電器智能化的主要內(nèi)容

1、電器智能化的主要內(nèi)電器智能化的主要內(nèi)容容一、電器智能化的內(nèi)涵與主要內(nèi)容一、電器智能化的內(nèi)涵與主要內(nèi)容1 1）智能化）智能化-電力系統(tǒng)的需求牽引電力系統(tǒng)的需求牽引 在開(kāi)關(guān)電器領(lǐng)域，智能化開(kāi)關(guān)發(fā)展迅速，其動(dòng)力首先來(lái)自電力系統(tǒng)越來(lái)越高的可靠性要求及其越來(lái)越高的自動(dòng)化程度。現(xiàn)代配電和用電系統(tǒng)包括供電小區(qū)或智能大廈的電氣設(shè)備都要求在監(jiān)測(cè)、控制及保護(hù)等方面完全自動(dòng)化和智能化，作為電力系統(tǒng)的硬件, 其智能化則是上述用電體系自動(dòng)化與智能化的基礎(chǔ)。 為滿(mǎn)足電力系統(tǒng)日益提高的可靠性要求，電力設(shè)備的狀態(tài)檢修技術(shù)得到了飛速發(fā)展，這一技術(shù)要求設(shè)備能自診斷、運(yùn)行狀態(tài)可控，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障的前兆，這與電器智能化的基本要求也是

2、一致的。2 2）電器智能化的內(nèi)涵）電器智能化的內(nèi)涵 電器的智能化主要指開(kāi)關(guān)電器實(shí)現(xiàn)人工智能的過(guò)程。按人工智能的定義，智能化是指使對(duì)象具備靈敏準(zhǔn)確的感知功感知功能能、正確的思維與判斷功能思維與判斷功能以及行之有效的執(zhí)行功能執(zhí)行功能而進(jìn)行的工作。 感知功能感知功能包括設(shè)備的自診斷，各種運(yùn)行參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)的檢測(cè)，可依靠各種傳感器來(lái)完成。 思維和判斷功能思維和判斷功能可依靠計(jì)算機(jī)或數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）來(lái)完成，這方面即有硬件問(wèn)題，又有軟件問(wèn)題，軟件發(fā)展的空間更大些。 對(duì)開(kāi)關(guān)電器的智能化而言，目前的“瓶徑”問(wèn)題是“行之有效的執(zhí)行功能行之有效的執(zhí)行功能”3 3）國(guó)外典型智能高壓電器）國(guó)外典型智能高壓電器

3、 ABB的VM1型真空開(kāi)關(guān)是該公司的最新產(chǎn)品，除了新穎的一體化絕緣結(jié)構(gòu)，最顯著的特色是采用了永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)。外就是它的二次控制無(wú)觸點(diǎn)化和采用新型傳感器。開(kāi)關(guān)的位置傳感器和輔助接點(diǎn)均為無(wú)觸點(diǎn)的接近開(kāi)關(guān)或光開(kāi)關(guān)，新型電量傳感器信號(hào)可以直接變換成數(shù)字信號(hào)，取代了傳統(tǒng)的電磁式電壓和電流互感器。 在高壓SF6開(kāi)關(guān)智能化方面，有智能操作的概念，即開(kāi)關(guān)的操作性能可根據(jù)電網(wǎng)中發(fā)出的不同工況，自動(dòng)選擇和調(diào)整操動(dòng)機(jī)構(gòu)或/和滅弧室合理的預(yù)定工作條件。變速操作打破了傳統(tǒng)斷路器單一分閘特性的概念，實(shí)際上是上述執(zhí)行功能的智能化，是對(duì)高電壓等級(jí)開(kāi)關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)改造的嘗試。 在中壓領(lǐng)域較典型的有富士公司的智能式真空斷路器及ABB公

4、司的VM1型真空斷路器。前者包括三種功能：自動(dòng)保護(hù)功能，早期維護(hù)功能和信息傳遞功能。其中保護(hù)功能指開(kāi)關(guān)本體可對(duì)過(guò)電流和短路故障進(jìn)行檢測(cè)與判斷并發(fā)出指令，使開(kāi)關(guān)可靠分閘；早期維護(hù)功能指開(kāi)關(guān)在真空度降低時(shí)，電接觸部位溫升異常以及脫扣線(xiàn)圈斷線(xiàn)時(shí)均能發(fā)出報(bào)警，提示操作人員把開(kāi)關(guān)退出運(yùn)行進(jìn)行維修；信息傳遞功能則指除正常外部加入的控制信號(hào)外開(kāi)關(guān)狀態(tài)的信號(hào)輸出。 該開(kāi)關(guān)比較有特色的是其光/溫度繼電器。溫度傳感元件為雙金屬片，當(dāng)受熱板的溫升達(dá)到給定值時(shí)，就會(huì)帶動(dòng)光路開(kāi)關(guān)動(dòng)作。由于沒(méi)有電的聯(lián)系，受熱板可安裝在要監(jiān)視的電接觸部位。 二、智二、智能電器的理論任務(wù)能電器的理論任務(wù) 智能電器理論研究范圍：-在電力系統(tǒng)中

5、不能取代微機(jī)保護(hù)，應(yīng)以電器本身的智能化為主要研究?jī)?nèi)容；不試圖改變已有的電站自動(dòng)化微機(jī)系統(tǒng)。-對(duì)已經(jīng)比較完備的電子計(jì)算機(jī)技術(shù)成塊引入，主要研究應(yīng)用技術(shù)與特色和界面；數(shù)字信號(hào)處理借用現(xiàn)有技術(shù)。 -網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要研究接口和與之相關(guān)的通訊規(guī)約，以應(yīng)用為目的，而不鉆研其連網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 在傳感器方面，要研究它們的靈敏度與準(zhǔn)確度，以及新的檢測(cè)機(jī)理如光電、紅外、超聲波，新的檢測(cè)方法如無(wú)傳感器虛擬法，綜合評(píng)估法等的應(yīng)用，指紋數(shù)據(jù)以及擾動(dòng)誤差校正法等。 信號(hào)處理研究，包括強(qiáng)電磁場(chǎng)下的實(shí)用總線(xiàn)技術(shù)、以太網(wǎng)和基于互聯(lián)網(wǎng)的信號(hào)傳輸技術(shù)，以及與之配套的基于小波分析、模糊邏輯分析等數(shù)據(jù)處理技術(shù)，電磁兼容技術(shù)； 控制策略

6、研究，除了常規(guī)控制系統(tǒng)及其可靠性與冗余等外，還要包括各種仿真分析，如EMPT、ANSYS、MATLAB等仿真軟件的應(yīng)用等。 新的執(zhí)行功能研究，包括各種新的電弧或電路控制機(jī)理研究；同步開(kāi)關(guān)技術(shù)等。電子操動(dòng)引起了新一輪相控開(kāi)關(guān)研究，多斷口斷路器的復(fù)興，以及高可靠性系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)等，均體現(xiàn)了革命性的技術(shù)進(jìn)步。本本課程的主要任務(wù)和內(nèi)容課程的主要任務(wù)和內(nèi)容 本課程作為電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課之一，旨在引導(dǎo)學(xué)生接近現(xiàn)代電氣工程硬件的前沿，熟悉已有的智能電器產(chǎn)品，掌握電器智能化的基本理論和技術(shù)。 本課程包括以下主要內(nèi)容：1 電器學(xué)概論，包括電流的熱效應(yīng)和力效應(yīng)，電弧電接觸，磁路計(jì)算等；2 信號(hào)處理基礎(chǔ)，包括采樣

7、，數(shù)字濾波，數(shù)字化非線(xiàn)性補(bǔ)償，常用信號(hào)分析方法等；3 智能電器的信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)，包括電量傳感器，非電量傳感器，信號(hào)的提取與傳輸，下位機(jī)系統(tǒng)等；4 智能電器的控制系統(tǒng)，包括控制器的組成，控制策略與算法，常用CPU及其軟件，上位機(jī)與主站等；本本課程的主要任務(wù)和內(nèi)容課程的主要任務(wù)和內(nèi)容5 電子操動(dòng)，包括電子操動(dòng)的組成與設(shè)計(jì)原則，操動(dòng)機(jī)構(gòu)的壽命與可靠性，智能操作，相控開(kāi)關(guān)等；6 智能電器的網(wǎng)絡(luò)化與通訊，包括網(wǎng)絡(luò)電器與電器網(wǎng)絡(luò)，通訊規(guī)約，強(qiáng)電磁場(chǎng)下的總線(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，接口技術(shù)等；7 配電自動(dòng)化，包括配電自動(dòng)化的基本概念與模式，重合器與分段器，F(xiàn)TU與主站，配電自動(dòng)化的通訊等；8 FACTS電器，包括電力電子技術(shù)在輸電系統(tǒng)的應(yīng)用，典型FACTS電器，超高壓開(kāi)關(guān)的智能化等；9 智能電器的可靠性與電磁兼容，包括可靠性指標(biāo)，智能電器的電磁兼容，智能電器的試驗(yàn)與標(biāo)準(zhǔn)等；10智能電器的發(fā)展-統(tǒng)一電能質(zhì)量管理