次元件。 (5)一次调校通称单体调校。指仪表安装前后校准。按《工业自动化仪表工程施工及、验收规范》GBJ93-86的要求,原则上每台仪表都要经过一次调校。调校的重点是检测仪表的示值误差、奕差;调节仪表的比例度、积分时间、微分时间的误差,控制点偏差,平衡度等。只有一次调校符合设计或产品说明书要求的仪表,才能安装,以保证二次调校的质量。 (6)二次仪表是仪表示值信号不直接来自工艺介质的各类仪表的总称。二次仪表的仪表示值信号通常由变送器变换成标准信号。二次仪表接受的标准信号一般有三种:①气动信号,0.02~0.10kpa②Ⅱ型电动单元仪表信号0~10mADC。③Ⅲ型电动单元仪表信号受的标准信4~20mADC.也有个别的不用标准信号,一次仪表发出电信呈,二次仪表直接指示,如远传压力表等。二次仪表通常安装在仪表盘上。按安装位臵又可分为盘装仪表和架装仪表。 (7)现场仪表是安装在现场仪表的总称,是相对于控制室而言的。可以认为除安装在控制室的仪表外,其他仪表都是现场仪表。它包括所有一次仪表,也包括安装在现场的二次仪表。 (8)二次调校又称二次联校、系统调校。指仪表现场安装结束,控制室配管配线完成且校验通过后,对整个检测回路或自动调节系统的检验。也是仪表交付正式使用前的一次全面校准。其校验方法通常是在测量外节上上加一干扰信号,然后

电力自动化新技术的研究应用 刘世丹

电力自动化新技术的研究应用刘世丹 发表时间:2018-06-26T11:10:58.043Z 来源:《防护工程》2018年第5期作者:刘世丹郑毅江桂英叶景 [导读] 电力自动化技术是非常重要的科学技术之一。电力自动化技术在电力工程的有效运用,保证了电力系统的正常运行。 国网福建省电力有限公司宁德供电公司福建宁德 352100 摘要:电力自动化技术是非常重要的科学技术之一。电力自动化技术在电力工程的有效运用,保证了电力系统的正常运行。本文通过对电力自动化技术的含义以及电力工程在自动化方面的探索进行分析,提出了四点电力自动化技术在电力工程当中的运用,希冀为以后在这一方面的研究工作提供一份可供参考的资料。 关键词:电力工程;电力自动化新技术;应用 引言 由于经济的的不断进步,人们对电力系统也开始重视起来。因此,如何更好地保证电力系统的安全以及稳定成为了很急迫的事情。科技的发展使得电力自动化技术得到了发展的契机,并被广泛的应用到电力工程中及电力自动化新技术的应用,使得电力二次系统得到了完善和快速发展,解决了电力系统出现的矛盾和问题,电力自动化新技术的作用越来越重要。 1电力自动化技术概述 电力自动化技术是利用了计算机信息技术、互联网技术、控制技术以及电子力学的综合性技术。其发展和应用水平能够体现国家的电力系统运行能力。电力自动化系统主要包括变电站自动化技术、配电网中的自动化技术、电网系统调度的自动化技术等方面。在电力工程中充分利用电力自动化技术能够有效地节省电力资源,提高社会生产效率。一方面,电力自动化技术可以针对控制对象自动采集有关数据信息并且进行智能处理,提高了反馈控制信号的精确度;同时它还能够依据设备、功能类别自定义分组采集数据,有利于分析评估一定阶段内设备运行质量和状态。 2电力自动化技术的发展趋势 2.1水电站自动化的发展趋势 逐步实现以计算机监控代替人员操作,节省人力资源。大规模应用现场总线技术。进一步实现水电监控系统的网络化、自动化。在水电厂监控系统中逐渐成熟应用人工智能。在水电厂监控系统中广泛应用多媒体技术。 2.2变电站自动化技术 变电站技术的自动化主要是利用计算机和通信技术实现信息的集中处理与有效地应用,此乃个人实现电力工程中的变电站的信息处理,可以对电力系统进行重新组合以及优化设计,从而为信息的收集和处理进行比较齐全的数据处理,从而可以更好地监控电力系统的操作和运行的情况。变电站是电力系统中的一个重要组成部分,其实现综合自动化是电网监控与调度自动化得以完善的重要方面。变电站综合自动化采用分布式系统结构、组网方式、分层控制,其基本功能通过分布于各电气设备的远动终端和继电保护装置的通信,完成对变电站运行的综合控制,完成遥测和遥信数据的远传,与控制中心对变电站电气设备的遥控及遥调,实现变电站的无人值守。 2.3研制并开发出新的应用电力调度自动化系统。 进一步推进CPS1,CPS2评价标准在我国的实际应用。进一步完善二次设备系统的安全防护体系。研究电网调度自动化系统运行维护的新办法。充分重视整个系统的彼此融合,信息的发掘和共享,进一步促进电力调度系统的信息化、现代化。建立新的自动调度的管理体制,以适应电力体制改革的新形势。 3电力自动化新技术的应用 3.1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。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,从而为调度员更好地做好调度作出依据,发挥着很大的作用。 3.2电力自动化技术在电力设备故障诊断中的运用 由于电力设备具有较高的自动化水平和集成性,如果对设备故障缺乏及时的监察和有效解决,电力工程的运行质量将会大大降低。况且,电力设备故障往往是较复杂的问题,只采用传统方法是难以进行精确的。比如偏远山区,山区环境比较恶劣,这就导致线路时常会发生一些故障,而接地短路故障是最为常风的故障类型,雷击、鸟害、覆冰、外力破坏等多种因素都可能是引发线路故障的原因,查找故障十分困难。传统查找故障的办法是:先确定主干线路是否有故障,再确定发生故障的分支,对巡查后确认不存在故障的线路可以先断开分支线断路器,然后尝试合闸送电,最后再逐级查找并恢复没有故障的其他线路。这种传统的查找故障方法费时费力,查找故障的效率不能让人满意,而电力自动化技术恰好可以应付这一难题。 3.3电力自动化技术在发电厂中的应用 在电力工程中的发电厂运用电力自动化技术,主要应用的是电气监控系统。其工作程序主要有以下几方面。①借助电力网络通讯技术以及现场总线技术对发电机、变压器组、直流系统、低压厂用变压器等设备的运行情况进行数据信息收集、分析处理;②依据数据评估报告,对其中已出现故障问题的部件进行警报,对有潜在隐患的采取预先警报。最后的步骤是电气监控系统的控制和操作,一般有两种方式可自动切换,即后备手动控制与单元控制室控制,而且电气监控系统具备软压板投退的功能。 3.4现场总线技术在电力工程中的应用 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

自动化领域的最新发展趋势

自动化领域的最新发展趋势 我国工业企业,未来的十年将面临着市场和能源;清洁生产和环境保护;高效和规范;负责和协调的挑战。节能、环保、安全、高效是每一个企业必须要面对的课题,而自动化技术和这四大目标又是紧密相连,本文将就当今自动化领域内的最新发展趋势做一简述,以便为我国工业发展,搭建更为广阔的交流和沟通的平台。 一、信息技术推动自动化 以信息技术改造冶金行业,以信息化推进自动化,自动化再促使节能、环保、安全、高效四大目标的实现,已成为业界的共识。在当今自动化领域内,从工艺现场层到工厂(集团)管理层可经由以太网,基本实现信息的畅通无缝流通,所谓的“现代集成生产工艺”是将信息技术、网络技术和现代新工艺相结合,并应用于企业产品生命周期的各个阶段,通过信息的无缝集成、过程优化和资源优化,实现物流、信息流、价值流的集成,以缩短企业新产品的开发周期(T)、提高质量(Q)、降低成本(C)、改进服务(S)和改善环境(E),从而提升企业的市场的应变能力和竞争能力,与此想适应开发出一系列管理层软件,如ERP、MRP、MIS、PES等,并越来越显示其巨大的经济效益。

国内一些大冶金集团在当前竞争不断加剧的压力下,也紧跟这股信息化的潮流,推进自动化的发展,如国内某冶金集团近几年来,在新建的冶金生产线做自动化控制系统配置时,在现场级和过程控制级(PCS)的上端,还增加了制造执行系统(MES )层,并正在策划和运作ERP,即企业资源规划和管理层,它包括有生产管理系统、质量控制系统、采购管理系统、仓库管理系统、销售子系统、设备管理系统、财务管理系统、办公自动化管理系统和综合管理子系统等。 现今计算机技术、网络技术和先进的控制技术相结合,已不再停留在理论和实验阶段。如模型预测、神经元和神经网络、模糊控制、多变量控制、自适应和自寻优等先进控制算法已进入实践并用于DCS、PLC等控制器中,而且这种趋势在加快。 IT技术与自动化结合另一热点是公共数据库、局域网、互联网、无线技术等渗透控制系统使控制系统扁平化,实现了跨平台,跨地区的控制。西门子公司全集成自动化TIA的自动化新理念,Schneider公司推出的“协同自动化Collaborate Automation”,“透明就绪Transparent Ready”,“Unity 自动化平台”新概念;以及Rockwell提出的全集成的EtherNet/IP等,这些自动化新理念使得自动化控制系统更完整,也更完美。

国家重点支持的高新技术领域 生物与新医药

国家重点支持的高新技术领域生物与新医药 本文来源:中华人民共和国商务部网站 一医药生物技术 1.新型疫苗 新型高效基因工程疫苗、联合疫苗、减毒活疫苗研发技术;重大疾病和重大传染病治疗性疫苗技术;疫苗生产所使用新型细胞基质、培养基以及大规模培养生产的装备开发技术;疫苗生产所使用的新型佐剂、新型表达载体/菌(细胞)株开发技术;疫苗的新型评估技术、稳定和递送技术;针对突发传染病的疫苗快速制备和生产技术;其他基于新机理的新型疫苗技术。 2.生物治疗技术和基因工程药物 基因治疗技术;基因工程药物和基因治疗药物技术;基因治疗药物的输送系统技术;重组蛋白、靶向药物、人源化及人源性抗体药物制剂研制技术;单克隆抗体规模化制备集成技术和工艺;新型免疫治疗技术;新型细胞治疗技术;疾病治疗的干细胞技术;小RNA药物开发技术;降低免疫原性的多肽的新修饰技术;ADC抗体偶联药物研制及工程细胞株建库技术等。 3.快速生物检测技术 重大疾病和重大传染病快速早期检测与诊断技术;新型基因扩增(PCR)诊断试剂及检测试剂盒制备技术;新一代测序技术与仪器开发技术;生物芯片技术等。 4.生物大分子类药物研发技术 蛋白及多肽药物研究与产业化技术;细胞因子多肽药物开发技术;核酸及糖类药物研究与产业化技术等。 5.天然药物生物合成制备技术 生物资源与中药资源的动植物细胞大规模培养技术;基因工程与生物法生产濒危、名贵、紧缺药用原料技术;生物活性物质的生物制备、分离提取及纯化技术等。 6.生物分离介质、试剂、装置及相关检测技术 专用高纯度、自动化、程序化、连续高效的装置、介质和生物试剂研制技术;新型专用高效分离介质及装置、新型高效膜分离组件及装置、新型发酵技术与装置开发技术;生物反应和生物分离的过程集成技术与在线检测技术等。 二中药、天然药物 1.中药资源可持续利用与生态保护技术 中药材优良品种选育、品系提纯复壮的新方法、新技术;珍稀、濒危野生动植物药材物种的种源繁育、规范化种植或养殖及生态保护技术;中药材规范化种植或养殖技术;中药材饮片炮制技术等。 2.创新药物研发技术 新型天然活性单体成分提取分离纯化技术;新药材、新药用部位、新有效成分的新药研发技术;能显著改善某一疾病临床终点指标的新中药复方研发技术等。 3.中成药二次开发技术 显著改善传统或名优中成药安全性、有效性、质量均匀性或能显著降低用药剂量、提高患者依从性、降低疾病治疗成本的新工艺技术及新中药制剂技术;突破中药传统功能主治范围的新适应症研发技术等。 4.中药质控及有害物质检测技术 中药产品质量控制的标准物质研制技术;中药产品标准新型控制技术;新型有效质控检测方法技术;有害物质检测技术等。 三化学药研发技术 1.创新药物技术 基于新化学实体、新晶型、新机制、新靶点和新适应症的靶向化学药物及高端制剂的创制技术;提高药物安全性、有效性与药品质量的新技术;已有药品新适应症开发技术等。 2.手性药物创制技术 手性药物的化学合成、生物合成和拆分技术;手性试剂和手性辅料的制备和质量控制技术;手性药物产业化生产中的质量控制新技术等。

电力系统自动化发展趋势及新技术的应用

[摘要]现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,本文对此进行了详细的阐述。 [关键词]电力系统自动化发展应用 一、电力系统自动化总的发展趋势 1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于: (1)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。 (2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 (3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 (4)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。 (5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 2.整个电力系统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MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和电力装备及电力电子(Power System Equiqments and Power Electronics)的统一体,简称为“CCCP”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 二、具有变革性重要影响的三项新技术 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。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 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.FACTS和DFACTS (1)FACTS概念的提出

(完整版)2018国家重点支持的八大高新技术领域

国家重点支持的高新技术领域 一、电子信息技术 二、生物与新医药技术 三、航空航天技术 四、新材料技术 五、高技术服务业 六、新能源及节能技术 七、资源与环境技术 八、高新技术改造传统产业 —1—

一、电子信息技术 (一)软件 1、系统软件 操作系统软件技术,包括实时操作系统技术;小型专用操作系统技术;数据库管理系统技术;基于EFI的通用或专用BIOS系统技术等。 2、支撑软件 测试支撑环境与平台技术;软件管理工具套件技术;数据挖掘与数据呈现、分析工具技术;虚拟现实(包括游戏类)的软件开发环境与工具技术;面向特定应用领域的软件生成环境与工具套件技术;模块封装、企业服务总线(ESB)、服务绑定等的工具软件技术;面向行业应用及基于相关封装技术的软件构件库技术等。 3、中间件软件 中间件软件包括:行业应用的关键业务控制;基于浏览器/服务器(B/S)和面向Web服务及SOA架构的应用服务器;面向业务流程再造;支持异种智能终端间数据传输的控制等。 4、嵌入式软件 嵌入式图形用户界面技术;嵌入式数据库管理技术;嵌入式网络技术;嵌入式Java 平台技术;嵌入式软件开发环境构建技术;嵌入式支撑软件层中的其他关键软件模块研发及生成技术;面向特定应用领域的嵌入式软件支撑平台(包括:智能手机软件平台、信息家电软件平台、汽车电子软件平台等)技术;嵌入式系统整体解决方案的技术研发等。 5、计算机辅助工程管理软件 用于工程规划、工程管理/产品设计、开发、生产制造等过程中使用的软件工作平台或软件工具。包括:基于模型数字化定义(MBD)技术的计算机辅助产品设计、制造及工艺软件技术;面向行业的产品数据分析和管理软件技术;基于计算机协同工作的辅助设计软件技术;快速成型的产品设计和制造软件技术;具有行业特色的专用计算机辅助工程管理/产品开发工具技术;产品全生命周期管理(PLM)系统软件技术;计算机辅助工程(CAE)相关软件技术等。 —2—

电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析 董安新

电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析董安 新 摘要:随着经济技术水平的提高,电气自动化工程控制系统也得到了飞速的发展,取得了可喜的研究成果,因为有着独特的优势,被广泛应用在电力系统当中,它可以减少人力工作量,降低事故的发生概率,提高信息的有效性传输,文章分 析了电气自动化工程控制系统的现状并对其发展趋势做了深入探讨。 关键词:电气自动化;控制系统;现状;发展趋势 1前言 电力作为现代社会的基础能源,在我国整个能源结构中占据着重要位置。随 着社会的不断发展,国民经济对于电力能源的需求规模也不断扩大。在市场竞争 条件下,经济发展需求推动了电力系统自动化技术的发展,尤其是在信息技术的 支持下,我国自动化电力系统的水平不断提高,但是在发展的背后,我们也应该 认识到其中存在的问题。 2电气自动化工程控制系统的现状 2.1信息集成化发展。电气自动化控制系统的信息集成化主要有两个方面的发展:①管理层次方面,表现在对于企业中的各项资金以及人力物力的合理配置上,及时地了解各个部门的工作进度。这对于企业的管理者是非常重要的,能够帮助 他们实现高效管理,而且在发生重大事情时及时作出相应决策;②电气自动化控制技术的信息集成化发展,主要表现在研发先进设施和对所控制机器的改良方面。先进的技术使得企业生产的产品能够很快得到社会的认可。技术方面的拓展延伸 表现在引入新兴的微电子处理技术,这使得技术与软件匹配并和谐统一。 2.2电气自动化工程中的分散控制系统。分散控制系统的基础是以微处理机,加上微机分散控制,融合了先进的CRT技术、计算机技术和通讯技术,是新型的 计算机控制系统。生产过程中,它利用多台计算机来控制各个回路,这个控制系 统的技术的优势在于能够集中获取数据,并且同时对这些数据进行集中管理和实 施重点监控,当前计算机和信息技术飞速发展,分散控制系统的特点变得网络化 和多元化,并且不同型号的分散系统可以同时并入连接相互进行信息数据的交换,然后将不同分散系统的数据经过汇总后再并入互联网,与企业的管理系统连接起来。DCS的系统控制功能可以分散开,在不同的计算机上设置系统结构采取的是 容错设计,将来即使出现计算机瘫痪故障,也不会影响到整个系统的正常运行。 如果采用特定的软件和专用的计算机,将更能提高电气自动化控制系统的稳定性。 2.3电气自动化控制系统的集中监控方式。在实际操作中,集中监控的方式应用是非常广泛的,虽然应用普遍但是也有一定的缺点。集中监控指的是将所有的 功能都集中存放在一个服务器当中,因为只有一个服务器对系统进行控制,所以 处理速度会变得非常缓慢,如果将电气自动化设备全部加入监控,这样需要监控 的设备会非常多,那么,就减少了控制系统主机的空间容量。集中监控会有一些 弊端。比如增加电气自动化控制系统的成本,毕竟集中监控系统的建造需要大量 的通信电缆,出现的问题在于距离的增加而导致数据在传输过程中出现不稳定现象,降低监控可靠性。使用集中监控的方式,一个服务器通过电缆连接所有的监 控终端,电缆连接的结构将变得更加复杂,很多电缆与同一个服务器连线的话, 一旦监控系统出现问题,会导致增加电气自动化控制系统在维护过程中的难度, 不利于电气自动化控制系统的维护。并且有可能因为一个错误引发整个电气自动 化控制系统出现问题。

国家重点支持的高新技术领域包括哪些方面

国家重点支持的高新技术领域包括哪些方面 对于任何一家企业来说,其在发展过程中都不可能是一蹴而成的,也少不了外力的支持。而对于一家企业来说,如果企业处于国家重点扶持领域,那么将无疑会获得更好的发展。 目前来说,国家重点支持的高新技术领域主要包括八大领域,分别为电子信息、生物与新医药、航空航天、新材料、高技术服务、新能源与节能、资源与环境、先进制造与自动化,这些行业领域都是国家重点扶持的高新技术领域,其发展机遇都是非常的大的。 1、电子信息 其中电子信息领域包括软件、微电子技术、计算机产品及其网络应用技术、通信技术、广播影视技术、新型电子元器件、信息安全技术、智能交通和轨道交通技术这8个方面的电子信息技术行业,当然了,这里需要注意的是低水平、应用前景不明的技术企业是不包含在其中的。

2、生物与新医药 而在生物与新医药方面,则包含了医药生物技术、中药与天然药物保护开发、化学药研发技术、药物新剂型与制剂创制技术、医疗仪器、设备与医学专用软件、轻工和化工生物技术、农业生物技术这7个类型的企业。同时,这里需要注意的是如果企业只是单纯检测技术应用的话,是不包含在其中的。 3、航空航天 在航空航天领域,则非常的直观明了,其主要包含两个方面,一是航空技术的研发,二是航天技术的研发。其中航空主要指的是航空领域的研发,包括各类飞行器的设计、动力、系统维护的研发等;而航天技术领域则主要指卫星、火箭发射等太空科技的技术研发。 4、新材料 新材料领域主要包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料、生物医用材料、精细和专用化学品、与文化艺术产业相关的新材料这六大块,企业在生产研发过程中涉及到相关材料领域的,基本都是属于国家重点支持的高新技术领域的。 5、高技术服务 相对来说,高技术服务领域则较为复杂,其中包括了研发与设计服务、检验检测认证与标准服务、信息技术服务、高技术专业化服务、知识产权与成果转化服务、电子商务与现代物流技术、城市管理与社会服务以

电力系统自动化发展趋势及新技术的应用 王廷海

电力系统自动化发展趋势及新技术的应用王廷海 发表时间:2016-06-15T14:28:43.327Z 来源:《电力设备》2016年第5期作者:王廷海 [导读] 现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。(国家电网公司物资部 100031) 摘要:现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,本文对此进行了详细的阐述。 关键词:电力系统自动化发展应用 一、电力系统自动化市场科学发展前景 经过了数十年的研究发展,我国先进的计算机管理技术、通信及控制技术实现了跨越式提升,而新时期电力系统则毋庸置疑的成为集计算机、通信、控制与电力设备、电力电子为一体的综合自动化控制系统,其应用内涵不断扩充、发展外延继续扩展,令电力系统自动化市场中包含的信息处理量越来越庞大、综合因素越来越复杂,可观、可测的在数据范围越来越广阔,能够合理实施闭环控制、实现良好效果的控制对象则越来越丰富。由此不难看出电力系统自动化市场已摒弃了传统的单一式、滞后式、人工式管理模式,而全面实现了变电站及保护的自动化发展市场、调度自动化市场、配电自动化市场及综合的电力市场。在变电站及保护的自动化市场发展中,我国的500千伏变电站的控制与运行已经全面实现了计算机化综合管理,而220千瓦变电站则科学实现了无人值班看守的自动化控制。当然我国众多变配电站的自动化控制程度普及还相对偏低,同时新一轮变电站自动化控制系统标准的广泛推行及应用尚处在初级阶段,因此在未来的发展中我们还应继续强化自动化控制理念的科学引入,树立中小变电站的自动化控制观念、提升大型变电站的自动化控制水平,从而继续巩固电力自动化系统在整体市场中占据的排头兵位置,令其持之以恒的实现全面自动化发展。 二、电力系统自动化总的发展趋势 1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于: (1)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。 (2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 (3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 (4)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。 (5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 2.整个电力系统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MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和电力装备及电力电子(Power System Equiqments and Power Electronics)的统一体,简称为“CCCP”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 三、具有变革性重要影响的三项新技术 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。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 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.FACTS和DFACTS (1)FACTS概念的提出 在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术,柔性交流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。 所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS,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

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