电力设备电气自动化控制技术探讨
江义
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江义,. 电力设备电气自动化控制技术探讨[J]. 电力技术学报,2023.6. DOI:10.12721/ccn.2023.157051.
摘要:
随着国家科技水平的提高,电力设备自动控制能力和功能日益完善。电力设备是现代工业中不可缺少的组成部分。这既能保证企业的高效率,又能促使企业在今后的发展中走上正确的道路,所以,大部分的企业都对电气自动化控制技术的发展给予了高度的关注,而且经常会使用一些先进的方法来对自己的电气自动化设备进行维修,这二者之间存在着紧密的联系,能够将我们的自动化性能发挥到最大。
关键词: 电力设备;自动化控制;技术探讨
DOI:10.12721/ccn.2023.157051
基金资助:

1.电气自动化控制技术组成与应用模式

1.1.电气自动化控制技术组成

(1)PLC技术

PLC技术是电气自动化控制中的关键技术类型。该技术基于网络技术、机电控制技术发展,可以对电力设备自动发送运行指令,同时还可以完成重要信息记录以及自主运算。除此之外,PLC控制技术还能够根据电力设备的具体运行状态对负载情况进行调整,提高电力设备的高效运行能力。大量实践验证发现,PLC技术在数据智能采集和整理过程中,主要通过柔性操作以及智能化控制完成电力设备操作。

(2)光互联技术

光互联技术作为电气自动化控制技术的重要传输媒介,在应用过程中可以大大提高信息传输速度,保证在信息传输过程中的安全性及可靠性。在光互联技术应用中还可以完成数据监控及采集,实现信息互动,提升电力运维网络的灵活性,提高电力设备的整体运维管理品质。在光纤互联网技术应用过程中需要加强对抗干扰技术的研究,确保信息传输的稳定性。相关工作人员还要对电力设备的具体运行状况进行科学评估,制定科学决策,防止在电力系统运行过程中出现异常,提高电力设备的运行效率及安全性。

(3)网络计算机技术

在电气自动化控制技术使用过程中对计算机技术进行应用,可以提高电气自动化控制技术的整体水平,有助于自动化控制技术的应用状态进行改善,方便电气自动化控制技术更好地发挥作用。在计算机技术应用中,可以促进电气自动化技术与智能技术进行有效结合,利用计算机联网技术对电力设备在运行过程中的各种状态进行全面监测,及时将监测信息上传到控制中心。通过智能电网对不同领域的电力设备运行方式进行优化。

1.2.电气自动化控制技术的应用模式

(1)分层分布模式

这种分层分布模式在应用过程中主要是根据逻辑原则将电气自动化控制系统分为间隔层、通信层和站级监控层。每个层次都有各自的职责,所发挥的功能存在一定差异。其中,间隔层主要包括测控单元,可以完成设备开关调度管理,确保电力设备稳定运行;网络通信层作为分层分布模式中的核心层次,主要功能是完成数据传输,确保所有电力设备可以有效连接,提高信息传输稳定性;监控层的主要功能是完成数据收集和整理,并将收集的数据上传到测控终端,保证电力系统的整体稳定性。

(2)集中化控制模式

集中化控制模式在应用过程中需要完成采集信息转化,并根据实际运行工况对信息进行分析。利用线缆将电力系统一二次设备进行连接,形成一次供电系统及二次测控系统,方便开展集中控制与管理。集中化模式包含直接接入以及远程接入2种方式。这两种接入方式大致相同,但在设备连接方面存在一定差异。在电气设备运行信息采集过程中,集中化控制模式的最突出特点是可以提高电气设备运行的响应速度。

2.电力设备中电气自动化控制技术应用要点

2.1.在变配电所的应用

在变配电所充分应用电气自动化控制技术,可以大大提高变电站的自动化水平。在实际应用中需要加强信息处理技术、现代电子技术以及计算机技术等各种先进技术的有效结合,提高变电站运行管理系统的自动化以及智能化水平,从而对变电站内所有电力生产设备以及生产系统进行全面协调管理。变电站自动化控制技术在应用过程中主要包括间隔层、控制层和站级层,其中间隔层主要完成数据测量、保护监测等不同功能;控制层主要为一次设备和二次设备集合层,可以完成电信号以及光信号采集传输以及转换,并输出具体的电气设备位置及运行工况的信息;站级层作为核心层,主要完成全站实时数据信息收集、记录、更新、发送,以及控制命令接收和转发。为了提高电气设备运维的自动化控制水平,除了要对原有的电气设备进行升级,采用微保或综自设备对电气设备进行测控,还需要对信息采集线缆及控制线缆进行生机,以光纤或者网络线缆为主。电子监视设备设施同步进行升级改进,这也是电气自动化控制技术在变配电所应用的重要基础。

2.2.在电网调度中的应用

提高电网调度的自动化水平,可以提高电力系统的整体运行效益。电网调度自动化以电气自动化控制技术为核心,对数字化技术、智能化技术、网络化技术及集成技术等进行充分融合,加强电力信息采集,对电网的具体运输状态进行科学评估,还要重视电力负荷预测,从而保证电力系统安全运行。在电网调度过程中应用电气自动化控制技术,需要以分层调度控制为核心,将分层调度监控控制任务进行细化,并将其划分到不同的调度控制中心,完成调度监控任务。除此之外,还要根据上一级调度监视控制中心的电力信息需求开展信息采集和传递工作。上一级调度监视控制中心在获取相关数据信息后,可以开展分析并发出相应的调度指令,将指令下传到下级调度监视控制中心完成指令执行。我国分层调度控制主要包括国家级、大区级、省级、地区级和县级5层,但是因为全面电网调度自动化系统仍未实现。

2.3.在发电厂中的应用

在发电厂运行过程中应用电气自动化控制技术,可以完成分散测控、系统构建,对显示技术、网络通信技术以及控制技术等进行有机结合,可以实现分散测控、分级管理及集中操作等各项功能,大大提高发电厂的自动化管理水平。现阶段,在发电厂更新改造过程中,对自动化控制技术的应用越来越普遍,从内部结构上分析分散测控系统主要包括控制单元、以太网、工作站3部分。工作站还包含工程师工作站以及运行员工作站。在过程控制单元运行过程中,智能模件及冗余配置是其主要组成部分,可以完成信号信息接收和处理,及时显示设备的具体运营状态和运行参数。以太网的主要功能是保障发电厂整个生产过程中设备运行信息有效传递,确保发电厂生产流程规范有序运行。运行员工作站监视全厂设备运行情况,接收和分析运行工况信息;工程师工作站主要对各种设备运行情况进行控制与管理,确保故障诊断、组态设置以及维护工作顺利进行。

2.4.在继电保护测控中的应用

将电气自动化控制技术应用在继电保护测控过程中,主要是对光电互感器进行有效保护。与传统继电保护测控装置相比,光电互感器在应用中并不需要设置隔离互感器转换电路,可以减少信号处理电路,提高测控装置的响应速度,并对输电线路的高电压、大电流等进行有效控制。由于我国对光电互感器的研究起步相对较晚,电磁兼容、数据同步采样以及绝缘等方面仍然存在一些问题,所以未在电力设备应用过程中大范围推广。

2.5.在电气设备运维中的应用

在电气设备应用过程中,电气自动化控制技术可以对发电厂、变电站等电力系统中的机械设备进行全面动态监测并完成数据采集,一旦发现设备在运行过程中存在异常情况可以及时发出警报,并触发报警打印功能。此外,还可以及时切断故障设备的电源,将电力设备的故障安全隐患控制在较小范围内,保证电力设备系统的整体安全性。与此同时,在电力设备出现故障时,电气自动化控制系统还可以按照运行控制逻辑,切除故障设备,改变运行方式,并采集故障参数及故障保护动作信息,上传至控制中心,为维修人员判断故障并解决故障提供有效的数据支撑,提高电力设备的故障处置效率,缩短故障处置时间。

3.结束语

综上所述,电力系统中所用的电气自动化装置,能够完成多种功能以及整个控制系统的功能。在电气自动化装置发生故障的情况下,还可以通过加装自动操纵装置、适时配电等方式,来达到对电气自动化装置的控制。同时,自动化工程是一个非常复杂的过程。这需要很高的技巧。在技术层面上,自动化仪器工程是把各种自动化信息与最新的计算机技术、电子通信技术有机地结合起来,以实现对信息的快速控制。

参考文献

[1]谢娟.电力工程电气自动化技术应用实践[J].上海节能,2020,(11):1318-1320.

[2]邓海英.电力电气自动化技术在电力工程中的运用[J].建材与装饰,2020,(05):230-231.

[3]王顶门.电力设备电气自动化控制技术分析[J].电子测试,2018,(16):97+92.

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