電力工程中的電氣自動化技術(shù)應(yīng)用

鐘德學(xué)

（廣東省珠海市南屏中學(xué)，廣東 珠海 519000）

0 引 言

近年來，我國電氣工程自動化水平得到了較大程度的提升，自動檢測和控制技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用逐漸普及，為實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動控制與調(diào)節(jié)奠定了良好的基礎(chǔ)。尤其是在現(xiàn)代化社會發(fā)展的背景下，電力工程自動化水平代表著電力企業(yè)的發(fā)展水平，同時也是確保電力工作有序開展的重要保障。因此，探討電力自動化技術(shù)在電力工程中的具體應(yīng)用不僅具有深遠(yuǎn)的意義，同時也是提高供電質(zhì)量的關(guān)鍵。

1 電氣自動化技術(shù)概述

隨著信息技術(shù)在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用，一些電力企業(yè)開始在日常經(jīng)營管理中引入先進(jìn)的信息技術(shù)，并取得了可喜的成效，尤其是電氣自動化技術(shù)能夠切實提高電力工程的效率，助力電力工程自動化水平的全面提升。電氣自動化技術(shù)在電力工程中的具體應(yīng)用主要是憑借其具備的自動檢測、自動監(jiān)控的特點(diǎn)，能對電力系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)和控制[1]。一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，利用自動化技術(shù)就可以通過遠(yuǎn)程操作進(jìn)行處理和補(bǔ)救，盡可能將損失降至最低，同時也可以降低人力成本。

2 電氣自動化技術(shù)應(yīng)用的主要類型

2.1 發(fā)電控制

電力工程中，發(fā)電調(diào)控系統(tǒng)主要借助計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對電力系統(tǒng)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控和全程自動化采集，對電力指標(biāo)和設(shè)備輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行實時匹配，自動完成并網(wǎng)處理。同時，該項技術(shù)還可以根據(jù)電能配比對電壓進(jìn)行調(diào)控。

2.2 電力調(diào)度技術(shù)

電力調(diào)度自動化技術(shù)在電力工程中的作用主要是采集、處理各種數(shù)據(jù)信息，通過對數(shù)據(jù)的分析和控制來對系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行自動化控制[2]。尤其是電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，人力、設(shè)備等資源錯綜復(fù)雜，利用電力調(diào)度自動化技術(shù)能夠優(yōu)化人力資源，提高設(shè)備的利用效率，從而實現(xiàn)生產(chǎn)任務(wù)的高效分配，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3 變電站自動化技術(shù)

利用變電站自動化技術(shù)能夠?qū)ψ冸娬窘M網(wǎng)進(jìn)行信息集中化處理，實現(xiàn)變電站分布的優(yōu)化配置，從而對電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行動態(tài)控制。

2.4 配電技術(shù)自動化技術(shù)

配電網(wǎng)自動化是指城鄉(xiāng)統(tǒng)籌的配電系統(tǒng)，組網(wǎng)升級各地電網(wǎng)。通常，架空線路、電纜及配電壓器等是配電網(wǎng)的的重要組成部分，能對電能進(jìn)行高效分配，同時通過工頻和聲頻實現(xiàn)對電網(wǎng)負(fù)荷的管控。

3 電氣自動化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

3.1 電氣自動化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用

變電站是整個電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成中重要的組成部分，具有升壓變電的作用。因此，將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用到電力變電站工程中具有十分重要的意義。通過電氣自動化技術(shù)不僅能夠減輕人力成本，而且能夠使變電站的管理更加高效，實現(xiàn)人力資源的優(yōu)化配置。具體是借助網(wǎng)絡(luò)、通信以及計算等技術(shù)來實現(xiàn)變電站工作形式的優(yōu)化與完善。在現(xiàn)代信息技術(shù)的輔助下，變電站的應(yīng)用將會更加合理。電氣工程中變電站的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，涉及的設(shè)備有變壓器、斷路器、母線電容器、電抗器以及電流互感器等。實際操作中，變電站的安全風(fēng)險較大[3]。使用自動化技術(shù)能夠?qū)ψ冸娬局械臄?shù)據(jù)進(jìn)行自動監(jiān)控，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，系統(tǒng)就可以進(jìn)行自主修理，并將故障信息傳輸?shù)较嚓P(guān)部門，以便在第一時間啟動應(yīng)急預(yù)案，確保變電站的正常運(yùn)行。此外，借助自動化技術(shù)還可以將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器中，通過數(shù)據(jù)分析判斷變電站運(yùn)行是否正常行，提高精準(zhǔn)度。

3.2 電氣自動化技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用

隨著電網(wǎng)在電力工程中的不斷發(fā)展和擴(kuò)大，電氣自動化技術(shù)在電網(wǎng)中也得到了廣泛應(yīng)用。利用自動化技術(shù)能夠?qū)崟r監(jiān)控電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行精密地驗算，從而預(yù)測出故障點(diǎn)和頻率[4]。與傳統(tǒng)的人工檢測技術(shù)相比，電氣自動化技術(shù)更具優(yōu)勢，同時也實現(xiàn)了電網(wǎng)調(diào)度自動化，主要表現(xiàn)如下3個方面。第一，在電氣自動化技術(shù)的輔助下，電氣工程中電網(wǎng)調(diào)度能夠自動采集和分析數(shù)據(jù)，從而對電網(wǎng)調(diào)度工作進(jìn)行優(yōu)化。例如，可以對城市用電的高峰期進(jìn)行智能預(yù)測，還可以根據(jù)用電情況合理地分流電流，確保電流的持續(xù)供給，確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。第二，電網(wǎng)調(diào)度安全管理中的應(yīng)用。一旦電網(wǎng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，就可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的程序進(jìn)行處理，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。例如，電荷超出荷載，系統(tǒng)自動預(yù)警，以免因電流過大而損壞電氣設(shè)備，以減少電力工程設(shè)備的維修次數(shù)，提高使用壽命，同時還能夠?qū)﹄娋W(wǎng)存在的故障點(diǎn)進(jìn)行判斷，并在最短時間給出最優(yōu)的解決方案。第三，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對電網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制。利用電氣自動化技術(shù)能夠在不消耗大量人力物力的基礎(chǔ)上，通過自動化控制原理，由計算機(jī)對電網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，不需要人為操作即可下達(dá)相關(guān)指令。

3.3 電氣自動化技術(shù)在繼電保護(hù)裝置中的應(yīng)用

隨著人們生活水平的逐漸提升，對電力能源的需求不斷增加。電力系統(tǒng)信息化、智能化是時代發(fā)展的必然趨勢，為提高電力工程的建設(shè)水平，實現(xiàn)多元化的發(fā)展目標(biāo)，必須加大對電氣工程技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新力度，切實提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。繼電保護(hù)裝置是電力工程中極為重要的組成部分，繼電保護(hù)裝置與自動化技術(shù)的有效融合，使得電力系統(tǒng)的監(jiān)測工作更加全面可靠。其中，以網(wǎng)絡(luò)保護(hù)饋線自動化技術(shù)為代表，能夠在確保電力工程不斷電的情況下，對故障進(jìn)行判斷、隔離[5]。具體地，該技術(shù)主要是應(yīng)用于閉環(huán)電纜環(huán)網(wǎng)中，兩側(cè)電源由同一條線路供給，不僅可以有效避免電壓不同情況的出現(xiàn)，而且可以規(guī)避潮流現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)故障，進(jìn)線開關(guān)就會跳開，將故障段進(jìn)行隔離，但是卻不會使供電系統(tǒng)運(yùn)行中斷，并能夠完成故障診斷。

3.4 電氣自動化技術(shù)在分散測控系統(tǒng)中的應(yīng)用

分散測控系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是由若干個分散又相對獨(dú)立的測控系統(tǒng)組成。電氣自動化系統(tǒng)的運(yùn)用是將所有的測控系統(tǒng)組成一個完整的網(wǎng)絡(luò)體系，其中又以以太網(wǎng)、遠(yuǎn)程工作站以及數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)為主。整個網(wǎng)絡(luò)體系能夠?qū)Πl(fā)電廠的各個設(shè)備進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控，同時由于是分散監(jiān)控，因此不會對設(shè)備造成較大的負(fù)荷。一旦某個設(shè)備出現(xiàn)問題，警報系統(tǒng)將會被啟動，并通過自動化技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析以及模擬，能夠及時解決一些問題。

3.5 電氣自動化技術(shù)在自動補(bǔ)償技術(shù)中的應(yīng)用

電力工程中，傳統(tǒng)的電氣自動補(bǔ)償技術(shù)主要是通過搜集和處理三相電容器與單一信號完成補(bǔ)償任務(wù)。通常，這種補(bǔ)償技術(shù)也稱為低壓無功補(bǔ)償技術(shù)。但是，隨著電力系統(tǒng)的不斷優(yōu)化和升級，傳統(tǒng)補(bǔ)償技術(shù)的弊端逐漸顯露。例如，補(bǔ)償單向負(fù)荷用戶時，極易出現(xiàn)三相負(fù)荷失衡的問題，從而使得過補(bǔ)和欠補(bǔ)的發(fā)生頻率增加。采用自動化技術(shù)后，能夠降低過補(bǔ)和欠補(bǔ)類錯誤的發(fā)生率，并能夠?qū)討B(tài)補(bǔ)償、固定補(bǔ)償、穩(wěn)定補(bǔ)償以及快速補(bǔ)償結(jié)合起來，令其具有較強(qiáng)的負(fù)荷適應(yīng)能力，從而使電力系統(tǒng)更加安全穩(wěn)定。

4 電力系統(tǒng)自動化發(fā)展趨勢

4.1 數(shù)據(jù)處理圖形化發(fā)展

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)的建設(shè)中具有至關(guān)重要的作用，隨著我國電力聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的廣泛發(fā)展，電力系統(tǒng)涉及的調(diào)度和日常管理都會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是否真實有效直接決定著電網(wǎng)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，尤其是在現(xiàn)代信息技術(shù)高速發(fā)展的背景下，能夠全面搜集和科學(xué)分析電力系統(tǒng)產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)，也使得電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理逐漸向圖形化發(fā)展。

4.2 電力系統(tǒng)自動標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展

信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力工程中的廣泛應(yīng)用加快了電力系統(tǒng)的自動化發(fā)展進(jìn)程。以往的電力工程中，雖然也應(yīng)用了計算機(jī)技術(shù)，但是力度和深度不足，硬件輔助設(shè)備配置不全面。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)在各個領(lǐng)域的廣泛普及，使得電力系統(tǒng)自動化成為常態(tài)。由于自動化發(fā)展缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致不同電力企業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)不同，進(jìn)一步制約了電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展[6]。因此，應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一自動化標(biāo)準(zhǔn)，共同推動電氣自動化技術(shù)的運(yùn)行和實施。

5 結(jié) 論

電力工程自動化程度代表著我國電力系統(tǒng)的發(fā)展水平。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，自動化技術(shù)在電力工程中的重要性日益凸顯。因此，應(yīng)進(jìn)一步提高電網(wǎng)運(yùn)行的自動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化水平，加大研究力度，并制定有層次、有目標(biāo)的自動化發(fā)展規(guī)劃。