彭聪甫
湛江电力有限公司 广东湛江 524000
摘要:首先简述了电气自动化技术在电力系统运行中发挥的重要作用。其次,结合实际分析了电气自动化在电力系统中的一些具体应用。最后,对电力系统中电气自动化的发展方向进行了展望,通过论述证明了其有效性。
关键词:电力系统;电气自动化技术;应用方式;发展趋势
一、电气自动化对于电力系统的重要意义
(一)实现电力系统自动化
电气自动化在现代工业生产中的应用无处不在,随着理论研究的深入一些先进的控制系统已经成功应用于电力系统,使我国电力行业发展取得了巨大的进步。大量的电力设备已经被许多新型的更加先进的电力设备所取代,高度的自动化与智能大大解放了劳动力,减轻了一线技术人员的工作量和负担,降低了出错几率,同时提高了工作效率。可以说,电气自动化技术不仅使生产运行电力系统朝着信息化、网络化发展,也使得电气设备的管理不在局限于传统的管理模式,从根本上提升了电力系统的运行质量。
(二)提高技术维护效率
电气设备的运行维护保养工作时保证电力系统正常稳定运行的必要前提,而传统的维护方法受制于电气设备结构复杂、子系统多、隔离措施麻烦等因素限制,往往存在效率低下的问题。电气自动化技术通过与计算机系统相融合,配合先进的智能化故障诊断技术能够更加快速、精确的定位故障发生位置,并依据控制程序自动对故障进行排查处理,这与传统模式相比,大大缩减了人为干预量,其工作步骤也进一步简化,从而全面提升了电气设备维护保养的效率。此外,信息网络化的应用使得维护工作在完成后,相应的工作数据记录、储存更为方便,基于信息化平台能够实现对各个电气设备的监控管理,节省了大量的人员操作量。
(三)优化了电力系统的管理模式
现代电气自动化综合了信息管理、资源共享、实时数据更新、设备智能监控、自动化控制等一系列技术、因此,与传统繁琐的电力系统工作内容管理模式相比,基于电气自动化技术的电力系统管理更加便捷化、精细化、实时化、远程化,技术人员只需要借助工业数据通信就可以实现对现场各类电气的设备、各子系统的调节,从而提升了电力系统管理的效率。
二、电气自动化技术的具体应用
(1)应用范围补充多几样应用的具体范围
电气自动化在大量的工业生产应用中都发挥着重要的作用,而在生产运行电力系统领域当中,其应用范围包括电力设备独立的自动控制系统、电力系统总体的性能优化、电力供应子系统及各个功能模块的有机整合等等。
例如:基于电气自动技术的在风能发电机组并网控制中的应用,借助先进控制预测算法对电网容量变化进行预测,并结合风电场环境条件提前进行机组调配,依赖于电气自动化技术可以使这一过程快速而精确进行;又如:在太阳能发电厂中,利用电气自动化技术实现电池板的角度自纠正,为了获得更高的发电效率,用于接收阳光照射的太阳能电池板基于自动化控制技术根据太阳照射角度自行调整对日角度;再如:利用利用电气自动化技术并结合远动控制技术,实现对电力生产单元的远程自动化调度,可以提升电网运行的平稳性,提升各个发电厂功率控制的速度与准确度。
(2)智能电网
随着国家宣布“3060”的宏伟目标,新能源发电项目会不断增加,智能电网日益成为了电气领域专业研究的热点,这是由于一些新能源发电厂的供电功率极易受到外部风力、气温、日照等因素影响,其波动存在较大的随机性,这种不稳定性在并网过程中会对电络的总体平稳性造成一定负面影响。而智能电网通过融合自动控制技术、信息技术、人工智能能够更好的适应庞大复杂的电力系统,对保证生产运行电力系统的发电环节、变电环节、输电环节、电力调配等功能正常运行均起到了重要的作用。而且,智能电网能够实现对运行状态的实时监控、并及时根据运行数据对系统进行优化调整,从而减少电网不安全因素,降低电网出现故障的概率,也在一定程度上降低了电力系统的运行成本。
(4)仿真模拟
仿真技术作为电气自动化在生产运行电力系统当中应用的技术之一,对提高电力系统安全性也具有重要的作用。仿真技术的关键是构建仿真模型,在实际应用中,仿真系统通过采集电力系统在各个环节上的运行数据实现对工况的动态同步模拟,并且能够跟踪实际系统的状态改变情况,目前,随着智能算法研究的深入一些建模方法已经被广泛的应用到仿真模型建立当中,并且建模误差非常小甚至可以忽略不计。仿真建模的意义在于,在不影响实际电力系统的情况下,通过进行各种复杂工况实验对电气自动化系统的执行功能进行检测,针对出现的问题对各个模块进行优化,包括设备质量提升、控制逻辑优化、元件更换等内容。从而将电气自动化在生产运行电力系统中的应用价值实现最大化。
(5)实时运行监控(增加如何提高可靠性或者降低操作出错几率方面的内容)
实时动态监控技术是电气自动化技术的组成之一。实时监控系统借助现场传感器、数据收集处理装置及时准确地将工业生产数据传送至上位机,从而大大降低了生产中巡检人员的工作量。随着自动化、智能化技术的进步,实时监控质量也在不断提升,为电力系统的远程化、精确化操作提供了可能。同时,通过对实时监控信息进行记录整合,能够为智能故障诊断技术和仿真实验提供更为可靠的数据,使电气自动化各个功能的发挥产生联动效应,从而进一步提高生产运行电力系统的安全可靠性。数据采集、编码、传输是运行监控的基础,因此,想要提高其可靠性就要确保电力通信系统的稳定性,对此,电力通信网络可以将SDH传输设备广泛应用到拓扑结构规划当中,降低数据传输的误码率,提高数据传输精确性。另一方面,维护技术人员对于现场检测仪表要进行定期校对,对出现问题的部件要及时更换。
(6)柔性交流电技术
柔性交流电技术尚处于发展阶段,是一种新型的应用技术,将其应用到生产运行电力系统当中能够实现对生产运行电力系统的模块化处理,既在不影响系统整体功能的情况下对各个环节进行独立的处理,同时,柔性交流电技术也能够在电气自动化控制的过程中实现对生产运行电力系统中一些关键性参数的优化调整。ASVC是柔性交流电技术的核心,其主要用于对生产运行电力系统运行的快速调节和有效控制,在提高生产运行电力系统运行质量的同时提高生产运行电力系统的管理效率。
三、电气自动化技术在电力系统应用的前景
(一)智能保护系统(有无实用例子?)
电气保护系统的自动化实际上已经发展了很多年,而随着相关技术的进步,智能化保护系统的开发成为了当前重要的发展方向,其具有以下几点优势:第一,智能电气保护系统通过融合现代数据通信技术、系统自适应技术、网络传输技术对生产运行电力系统的整体结构功能进行了更为全面的优化,使保护功能的执行更具正确性、快速性、有效性;第二,由于智能保护系统具有自学习能力,因此可以对已经出现过问题的系统运行变化数据进行综合处理,为整体的优化方案提供一定的依据,此外,智能保护系统与电力系统主体功能之间不存在制约关系,当局部出现问题时,智能保护系统会在尽可能保证系统总体平稳的前提下进行相关处理;第三,智能保护系统具备一定的预警功能,可以帮助技术人员提前发现问题,并及时采取措施,防止自动闭锁、断路等系统动作,造成生产经济损失。
例如,基于智能控制技术在继电保护当中的应用,通过将专家系统与选择性保护技术相结合,提高故障处理速率,降低故障发生时保护动作的影响范围。
(二)人工智能
人工智能是21世界科技发展的主要方向之一,其与电气自动化技术结合能够使生产运行电力系统发生质的改变。人工智能通过模拟人脑思考过程,将大量的人工操作任务用计算机来代替,大大降低出错的概率。例如基于专家系统的故障诊断。专家系统是一种基于大量专家经验知识的智能系统,近年来,在故障诊断领域的应用越来越广泛。专家系统通过先验知识对已经发生过的故障情况进行综合统计,对各种情况下的故障因素进行逻辑判断,专家模型的学习过程是以故障表现为输入变量而故障原因为输出的。当运行生产电力系统出现故障时,专家系统就可以根据故障表现对原因进行推理,从而得出相应的结论。不过这种方法是建立在先进的智能算法之上,因此系统的建立需要技术人员具备深厚的理论功底。
结束语
综上所述,电气自动化对于电力系统的可靠、安全、稳定运行的确具有重要意义,本文从多个角度分析了电气自动化在电力系统当中的具体应用方式,并依据当前科技发展水平对未来电气自动化技术在电力系统中的应用发展趋势进行了讨论,希望对行业进步有所借鉴。
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