電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

張友青

摘要：電氣自動(dòng)化就是在電力系統(tǒng)中，運(yùn)用電氣自動(dòng)化設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工操作，然后形成相應(yīng)的控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的控制與監(jiān)測，保證運(yùn)行的正常。電力系統(tǒng)自動(dòng)化主要包含有自動(dòng)檢測、自動(dòng)運(yùn)輸以及調(diào)控生產(chǎn)等內(nèi)容，可以確保電能質(zhì)量和系統(tǒng)的安全性。目前，我國電力系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)該以電氣自動(dòng)化作為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對信息的有效傳輸，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化技術(shù);電力工程;應(yīng)用

1電氣自動(dòng)化概述

電力工程中使用電氣自動(dòng)化技術(shù)，能夠?qū)ο嚓P(guān)的電力設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化的管理，使用這一技術(shù)在具體的設(shè)備應(yīng)用過程中，能夠充分實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)，以編程和網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化功能。在電力工程中使用自動(dòng)化技術(shù)，主要體現(xiàn)在電網(wǎng)調(diào)度、變電站以及配電網(wǎng)多個(gè)領(lǐng)域。在電力工程中通過對電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行有效的應(yīng)用，能夠全面提高電力工程的運(yùn)行質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程管理，通過使用電氣自動(dòng)化技術(shù)，能夠有效減少電氣工程中人員的配置，利用網(wǎng)絡(luò)以及編程可以對整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)有效的控制，以此來減少人為操作問題的出現(xiàn)。

2選型與設(shè)計(jì)原則

在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)應(yīng)該遵循基本的選型原則，以實(shí)現(xiàn)更好的應(yīng)用，現(xiàn)階段需要重點(diǎn)考慮遠(yuǎn)程調(diào)度和自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)兩項(xiàng)內(nèi)容。當(dāng)下的電力系統(tǒng)中都有自動(dòng)保護(hù)裝置，因此在選型時(shí)都會選用危機(jī)保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，然后依照常規(guī)的機(jī)電保護(hù)裝置去連接設(shè)備，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的運(yùn)用。具體需要遵循如下3點(diǎn)。第一，確保設(shè)備連接的精準(zhǔn)性。在整個(gè)系統(tǒng)中運(yùn)用自動(dòng)化控制設(shè)備就需要依照原先電力系統(tǒng)去設(shè)計(jì)接線方式，倘若要運(yùn)用到監(jiān)控系統(tǒng)，還必須要在系統(tǒng)中增設(shè)相關(guān)的設(shè)備種類以及數(shù)量。這些都應(yīng)該在系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙時(shí)明確，以確保設(shè)備連接的精準(zhǔn)性。第二，運(yùn)用智能開關(guān)。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制功能，通過計(jì)算機(jī)來對系統(tǒng)實(shí)施遠(yuǎn)程操控，還應(yīng)該在選擇開關(guān)時(shí)選擇一些具有遠(yuǎn)程控制功能的開閘以及合閘開關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。第三，在設(shè)置以及安裝自動(dòng)保護(hù)裝置的過程中，需要優(yōu)先考慮運(yùn)用變壓保護(hù)以及綜合電氣自動(dòng)化技術(shù)。

3電氣工程中自動(dòng)化設(shè)備的主要干擾因素

3.1電磁干擾

電磁干擾是電氣工程中自動(dòng)化設(shè)備最常見的一種干擾源，通常包括外部電磁干擾與內(nèi)部電磁干擾。電磁干擾源的產(chǎn)生是由于強(qiáng)大的電磁場運(yùn)動(dòng)變化造成的。在電氣工程系統(tǒng)中，通常分為強(qiáng)電系統(tǒng)（動(dòng)力系統(tǒng)）和弱電系統(tǒng)（自動(dòng)化控制系統(tǒng)）。強(qiáng)電系統(tǒng)通常電壓高、功率大，在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生較為強(qiáng)大的電磁場，快速變換的電磁場容易對弱電系統(tǒng)造成不同程度的干擾，自動(dòng)化設(shè)備的元件、導(dǎo)線容易在強(qiáng)磁場的作用下出現(xiàn)感應(yīng)電流，進(jìn)而造成自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行的不穩(wěn)定或出現(xiàn)錯(cuò)誤，甚至發(fā)生損壞的現(xiàn)象。

3.2傳導(dǎo)與輻射干擾

在電氣工程系統(tǒng)中，傳導(dǎo)和輻射也經(jīng)常對自動(dòng)化設(shè)備造成不同程度的干擾影響。傳導(dǎo)和輻射干擾產(chǎn)生的原因在于在高電壓激發(fā)的電磁波在傳導(dǎo)過程中能夠相互轉(zhuǎn)化，電磁波激發(fā)的電能可以對自動(dòng)化設(shè)備產(chǎn)生明顯的干擾。

3.3通信信號干擾

在電氣工程自動(dòng)化設(shè)備中，包含了大量的傳感器、控制器、智能儀器儀表等設(shè)備。這些設(shè)備在運(yùn)行過程中彼此之間需要進(jìn)行信號傳遞和通信。通信信號一般分為兩種，即模擬信號和數(shù)字信號。信號傳輸方式包括有線傳輸和無線傳輸。在有線信號傳輸方面，如果信號電纜屏蔽性不良，很容易受到外界的電磁場干擾，激發(fā)出感應(yīng)電流，導(dǎo)致信號出現(xiàn)畸變失真，造成信號通信出現(xiàn)錯(cuò)誤。對于無線信號傳輸，如果在信號傳輸空間存在其他較為強(qiáng)大的電磁波，且頻率與無線通信信號頻率較為接近，便非常容易對無線通信信號造成干擾，引發(fā)通信錯(cuò)誤。

4電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用

4.1在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

我國是人口大國，電力資源在我國一直處于較為緊缺的狀態(tài)，將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電力工程中，提高工程的運(yùn)行效率是利國利民的好事情。傳統(tǒng)的電網(wǎng)工作難度大、計(jì)算量大，工作人員無法有效保證電網(wǎng)調(diào)度結(jié)果的精準(zhǔn)性。將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在相應(yīng)的工程中，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，以便于我們的工作人員對故障進(jìn)行及時(shí)處理。這極大地優(yōu)化了我國電力工程的運(yùn)行結(jié)構(gòu)，提高工作效率，我國的電力工程發(fā)展也會更進(jìn)一步。

4.2變電站方面

以往變電站的工作是由人來完成，工作效率不高，工作過程中存在誤差，既浪費(fèi)人力資源，又不能保證工作效率。將電氣自動(dòng)化與變電站結(jié)合，就可以實(shí)現(xiàn)變電站的自動(dòng)化監(jiān)測與控制。利用網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)可以根據(jù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，這不僅解放了勞動(dòng)力，還提高了變電站的工作效率。電氣自動(dòng)化技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)將監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳輸?shù)筋A(yù)先設(shè)好的計(jì)算機(jī)上，經(jīng)過分析處理后計(jì)算機(jī)自主發(fā)出正確的指令，保證工程獨(dú)立正確地運(yùn)行，徹底解放變電站的人力資源。

4.3電氣自動(dòng)化在發(fā)電廠分散監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

分散控制和集中管理的電廠生產(chǎn)管理鏈接，通常是多層次、分層結(jié)構(gòu)。同時(shí)還可以接收和監(jiān)控其他相關(guān)參數(shù)，如負(fù)責(zé)電網(wǎng)出口的高清監(jiān)控、電網(wǎng)整體運(yùn)行狀態(tài)的24h整體監(jiān)控等。它可以及時(shí)準(zhǔn)確地排除故障，并將監(jiān)控結(jié)果直接輸出用于實(shí)施機(jī)構(gòu)管理數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)程序，從而最大限度地發(fā)揮電廠對角色和價(jià)值的分散控制。電力自動(dòng)化在電廠分布式測控系統(tǒng)中的應(yīng)用檢測，保護(hù)和監(jiān)控了整個(gè)電廠的生產(chǎn)管理過程，有效地提高了我國電氣工程的管理效率。

5電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的發(fā)展趨勢

5.1實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)

當(dāng)前階段，負(fù)荷的動(dòng)態(tài)監(jiān)測及其仿真分析已經(jīng)在電力工程中得到了很多應(yīng)用，尤其是實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)已經(jīng)在電力工程中得到了成功實(shí)踐。仿真實(shí)驗(yàn)室最為主要的特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)信息的混合性和實(shí)時(shí)性，只有做到以上兩點(diǎn)，才能夠電力工程的其他物理實(shí)驗(yàn)提供真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)信息。實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)能夠?yàn)殡娏刂蒲b備提供可靠的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，同時(shí)還可以用來對新的電力裝備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測。

5.2實(shí)現(xiàn)人工智能化

近年來，電氣自動(dòng)化技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，一些智能化技術(shù)，如專家系統(tǒng)、模糊邏輯以及進(jìn)化理論等，在電力系統(tǒng)中也得到了應(yīng)用。智能化技術(shù)主要用來對整個(gè)電力工程的性能進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃、清查電力元件在正常工作時(shí)出現(xiàn)的故障、監(jiān)視整個(gè)電力系統(tǒng)的工作狀態(tài)等。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，將智能化技術(shù)應(yīng)用到電力工程中的實(shí)例將越來越多。這會在很大程度上提升電力工程的智能化水平，而那時(shí)電力工程的安全可靠運(yùn)行將會得到更加有利的保障。

5.3智能保護(hù)與綜合自動(dòng)化

近年來，電氣自動(dòng)化保護(hù)技術(shù)在電力工程中得到了大量應(yīng)用，而且在其他一些行業(yè)已經(jīng)應(yīng)用較為成熟，比如微機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等都已經(jīng)大量使用電氣自動(dòng)化保護(hù)技術(shù)。由于電氣自動(dòng)化技術(shù)的成功應(yīng)用，使得其技術(shù)在實(shí)踐中不斷得到強(qiáng)化和完善。因此，將其運(yùn)用到電力工程中來可以進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)的安全性。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，分層式綜合自動(dòng)化技術(shù)同樣是電力工程中未來將會普遍使用的技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)可以廣泛應(yīng)用到不同電壓等級的電站中。當(dāng)前階段，我國對于智能自動(dòng)化保護(hù)技術(shù)以及綜合自動(dòng)化控制技術(shù)有了深層次的研發(fā)，并且已經(jīng)成功運(yùn)用到電力工程系統(tǒng)中，該項(xiàng)技術(shù)在國際上已經(jīng)達(dá)到了先進(jìn)水平。

結(jié)束語：研究我國當(dāng)前的電力行業(yè)的發(fā)展情況可以發(fā)現(xiàn)，電氣自動(dòng)化技術(shù)在國家的生產(chǎn)中起到重要的作用。因此，需要提高對電氣自動(dòng)化技術(shù)的研究力度，在分析的過程中注重設(shè)備運(yùn)行可靠性，從而保證運(yùn)行的環(huán)境，為我國電力工程的發(fā)展提供良好的支持。

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