电力自动化技术在电力工程中的应用

发表时间:2021/9/7   来源:《中国电业》2021年第49卷第6期   作者:段丽瑞
[导读] 在社会用电总量增加和用户需求多元发展的背景下,
        段丽瑞
        中国能源建设集团山西电力建设有限公司 山西 太原 030006
        摘要:在社会用电总量增加和用户需求多元发展的背景下,电力工程要想具备更加丰富的功能、提供更高质量的服务,必须要推广电力自动化技术。从当前的应用效果来看,电网调度自动化、配电网络自动化、变电运行自动化等,为电力企业创造了实实在在的效益。因此电力自动化技术也越来越受到了企业管理者的重视。需要认识到,电力自动化技术应用优势的发挥,是建立在动态发展、持续创新这一前提之下的。只有提供多方面的支持,保持技术领先优势,才能让电力工程得到稳定与可靠运行。
        关键词:电力自动化;光互联技术;现场总线技术
中图分类号:TM76     文献标识码:A
引言
        随着现代社会科学技术的快速发展,越来越多的先进技术被应用于电力行业中,大大改善了电力行业的整体发展环境,提升电力系统运行效率。从供电企业角度来说,电力系统运行的自动化发展,主要体现于配电网运行、供电系统监控及供电管理方面。工作人员需要结合供电企业实际情况,优化供电企业电力系统结构,提升运行有效性,以先进技术增强供电电力系统运行安全性与可靠性,为地区人民营造良好的用电环境。
1 电力自动化技术概述
        发电、传送传输组成了电气系统,与原始电源系统相比,该公司的电源需求已大大增加,从而导致电源系统的电压、发电量和传输线长度显著增加。如今,家用电源系统基本上正在运行“家用电源”,同时,电力系统的迅猛发展也带来了新的问题,传输网络中较长的传输线也意味着传输线的分布将更宽,传输线的地形将更加复杂,这就造成操作和维护的工作相对来说比较困难。电气自动化技术的功能可以及时地做出警告并监视电气系统中出现的问题,所以要主动地解决系统在运行过程中出现的种种问题,它还能够确保电气系统可以正常地运行,所以自动化技术对于电气系统来说作用非常重要。然而,我国当前的电力系统自动化技术刚刚起步,所以,这项技术有很大的发展空间,基于电气系统的实际问题,可以采取其他目标步骤来进一步开发自动化技术,所以我国许多科研人员还要做更深层次的研究。
2 应用价值
        电力工程中包含了多种类型的电气设备,通过线路相连形成了统一、协调的电力系统。但是该系统在运行期间,由于维护不及时或设备老化等因素的影响,有较大概率发生故障,对电力工程的安全与稳定带来不利影响。电力自动化技术的应用,一方面是利用数据采集与分析系统,实现了对电力系统实时运行工况的监测。只要是存在潜在故障,或者是出现异常工况,都可以被电力自动化系统识别。另一方面,计算机基于数据分析结果,在AI技术的帮助下明确故障原因,并自动生成解决对策。如果是软件方面的问题,利用内部程序加以解决;如果是硬件方面的问题,提供分析报告和解决方案,辅助技术人员进行维修处理。在电力自动化技术的帮助下,保障了电力系统实现稳定、可靠运行。对于电力企业来说,提高电能利用率除了与自身的经济效益密切相关外,还可以在一定程度上减轻电力系统的运行负荷。在以往的电力工程建设与运行时,由于系统规划不合理、设备兼容性差,以及无功功率的存在,电力能源浪费情况十分严重。在引进自动化技术后,构建电力自动化系统实现了对电力工程的动态管控,电力能源的利用效率也得到了大幅度的提升。


3 常用的电力自动化技术
        3.1 变换器电路
        在电力电子器件不断更新的基础上变换器电路也要实现全面更新,传统变换器电路应用的是普通的晶闸管,建立的是相控整流的方式,而在电力电子器件逐渐发展的过程中,利用 PWM 变换器就能在提升功率因子运行效果的基础上,更好地降低高次谐波对整个电网运行安全和稳定产生的不良影响。另外,谐夺式直流环逆变器的研发和应用,能最大化的保证电子器件处于零电压或是零电流环境中依旧能实现合理性转换,呈现出软开关的状态,减少操作过程中的能源消耗,并且还能为高功率环境中逆变器集成化处理工作的顺利开展提供保障,发挥了电气自动化技术的应用优势。
        3.2 现场总线技术
        电力工程中包含的各类电气设备,需要利用线缆串联起来形成统一体,然后在中央控制器的统一调度下,保证电力工程稳定运行。但是由于电气设备类型多样,执行标准并不相同,在协调运行时很有可能因为型号不匹配、系统不兼容,而导致电力工程的某些功能无法正常发挥。在推进电力自动化发展的过程中,基于现场总线技术构建信息综合管理系统,让多种型号的电气设备能够执行统一标准,保证了运行稳定性和整体兼容性。在实践中,现场总线技术的价值主要体现在以下几个方面:(1)按照“分-总”模式,利用变送器将分布在电网各处的电气设备的运行信息收集起来。进行格式转换,将不同格式的数据全部转化为统一格式,方便计算机正常读取和开展分析。(2)在接收终端控制指令后,利用“总-分”模式,协调各种电力设备有条不紊的运行,实现集中管控,保证稳定运行。
        3.3 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。
        3.4 主动对象数据库技术
        随着电力自动化系统功能的多样化,以及运行时间的延长,会产生海量化的数据。其中一部分数据具有留存价值,需要设立数据库进行存储。但是常规的数据库容量有限,且数据检索和调取程序繁琐,影响了数据利用价值的发挥,对电力系统的运行和管理造成了不便。主动对象数据库技术,一方面是提供了超大容量的存储空间,即便是后期电网和电力工程扩建,也完全能够满足电力系统日常运行的数据存储需要。另一方面,根据数据提供对象的不同,能够在数据库中提供专门的分区。例如变电站数据分区、继电保护装置数据分区等。后期在数据调用和分析时,降低了检索难度,可以从对应的分区中直接提取需要的数据,让数据的利用价值得到了进一步提升。
结束语
        在现代社会快速发展过程中,对电力行业的建设与发展提出了更高的要求,供电企业需要积极引进先进技术,不断提升供电电力系统运行效率与稳定性,为营造和谐供电环境提供有力技术支持。在实际过程中,工作人员要分别关注电力系统运行稳定性,灵活运用自动化技术,提升配电网运行效率、电网调度监控有效性,加强配电网安全隐患管理,优化整合电力系统运行数据,调整电力系统结构,实现优化目标,提升控制有效有效性。
参考文献
[1] 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.
[2] 张爱琴.电力系统及其自动化技术的安全控制问题和对策[J].现代制造技术与装备,2020(11):196-197.
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