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摘要:电气自动化控制技术的出现和发展,促进了电力部门生产工作的平稳、安全和高效率的开展。传统的电力部门融入高科技技术,不仅能够有效地提升生产力,而且还能够解放大量人力劳动,促进社会经济的良性健康发展,符合新时代的发展理念。因此,目前要对电气自动化技术进行进一步的研究,加强自动化技术与电力部门的融合发展,这是符合时代要求的举措。
关键词:电力系统、自动化、研究
一、电力系统及其自动化概述
1、电力系统的组成及作用
电力系统贯穿我国各地,但根据其各部分性质和用途,大致可以分为四部分:一是发电厂,通过将热能、风能、太阳能或其它新能源转化为电能的工厂;二是变电站,变电站将发电厂产生的电压升高后输入配电网,配电网再次经变电站将电压降低后输送给用户或企业;三是配电网,除个别大型企业具有自己的电力系统外,大多数用户使用的电能都是由配电网提供的;四是电力用户,作为电力系统的终端,负责接收电能和使用电能。
2、电力系统自动化的概念
根据现阶段用电需求以及电子系统固有特点来实现电能生产、分配以及生产等过程的自动化管理。最终目标是实现电力系统的智能化。相比其他的系统,电力系统不仅工作量大,而且分布范围广,因而要考虑的因素十分多,如偏远地区需要更长的电能输送距离,发达地区需要大容量的机组等等。
3、电力系统自动化的意义
电能的出现改变了人们的生活、生产方式,推动了社会的发展,而社会的发展又对电力系统提出了新的要求,传统的电力系统不仅浪费了大量人力物力,而且已不能满足现阶段的用电需求,而借助计算机、互联网以及其它现代化技术实现电力系统自动化是解决这一问题的最佳措施。
电力系统的自动化建设要以国际工业要求为依据,完成数据的采集、分析、处理以及电能的安全管理等一系列的功能。电力系统自动化一是实现了故障的自行分析和切除,在故障维修过程中不会影响其它部分的正常使用;二是可以对电网的运行进行实时监控和分析,进而实现变电站的自动协调;三是具有更高的安全性和可靠性,可以使电力系统始终处于最佳运行状态,此外,在关键位置还有双热机备用以保障安全。
二、电力自动化系统的构成
1、系统调度自动化
电力系统调度自动化是当前电力系统中发展最快的技术领域之一,它的主要功能构成为:电力系统数据采集与监控,其是实现调度自动化的基础和前提;电力系统经济运行与调度、电力市场运营与可靠性、发电厂运营决策等;变电站综合自动化等[2]。电力系统调度自动化是电力系统自动化的核心与关键,对自动化系统的质量与稳定性有着重要影响。
2、变电站自动化
变电站综合自动化系统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[3]。变电站综合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。
3、配电网自动化
配电网长期以来只能采用手工操作进行控制,自90年代开始逐步发展实现了一批功能独立的孤岛自动化,其今后的发展趋势必然走向基于先进通信技术的网络自动化。配电网自动化主要包括馈线自动化、自动制图/设备管理/地理信息系统及配电网分析软件,它是配电自动化的基础部分。与传统的孤岛自动化相比,基于信息技术的配电网自动化的关键在于以下三点:大量的智能终端、通信技术和丰富的后台软件[4]。
针对我国配电网的具体情况,配电网自动化应当分期分批逐步发展完善,最终实现对配电系统资源的综合利用。
三、电力工程中电力系统自动化技术的应用
1、仿真技术
仿真技术的应用,能够实现对电力自动化系统运行环节产生的数据信息进行分析,从海量信息中找出有价值的数据,然后将之应用到系统运行管理中。从提升系统控制效果的角度,在对仿真技术进行应用的过程中,凭借其本身对于电力系统运行稳定性和安全性的保障作用,可以开展电能试验,对系统运行状态进行全面分析,结合实际运行状态完成监控系统的设置工作,为电力自动化系统提供一个良好的运行环境。
2、主动对象数据库技术
在电力工程中,主动对象数据库技术的应用主要体现在监控系统中,在系统开发、系统继承、系统封装等方面发挥着非常积极的作用,推动了软件技术的变革。相比较常规的关系数据库,主动对象数据库能够实现对主动功能的技术支持,主要是结合对象函数以及系统监视功能实现电力系统的自动化运行,而出发机制的存在更是保证了数据库监视功能的实现,能够显著减少系统数据写入和读出的时间,也可以实现对于数据的有效管理。
3、电力补偿技术
电力补偿技术在电力工程中发挥着非常重要的作用,以传统的低压无功补偿为例,其本身采用的是三相电容器及三相互补的方式来对信号进行采集,采集模式单一,采集数据局限性大,对于平衡关系和区域无功优化并没有深入的研究,同时也没有将交流接触器作为开关,相应速度缓慢,在实际应用中经常出现过补或者欠补的问题,使用寿命偏低。与之相比,智能无功补偿技术实现了固定补偿和动态补偿的相互结合,使得补偿更具合理性,在当前负载类型越发复杂的情况下,能够适应动态变化的补偿条件,保证补偿的效果。
4、现场总线技术
现场总线技术是指在电力工程现场构建信息网络,将智能自动化设备、仪表控制设备等连接到网络中,具备多向性、多站性、数字化特征,集成了数据控制、数字通信、计算机和智能控制器的综合性技术,在电力工程中有着相当广泛的应用。以现场总线技术为依托,能够将原本难以实现统一观察的各种数据信息统一整理后,转化为方便监控的信息网络数据,通过数据分析来实现监控和检查工作,然后将数据反馈工作人员,由工作人员完成设备异常和故障的处理,从而保证了电力工程的稳定可靠运行。
5、光互联技术
光互联技术在电力工程中的应用主要体现在自动控制系统和继电保护系统中,可以在实际应电容性负载范围内,通过探测器功率来实现对扇出数的限制,促进系统集成度的提高。实践证明,配合电子传输技术和电子交换技术,技术人员能够对互联网络进行拓展,对编程进行重组,提升电力系统运行的稳定性和灵活性。另外,光互联技术本身具备较强的抗电磁干扰能力,可以适当增大处理器的干涉能力,无论是稳定性和快捷性都能够得到保障,而其所具备的数据采集、数据计算、数据控制、电网分析等功能,使得光互联技术在定理工程中的应用更加广泛,能够推动电力工程的全面发展。
结束语
电网的普及为人们提供了很大的便利,但我国生活、生产方式的变革给传统的电力系统带来了很大的供电压力,断电、电能分配不合理等现象也时有发生。针对这样的现状,电力企业需要实现电力系统自动化发展,以满足现阶段的供电要求,实现供电的自动化、一体化以及智能化。
参考文献
[1]宋霁澎.电力系统及其自动化技术的安全控制问题及对策[J/OL].电子技术与软件工程,2019(23):114-115[2019-12-16].
[2]岳连忠.智能技术在电力系统自动化中的应用[J].价值工程,2019,38 (34):222-223.
[3]胡晨龙.电力系统及其自动化发展趋势探析[J].南方农机,2019,50(21): 288.
[4]伏成志.电力系统中电气自动化技术的发展与应用研究[J].建材与装饰,2019(32):245-246.