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电力电气自动化在电力工程中的应用研究

崔婧1 王吉亚2

1.国网北京昌平供电公司,北京,1000001;2.国网北京延庆供电公司, 北京,1000002

摘要: 电气工程自动化的发展推动了智能电网调度和新能源发电等多种新技术的发展和应用,对我国能源供给结构转型升级起到了至关重要的作用,与此同时,各种新兴的网络信息化技术也在不断融入电力工程系统中,与传统自动化系统不断融合,正在迈向信息化、智能化方向。对此,本文首先阐述了在新形势下电力工程中电气自动化系统的应用价值和发展趋势,并针对电气自动化技术具体的应用场景展开深入的分析与探讨,希望为我国电力工程领域的高质量发展提供一些有益的参考借鉴。
关键词: 电力工程;自动化技术;新能源;信息技术
DOI:10.12721/ccn.2021.157059
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当前,我国能源供给正处于优化转型升级阶段,传统的化石能源电力供给占比不断减少,新增的发电设备大量来自于可再生能源和清洁能源,包括风力发电、太阳能发电等新型发电技术的广泛应用使我国电力工程系统发生了巨大转变。与煤炭、天然气等常规化石能源不同,新能源发电技术更加清洁环保,但也存在能量输出不稳定,运行工况更复杂等缺点,这对于发电设备自身而言需要更加高速准确的控制系统,对于电网而言,也需要更加快速智能的能源管理与调度系统,从这两方面来说,都必须依靠更加先进高效的电气自动化和电子信息技术才能有效解决上述问题。

1电气自动化技术在电力工程中的重要应用价值

1.1降低人力投入,提高生产效率

电力工程中运用电气自动化技术可以在设备运行现场不配备运行人员的情况下实现电力设备的自动化生产,比如燃煤发电的DCS系统,水力发电的综合自动化系统,以及风电自动控制与SCADA监控系统、自动化变电站、自动化电网调度系统等都能实现电力设备的无人操作自动化运行,在系统工作时只需要安排少量的监控人员对设备运行状态进行监视即可,这种运行模式极大的降低了人力资源成本,提升了生产效率,为电力工程系统的效益提升做出了重要贡献。

1.2提升电力工程系统稳定性与安全性

电力工程电气自动化技术通过传感器、控制器、计算机等智能工具可以实现设备的无人操作自动运行,在设备运行过程中能对设备的各项运行状态参数进行高速的实时测量,一旦设备运行状态存在异常,控制系统将会自动执行保护程序,从而提升设备的安全性。于此同时,很多设备控制精度要求很高,用人工控制响应速度根本无法满足设备的稳定运行需求,必须采用高响应度的自动控制设备才能保证电力工程系统的稳定运行。

1.3电气自动化技术是电力工程产业智能化升级的基础当前我国工业体系正从电气化向智能化迈进,电气自动化技术是连接电气系统与智能化技术的关键纽带,随着计算机技术在电力工程的广泛应用,自动化系统越来越多的运用到计算机技术,而智能化技术的基础也是计算机网络系统,因此,要想完成电力工程智能化的升级转变,现实的解决方案就是以当前的电气自动化系统为基础,扩展出更多的信息网络与智能化功能,比如电气系统中的传感器可以融入物联网技术,控制策略与算法可以融入人工智能自学习技术,对于海量的系统运行数据应充分利用云计算来实现大数据分析与挖掘,为系统的优化运行和设备的诊断提供有力的数据支撑,总之,在未来电力工程智能化升级过程中,要充分与现有的自动化技术相结合,形成从设备监控、运行管理、数据分析、远程调度为一体的智能化控制系统。

2电力工程中应用电力电气自动化的作用

2.1提升电力电气自动化技术应用能力电力工程中应用电力电气自动化可以进一步保证电力设备的高效运行,在潜移默化中提高供电能力,提升用电质量。换而言之,电力电气自动化在电力工程的应用下还可提高电力系统的自动化水平,这符合时代发展的发展,尤其是可升级供电企业的电力设备,并提升电力项目网络化控制能力。

2.2提升电力系统的安全性

毋庸置疑,安全是十分重要的,也是电气企业发展的主载体之一,在电力工程中积应用电力电气自动化技术以保证电力系统的稳定发展,提高其可靠性,并且在与计机技术的相互结合下,可以利用电力电气自动化技术进行设维修,从而保证电力系统运行的有效性。与此同时,计算机术进维护与管理,可以促使整个维修管理工作演变的更加简单,可减轻劳动力,杜绝电力安全事故的产生。

2.3提高电力系统的稳定与可靠性

电力电气自动化的应过程中往往会出现众多的数,如果不对这数进行分析与整理,便会导致电力系统运行受到影响,所以需要对数据加以整理,如此一来才能将电力系统运行中所存在的问题时处理与解决,避免小问题演变为问题。同时,积应用自动化技术能够做好对电力设备的管理,实现电力系统的稳定与可靠。

3电力工程中电气自动化技术的发展趋势

当前,我国电气自动化技术正在加速研究,在电力工程中应用了自动化技术后,能够提升电网电能质量和运行效率,并且提升了电力系统的负载适应性,特别是一些负载波动较为明显的电力系统,基于人工操作的控制是无法实现系统快速稳定调节的,必须利用高响应度的自动控制系统才能有效平衡电网的平衡,保证系统安全稳定运行。随着现代控制技术和电子信息技术与电气自动化技术的不断融合,电气工程自动化技术在未来将会朝着高精度、高响应度和信息网络化的方向发展,首先,电力系统需要从开环状态监测转变为闭环监测,实现电力系统整个运行流程的全方位监控,并形成完善的运行历史数据为电力系统运行管理提供更加充分的决策依据。其次,电力工程自动化技术需要将电力系统从高压测控制逐渐发展到低压测的控制,从而促进电力系统从管理系统向配电管理系统的转变。第三,在电力系统性能方面,电气工程自动化技术需要从单一性能向综合、多性能方向发展,实现自动化发展。最后,电气工程自动化技术将进一步融合现代信息技术,电力工程系统在未来将会朝着向信息化、网络化、智能化方向发展。

4电力工程中电力电气自动化的应

4.1自动化技补偿术

作为一种传统的补偿术,低压无功补偿术主要是利用三相电容器以及单一信号进行补偿,且低压无功补偿术在电力工程中得到了有效的应用,然而根据整合分析,各问题层出不穷,比如单负荷用户在补偿时候往往会出现三相负荷不平衡的现象,这样一来则会出现过补的不良现象,甚至还导恶性循环的出现,严重制约整个电力系统的发展。将自动化技术应用其中便可以有效改善这现象,自动化补偿术可以将态偿与固定补偿相互整合,可根据实际的情况适应负荷的变化,证电力系统的有效运行。

4.2现场线术

从属性上分析,现场线术当应用比较广泛一种电气自动化技术,所带来的效果明显,利用现场线术可以将智能仪器仪表、控制器等相互连接,并形成一个整体,进行控制设备之间的信息沟通与交流,完成数字通信。除此之外,现场线术的运行具备安全性、操作具备简单性,在实践方面,可以对电力工程系统主变器用电量进监控,将数据加以汇总,并汇总到计算机之内,做好判断以及分析,及时传递到控制设备之上,这样一来能够进一步提高电力系统的维护效率,避免因为用电量过高而导致短路现象。

4.3主动对象数据库技术

数据是电力工程中的主要内,对数进行统计以及管理,在电力工程中主动对数库术是使用广泛的一种数据处理技术,需要将其设定在具体时间、具体条件的基础上,并利用反馈评进数据的自动化处理。通过对主动对数库术应用,可以减少人工操作中所存在的误差,并积极提高处理的准确性,进而保证电力系统得到安全稳定的运行。

5结语

综上所述,在我国电力系统中,电气工程自动化技术的实际应用非常广泛。该技术的有效应用在提高系统运行效率的同时,也有效地提高了系统的可靠性,降低了故障率。同时,可以更好地减轻电力系统运行人员的工作量,提高电力系统运行的经济性。未来,电力系统自动化技术将朝着精度更高、响应速度更快、网络化和信息化的方向发展,更好地促进我国电力工程的发展。