电力系统及其自动化技术探析

发表时间:2020/7/22   来源:《科学与技术》2020年2月6期   作者: 李秀明 赵琛胤 钱汉 高翔 张佳 王东 顾杰
[导读] 电网在人们的生活中越来越重要,随着存量的增加,对功率的要求也逐渐提高。

         摘要:电网在人们的生活中越来越重要,随着存量的增加,对功率的要求也逐渐提高。无供电源与有功电源相似,可以为电力体系的电能、电压品质提供保障,使网络损耗量逐渐降低,确保电网体系安全稳定运行。在电力体系中,只有保证无功功率的平衡,才能确保电力系统稳定性,如果出现问题会导致体系的电压降低,使电力设备出现损坏,严重时会导致系统瓦解。随着电网存量的增大,网络中的电压逐渐下降,功率因素降低,电气设备的利用率下降,网络传输能力受到影响,损耗量不断加大。因此,解决网络补偿问题具有重要意义,可以提高网络降损节能水平。
         关键词:电气自动化;控制技术;电力系统
引言
         我国经济的发展也带动了电力工程水平的不断提高,所以为了保证电力工程在时间和生产过程中效率更加良好,所以电气自动化技术是一项必不可少的研究。由于全球能源的匮乏,煤炭、石油等化石资源含量在逐渐减少,电能已变为取代此类化石能源的合理能源,不但可以符合现代社会的发展所需,还提供了一种更加可行、干净、绿色的能源,另外也提升了大众对电力系统提升高品质电能的需求,自动化技术的使用让电力系统可以更加迅速、有效、高质地符合顾客的需求。
1 电力自动化技术应用现状
         现阶段,越来越多的电力企业将电力自动化技术作为重要发展方向,建立起能够满足各类电力工程的电力自动化控制系统,为切实提升电力工程施工质量,促进电力企业稳定发展奠定了坚实基础。目前我国电力自动化格局主要体现在以下两方面:第一竞争梯队主要为国电南瑞、南瑞继保、国电南自等,电力自动化产品种类全,主要为110kv以上电力自动化产品,竞争战略为的多元化战略;第二梯队为银河科技、东方电子、万利达等,主要竞争产品为110kv以下电力自动化产品。下图为我国关于电力自动化技术建设的投入数额。
2 电力电气自动化技术在电力工程中的选型和设计原则
         由于现代电力工程比较复杂,为了应对复杂多样的电力工程,合理引入电气自动化技术,就要在技术选型上下功夫,这样才能发挥技术的优势。最新的电力系统中都会有自动保护装置,因此在设备选型的时候多会考虑微机保护综合自动化系统,这样会极大方便自动化技术和设备在电工工程中的实际应用。综合各种情况,在电力工程中引入电气自动化技术一般要注意以下几个原则:①设备在连接时一定要准确无误。将电气自动化设备应用到电力系统中,在进行同电力系统连接时,一定要按照电力系统固有的连接方法进行设备的连接。如果设备比较特殊或者需要增加设备的连接量,需要特定的连接方法才能使用,就必须在设计图纸中进行具体的标注。②开关选择要采用智能开关。只有能够进行远程控制的智能开关,才能让电气自动化技术中对电力系统的实时控制和通过信息技术对电力系统运行进行控制的两大功能得以实现。③在电气系统中自动保护装置的选择上,要采用变压保护和综合电气自动化技术。
3 电力系统中电气自动化技术的应用
         3.1 配电网自动化
         实现配电网自动化可以全面管理配电系统,弥补传统配电系统的不足,充分发挥配电结构的作用,有效运行电力系统。配电网具有较多的自动化功能,包括采集数据之后控制数据的运行,监控整个配电系统的运行过程,及时解决配电系统中存在的问题,加强维护配电设备,结合监测数据落实检修工作,严格管理停电过程和运行负荷,建设自动化设备,科学地计量计费,利用网络上传数据,通过网络分析,完善配电系统的功能。配电网自动化技术可以传输电力,保障整个电力传输过程的稳定性,利用电网系统向电站传输生产的电源,再通过配电网向用户传输电力。

配电网自动化系统的工作过程具有灵活性特征,其中最高层系统是自动化主站系统,可以维护配电网自动化系统稳定运行,及时诊断配网故障,尽快恢复正常工作。在配网自动化技术中利用自愈式复电系统,即利用电工级聚丙烯膜,在元件两面喷涂金属,引出极板作为电极。在电容器中设置放电器件,如果电源脱开电容器,可以及时降低电容器的剩余电压,如果系统发生故障问题,可以有效隔离出现问题的元件,迅速连接可靠电源,及时恢复系统供电。
         3.2 远动控制作用的分析
         远动控制技术作为电力系统自动化技术的一种,通过结合计算机技术、通信技术实现自动化操作与控制电力系统。通过分析远动控制实际应用情况,主要起到调度与控制的作用。实际运行远动控制技术时,提升系统运行的稳定性。结合实际情况来说,技术作用体现在两方面:(1)系统管理与监视作用。作为远动控制系统的主要功能之一,系统操作人员可以全方位监护与管理整个电力系统,及时发现存在的问题,可以及时解决系统运行时可能出现的各类问题,保证电力系统的稳定运行。(2)满足需求并划分网段。远动控制系统可以满足电力运行的需求,对网段进行合理划分。将网络节点设置在不同网段上,实现远动系统与网络节点的衔接。服务器之间通过网络节点传输信息时,当需要对部分数据进行限制时,可以利用低速线路将信息传输到系统内部。通过远动控制技术的支持,发挥网络节点的作用。
         3.3 无功补偿
         通过无功支持服务或无功电压控制服务可以进行无功补偿,运用发电机组中的无功补偿装置,向电网内部逐渐输入无功功率,确保系统正常运行使电压的波动范围在标准允许区域之中,在电力体系发生故障后及时提供无功支持,防止影响进一步扩大。电力体系中增加的电压与各用电设备吸收的无功功率具有密切联系,在标准电压数值的附近,无功功率数值会随着电压值的变化而发生变化。如果系统中接入的负荷电压降低,就需要通过无功功率补偿的方式确保系统正常运行。无功电压调控是一种辅助性功能,能够为电力体系安全运行做出保障,是电能交易顺利开展的重要支持之一。不仅能够减少电网中的有功功率损失、提高传输的速度,还能为电能的品质提供保障,使供电系统安全稳定运行,提高产业的经济效益。
         3.4 在电网调度中的具体应用
         电网调度最重要的就是要保证调度过程中的安全运行和电网的平稳运转,这也是电网调度工作中最重要的工作内容。在电气自动化技术还未引入电网调度中时,电网调度工作需要大量的工作人员参与其中,电网维护工作会消耗大量的物资材料,投入资金成本也是巨大的,然而就是这样投入大量的精力的维护方法,也无法完全保证其电网调度维护工作的精准开展。通过引入电气自动化技术,实现了对电网调度数据的精确采集和科学分析,工作人员只需要监测自动化设备上传的数据,即可判断出电网调度的具体情况。电网调度中所使用的自动化设备,可以将调度数据进行分析,并上传至调度中心,方便调度中心进行合理的决策,通过这种方法可以有效地减少成本投入,而且可以使电网的调度管理工作更加有序,提高了调度数据采集的精准性。
结束语
         电力资源是我国经济发展重要的能源,关系到人们的日常生活。在电力工程中广泛运用电气自动化技术,可以保障良好的应用效果,全方位监督电力系统的工作环节,及时处理发现的故障,保障电力系统运行的稳定性和安全性,促进电力行业更好地发展。
参考文献
[1] 杨文静.电力系统运行中电气自动化技术的应用策略[J].绿色环保建材,2019,(10):215.
[2] 张永泉.对电力工程中的电气自动化技术要素的分析探索[J].智能城市,2019,(8):199-200.
[3] 程麟,李俊.电气自动化技术在生产运行电力系统中的运用探讨[J].南方农机,2019.
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