電力自動(dòng)化技術(shù)及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

趙衎 王美君

摘 要：在國(guó)家及社會(huì)對(duì)電力需求不斷增加的如今，電氣自動(dòng)化技術(shù)是滿足這種需求的途徑。電氣自動(dòng)化技術(shù)具有實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)產(chǎn)能的增加、電力成本的降低、能源分配的合理化等諸多優(yōu)勢(shì)。通過(guò)電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的科學(xué)合理的應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的快速成長(zhǎng)。基于此，文章在闡述電力自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)和作用的基礎(chǔ)上，分析了電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，詳細(xì)探討了電力自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的具體應(yīng)用情況，目的在于不斷提升電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)水平。

關(guān)鍵詞：電力自動(dòng)化技術(shù);電力系統(tǒng);自動(dòng)化設(shè)備;故障分析;電網(wǎng)調(diào)度

1電力自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 簡(jiǎn)單易操作

電力自動(dòng)化技術(shù)是新一代信息技術(shù)發(fā)展產(chǎn)物，技術(shù)成果中包含了計(jì)算機(jī)技術(shù)、PLC遠(yuǎn)程控制技術(shù)等，有效促進(jìn)了電力系統(tǒng)深化改革，極大地提高了電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)控制水平。電力自動(dòng)化技術(shù)本身的信息化程度較高，提升了電力自動(dòng)化綜合發(fā)展水平，并逐漸滲入多領(lǐng)域中應(yīng)用，產(chǎn)生了顯著的應(yīng)用效果。尤其在處理電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)方面，展現(xiàn)了技術(shù)優(yōu)越性[1]。將電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行性能，可及時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)備故障進(jìn)行分析，展現(xiàn)了電力自動(dòng)化技術(shù)簡(jiǎn)單易操作、維護(hù)便利等多項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

1.2 經(jīng)濟(jì)成本低

電力自動(dòng)化技術(shù)可依托網(wǎng)絡(luò)載體，高效收集、整合和處理數(shù)據(jù)信息，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)操作流程，提高了數(shù)據(jù)分析效率和質(zhì)量，為相關(guān)人員遠(yuǎn)程控制提供便利。另外，電力自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)濟(jì)成本較低，經(jīng)濟(jì)效果顯著，將電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)展中，提高了電力企業(yè)的整體生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)程序的控制，有助于靈活控制和管理電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備，從根本上保障安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)營(yíng)成本的把控，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)效益最大化。

2電力自動(dòng)化技術(shù)的作用

2.1 故障分析

基于智能電網(wǎng)發(fā)展推動(dòng)，電力自動(dòng)化技術(shù)水平持續(xù)提高，進(jìn)一步為智能電網(wǎng)發(fā)展提供了助力。在電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用支持下，提升了電力系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性，保證了供電質(zhì)量，創(chuàng)新了原有的輸配電模式，減少人工投入的同時(shí)，達(dá)到了自動(dòng)化控制目的，尤其在故障分析方面，展現(xiàn)了顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)供電不穩(wěn)定或斷電現(xiàn)象時(shí)，利用電力自動(dòng)化技術(shù)，可開(kāi)展故障分析工作，幫助相關(guān)人員制定具有針對(duì)性的故障解決方案，進(jìn)而在短時(shí)內(nèi)解決故障問(wèn)題，恢復(fù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。在電力系統(tǒng)中應(yīng)用電力自動(dòng)化技術(shù)，可精準(zhǔn)定位故障位置，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，找出故障原因，從根本上強(qiáng)化了電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

2.2 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和操作

要想提高電力系統(tǒng)運(yùn)行水平，需要進(jìn)行電力調(diào)度，傳統(tǒng)的電力調(diào)度方式主要是依靠人工完成，效率較低，安全風(fēng)險(xiǎn)大，存在人為操作失誤問(wèn)題，不利于電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。將電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，可以解決上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和操作目標(biāo)，安全優(yōu)勢(shì)顯著，降低了人工控制成本，極大地提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，保障系統(tǒng)安全運(yùn)行[2]。

3電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

3.1全控型開(kāi)關(guān)設(shè)備的應(yīng)用

全控型開(kāi)關(guān)設(shè)備能夠更大的提高電廠的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的集約型生產(chǎn)。電廠通過(guò)用全控型開(kāi)關(guān)設(shè)備替換半控型晶閘管的方式，有效減少了電力生產(chǎn)的成本。這是電子交流變頻技術(shù)在電力電子器件革新中的應(yīng)用，最終使用到電力生產(chǎn)系統(tǒng)中，有效地提升了電力生產(chǎn)的效率[2]。

3.2諧振式變換器的應(yīng)用

諧振式變換器應(yīng)用于變電站系統(tǒng)中，是電氣自動(dòng)化技術(shù)在變電站系統(tǒng)中的應(yīng)用。原本的變電站系統(tǒng)中使用的是低頻變換器，后來(lái)革新成為高頻變換器。傳統(tǒng)的變換器存在諸多的弊端，低頻變換器的效率低、響應(yīng)速度慢。高頻變換器雖然提高了效率和速度，但同時(shí)帶來(lái)了噪音大，容易過(guò)載的副作用。兩種變換器都不能夠滿足目前變電站系統(tǒng)生產(chǎn)的需求。隨著技術(shù)的革新，諧振式變換器出現(xiàn)在電力系統(tǒng)中，他有零電壓或者零電流的工作特點(diǎn)，能夠彌補(bǔ)低頻和高頻變換器的不足。諧振式變換器現(xiàn)在越來(lái)越多的應(yīng)用于電力生產(chǎn)系統(tǒng)中，隨著應(yīng)用時(shí)間的增加，正在不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)和革新[3-9]。

3.3電網(wǎng)控制中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)控制中的應(yīng)用很多，從電廠發(fā)電開(kāi)始，到電能傳輸，再到終端設(shè)備的全過(guò)程，都可以由電氣自動(dòng)化設(shè)備控制。目前的電網(wǎng)控制是通過(guò)廣域網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。這就為電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用提供了良好的發(fā)展環(huán)境。

4電力自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用方式

4.1電力系統(tǒng)的智能保護(hù)和綜合自動(dòng)化技術(shù)

目前我國(guó)人工智能行業(yè)迅速發(fā)展，并且人工智能在各行各業(yè)都實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用。在電力行業(yè)中可以將人工智能技術(shù)應(yīng)用于智能保護(hù)系統(tǒng)之中，增加電力系統(tǒng)生產(chǎn)的安全性。改變傳統(tǒng)的電力保護(hù)裝置需要人工進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的現(xiàn)狀，這就極大地節(jié)約了人力成本，減少了安全人員的壓力。能夠有效地減少安全事故的發(fā)生，增加生產(chǎn)的安全指數(shù)。通過(guò)最新的分層式綜合自動(dòng)化裝置可以實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化技術(shù)在更大的范圍內(nèi)予以使用。

4.2電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)

電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)是對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行接收和處理的技術(shù)，通過(guò)人工智能的算法，使得對(duì)載波信號(hào)的接收更加靈敏和準(zhǔn)確，改善了以往的載波信號(hào)弱，不容易被接收到問(wèn)題。這也是電力自動(dòng)化技術(shù)中發(fā)展較為成熟和深入的技術(shù)。目前已經(jīng)研發(fā)出了中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字、高級(jí)應(yīng)用軟件、配網(wǎng)模型和信息網(wǎng)絡(luò)一體化等應(yīng)用，并在生產(chǎn)實(shí)踐的應(yīng)用中取得了喜人的成績(jī)。高級(jí)應(yīng)用軟件可以提高計(jì)算的準(zhǔn)確性，其原理是通過(guò)配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況和輸電網(wǎng)的理論算法相結(jié)合。

4.3電力系統(tǒng)自動(dòng)化的實(shí)時(shí)仿真技術(shù)

實(shí)時(shí)仿真技術(shù)是指對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行仿真建模，模擬真實(shí)情況下的電力負(fù)荷動(dòng)態(tài)，以供研究人員在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行模擬，完成新研發(fā)設(shè)備的測(cè)試。目前我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的實(shí)時(shí)仿真技術(shù)的研究已經(jīng)較為深入了，已經(jīng)將仿真建模和荷動(dòng)態(tài)特性建模加入了研究的重點(diǎn)。目前已經(jīng)建立了專業(yè)的仿真實(shí)驗(yàn)室，專門對(duì)模擬實(shí)際電力負(fù)荷動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。通過(guò)電氣自動(dòng)化實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究，在實(shí)驗(yàn)中國(guó)可以測(cè)試出控制裝置的實(shí)際效果，以確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4.4加大電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷創(chuàng)新

電氣自動(dòng)化技術(shù)是電力發(fā)展的關(guān)鍵，其是否快速革新決定過(guò)了電力行業(yè)發(fā)展的速度，從而影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)程。在國(guó)際上，可以吸取先進(jìn)地區(qū)的優(yōu)勢(shì)做法，將他們的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為我們的生產(chǎn)動(dòng)力。在電力企業(yè)方面，加大對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的科研力度，增加科研投入，鼓勵(lì)科研人員從事電氣自動(dòng)化技術(shù)的科研項(xiàng)目。從國(guó)家層面，要制定國(guó)家大發(fā)展的方針政策，鼓勵(lì)科研人員進(jìn)行電氣自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)研究，努力實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)提升。從實(shí)踐層面，要及時(shí)歸納電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用反饋，對(duì)問(wèn)題有針對(duì)性地進(jìn)行改良和提升，將電氣自動(dòng)化技術(shù)不斷實(shí)踐和完善。只有這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)電氣自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新，增加有競(jìng)爭(zhēng)力的核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的技術(shù)革命。

5結(jié)論

綜上所述，電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用效果顯著，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)智能化控制、自動(dòng)化控制目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)故障的智能化分析，解決了系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題，保證了電力系統(tǒng)運(yùn)行安全，為電力企業(yè)健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供了助力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 呂超.電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)分析[J].電氣傳動(dòng)自動(dòng)化，2020，42（4）：43-45.

[2] 張森.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].光源與照明，2021（3）：106-107.

[3] 火熠.電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用研究[J].大眾用電，2021，36（5）：49-50.