电力系统中电气自动化技术的应用与发展

发表时间:2021/6/25   来源:《中国电业》2021年3月第7期   作者:胡水潮
[导读] 在电力需求增多的趋势下,电力企业需引进先进技术,提高电力系统运行能力,为用户提供可靠稳定的电力服务
        胡水潮
        身份证号:43042419890430****
        摘要:在电力需求增多的趋势下,电力企业需引进先进技术,提高电力系统运行能力,为用户提供可靠稳定的电力服务。基于此,本文针对电力系统中电气自动化技术的应用与发展进行探讨分析,以供参考。
        关键词:电力系统;电气自动化技术;应用;发展趋势
        引言
        随着行业信息化建设,自动化技术在各行各业中的应用增多,电力行业的自动化技术以电气自动化技术为核心,将其用于电力系统中,可优化电厂、输配电系统、用电终端的电力运行,发挥电厂机组的效能,提高输配电效率,保障用电终端稳定用电,推动电力行业进一步发展。
        1电气自动化技术在电力系统中的应用
        1.1仿真技术的应用
        在电力系统设计中,设计人员可利用虚拟现实技术进行设计方案的仿真模拟,结合虚拟环境中的电力系统运行状况,评估各项设计方案的应用效果,进而明确电力系统设计方案的不足,为设计方案优化提供参考。例如,某电网公司将虚拟现实技术与3D建模、无人机等技术整合,共同开展电力线路迁改规划设计工作,利用无人机获取电力线路的地理信息,通过3D建模与虚拟现实技术打造虚拟环境,明确各项迁改规划方案的应用效果,使配网线路设计更贴合工程实践,提高设计合理性及可行性。在线路巡查中,电力企业可引进基于虚拟现实技术的巡检设备,为巡检人员获取电力系统运行状况提供帮助[1]。例如,在电表箱巡检中,电力企业可为巡检人员配置VR增强设备,通过该设备的摄像头对电表箱粘贴的标签进行识别,获取电表箱的基础信息,如线路图等,评估电表箱是否存在异常。
        1.2PLC技术的应用
        (1)顺序控制。在电力系统运行中,PLC技术的应用可全面采集设备、器件的各项参数,如开关状态量、模拟量等,传输至控制中心,协调整个电力系统的运行参数,提高电力系统运行效率,保障稳定可靠供电。(2)电源控制。在传统电力系统中,备自投装置以手动或自动方式控制,在备自投装置投入瞬间出现断电现象,影响供电持续性。PLC技术的应用,可实现备自投的可靠投入,防止断电现象的出现。(3)断路器控制。传统电力系统断路器控制模式为继电器,该控制方式存在接触不良故障,降低控制可靠性。针对该问题,电力企业可引进PLC技术,结合电力系统整体运行参数,控制断路器的开启或闭合,且在电力系统出现运行故障时,PLC控制系统可控制断路器自动跳闸,发出相应报警信息,提示电力人员,为故障运维提供便利。(4)过程控制。在电力系统中,PLC技术可通过内置程序算法,对模拟量进行控制,如电力系统设备器件的温度、压力等参数,实现I/O模块的有效A/D转换与D/A转换,优化电力系统设备器件运行过程,提高运行效率[2]。
        1.3智能技术的应用
        在电力系统设计中,电力企业可引进线性最优技术,在该技术支持下,设计人员可在最优励磁模式下,完成电力系统设备与线路的优化配置。在实际设计中,设计人员可综合评估给定电压、电力系统配置发电机的实际电压等参数,通过PID明确控制电压数值,优化调节电力系统电压及相应的相位转移角,提高电力系统设计效率与质量。在电力系统管理中,电力企业可引进基于智能技术的巡检设备,扩大巡检范围,提高巡检质量,及时发现电力系统的缺陷,为电力系统管理决策提供帮助。例如,在某电力企业的日常巡检中,为巡检人员配置智能巡检眼镜,该眼镜应用了大数据技术、传感器技术与感知交互技术,配置地图导航、自动拍照、数据传输、远程控制与语音识别等功能,巡检人员可利用智能巡检眼镜全面获取电力设备的各项数据,评估作业现场的运行状况,实现电力系统的智能管理。

在电力系统运维中,电力企业可在电力系统中引进机器学习技术,结合电力系统设备、器件的常见故障,总结故障相关知识,如故障类型、故障参数、故障位置等,使电力系统具备故障自诊断功能。在电力系统运行期间,故障自诊断功能可使电力系统自动完成参数评估工作,进行故障诊断与预警,并将相关信息传输至控制中心,为电力系统的运维提供参考资料,便于故障的高效排除,减少故障对电力系统供电的影响[3]。
        1.4监控技术的应用
        (1)信号采集系统。在电力系统的设备机房与线路中安装采集设备,采集内容包括音视频信号、温湿度、数值报警信息、模拟量等,全面获取电力系统的运行信息,为电力系统的调度、管理、运维提供支持。(2)信号传输系统。通过光纤通信技术,将信号采集系统获取的各项信息传输至监控中心。为保障各项参数的有效传输,需结合传输信息的特点,配置转换器、交换机及解码器等设备,避免数据传输过程中出现数据丢失、变化等问题。(3)控制中心。在控制中心的计算机中,可接收信号传输系统传递的各项信息,并将信息以音视频、图表等方式展示在计算机显示屏中,使控制中心值班人员全面掌握电力系统运行信息,为远程控制提供便利。同时,该监控系统具备防盗、防火、门禁、通信等功能。在机房、配电室等位置安装红外摄像头、探测器(烟雾探测器、玻璃破碎探测器等)、门禁系统,与监控中心、智能消防设备形成联动。一旦检测到烟雾,监控系统会立即报警,联动门禁系统开启大门,启动智能消防设备,及时扑灭火灾,避免火情蔓延,提高电力系统运行安全性。
        2电力系统中电气自动化技术发展趋势
        科学技术在不断发展和创新,因此电气自动化技术在电力系统中的应用范围将更加广泛,产生的影响力也将越来越大。微电子技术和电力电子技术也在升级和进步,为电力系统更快速更广泛的应用运行提供了支持和保障,基于此,电力系统中电气自动化技术也将向着更多元的趋势发展。第一,电力系统中电气自动化技术将向着技术进一步创新和系统研发的方向发展。无论是技术层面的升级还是技术相关制度方面的健全完整,都将推动电力系统发展的顺利进步,从而提升技术运行管理的综合效果,建构完整的自动化、智能化运行体系,从而确保电力系统逐渐形成综合自动化目标。第二,电气自动化技术将推动电力系统向着保护机制、控制机制和测量流程一体化的方向发展。例如,将电气自动化技术应用在电力系统监控数据收集和汇总工作中,确保能完成实时性数据分析和运算归纳,从而有效形成对应的保护机制,维持电力系统运行的独立性和安全性。一方面能建立完成的系统运行保护体系并协调对应工作环节和细节,确保电力系统能结合自动化运行方案不断调整具体操作内容,进一步提升保护效果和控制合理性;另一方面电气自动化技术能推动故障自检工序的全面推进,有效对电力系统可能出现的事故和故障问题进行预测分析,确保效率最优化,并能依托实际情况简约地升级操作程序,维持电力系统运行方案一体化发展的综合进程。第三,电力系统在电气自动化技术辅助下将向着国际化方向发展。在实际工作中要积极采取国际统一标准进行对应行为和管理要求的配置,尽管相应工作和国际标准相比还有待优化,但却可以充分肯定国外研究标准对我国电力系统运行管理的影响,提高深层次研究的水平。
        结束语
        总之,电气自动化技术应用在电力系统中能促进电力系统的全面优化,要对其取得的研究成果予以重视,并依据电力系统的运行需求落实相应的方案,从而维持电力系统的安全性和稳定性,有利于电力系统常规化操作和电力管理,为生产生活用电质量的全面提高奠定坚实基础。
        参考文献
        [1]王剑.刍议电气自动化控制技术在电力系统中的应用[J].建材与装饰,2020(01):239-240.
        [2]黄卓.电力系统中电气自动化技术的应用及发展方向探讨[J].科学技术创新,2019(35):165-166.
        [3]杨翠芳.电力系统运行中电气自动化技术的应用策略[J].当代化工研究,2019(15):125-126.
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