电气自动化技术在电气工程中的应用探析 王森

发表时间:2021/5/21   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:王森 唐广庆
[导读] 摘要:随着我国自动化技术的发展,对电气自动化技术在其中的应用进行分析。
        国网济宁供电公司  山东省济宁市
        摘要:随着我国自动化技术的发展,对电气自动化技术在其中的应用进行分析。电气自动化技术的优势诸多,比如,能够对电力线路及电气设备进行全面监测,能够提升工业生产效率等;将其应用到电气工程中,需重视电网调度、发电站管理以及发电厂分散控制等。电气自动化技术在电气工程中的应用,可提高电气工程运行的可靠性及质量,并带动电气工程事业稳步、可持续发展,因此值得被推广应用。
        关键词:电气自动化技术;电气工程;应用
        引言
        在现代经济社会建设发展过程中,电气工程始终扮演着重要角色,且发挥出重要作用,如促进了经济社会的建设发展,提高了人民群众的生活品质。因此,在科学技术不断发展的背景下,尤其是自动化技术的快速发展与广泛应用,应将其积极推广应到电气工程中,以最大限度地提高电气工程自动化水平,从而满足人们对电力资源的实际需求。
        1电气工程中的自动化技术
        1.1电气工程
        伴随社会经济的持续发展,科学技术的逐渐进步,让电气工程的发展速度逐渐提升。电气工程中包涵的内容较多,如电力系统运行、设计电网结构与电力设备等。而基于当前角度而言,人们生活水平不断上升,这就提高了对电力工程的要求,进而深入研究电力设备,以此来逐渐提升电力系统容量,在相关设备的运行中,可达到20万kw,可以将优质电力能源提供给人们的现实生活和工作当中。但伴随电气设备容量不断提升,对其提出的稳固性要求较高,若仍然沿用传统管理方法,通常无法达标,定会诱发诸多问题,不利于为人们正常供电。所以,需要对电力工程采取综合性管理手段,加强管理。
        1.2电气自动化
        在现代社会中,电气自动化被广泛应用到航空、电力等专业领域中,且为各专业领域的创新发展作出了突出贡献。另外,电气自动化技术的快速发展与广泛应用,对人们的生产生活方式也产生了深远影响,且推动了工业经济快速发展。正因如此,在现代经济社会建设与发展过程中,电气自动化技术的发展与广泛应用受到了社会各界的高度重视。
        2电气自动化技术存在的不足
        2.1电气节能效果不佳
        电气自动化工业技术控制的电气生产工程的节能效果不佳是当前阻碍其推广应用最主要的技术问题之一。一方面,输电电气线路的各种电阻发热是客观存在且无法得到有效消除的;另一方面,电流也可能会对整个输电电气线路加压导致电阻发热,造成电能功率消耗。
        2.2外界环境因素的影响较大
        自动化电气工程控制中的设备在使用运行的整个过程中,一旦受到周围环境诸如温度、湿度等各种外界自然环境因素的直接影响往往是无法完全避免的,当前,用于电气工业自动化工程控制中的设备往往需要在一定的使用环境管理条件下才能进行技术使用,因而在准备使用各种电气工程自动化控制设备时,往往需要实时监控整个设备的整体使用运行环境,这大大增加了电气自动化控制设备的技术使用管理难度。
        3电气自动化技术在电气工程中的具体应用
        3.1变电站管理应用
        变电站是输变电工程中的关键性站点,承担着变换电压、分配电能、控制电力流向等职能。在传统的变电站管理模式中,其采取人工管理形式,工作效率低,无法很好地完成工作任务,而电气自动化技术的引进,改变了这一情况。当前,我国变电站自动化水平已经达到一定水准,信息传输处理技术的应用有效提升了变电站工作效率。

在电气自动化技术支持下,系统可自动采集变电站电气设备运行数据,并进行自动化管理,利用计算机屏幕监控变电站运行情况,而且在全微机化装置的加持下,监视和控制效果能得到优化,应用二次设备实现了变电站控制系统的数字化、网络化、集成化建设,电力信号电缆被光纤替代,系统运行更为安全可靠。
        3.2在电气系统与电气设备故障诊断中的应用
        在电工维修工作中,通常需要在故障现场对故障的原因进行分析,并进行相关的连接操作,这对相关的维修人员有较高的经验要求,同时在维修的过程中容易出现操作失误,不仅影响维修的效果,还会对维修人员的人身安全造成威胁。因此,在维修的过程中可以利用电子仿真技术对电气系统以及电气设备进行故障诊断,电子仿真技术能够较为直观地展示常见的故障以及故障处理方法;相关维修人员可以通过电子仿真系统对维修的过程进行模拟。在这个过程中,可以实现设置故障参数、整体与部分运行约束条件的定义、基本控制指令的定义、构建故障整体性能曲线、配置最优动力总成性能、确定全套电气系统与电气设备的整体相应速度等;系统还可以根据维修人员在仿真训练中的表现对维修人员进行考核,电子仿真系统可以对维修人员的故障知识、故障处理方法等进行考核。在电子仿真系统中,可以对故障参数进行设置,并对部分运行约束条件进行定义、对故障的性能曲线进行定义,从而在电子仿真系统中模拟出最优的故障解决方案。因此,在电气系统故障以及电气设备故障的处理中,电子仿真系统能够发挥出其最大优势,并提升故障处理的效率,保证故障处理的效果。
        3.3自动化电网调度中心应用
        电网调度中心自动化属于电气工程与电气自动化技术融合工作中的重要组成部分。通常情况下,电网调度中心包括显示器、控制器、工作平台、互联网平台等多个部分,然后利用互联网技术将电网调度中心与其他环节连接在一起,比如控制终端、发电厂等等,以实现电网调度自动化。具体工作内容如下:1)自动化电网调度中心可以及时了解电力系统的运行情况,结合所知信息完成电力分配,为电力系统的稳定提供保障。2)预测电力系统的电力负荷,以便于电力系统不会因为负荷问题而出现故障。3)自动化电网调度中心可以完成电力系统实时监测工作,使工作人员可以及时发现电力系统存在的安全隐患,并快速制定出解决方案,防止企业承担不必要的经济损失。
        3.4发电厂分散控制应用
        在发电厂的运行管理控制中,应用电气自动化技术构建了分散化测控系统,系统采用分层分布设计,由数据通信网络、控制单元等要素组成,及以太网、OS、ES、PCU等部分构成。在自动化控制系统中,借助于智能I/O模件、冗余I/O总线,可实现MCU模件通信;借助于PCU,可实时接收热电阻、开关量、变送器等传播信号,对信号进行处理,获取设备运行状态及参数信息,打印并传输出去,驱动执行机构执行联锁保护、监测控制等功能,而ES、OS则可为人机接口提供服务,其中ES可以为工程师提供系统诊断、维护、组态修改等服务。在对发电厂的分散控制中,借助于电气自动化技术,可实现对关键线路及电气设备的监视,实时接收电气信号并进行信息处理分析,掌握监测部位的情况,采取相应的控制措施,在计算机系统中进行参数调控,提升系统运行效率。分散化测控系统是一个完整的结构,主控、输入、输出等模块被连接在一起,可满足人机通信需求;借助于控制单元,能够根据所采集的信息发出控制指令,从控制站传输至现场,满足调控机组运行的要求。
        结束语
        电力企业认为认真制定长远的企业发展战略规划,有知识层次、有深度侧重地进行智能化技术改革,相信只有我国基层电力系统包括电气工程的全自动化以及智能控制系统这一项核心技术工程可以加速地走向成熟,才能为我们国家保持经济社会发展稳定提供重要的技术保证。
        参考文献:
        [1]黄莲钦.浅析电气自动化技术在电气工程中的应用[J].科学技术创新,2020(17):188-189.
        [2]雷震.电气自动化在电气工程中的应用分析[J].电子测试,2020(12):135-136.
        [3]张立辰.电气自动化技术在电气工程中的应用分析[J].山东工业技术,2019(02):165+140.
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