电气自动化技术在电力工程中的应用探索

发表时间:2021/5/7   来源:《中国电业》2021年4期   作者:陈剑康
[导读] 在当前的电力行业中,电力系统应用电气自动化技术可以有效地改善系统的工作效率和速度,对于提高配电系统的质量有着十分关键的作用。

        陈剑康
        浙江省杭州市  浙宝电气(杭州)集团有限公司 310021

        摘要:在当前的电力行业中,电力系统应用电气自动化技术可以有效地改善系统的工作效率和速度,对于提高配电系统的质量有着十分关键的作用。目前,我国在电力系统应用电气自动化技术方面还存在一定的不足之处,需要相关的技术人员对电气自动化技术予以进一步的改进,切实提高电气自动化技术的发展和应用。?
        
        关键词:电力电气;自动化技术;电力工程;具体运用?
    
        引言
        随着控制技术和自动化技术的进步,电气自动化的技术水平在今后也将会迎来较大的发展,推动电力工业的技术变革。本文系统分析了电气自动化技术在电力行业中的应用,对于提高电力行业的自动化水平具有一定的意义。?
        一、电气自动化技术在电力系统中应用的作用
        随着国家的发展,人们生活水平的提高,公民无论是在工作还是在日常生活中都离不开“电”,在这种条件下,人们的用电需求也在不断增多,为了保障我国公民的合法权益,各个电力企业都采取了各种措施以保障电力系统的稳定运行,其中电气自动化技术在该行业领域中取得了巨大的成效。自动化技术、智能化技术为企业发展树立了新的方向,目前有许多企业已经实现了自动化控制和生产,正在逐渐向智能化转型[1]。电力企业的主要工作任务是保障电力系统的安全,近些年来自动化控制已经应用到了电力领域当中,该项技术不仅提高了电力系统运行的稳定性和安全性,还提高了系统运行的效率。与此同时,企业也可以减少用于系统维护项目的资金,这也为后期电力行业的发展奠定了坚实的基础。
        二、特征
        1.电气设计
        通过硬件上的电气配套设计,包括电气元器件的选型,如断路器、接触器、中间继电器、热继电器、按钮、指示灯、可编程控制器PLC、触摸屏、交换机等等器件,根据项目特点及要求设计电气原理图,满足远程控制和就地控制的要求。
        2.远程控制
        远程控制在自动化技术的支持下,技术人员可以通过触摸屏即人机界面对设备进行全方位的控制,并通过远程监控了解设备的运行状态,实现无人监控,避免增加人力和物力的投入,减少成本。同时,其具有灵活性和准确性的双重优势。但是在应用的过程中也需要特别注意,远程监控会受到通信速度的限制,只有不断提升通信速度,才能实现最佳的远程处理效果。
        
        3.就地控制
        通过触摸屏上的"就地/远程"开关,切换到就地控制,或者通过控制柜上的选择开关切换"就地/远程"。就地控制技术最为突出的优点就是为运行提供方便,方便现场操作,特别是调试期间和设备维护阶段,方便工程师或者操作工人现场使用。
        三、电力系统中电气自动化技术的发展
        1.综合自动化技术与智能保护
        随着电力系统中自动化保护理论的不断发展,电气自动化保护装置在自适应技术、人工智能技术、综合自动控制技术、微机技术和网络通信技术等领域得到了广泛应用,这使得电气自动化保护装置拥有了智能控制的功能,电力系统运行的安全性得到了有效提高。其中,分层式综合自动化装置的研究与应用,大大提高了电气自动化技术的应用范围,使其能够广泛应用于不同电压等级的电站。目前,我国综合自动化控制技术和智能自动化保护技术在电力系统中的研究和应用,都已经达到了国际领先水平。


        2.电力系统自动化实时仿真系统
        目前,随着对电力系统中实时仿真建模、负荷动态特性监测等研究的不断深入,电力系统中逐渐引入了实时的数字模拟仿真系统。已经建成的实验室的仿真环境具有混合性、实时性的特征,这不仅可以为电力系统的暂态实验和稳态实验及时提供真实、可靠的实验数据,还可以与多种电力控制装置形成一个封闭式的闭环系统,为科研人员进行新装置的实验测试提供了良好的条件。
        
        3.人工智能在电力系统中的应用
        随着电气自动化技术的不断发展,专家系统、模糊逻辑以及进化理论等已经被广泛应用于电力系统以及其元件当中,例如,电力系统中的运行分析、系统元件的故障排除、系统整体的设计与规划等[2]。同时,随着电力行业的不断变化与发展,电力系统中关于智能控制理论的研究也越来越多,这不仅有效提高了现代电力系统的智能化水平,也在很大程度上提高了电力系统运行的安全性、可靠性和稳定性。
        三、电气自动化技术在电力系统中的应用
        1.变电站及配电自动化的应用
        变电站自动化技术是采用现代通信技术、先进的计算机技术、电子技术以及信息处理技术,实现对变电站的二次设备的重新组合和优化设计,从而减少了人力资源的浪费,减低了变电站及配电站工作人员的工作强度,提高变电站及配电站人员的安全性及整个系统运行的有效性。不仅如此,变电站自动化技术还可以多层次、全方位地对多种电气设备的运行状况进行安全检测以达到高效控制的目标。在实际的应用中,主要通过新型的设备代替以往的电磁式装置从而使得现场的监视操作更加智能化、可视化。随着对科学技术的应用以及监控设备的更新,种综合性的自动化监测系统能够提高变电站运行的稳定性,降低运行维护的成本,高质量输电过程,经济效益提高很多。
        2 电气自动化控制技术在电气管理中的应用
        电气自动化控制技术为电气管理提供了电力系统中流量电流、电压和公路等数据信息,进而为电气管理的准确性提供支持。此外,电气管理的最终目的是为了保证系统运行的稳定性和可靠性,采用电气自动化技术往往可以减少人工操作和控制带来的误差,即其误差精度可以控制在0.002左右,使得电气自动化控制技术的突破性价值得以体现。当然,电气自动化技术的应用减轻了电气管理的工作量,提高了电气管理的工作效率。一般来说,基于电气自动化操作的电气管理工作量大概是传统技术操作下工作量的1/10,甚至更少。
        3电气自动化控制技术在电网调度中的应用
        在电气自动化控制技术被应用于电网调度中后,能保证电网系统正常稳定运行,使得电力系统和其它下级调度中心有机统一,为电网调度中各项操作间的有效融合提供保障,并提高操作的便利性[3]。由于电气自动化控制技术具备高度统一的集中化特点,能够对整个电气系统的运行状态进行实时监控,及时发现问题及时解决。有研究表明,在电气自动化控制技术的辅助作用下,电气系统的反应速度能保持在0.01-0.05s的高速范围内,几乎实现对运行过程的同步跟踪。由此可见,电气自动化控制技术在电网调度中的应用使得电网调度更可靠、更稳定、更安全,可以最大限度的减少系统问题带来的损失。
        4.计算机自动化的应用
        电气自动化技术在电力工程中的应用主要是引入了计算机操作系统,通过微型计算机让整个电力系统自动记录、反馈电气设施的实际工作情况。同时,对反馈信息进行的误差判定。加强软件的查找、分析、测算的应用,从而在电力工程中实现操作技术的实用性,更加便于电力工程的管理。在电气自动化技术中还要注意对监控方式、现场总线监控进行设计。只有全面加强电气设备的监控信息及监控方式,才能提高监控系统的效率以及整个系统稳定性、可靠性。
        结束语
        总之,在科学技术的推动下,电力工程逐渐成为现代工业技术发展的核心动力,电力自动化技术应用于电力工程中,我们可以突破传统工业技术的束缚,减少电力工程人力资源的投入,使员工从繁重的生产线中解放出来,把更多的精力投入到其他更有价值的领域,创造更多的社会价值,为我国长治久安提供基本保障。
参考文献:
[1]沉静雯.浅析智能化技术在电气工程自动化中的应用[J].电子测试,2019,(24):137-138,120.
[2]李自成,刘健,曾丽, 等.新工科背景下电力电子装置与系统课程教学的改革与探索[J].中国现代教育装备,2020,(13):48-50.
[3]吴道广.智能化技术在电气工程自动化中的应用[J].百科论坛电子杂志,2020,(4):867-868.
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