自动化技术在电力工程中的应用

发表时间:2021/7/16   来源:《城镇建设》2021年2月第5期   作者:何巍 1聂小洋2柯义贵3
[导读] 电力系统运行的稳定性与安全性,与电力系统控制技术息息相关,在现代信息技术和移动通讯技术发展的关键时期。

        何巍 1聂小洋2柯义贵3
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        2身份证件号:4114811993****3373新疆835000
        3身份证件号:6541241991****1411新疆835000
        摘要:电力系统运行的稳定性与安全性,与电力系统控制技术息息相关,在现代信息技术和移动通讯技术发展的关键时期,相关人员将现代化技术应用于电力系统建设的具体环节之中,逐步打造电力自动化控制系统,保证电力系统的正常运行。
        关键词:自动化技术;电力工程;应用
        1电力系统自动化技术的发展要求
        其一,电力系统自动化的目的之一是更好更快的收集相关数据,既包括电力设备的运行数据,亦包括各类环节的参数,同时自动化电力系统还应当呈现设备及仪器的运行状态,以便工作人员对相关设备产生全面的掌握,为电力系统稳定高效的运行提供坚实的数据支撑。其二,在为电力系统管理人员提供运行数据的前提之下,电力系统自动化技术还应当具备数据分析能力,通过比对历史数据与当前数据的方式发现设备运行中所存在的问题,并直接拟定相关调整策略,而工作人员所需要做的仅仅是审核通过,从而实现更加高效快速的部件运维,满足新时代电力系统高效运行的要求。其三,电力系统自动化技术应当以精细化作为自身的升级目标,以实现对电力设备的分区管控,使电力系统的总体运行情况更加直观清晰,并为优化各分区协调工作能力而提供最佳的运行方式,进而降低整体电力系统运行所需要耗费的成本,提升相应的经济效益。其四,电力系统自动化的根本目的在于将人力监管中的误差现象降至最低,提升电力系统管控的精确性与高效性,为实现该种目的,自动化技术应当具备较高的智能性,在电力设施出现较为严重的安全事故时以最快的速度停止相关设备的运行,避免事态恶化。
        2电力自动化控制系统的具体应用
        2.1调节控制系统
        调节和控制作为电力自动化控制系统的两大基础性功能,在工作人员对系统进行检修期间,根据电力系统运行的实际状况,结合电力生产及配电效果,自动生成对系统内部各部分元件及核心零部件的调节和控制机制,为相关人员提供科学决策意见,帮助系统运维人员完成电力系统的检修与维护工作。
        2.2协调优化系统
        电力系统运行过程中,工作人员通过对电力系统重要组成部分性能的综合分析,实现对系统的整体协调和优化,保证电力自动化控制系统各层次、各分系统之间不产生运行冲突,实现对电能资源的优化配置,提高电力系统运行效果,同时,工作人员充分利用协调优化系统,选取最优的电力运行模式,提高电力企业的生产经营效果,增加企业经济收益。
        2.3电力系统运行保护中的应用
        因为电力系统经常因为设备老化和自然灾害的原因发生故障,继电保护装备就会迅速地进行自主动作来中断故障,阻止故障扩散,并且要确保在非故障点才可以继续工作。同时,对于行为异常但不必断开连接的设备,断开设备的连接会直接导致系统波动并降低稳定性,继电保护器传达信息并自动决定是否使用该设备。随着社会进入新的工业时代,现代信息技术的发展正在加速,电力系统对数据的要求也不断增高。
        然而,传统的变电站有一定的缺陷,导致数据之间的交换非常不易,然而智能变电站的出现,可以实现数字的输出和数据的交换。与此同时,保护智能变电站也更加重要,智能变电站的保护的继电设备的需求也在增多,因为智能变电站继电保护装置技术和集成的信息监测以及控制技术互相结合,可以充分地发挥监视和保护的作用,除了结构的原理和常规设备两者的差异以外,两者最大的不同就是可以自主收集变电站的所有信息,并且能够根据变电站的运行情况来鉴定出现异常问题的设备有没有在工作,以此减轻故障的严重程度,确保设备可以稳定运行。


        2.4电力系统维护中的应用
        中国的输电网络正在大力发展高压输电线路,特高压输电线路分布广泛,地形复杂,这也会产生问题,这使维护更加困难,它不仅消耗大量的人力资源,而且还影响工作人员的人身安全,涉及某些潜在的危险。为了解决这个问题,当今的电力公司需要引入无人机技术进行检查,这项技术也受到了电力系统的广泛关注,即使在引入后也受到了好评。
        无人机巡逻技术可以通过撞击恢复实际细节,并且模型的效果也很逼真,它可以表示表面元素,还可以测量真实场景的真实3D模型的准确数据,测量精度非常高。无人机在电气系统中的应用前景广阔,不仅可以检查电压等级在10kV至500kV的输电线路,而且还可以减小线路检查的难度和降低工作量,提高效率和速度并保证人员安全,极大地促进了发电系统的安全运行。
        3电力系统自动化的发展趋势
        3.1智能化发展
        智能化是自动化技术最核心的关键性要素,电力系统自动化的未来发展中必然将会应用到更多的人工智能(AI)技术,继而提升整体电力系统的智慧思维能力,而该种思维模式对于实现电力系统稳定、科学、安全的运行而言具有重要意义。AI是计算机技术的分支学科,现今AI技术已经充分应用到了我国生产生活的各个方面,从低端的低智能家用电器到最新的交通违规人脸识别,AI都在发挥着充分提升原有工作效率的积极意义。但究其根本,现阶段我国的AI还处于襁褓阶段,真正高精尖的AI技术还未被普及应用,而高端AI应当具备接近人类思维的情景分析能力,同时拥有比人类更为精确的数据提取及应用能力,该种技术在电力系统自动化中有着不可估量的应用前途。将高端AI应用于电力系统中,不仅可以使现有的电力系统自动化技术迈上更高层次的台阶,还可以将电力系统运行的安全性提升至前所未有的高度。通过对运维数据及设备工作状态进行分析,AI可得出电力设备的运行情况,并判断其中有无问题产生,若有问题产生则可及时的采取相关处理措施,从而降低风险事故发生的可能性。此外,AI的特性之一即为超高的学习能力,通过对设备信息的不间断分析,AI还可实现自身的优化升级,继而提升其电力系统掌握程度,并进一步保障电力系统运行的稳定性与安全性。
        3.2远程化发展
        以往我国电力系统的管理人员操作范围非常有限,其所用的硬件平台通常为工业计算机与扩展测控法的有机结合,因此其不具备良好的远程控制能力,在一定程度上限制了操作人员对电力系统的掌控与管理,对保证电力系统的稳定运行而言较为不利。目前实践中已出现部分电力系统远端操控平台,尽管其发展并不完善、流通程度较低,但不可否认移动终端在提升电力系统管理水平方面的优越性,该种远程控制平台在优化操作人员对电力系统的控制程度方面具有重要作用,其不仅可以降低成本,还可以节省硬件平台空间,因此远程控制平台是电力系统自动化升级的必然方向。
        3.3现场网络控制技术
        现场网络控制技术可借助现场电子仪表等设备实现与控制中心的数据连通,是数据传递最主要、最快速的途径之一,有利于借助网络实现系统的稳定性与高效性,进而完善电力系统自动化的水平。该种技术可以使所有具备网络数据传送能力的电力设施之间构建起科学和谐的数据网状结构,实现多节点的数据互通需求,对加快组成结构复杂的电力系统自动化进程而言具有重要作用。目前我国实践中常用的现场网络系统为FCS,该种技术相较之其他技术而言具有更高的稳定性与适用性,利用FCS可充分实现电力系统自动化的更高层次发展,并增强电力系统的控制水平,因此网络现场控制技术也是我国电力系统自动化的重要发展方向之一。
        结论
        电气自动化技术需要进一步改进以提供更好的能源,中国的电气自动化系统正在缓慢地发展并持续成熟,在中国的电气系统中起着重要的作用,逐步致力于“优化”电气自动化系统,研究人员正在努力提高电力系统的整体效率,并以低成本争取高利润。
        参考文献:
        [1]胡冰.电力系统中的配网自动化技术应用的思考与实践[J].电力设备管理,2020(9):67-68.
        [2]凤瑞.电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用[J].价值工程,2020(20):189-190.
        [3]刘东芸.电力系统中电气自动化技术的应用研究[J].科技创新与应用,2020(21):179-180.
        [4]马爽.电力系统运行中的电气工程自动化技术应用[J].数字技术与应用,2020(6):74-75,78.
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