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          自動化技術的發展趨勢

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          自動化技術的發展趨勢范文第1篇

          【關鍵詞】成套裝備;過程自動化;發展趨勢

          眾所周知,在我國的過程裝備與控制工程領域,高效的、連續的、自動的過程裝備及其控制工程已經儼然成為我國企業級成套裝備與控制工程的未來發展趨勢。我國不僅過程裝備與控制工程的市場需求巨大,而且在這一市場中,對于自動化制造設備的需求尤大。

          一、成套裝備技術的自動化需求趨勢

          我國在自動化裝備與控制工程自動化市場方面需求較大,自動化裝備工程與控制工程既是一種技術較為密集型的產業,又是一種人才較為密集型的產業,還是一種資金密集型產業,在這三者合一的進程中,裝備與控制的自動化方面的需求十分旺盛。但是,與西方發達國家相比,我國在自動化的程度方面發展稍顯滯后。雖然成套裝備技術存在著自動化的需求,但是,在這方面一直以來美日與西歐等國家的企業占據了較為強勢的壟斷地位與主導地位。在成套裝備的研發、設計、制造與銷售方面,尤其是成套裝備技術的自動化方面距離滿足我國的國內自動化需求還相差甚遠,這也從另一個方面反映出了我國的成套裝備技術自動化的需求的趨旺趨勢。

          二、成套裝備技術的自動化技術的行業發展趨勢

          成套裝備技術自動化技術也存在著核心競爭力,這種核心競爭力主要體現在設計中的程控編程能力、系統制造中的柔性集成制造能力等。這些能力標志著核心競爭能力的強弱。展望未來的成套裝備技術自動化我們看到,未來的新產品將越來越多地依托于自動化的編程與自動化的控制,自動化的柔性制造以自動化進行新的成套設備的開發將會成為未來行業發展趨勢中的一大亮點。自動化的成型機通常都會包括四大組成部分,即控制工程部分的自動控制與氣動控制兩大系統,以及機械系統與整機總裝總調系統共四大系統。在此大四大系統之中,尤以兩大控制系統與整機總裝總調系統的復雜度較高,這三大系統也因此而成為了未來成套裝備技術自動化的行業核心競爭力中的三大硬指標。

          三、以工業機器人技術為主導的自動化技術的發展趨勢

          工業機器人技術是目前世界工業中的較為尖端的科技,世界的許多工廠都在積極致力于實面大規模全自動化的工業機器人應用,以減少人工操作。這不僅能夠極大地減低成套裝備與控制工程制造的成本,而且還極大地提高了產品的品質。因此,可以說工業機器人技術的應用是工業尖端科技在成套裝備與控制工程中的集中體現。成套裝備與控制工程發達的國家與地區,其工業機器人的應用率與普及率已經達到了一個較高的程度,越來越多的自動化生產線上已經難覓操作工人與產業工人的身影。工業機器人在不遠的將來將更多在應用到自動化的過程裝備與控制工程中來。

          四、我國的成套裝備技術自動化的發展趨勢

          我國的成套裝備技術自動化的發展趨勢可以細分為下述五大趨勢:

          1.自動化的成套裝備生產線設計與開發趨勢

          隨著CAX仿真系統以及先進設計技術的不斷應用,未來的快速設計與自動化設計新產品以及自動化的成套裝備生產線設計將成為未來的發展趨勢。數字化、自動化、綜合化、一體化將成為過程裝備的發展趨勢。

          2.自動化成套裝備生產線的自動化趨勢

          世界的虛擬設計與虛擬制造技術發展極為迅猛,我國目前也已經有為數不多的數家公司開始應用這種世界最為先進的技術,以達成數字化的過程裝備與控制工程。未來5-10年之這內,虛擬化設計與制造必將成為我國的自動化成套設備生產與設計的重中之重。而且我國的規模化企業還將建成規模化的虛擬設計與制造平臺。

          一旦這種虛擬化的設計與制造平臺成功實現與企業資源規劃系統以及其他信息平臺的完全整合與對接,設計、制造的全過程都將可以在數字化的規范下高速有效連續地進行。這在工作效率、制造效率方面的提高將可以達到不可思議的高度。

          3.自動化成套裝備在控制工程方面的協調與管理技術趨勢

          未來我國在自動化成套裝備的控制工程方面的發展趨勢將主要體現在利用高速主流運算大型計算機對于成套裝備的控制方面進行全面的計算機化實時控制。而且實時控制的范圍將從傳統的控制整條生產線發展到控制所有生產線,并且還可以形成與設計、制造等部門的有效的協調與管理機制的整全。

          4.自動化生產線在實現模塊化與可重構化方面的發展趨勢

          我國未來在成套裝備的設計與制造方面的銜接過程將完全采用計算機的一體化機制,即設計以標準的模塊化進行,這不僅有利于提高設計的效率而且這種標準化的模塊式設計還可以將制造過程整合起來。

          5.自動化成套裝備的生產線的未來發展趨勢

          我國未來的自動化成套裝備還將在信息技術與網絡技術的支撐之下形成所有生產線的實時監控與快速整定。而且更為先進的離線編程技術也將在我國得到深度的應用。

          成套裝備技術的全面自動化已經成為世界潮流,我國也已經全面進入了成套裝備技術的自動化大發展的加速發展階段。成套裝備技術的全面自動化極大地提高了勞動生產率,增強了人類認識世界與改造世界的能力,設計、制造、協調、管理高度集成的、高度一體化的成套裝備自動化技術的出現必將引領我國的成套裝備與控制工程進向一個新的歷史時期。

          參考文獻:

          [1]宋鵬云,胡明輔,姚建國.過程裝備與控制工程和過程工程[J].化工高等教育,2004 (02)

          [2]閆紹峰,熊曉航.過程裝備與控制工程專業培養方案和課程體系的改革與實踐[J].遼寧工學院學報(社會科學版),2007(05)

          [3]陶秀祥,孫鳳杰,何京敏.過程裝備與控制工程專業的知識體系與人才培養模式[J].煤炭高等教育,2005(03)

          [4]賀華,姬鴻斌.化工專業課程設計中注重培養學生的工程設計能力[J].石油化工應 用,2006(02)

          [5]王永建,李輝.IE專業畢業設計及論文多元化模式研究[A].第十二屆工業工程和工程管理國際會議論文集(二)[C],2005

          自動化技術的發展趨勢范文第2篇

          關鍵詞:電力 系統自動化 發展趨勢

          中圖分類號:TP29 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2015)07-0000-00

          1電力系統自動化概述

          通過多種能夠實施自動檢測、決策和控制裝置的應用,以及各種數據、信號傳輸系統的之間溝通互聯,來保證整個電力系統的安全、穩定、高效運行,進而實現電力系統的自動,最終實現提供優質供電服務的目標。電力系統自動化控制技術的應用的目標,主要是為了保證電力系統各個生產、供電環節的安全、穩定、高效,從而實現整個系統經濟效能的增加以及生產成本的降低。

          2電力系統自動化的構成

          (1)線路檢測控制與故障診斷處理自動化。配電系統配電自動化的重要內容之一就是線路檢測控制與故障診斷處理的自動化是。通過遙控技術以及遠程遙感技術實現對智能電網的自動化控制,不僅可以實現對電網故障的實時監測,并針對問題開展針對性的診斷,同時還可以一般故障的進行自動修復。如不能能進行自動修復,還可以實現對故障系統的遠程隔離,降低故障對整個系統的影響。線路檢測控制與故障診斷處理自動化技術的應用,可以大大降低電力檢修工作人員的工作強度,提高工檢修工作的速度和質量,確保電力系統可以有序、更平穩地運行。

          (2)配電系統管理自動化。配電系統的管理是一項比較復雜、繁瑣的工作,尤其是調度涉及數據多,平臺的整合難度大。通過實現配電系統的自動化,可以將配電工作改由計算機和計算機網絡組成的控制中心來完成,就可以使控制人員在控制中心進行工作。控制中心可以將多項工作同時進行,并且具有精準高效、不易出錯等特點,而且,在特殊情況下還可以進行人工操作,從根本上提高了配電工作的效率,提高管理效率。在配電系統管理自動化中還包括安全管理自動化與信息管理自動化等兩個主要系統。安全管理自動化是指系統能夠及時解決系統運行過程中出現的突發問題,使電力企業、終端用戶盡可能減少損失。安全管理的自動化可以保證電網平穩運行的同時,提高系統的運行效率,保證系統的安全運行,盡量避免出現突然斷電的情況,避免出現影響用戶用電的情況。信息管理自動化是對整個供電系統中的信息進行集中的、系統的管理。具體包括及時收集、監控、檢測系統運行中的相關數據,并統一匯總到信息處理中心,由系統進行系統分析,或由專業的技術人員對數據進行系統分析,發現配電工作中出現的問題,并及時提出解決方案進行配電工作的調整。

          3電力系統配自動化前景分析

          隨著現代信息技術的跨越式發展,使得電力系統的自動化程度也有了長足的進步,電力系統正朝著智能化、自動化、網絡化的發展方向穩步前進。電力系統自動化的應用,在充分發揮人工智能的基礎上,使傳統的手工操作方式發生了巨大變化。不僅大大的減少了人力的投入,而且大大提高了工作的效率,管理的針對性、有效性也可以大大的提高。

          (1)功能分層分布。電力系統的自動化與信息的傳遞、處理技術兩者的關系緊密,其中這三種的通信的方法分別是:光纖、雙絞線、電力線載波和無線等。其中因為配網節點的數量很多,以前的點對點的通信方法已經不能夠適應現代化的發展要求,配電載波中的阻波器已經不能適應新電網的發展。新一代的通信載波技術是以數字信號處理芯片 DPS為基礎,具有強大的實時解碼功能,是一種可行的、具有發展前途的新技術,也是未來研究的重點。

          (2)配電網系統保護。我國國民經濟向前不斷地發展過程中,人們對生活中電網系統的需要性也就越強,同時這也就要求電網在供電過成當中,對其的供電要求也隨之升高,這也就要求著我們在整個配電系統中,不斷的跟隨著時代的腳步進行發展和健全,只有這樣才能適應現代的變化,使供電服務才能更好的為人民做好服務。在進行配網工作中,其難度系數是很大的,同時也隨著社會的不斷進步而變得更加難上加難,其配電當中的線路也是非常復雜,在其中通信就配電當中的實現自動化嗯嗯核心,因為通信能夠對電網的整體上進行數據的采集以及掌控,實現配電 SCADA、配電高級應用 PAS,并以地理信息系統 GIS為平臺實現配電網的現代化設備管理等。

          (3)電能質量逐步提升。電能質量是用電戶對電能需求的重要指標,因此,未來電力系統配電自動化將在電能質量方面進一步探索新技術,使電網能夠在更穩定靈活的基礎上提高電能的質量,保證電網的可靠性。

          (4)配電系統集成性提升。建立完善的、集成的配電系統一直以來是科研人員不斷探索的主要技術,在未來,可以通過建立主站式一體配電系統來提高配電系統的集成性,建立統一的數據庫管理系統資源,形成整個系統的一體化。

          4 結語

          電力系統自動化是我國電力系統的發展中的管家一環,通過電力系統的自動化可以在供電方與用電方之間形成良性的互動,有效解決電力資源配置不均衡的顯現,促進我國電力系統進入良性發展的重要時期。電力系統的自動化需要對先進科學技術進行很好的利用,同時,也能更好地促進我國電力行業的發展。配電系統的自動化在降低電力工作人員的工作強度的同時,大大提高電力工作人員的安全保障。作為電力系統的工作人員,還需繼續探索配電系統自動化的應用技術,以使其在實踐中發揮更大的作用。

          參考文獻

          [1]黃華標.對配電自動化發展趨勢及其實現方法的初步探討[J].廣西節能,2013(03).

          [2]馬志強.我國配電自動化的現狀和展望[J].山東電力高等專科學校學報,2015(01).

          [3]楊立明,論電力系統自動化技術的運用及其發展趨勢[J],機電信息,2013(09).

          [4]董群山,淺談自動化控制技術在電力系統的應用[J],東方企業文化,2011(12).

          自動化技術的發展趨勢范文第3篇

          經濟的發展帶動著社會不斷進步,社會的發展也推動者機械化廣泛應用于各個領域和行業。科學技術轉化為生產力已經成為機械制造業未來發展的必然趨勢。對機械制造自動化技術特點進行研究能夠有效提升機械制造自動化的推進,實現其對社會的優勢,加大對社會的貢獻,也是一個企業想要在市場競爭中獲得生存與發展空間的最佳途徑。機械制造行業必須要對其自動化技術進行深入分析,在此基礎上對其未來發展趨勢進行預測與評估,從而決定自身企業的走向與發展重點,不斷提升產品的質量。

          一、機械制造自動化技術特點

          機械制造自動化技術是在之前的傳統技術基礎上發展而來的,但是,其與傳統技術也不盡相同,具有比傳統技術更具優勢的特點,也具有自身的特色。其自動化技術的特點表現如下。

          (一)具有綜合化特點

          機械制造自動化技術相比較傳統技術,綜合化特點更為顯著。其不僅在提高產品的使用率方面得到了提升,同時在運用機械進行產品加工之前的調查、產品加工之后的服務方面得到了提升,其自動化已經貫穿于產品生產的全過程,達到調查、生產、供銷、服務一體化的水平,為企業的發展提供了更為廣闊的空間。

          (二)具有系統化的特點

          機械制造自動化建立在計算機信息網絡的應用基礎上而產生的,其將計算機技術、感應技術、自動化技術相融合,讓各項技術均結合在一個系統中,從而通過系統的控制達到所需要完成的目標,其系統化的特點非常明顯。機械制造自動化需要高科技信息技術為支撐點,同時結合傳統生產制造技術,將兩者在系統中進行優化,提高其在實踐操作中的性能。

          (三)具有一體化的特點

          企業在面臨市場激烈的競爭的情況下,想要獲得更大的生存和發展優勢,僅僅提高自身的生產效率只是一個方面,其同樣要對自身的業務空間進行拓展,形成產、供、銷、售后一體化的經營模式。機械制造自動化則可以對此問題進行有效解決,讓企業所涉及的經營范圍更加廣泛。同時,機械制造自動化還能夠對產品質量進行自我監督與控制,在系統應用的范圍內進行綜合管理,保證了企業時間成本的節約,產品質量的有效控制,資金成本的壓縮三方面的有機結合。

          二、機械制造自動化技術的發展趨勢

          企業要進行發展,對于新技術的應用必不可少,同樣對于技術的未來發展方向需要進行準確掌控,從而決定自身企業的發展沿著市場的需求前進,保證企業的發展適應人們的需要。因此,對機械制造自動化技術的發展趨勢進行有效評估就成為必須。只有對其發展趨勢進行正確的分析,才能讓企業獲得更為有利的發展地位。

          (一)智能化與自動化相融合

          智能化與自動化已經成為很多行業的未來發展方向,對于機械自動化方面也同樣如此,其也是機械自動化的未來發展趨勢之一。目前,機械制造行業也在系統中不斷融入更加智能的操作,更加方便快捷的運行方式,使其操作更加自動化,能夠極大的節約人力成本的投入。比如,建立人機之間的互動模式,增加人機之間的對話操作,在系統可操作的基礎上,建立人類思想指令操作模式,讓機械能夠依照人的意志進行設備運行。并且,機械自動化還建立了自檢模式,在出現問題的時候,能夠自動停止運行或者自動進入檢修系統。隨著科技學技術的進步,多核CPU、高頻CPU以及RICS芯片也被應用到系統中,將智能化操作上升到一個更高的層次,讓其為人類提供更好的服務。

          (二)多媒體的綜合運用

          多媒體與機械制造自動化的結合也將會成為其未來發展的重要趨勢。當前情況下,多媒體的應用已經越來越廣泛,甚至成為很多企業發展的重要技術手段,將多媒體應用到機械制造自動化中,能夠讓人們更加形象、直觀地看到機械操作的全過程,對于產品質量的控制能夠起到很大的幫助作用。多媒體與機械制造的結合是將通信技術、計算機技術以及聲像技術有機結合在一起,通過顯示屏幕將技術操作的過程進行展示,并配以相應的聲音、圖像的內容信息,讓整個產品制造過程更加具有可控性。多媒體與機械制造自動化的結合能夠極大的節省人力成本的支出,給企業的發展創造更加低的成本條件,實現企業的效率最大化,這不僅是各個企業所希望看到的,同樣也是各個企業所必然需要的,將會受到企業極大的歡迎。

          (三)低碳節能發展趨勢

          隨著國家所提倡的低碳節能概念的提出,各行各業都在尋找積極有效的方法促進低碳節能社會的實現。機械制造行業同樣需要對低碳節能社會的發展貢獻一份力量,促進我國自然環境的可持續發展,保證我國經濟環境與自然環境的和諧共處。機械制造自動化強調運用更加低消耗的材料進行生產,強調在技術應用的基礎上追求低損耗高產出,建立綠色的發展環境。同時,機械制造自動化對生產工藝也提出了新的要求,建立從產品生產、包裝以及銷售、服務等各個環節的綠色發展,建立一系列的綠色發展模式,為構建和諧的生態環境提供基礎,進行創新研究。并且,機械制造自動化還對產品的回收利用尋找新出路,增加廢舊產品回收力度,從最大程度上實現資源利用的最大化,實現資源的最優配置。

          自動化技術的發展趨勢范文第4篇

          【關鍵詞】煤礦;自動化與信息化技術;發展現狀;發展趨勢

          引言

          改革開放以后,我國開始了工業化革命的進程,在各個行業中開始重視自動化和信息化的發展,使自身能夠跟上信息時代的潮流。目前,由于我國石油資源短缺,天然氣能源匱乏,導致涉及到能源的行業基本仍以煤炭為主要能源,這便使得對煤炭的依賴程度越來越高。因此,為確保煤礦行業的安全運營,需加大力度提高煤礦的信息化和自動化技術。

          我國從上世紀中葉開始將自動化技術應用于煤礦行業中,經過幾十年的發展,機電一體化基本已經遍布于整個煤礦生產環節,但是,這對于煤礦行業對自動化技術的需求還遠遠不夠,為了能夠對礦井在運行時的各種參數信號進行實時監測,對全礦的生產環節進行調控,并且在發生異常情況時進行報警,實現管控一體化,必須建立諸如分布式控制的網絡系統,以便能夠通過網絡對礦井的生產進行全方位調度,進而提升煤礦的整個生產水平。

          1煤礦自動化與信息化的發展現狀

          因煤礦行業工作環境復雜,導致其自動化程度相對落后。過度注重機電一體化的概念中的機械方面,可以說,目前我國煤礦行業僅僅實現了機械自動化,遠遠沒有達到自動化與信息化的要求,這種畸形的“機械自動化”便決定了我國煤礦自動化的發展現狀,其表現主要體現在以下幾方面:

          1.1采掘機械自動化

          隨著傳感器技術的日趨成熟以及計算機技術的高速發展,發達國家開始逐步使用計算機對采掘機械進行控制,統一控制工作面運輸機和采煤機,進而實現采煤工作的一體化。此外,應用計算機后,還可以對設備實施狀態檢測,能夠準確及時確定故障出處。采煤機最初使用液壓牽引方式,然后逐漸過渡到電牽引方式,電牽引的供電逐步從直流過渡到交流,以提升其總裝機功率,使其達到1500kW。工作面運輸機逐漸朝更大的動力方向發展。控制采煤工作面礦山壓力的液壓支架逐漸朝耐壓發展。

          目前我國煤礦行業中的采掘機械仍采用傳統的液壓牽引方式,由于價格以及技術因素的限制,所采用的設備近90%為國產,而且最大裝機功率也僅為國外同等產品的一半左右,最高不超過800kW。雖然有一部分機械廠已經著手研制電牽引采煤機,但不可否定的是,我國煤礦行業的采掘機械自動化仍處于動力方式落后,運輸開采能力低下的初始階段。

          1.2煤礦提升機械自動化

          煤礦提升機方面,國外發達國家已經采用膠帶運輸方式,并輔以膠套輪蓄電池機車、高速架空人車、單軌吊等進行輸煤工作。在綜采工作面搬家方面,傳統的軌道運輸需要25-45天,而膠帶運輸方式僅1-2周便可完成。在膠帶運輸中,運用可控硅-電動機直流調速、交流變頻調速等方式。應用計算機實現對煤礦提升機械的統一操控、故障狀態監控,整個提升機系統能夠應對軌道跑偏和制動剎車等情況。

          目前我國煤礦行業中的提升機械已經開始由傳統的軌道運輸向膠帶運輸方式過渡。在某些規模較大的礦井中已經開始應用膠帶運輸方式,并輔以計算機或可編程邏輯控制器進行全數字化控制,且運用分散控制系統實現了對系統的安全監控。

          1.3安全監控系統

          由于煤炭行業自身工作環境惡劣,并且隨時有可能遭受到礦巖層塌落、瓦斯爆炸等事故的威脅,使得安全監控系統對于煤礦自動化的發展尤為重要。經過多年來不斷的引進國外先進技術,已經有一些國內科研機構開始研發針對煤礦的國產安全監控系統,其中不乏KJ系列這樣優秀的監控系統,但從監控系統的穩定性、移植性、結構合理性等角度看,仍和國外水平有一定差距。導致這些差距的原因除了軟件方面的原因,還有很大一部分源于因我國傳感器種類單一、性能較差而導致的系統維護工作量大這一因素。

          2煤礦自動化與信息化的發展趨勢

          我國對于煤炭的依賴度非常大,其在我國能源生產結構中的占比高達74.29%。因此,煤炭能源在我國有著重要的地位,為了使煤礦行業蓬勃發展,須依靠先進的科學技術。將計算機技術應用發揮于煤礦行業中,能夠使煤礦系統具有整體監控的能力。

          2.1現場信息自動化控制

          實現生產過程控制自動化的基礎是設備的高度自動化,這種高度集成實現的基礎是配備高智能化的傳感器和儀器儀表、穩定的用于控制通訊的現場總線以及高速的工業以太網技術。其發展方向是通過建立一套由信息網、控制網和設備網組成的立體信息化網絡管理系統,使煤礦設備實現網絡化和信息化。

          2.2礦井作業過程自動化的集中控制

          礦井作業過程自動化的集中控制,即使礦井集中監控中心配備一流的采煤控制技術,采煤控制技術主要由兩部分構成,分別是自動化程度較高的采掘設備以及工業以太網技術,這樣,礦井集中監控中心便可以實現對礦井設備的實時操作,進而實現礦井作業過程的集中監控。為使不同系統及設備能夠互相通訊,需將不同網絡協議轉換為統一的協議,并利用統一的組態軟件進行編程。當現場出現故障時,監控中心能夠及時診斷出遠程故障的出處,便于礦井工作人員能夠有時間做出反應,在一定程度上提高了礦井作業的安全性。

          2.3先進的安全系統

          2.3.1傳感器無盲區布置

          由于缺乏先進的傳感器協同技術,導致在煤礦中布置傳感器時,沒有達到全方位監控,致使斷電控制存在盲區,無法達到零事故的要求。因此,需對傳感器無盲區布置技術進行深入研究,達到對瓦斯這類危險氣體的無盲區監控,進而避免因易爆氣體含量超標爆炸而引起事故。

          2.3.2本質安全的無線通信與光纖通信技術

          雖然在應用無線通信與光纖通信技術后,有助于礦井的整體自動化建設,但是,這些無線電波的頻率一旦接近瓦斯爆炸的極限功率,則會引起爆炸,所以,未來需要開發一種接續衰耗小于0.1dB不產生電火花的單模光纖機械接續方法及裝置,以提高礦井的整體安全性。

          2.3.3人員定位技術

          應用射頻識別技術,能夠對煤礦井下人員的位置進行監測,一旦煤礦內部發生事故,便于對井下受困人員進行定位,可以有效的減少人員傷亡,據國家統計局能源統計司統計資料顯示,應用人員定位技術后,事故搜尋時間縮短了70%,成功救助率高達89.12%。

          2.3.4三維地理信息系統

          煤礦在開采過程中,涉及到地質勘探、井道挖掘等工作,其中包含很多地理空間數據。煤層、頂底板、圍巖、地質構造等基礎信息對于煤礦安全生產非常重要,因此,將這些生產信息通過三維地理信息系統形式表達出來,能夠更加直觀地幫助煤礦安全生產。

          3結論

          煤炭是我國的主要能源,因此,必須高效可持續的對煤礦進行開采。但是,我國在煤礦自動化與信息化方面與國外發達國家仍有不小的差距,這便要求我們要致力于研究先進的開采和控制技術,在實踐中不斷發展礦井自動化水平,不斷提高和深化我國煤礦開采水平。

          參考文獻:

          [1]齊浩,李佳新.淺談煤礦開采中自動化技術的應用[J].華南理工大學出版社有限公司,2010(10).

          自動化技術的發展趨勢范文第5篇

          【關鍵詞】電力系統自動化 發展 應用

          【中圖分類號】TM76 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158(2013)01―0295―01

          在過去的20年里,隨著計算機技術的發展,通信技術,控制技術,現代電力系統已成為以計算機(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力設備和電力電子(Power System Equiqmentsand Power Electronics)為核心的自動控制系統,簡稱“CCCP”。電力信息系統自動化處理越來越大,考慮的因素較多,直接觀察和測量范圍更廣泛,可以控制對象越來越豐富。

          一、電力系統自動化控制的發展趨勢:

          1、現代電力系統自動控制技術具有以下的特性:

          (1)在控制模式、區域、協調、智力和適應自動化技術的發展不斷優化。

          (2)應對面臨的多機系統模型的設計和分析的問題。

          (3)在基礎理論上實現更多的現代化控制理論。

          (4)遠程通信的應用增加了電力電子器件和控制計算機的方法。

          (5)研究人員在結構上需要的各種信息和儀器的聯合行動。

          2、電力系統自動化的發展趨向于以下的幾個方向:

          (1)系統監測向自動化控制系統的發展,如對AGC(自動發電控制)的總功率管理。

          (2)從高電壓擴展到較低的電壓方向,例如EMS(能量管理系統)和DMS(配電管理系統)的電力管理。

          (3)控制區域部分從各個組成部分向整個系統發展,如區域穩定控制系統和SCADA(監控和數據采集)的發展。

          (4)從單一功能向多功能、一體化發展,例如變電站綜合自動化的發展。

          (5)設備的性能向快速、靈活和數字化的方向發展,例如繼電保護技術的發展方向。

          (6)自動化控制的目標逐漸智能化,尋求協調的發展和優化,例如勵磁控制的發展趨勢。

          (7)通過提高系統運行的經濟性,在實現自動化管理和服務的基礎上保證效率和安全性,例如將MIS(管理信息系統)應用到電力系統自動化管理系統。

          二、對于電力系統自動化產生重要影響的三項技術

          1、動力系統的智能控制技術

          在過去的電力系統控制中的應用發展研究大致可以分為以下幾個階段:單輸入單輸出,基于傳遞函數的控制,線性最優控制,非線性控制和多機系統的協調控制等階段。而面對智能控制階段的主要技術難點如下:

          (1)電力系統的多目標優化動態特性和失效模式的轉換操作。

          (2)電力系統是一個具有非線性、變參數(包括各種各樣的隨機性和不確定性因素并存,各種工作模式和故障模式)和動態變化等特點的系統。

          (3)電力系統要求地方協調不同控制器,也需要不同的控制器的協調控制。

          智能控制系統是控制理論發展的一個階段,主要用于解決復雜系統的控制問題,這些問題難以用傳統的方法解決;智能控制系統特別適合于具有模型不確定性的復雜控制系統,具有很強的非線性,需要高度的適應性。

          智能控制系統在電力系統中的應用非常廣泛的應用前景,已適應人工網絡控制的快速汽門、人工控制網絡、ASVG電力制動快速綜合控制系統和基于多機系統(新型靜止無功發生器)的自主學習功能等。

          2.FACTS和DFACTS

          (1)FACTS概念的提出

          這是在電力傳輸和分配的一種先進技術,為了提高電壓質量和系統穩定性的電力系統的發展迫切需要,改變傳統的傳輸容量而產生的新技術――柔流輸電系統(FACTS)。

          所謂“柔流輸電系統”的技術也被稱為“柔流輸電系統”,是獨立或集成系統的重要組成部分,主要應用于傳輸系統功能的電力電子裝置,還可以對傳動系統的主要參數(如電壓、電抗和相位差等)進行調節控制,使傳輸更可靠和具有更高的效率和更大的可控性。這是一種將控制技術、計算機技術、電力電子技術等多方面技術應用于高壓輸電系統中,既提高系統性能的可控性、可靠性和電能質量,又能達到節能新技術的要求。

          (2)柔流輸電系統(FACTS)的核心裝置ASVC的研究現狀

          柔流輸電系統(FACTS)裝置的一個共同特點是:電力電子器件基于逆變器的快速切換。

          ASVC由兩相逆變器和并聯電容器等組成。它不僅可以正確的穩態電壓,而且在穩定電壓的恢復期控制電壓的能力是很強的。與傳統設備和技術相比,ASVC控制的范圍大,反應速度快,降低機械損耗和旋轉噪聲,因為ASVC固態裝置,所以能穩定裝置響應的變化情況,因此其控制能力比同步調相機要好得多。

          (3)DFACTS的研究趨勢

          隨著高新技術產業和信息化的發展,電力用戶對供電質量和電氣設備的正常運行可靠性更加注重,甚至與生活產生越來越密的關系。可以說在信息時代對電能質量提出了更高的要求。

          DFAcTS技術應用于柔流技術的配電系統,它的根據是Hingorani于1988提出配電網電能質量的新概念。其主要內容是:對電能質量的各種問題的全面解決方案,使用新的電力電子控制器的配電網和大型商業用戶端。

          3、GPS時鐘統一生成和基于EMS動態安全監測系統

          (1)基于GPS統一的新一代EMS

          電力系統的監測和監控和記錄的電磁瞬態記錄儀和對系統穩態運行的重點關注各種故障數據采集的主要手段(SCADA)系統。前記錄的數據冗余,記錄時間較短,不同記錄儀缺乏溝通,使整個系統的動態特性分析是困難的;后者的數據刷新間隔時間較長,只能用于對系統的穩態特性分析。他們也有一個共同的缺點,在不同的地點之間的一個共同的準確的時間標記的記錄數據的缺乏,僅部分有效,這是很難分析整個系統的動力學行為。

          (2)基于動態安全監測系統的新一代GPS

          GPS是基于動態安全監測系統的新一代動態安全監測系統,結合原有的SCADA系統。電力系統動態安全監測系統的新一代,主要以同步定時系統,動態相量測量系統,通信系統和中央信號處理器是由四部分組成的。利用GPS實現同步相量測量技術和光纖通信技術,提供了相位控制的條件。GPS技術和相量測量技術的PMU(相量測量單元)設備相結合,逐步取代了RTU設備實現電壓,電流相量測量(相位和振幅)。對電力系統調度的穩定/準穩態監測動態監測發展是監測發展技術的必然趨勢。電力系統動態安全監測和實時控制技術的結合以GPS技術的應用和相量測量技術相結合為標志。

          隨著控制技術的發展,電力系統自動化、計算機技術和信息技術面臨著前所未有的改革。智能控制系統和多媒體技術將很快進入電力自動化系統領域,信息技術的發展將促進電力監控系統的發展和促進電力自動化控制系統發展到一個完美的水平。

          參考文獻