于澍
深圳供电局有限公司 广东省深圳市 518000
摘要:随着我国工业的发展,电气自动化技术不断深入的应用于电力系统的各个环节中,基本实现了电力系统的安全、稳定、高效运行,并且提升了故障后的自愈能力;在多年的应用过程中,自动化产品的性能和与其相关的技术也不断提升。本文分析了在电力系统中运用电气自动化技术的重要性以及具体应用体现。
关键词:电力系统;电气自动化;技术应用
1电气自动化技术概述
电气自动化技术就是现代化电子技术、信息采集和处理技术、计算机网络通讯技术、光传感和光通信技术、数据库等一系列技术融合而成的综合技术体系。电力行业的特殊性,决定了在日常的运行和维护、巡视、检修、调试中工作量大而繁多,而且在出现错误后,影响范围很大。电气自动化技术以及相关产品外部结构简单,便于施工维护,防误操作功能完善;运行操作方便、简单,对操作人员专业素质要求不高,在大幅度降低工作量的同时,提高电力系统运行质量和稳定性,推动了行业的发展。
2自动化产品应用分析
2.1自动化设备结构优化、性能提升。
传统自动化设备功能单一,反应速度慢,自身故障不能及时识别、体积和重量庞大。技术革新带来软件、硬件设备革新,整个电力系统自动化水平提升,设备更加精简,性能更加优越,可以很方便、高效的实现“六遥”功能,以及顺控和其他相关功能。
2.2动态监控,节能降耗
大部分电气自动化厂家已经全面实现变电站或大型工厂用电系统的电气设备的动态监控,但是对于远程高清视频系统、暖通系统等,均为独立系统。目前的一些国内大型变电站综合自化企业与专业的视频监控企业、暖通生产企业进行技术融合,实现高清摄像头自动巡视,变电所温度恒定控制方式,变压器风冷设备提前开启,室内通风设备智能启停或者巡检人员进入变配电室前自动开启循环风机等。
对于大型工矿企业,通过安装数据采集设备对电动机、电加热设备的电气量和非电气进行采集,动态分析设备能耗与产出,及时给出最佳策略供用户选择运行方式,降低不必要的能量消耗;自动化设备还可以根据采集到的数据,结合产品自身的特性,预估设备的检修时间,以供用户及时安排检修,避免耽误生产,提高生产效率。
2.3智能化设备管理
电气专业人员在从事工作过程中,值班、巡视、检修等会产生大量的数据和报告,而翻阅这些数据,得出有效的信息,需要电气有一定的技术水平和从业经验,甚至资深从业者对于部分隐患还是不能有效识别。电气自动化使得电力系统的相关工作可以方便、高效、可靠的实现,变电站综合电气自动化系统建立完整的设备档案,采集和存储各类与设备运行和检修有关的数据,利用计算机系统和先进的算法得出结果,通过与数据库中的模型进行对比,及时发现异常或者隐患,并给出建议的处理结果。部分变电站保护和测控产品,通过手机客户端扫描产品本身的二维码,就可以查看装置采集到的数据和产品本身的运行状况,甚至可是实现客户端之间的数据分享,使得技术管理人员在办公室就可以对现场设备状况了如指掌。除了倒闸操作已经实现常规的自动化打印操作票,部分综合自动化系统可以实现自动顺控倒闸的方式,不会出现越级操作或人为干预,操作事故率低,也能有效保证操作人员的安全,但在一些厂矿企业的大型变电站内,虽然设有这种顺控功能,但大多都不会启用。
3电气自动化技术在电力工程中的具体应用
3.1在发电厂生产过程中的应用
发电厂作为电力系统的源头,承担着很多重要的角色,尤其是大型火力发电厂,大型发电机组跳闸后,会导致接入相应厂站的电网出现频率和电压的波动。AGC和AVC以及励磁系统的自动化调节、控制实现自动输出功率和自动电压调节,实时监控发电机、励磁系统等的各项参数,动态调节输出等,使得电气部分的操作逐步弱化。大型发电企业的产品虽然是电能,但是伴随着高度的自动化,两名操作人员可以完成机、炉、电的全部操作,保障发电机组的安全、稳定、高效运行。
3.2在低压电网无功补偿和低压滤波中的应用
低压无功补偿装置在厂矿企业使用广泛,大部分技术管理人员要求操作人员根据功率因数手动投退电容器,原因在于部分产品数据采集和判据、算法等有缺陷,经常会在自动模式下出现误投退的情况;变电站母线无扰动快速切换装置动作切换后,有可能会对电容器造成冲击。由于自动化生产企业不断深耕技术和产品性能,通过提高计算精度、优化投切策略以及与快切装置配合等方式解决了工程现场出现的很多问题,自动化投切已经完全可以取代手动操作。
3.3电气自动化技术在继电保护装置中的应用
微机保护装置均是利用计算机网络将动作信息上传至监控系统,方便运行人员查阅和分析,继电保护装置融合了部分自动化的功能后,可以实现远程查看继电保护定值、动作信息和故障录波,以及远程修改定值(需要权限)。厂站端的保信子站通过调度数据网的II区(部分重要信息可能通过I区)传输厂站中的保护信息和故障录波信息至调度端。近年来,由于数字化变电站逐步增多和调度业务的细分,以及运行人员、继电保护保护人员对保护信息的传输提出了更高的要求,取消保信子站将其功能揉合到其他站控层设备中,减少变电站建设的重复投资的呼声也在逐步增加。
3.4电网调度中电气自动化技术的应用
电网调度采集各类信息,结合电网实际运行参数,综合考虑各项生产、工作情况,对电网安全、经济运行状态进行判断,通过电话或自动系统发布操作指令,指挥现场操作人员或自动控制系统进行调整,保障电网安全稳定运行。目前部分的地区调度系统虽然设有相关的自动化功能,但是人为干预的因素还是比较多。随着科技的不断发展,现代化监测、控制手段不断完善,电力调度的技术支持也日趋强大,从变电站信息采集,电网运行状态评估以及指令的发布和信息交流等,都在逐步发生着变化。一些自动化程度高的地区,电网的调度几乎全部由自动化系统来完成,部分重要操作指令由系统提供调度人员选择实施,同样可以实现了电网持续安全稳定运行。
3.5与消防设备联动
电气自动化系统与消防系统通过有效的网络隔离后,实现消防控制主机数据单方向上传,当发生火灾或者火险时,消防系统动作的同时,传递数据给电气自动化监控系统,电气自动化系统首先切断动力电源,或者消防设备直接输出节点跳开动力开关(上传信息给电气监控系统),减少因消防灭火介质导致的电气设备短路损坏的可能。
结语
总之,处于经济高速发展的时代,电气自动化技术已经得到了普及,为我国经济发展贡献了较大力量。在电气工程中使用电气自动化技术能够使电力系统的稳定性和安全性得到保证,提高了电力系统供电的效率和质量。因此,我们应该深入研究电气自动化技术,使其价值在电气工程的得以全面发挥。
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