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電氣工程及自動(dòng)化控制技術(shù)論文
摘要：本文介紹了供電系統中主要的兩種監督控制方式，分別為分層分布式和集中式，并且對兩者進(jìn)行了全面的分析，前者投入成本較低，且穩定性與實(shí)時(shí)性均能達到供電系統的要求。而后者成本較高，但是由于其系統具有很高的響應速度且便于維護，兩者均能滿(mǎn)足當前的供電系統要求。除此之外，針對供電系統的控制要點(diǎn)提出了幾點(diǎn)建議，在建設供電系統的過(guò)程中，應該采用先進(jìn)的控制理論和技術(shù)，進(jìn)而保證電能的質(zhì)量以及電能的調度更加快捷。
關(guān)鍵詞：供電系統；電氣工程；自動(dòng)化；控制技術(shù)
1控制技術(shù)簡(jiǎn)介
目前，供電系統的監控技術(shù)主要采用分層分布式監督和集中式監督，兩者均能夠對供電系統進(jìn)行實(shí)時(shí)的監督控制，使其能夠高效的運行，并且對于電能的質(zhì)量有一定的提高。其中，前者分為間隔層、通信層以及站級監控層。間隔層主要功能為將保護單元與測控單元安裝在開(kāi)關(guān)柜等設備周?chē)�。通信層包括電纜、光纖、終端設備等部分，主要是為了與各個(gè)控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。站級監控層主要是為了監督管理間隔層與通信網(wǎng)絡(luò )的信息交換。不同于分層分布式監督技術(shù)，集中式控制技術(shù)主要是通過(guò)模數轉換將各個(gè)傳感器采集到的信息進(jìn)行統一的管理，通過(guò)對采集的信息進(jìn)行分析處理，進(jìn)而能夠對各個(gè)控制器進(jìn)行控制調節，從而達到控制的目的。
2控制技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)分析
分層分布式與集中式控制技術(shù)均含有優(yōu)點(diǎn)，同樣也都具有不同的缺點(diǎn)。分層分布式具有可靠性高、組態(tài)靈活、控制難度低、成本較低的優(yōu)點(diǎn)，并且在局部模塊發(fā)生故障時(shí)，其他模塊均能夠正常運行，進(jìn)而能夠保障供電系統的穩定運行。對于該控制方式的數據傳輸問(wèn)題，需要進(jìn)行一些復雜的控制，防止數據包的丟失以及數據缺失，從而造成供電系統不能夠穩定的運行。目前針對這種情況往往采用統一的數據協(xié)議，在遇到數據丟失等情況時(shí)，使數據進(jìn)行重新發(fā)送，進(jìn)而保障系統的穩定運行。集中分布式由于其采用集中控制方式，為此需要將所有傳入的數據進(jìn)行數據轉換，進(jìn)而能夠保障信息處理的正確性。采用該控制方式的供電系統往往采用硬接線(xiàn)技術(shù)，這種技術(shù)成熟，并且具有很快的響應速度，除此之外，還有設備易于維護，控制簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。但是，該供電系統往往采用大量的電纜，為此，成本較高且不利于安裝，尤其是一些長(cháng)距離的電纜，電纜的長(cháng)短對于電信號的傳輸有著(zhù)十分巨大的影響。較長(cháng)的電纜傳輸的電氣數據容易受到外界環(huán)境的干擾，進(jìn)而影響數據的準確性，數據若不能正確的傳輸，將會(huì )對供電系統的正常運行造成巨大的影響。
3供電系統的控制要點(diǎn)
3.1PLC技術(shù)PLC
技術(shù)作為專(zhuān)門(mén)為工業(yè)環(huán)境設計的數字化電子系統，其不僅具有很高的可靠性，還能夠提高供電系統的靈活性。PLC技術(shù)就是通過(guò)對采集的信息進(jìn)行分析，進(jìn)而完成一系列的指令，保證供電系統各個(gè)模塊的正常工作。PLC技術(shù)通常采用閉環(huán)控制技術(shù)對供電系統的流量進(jìn)行實(shí)時(shí)的調節和控制，其次則是借助開(kāi)關(guān)量，對各個(gè)模塊進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，進(jìn)而在不影響供電系統正常運行的情況下，高效的對電流量進(jìn)行傳輸，實(shí)現自動(dòng)控制的目的。除此之外，PLC的指令是按照順序執行的，有助于簡(jiǎn)化操作，提高工作效率。PLC的使用不僅能夠有效提高供電系統的穩定性，還能夠有效降低資源的浪費，從而大大提高供電系統的經(jīng)濟效益。
3.2計算機技術(shù)
計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，促使供電系統的穩定運行離不開(kāi)計算機。供電系統與計算機的結合不僅提高了工作效率、降低資源的消耗，還有效的提高了電能的生產(chǎn)效率以及電能質(zhì)量。在計算機控制技術(shù)中，電網(wǎng)的調度控制、變電站的自動(dòng)化以及電網(wǎng)的智能技術(shù)都是供電系統控制之中的要點(diǎn)所在。電網(wǎng)的調度控制就是通過(guò)計算機與電網(wǎng)調度控制中心的網(wǎng)絡(luò )系統連接，對發(fā)電站、變電站等終端設備進(jìn)行實(shí)時(shí)的數據采集，并加以控制，從而實(shí)現不同區域電能的調度。變電站作為電能轉換的場(chǎng)所，在供電系統中的地位十分重要。變電站主要是將電力系統中的電能進(jìn)行電壓轉換，進(jìn)而保證電能遠距離的傳輸以及用戶(hù)電壓的穩定。在自動(dòng)化的實(shí)現方面，變電站是借助于計算機來(lái)完成的，為此在變電站工作過(guò)程中，應該與計算機技術(shù)相結合，采用先進(jìn)的控制理論與技術(shù)，從而實(shí)現變電站的數字化、網(wǎng)絡(luò )化控制。智能電網(wǎng)技術(shù)是將電網(wǎng)建設成為數字化、網(wǎng)絡(luò )化的一種智能技術(shù)。供電系統在采用計算機技術(shù)時(shí)應該按照實(shí)際的需要進(jìn)行選取，并且選用一些可靠性高、實(shí)時(shí)性好的新型技術(shù)。除此之外，還應該采用有前景的計算機技術(shù)加以應用，進(jìn)而保證在較長(cháng)時(shí)間內能夠滿(mǎn)足工業(yè)需求，保證公司的利益。遺傳算法在計算中使用了較高精度的數據和結果要求，在電氣工程的使用中可以給運算結果更高的準確性，但受到高精度計算的要求，當運算數據達不到系統要求時(shí)，可能造成運算無(wú)法繼續。在遺傳算法中使用智能化技術(shù)是必然的要求，通過(guò)高效的發(fā)揮智能化系統本身反應速度、使用范圍等優(yōu)勢，可以及時(shí)發(fā)現和識別電氣系統中出現的故障，及時(shí)切斷供電避免故障惡化，并及時(shí)將故障信息進(jìn)行傳輸或自行進(jìn)行處理。
3.3人工智能的相關(guān)技術(shù)
在20世紀中期，人工智能的概念初步被提出，當時(shí)的人工智能是指類(lèi)人機械和類(lèi)人系統的研究，研究過(guò)程中涉及控制論、計算機、心理學(xué)、哲學(xué)以及數學(xué)等各相關(guān)學(xué)科。隨著(zhù)機械設備的規模、功能和應用區域越來(lái)越大，許多地區是人類(lèi)無(wú)法到達的，此時(shí)必須要使用機械代替人類(lèi)進(jìn)行工作。隨著(zhù)智能化技術(shù)的發(fā)展，機器逐漸發(fā)展出與人類(lèi)類(lèi)似的能力�，F在的智能化技術(shù)除了能夠自主進(jìn)行某些操作和重復反應外，還研究出了識別的能力，能夠自動(dòng)辨別掃描到的圖片、接收的音波。在現代社會(huì )生活中，電氣工程幾乎參與到人們生活的方方面面，而受到電氣工程設置區域以及強電流危險性的限制，需要廣泛的應用到智能化技術(shù)，尤其是計算機技術(shù)、自動(dòng)化控制、信息處理技術(shù)。這些功能對促使電氣工程的自動(dòng)化控制水平進(jìn)步非常有利，可以有效到將人力資源節省出來(lái)，代替人類(lèi)做一些危險性較強的工作，因此保護了人們的健康和安全，提高了工作質(zhì)量�，F在常說(shuō)的人工智能研發(fā)涉及的主要內容是虛擬人工智能的開(kāi)發(fā)、強化等內容�，F有的大多數智能化系統都是依附于計算機運行的，所以人工智能領(lǐng)域歸屬于計算機應用科學(xué)，人工智能技術(shù)的主要目標是實(shí)現機械和系統的自動(dòng)化運轉，通過(guò)制造出能夠像人腦一樣進(jìn)行類(lèi)似應對反應和運算，使系統可以在無(wú)人狀態(tài)下穩定的運行，并能夠對某些突發(fā)狀況進(jìn)行正確的反應處理�，F在對人工智能的研發(fā)主要是通過(guò)將各種需要應對的情況編制成計算機可以識別的語(yǔ)言，再設定反應語(yǔ)言。而電氣工程的自動(dòng)化控制為對電氣工程有關(guān)技術(shù)、信息處理以及自動(dòng)化的控制等不同內容的研究。
4結語(yǔ)
經(jīng)濟的發(fā)展，促進(jìn)了人們對電的需求，從而促進(jìn)了電力行業(yè)的蓬勃發(fā)展。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷更新，早期的供電系統已經(jīng)不能夠滿(mǎn)足人們的要求，為此供電系統越來(lái)越受到各界的關(guān)注。隨著(zhù)智能化技術(shù)的不斷成熟，相關(guān)實(shí)驗以及案例的成功，促使著(zhù)電氣過(guò)程及自動(dòng)化控制技術(shù)與供電系統的融合。通過(guò)與控制技術(shù)的結合，供電系統的電能質(zhì)量以及電能控制均能夠有效的提高，因此對供電系統控制技術(shù)的研究具有深遠意義。
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