探析电气自动化技术在电力工程中的应用

发表时间:2020/4/30   来源:《电力设备》2020年第2期   作者:许凯1 郭本友2
[导读] 摘要:电气自动化技术虽然早已应用于电力工程,但随着技术与用户要求的不断提升,电力企业必须对其进行全面升级。
        (1山东湖润电力设计有限责任公司  山东济南  250000;2中建八局第四建设有限公司  山东青岛  266071)
        摘要:电气自动化技术虽然早已应用于电力工程,但随着技术与用户要求的不断提升,电力企业必须对其进行全面升级。本文阐述了电气自动化技术在新时期概念,结合应用于电力工程时应该遵循的原则,提出进一步加强计算机设备的控制作用、建立更加完善的补偿机制、充分发挥PLC技术作用等方式,以供参考。
        关键词:电气自动化技术;电力工程;全面升级;PLC技术;补偿机制
        引言
        电力工程是指与电能的生产、输送、分配等有关的工程,在深度理解思想下,还可以将围绕“电”作为动力及能源开展的工程纳入其中。随着城市化的深入发展,广大用户对优质电能的需求量不断加大,为了保障稳定、高质的电力供应,电力企业必须提升电气自动化系统性能,使电力工程的功能性更加完善,从而满足用户需要。
        1.电气自动化技术在新时期的概念简述
        电气自动化技术涉及电气掌控、电力自动化、控制电气设备自动运转以及对设备的基本原理开展分析等内容,在电力工程中已经得到了广泛运用。传统的电气自动化控制系统,取代了人工控制设备进行施工的方式,特别是在改革开放以来,以计算机设备为核心,精确控制各项设备,在提高效率的同时,还积累了丰富的实践数据,从而为技术提升打好了基础。新时期对电气自动化及其控制系统的要求,是在保证施工效率“稳中提升”的前提下,对现有系统进行全面梳理,综合考虑成本支出、市场竞争、可持续发展等影响因素之后,完成技术上的“二次革命”,从而为电力工程行业注入新的活力。为了达到这一目的,电力企业必须从以下三个层面着手,做好相关工作:第一,对现有电气自动化系统进行复盘,详细分析产能效率(包含运转过程中电力损耗、真实性能、应对突发情况的能力等)。第二,了解市场动向,特别是存在竞争关系的企业在技术研发方面的进展情况。第三,在“人才争夺战”的思想下,抢占先机,面向社会和高校诚聘英才,从而为企业带来生机。
        2.现代电气自动化技术在电力工程的应用原则
        现代电气自动化技术应用在电力工程时需要遵循如下原则:第一,提高设备之间连接的精准程度。采用自动化技术实现对目标设备精准控制的前提在于必须保证连接的精度,因此需要通过精确计算,使计算机控制系统发布的命令信号在规定时间内传达给目标设备,从而完成相关操作。现代电力工程包含的业务较多,对系统功能性的要求也在不断提升,比如为了防止系统出现故障,在添加以传感器为核心的监控装置时,应该对新入设备的种类、数量等进行严格测算,务必按照设计图纸谨慎安装。第二,随着技术的不断提升,电气自动化必然朝向智能化发展,而通过智能开关实现对设备的远程控制,与传统的控制方式相比,其精度更高、信号传输的强度更大、抗干扰性较强。第三,构建电气自动化控制系统,原本是为了提高设备运行效率,保障安全施工,但随着时代的发展,该系统在很大程度上已经成为了电力企业开展电力工程的核心机组设备,因此必须在其中安装高性能的自动保护装置,如控制变压器运转时发现了异常电力信号,保护装置应该即时启动,将故障设备与供电网络隔离开来,有效保护整体安全。
        3.电气自动化技术在电力工程的应用分析
        3.1进一步提升计算机设备的控制作用
        以计算机设备作为核心构建电气自动化控制系统,已经广泛应用于电力工程中。基于市场需求和电力企业自身发展的需要,必须进一步提升计算机设备在总控平台的控制能力。首先,计算机控制程序的运用已经改变了传统的配电方式,极大地提升了供电效率。但新的问题随之而来,电力企业与用户之间存在四个数据统计端口,即“站、线、变、户”,分别代表供电站、传输线路、变压器、用户端。很多时候,上述四个端口的数据发生“两两不一致”的现象,引发纠纷。

基于此,开展电力工程建设时,应该以计算机为核心,建立全面、实时的数据监控系统,务必保证数据的一致性。其次,在新的供电思路下,实现对电能的合理分配,已经成为诸多电力公司重点考虑的问题,而通过计算机系统,在电力工程施工时,开展模拟试运行,能够为不同地区提供更加良好的供电解决方案。最后,通过计算机控制系统,随时了解供电网络中所有设备的运行状态,出现问题时迅速解决[1]。
        3.2建立完善的自动化补偿体系
        低压无功补偿技术虽然应用了多年,但其本身存在很多问题,比如在对单相负荷的用户进行补偿时,三相负荷均衡程度不足的现象时有发生,无法为用户提供稳定的补偿,无论是补偿过当还是欠缺,均会引发相关问题。基于此,通过电气自动化技术建立完善的自动化补偿体系,已经成为现代电力企业开展工程设计时必须重点考虑的内容。自动化补偿体系成功建设并运用之后,补偿方式更加人性化,即实现固定补偿与动态补偿相结合、稳定补偿与快速补偿相结合、分相补偿与三项共补相结合。在多样化自动补偿体系下,系统内的监控装置会对各类电力信号进行捕捉、跟踪,分析、计算,从而选择最佳的补偿方式。此外,系统可以根据供电网络中负荷情况的变化而做出相应的调整,使补偿的精准度能够满足不同需求的客户。
        3.3提高现场总线的布局设计水平
        现场总线是指安装在制造或过程区域,现场装置与控制室内的自动装置之间的数据连接线,其具备数字式、串行、多点通信等功能,本质上是自动化领域中的底层数据通信网络。新时期电气自动化控制系统强调,总线布局设计在保证功能性不变的前提下,还应该具备美感,即线路分布应该更加清晰,严禁“杂乱无章”。性能更加完善的总线技术,能够将控制器、智能仪器仪表、电力执行系统等电力工程的重要组成部分融合到统一的网络框架之内,在紧密配合之下,高质量地完成相关任务。不仅如此,电气自动化系统中的设备正在逐步朝向智能化发展,在正常运转过程中会必然产生大量的数据信号。通过更加完善的总线技术,设备之间可以实现高质量的信号传递和交流,从而提升系统整体的通信效率。在实际运用中,监控并收集系统各端的用电量,将之传输到总控制端的计算机中,经过详细分析、计算,模拟出工程的进展情况。之后将相关数据传递给控制端的设备,不仅能够提高效率,还能有效保护系统安全[2]。
        3.4充分发挥PLC可编程逻辑控制系统的作用
        在电气自动化系统中引入PLC可编程逻辑控制器,通过“程序模块”植入相关命令,从而实现对系统的控制,具备极高工作效率的同时,基于其自身的连接方式,使传统设备接线繁杂的问题得到解决。PLC的本质是专用于工业控制的“微型”计算机,其硬件结构与普通计算机极为相似,操作十分方便。现代电力工程施工过程所需要的程序命令,已经预先植入PLC的存储单元,不具备编程基础的操作人员,可以通过观察说明书的方式,根据梯形图、逻辑图以及语句表等简易的“控制指令 ”,在短时间内完成对相关程序的“调用”。此外,进行程序调试时如果发现问题,可以轻松调整,无需破坏硬件设施。
        结语
        电气工程及其自动化技术应用于电力工程,不仅实现了控制技术层面的革新,更重要的是为现代电力企业带来了一种新的管理思维,在其影响下,技术人员通过实践探究、不断创新,使电气自动化系统更加完善,全面提高电力企业产能效率的同时,还能满足广大用户对优质电能与日俱增的需要,可谓“一举两得”。
        参考文献:
        [1]施伟.新时期电力电气自动化在电力工程中的应用[J].通信电源技术,2019,36(12):152-153.
        [2]牛萌,杜立红,王勇.电气自动化技术在电气工程中的应用分析[J].化工管理,2020(07):42-43.
        作者简介:
        许凯(1992.01--);性别:男,籍贯:山东省德州人,学历:本科,毕业于青岛理工大学;现有职称:助理工程师;研究方向:电力工程;
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