岳强
济南荣耀合创电力科技有限公司 山东济南250000
摘要:随着行业信息化建设,自动化技术在各行各业中的应用增多,电力行业的自动化技术以电气自动化技术为核心,将其用于电力系统中,可优化电厂、输配电系统、用电终端的电力运行,发挥电厂机组的效能,提高输配电效率,保障用电终端稳定用电,推动电力行业进一步发展。
关键词:电气自动化;电力工程;应用途径
1电力系统自动化技术概述
发电、传送传输组成了电气系统,与原始电源系统相比,该公司的电源需求已大大增加,从而导致电源系统的电压、发电量和传输线长度显著增加。如今,家用电源系统基本上正在运行“家用电源”,同时,电力系统的迅猛发展也带来了新的问题,传输网络中较长的传输线也意味着传输线的分布将更宽,传输线的地形将更加复杂,这就造成操作和维护的工作相对来说比较困难。电气自动化技术的功能可以及时地做出警告并监视电气系统中出现的问题,所以要主动地解决系统在运行过程中出现的种种问题,它还能够确保电气系统可以正常地运行,所以自动化技术对于电气系统来说作用非常重要。然而,我国当前的电力系统自动化技术刚刚起步,有很多问题,所以,这项技术有很大的发展空间,基于电气系统的实际问题,可以采取其他目标步骤来进一步开发自动化技术,所以我国许多科研人员还要做更深层次的研究。
2电气自动化技术在电力系统中的应用
2.1仿真技术的应用
在电力系统中,常用的仿真技术为虚拟现实技术,可将其用于电力系统设计、线路巡查及技术培训等环节,可通过其真实体验的优势,预防、规避电力系统运行故障,提高线路巡查效率,强化电力工作者专业素养,为电力系统的运行提供保障。
在电力系统设计中,设计人员可利用虚拟现实技术进行设计方案的仿真模拟,结合虚拟环境中的电力系统运行状况,评估各项设计方案的应用效果,进而明确电力系统设计方案的不足,为设计方案优化提供参考。例如,某电网公司将虚拟现实技术与3D建模、无人机等技术整合,共同开展电力线路迁改规划设计工作,利用无人机获取电力线路的地理信息,通过3D建模与虚拟现实技术打造虚拟环境,明确各项迁改规划方案的应用效果,使配网线路设计更贴合工程实践,提高设计合理性及可行性。
在线路巡查中,电力企业可引进基于虚拟现实技术的巡检设备,为巡检人员获取电力系统运行状况提供帮助。例如,在电表箱巡检中,电力企业可为巡检人员配置VR增强设备,通过该设备的摄像头对电表箱粘贴的标签进行识别,获取电表箱的基础信息,如线路图等,评估电表箱是否存在异常。
在技术培训中,电力企业可利用虚拟现实技术模拟电力系统操作的各种环境,组织电力人员进行模拟操作,提高电力人员的专业技能,保障电力系统的精准操作。例如,在变电站检修培训中,电力企业可利用虚拟现实技术模拟变电站的运行环境,展示操作设备的各项细节与参数,并以可视化方式下达操作指令,参训人员可在虚拟环境内进行相应操作,掌握变电站检修的各项要点,提高电力系统运维有效性。
2.2电气自动化技术在电网调度中的应用
企业进行电网调度的过程中,通过电气自动化技术不仅能提高整个电网调度工作的调节能力,还能使电气工程建设的最终成果符合当前我国的相关规定与要求。此外,电气自动化技术还能提升整体电气工程的系统性与合理性,企业相关人员可以通过自动化技术对得到的电网调度数据资料进行详细的分析与设计,使整个电网分析工作更准确,并且更具实时性。除此之外,电气自动化技术还能帮助工作人员实现对电网调度工作的全方位调查与监控,实时掌握电网调度工作的数据信息。
2.3电力系统运行保护中的应用
因为电力系统经常因为设备老化和自然灾害的原因发生故障,继电保护装备就会迅速地进行自主动作来中断故障,阻止故障扩散,并且要确保在非故障点才可以继续工作。同时,对于行为异常但不必断开连接的设备,断开设备的连接会直接导致系统波动并降低稳定性,继电保护器传达信息并自动决定是否使用该设备。随着社会进入新的工业时代,现代信息技术的发展正在加速,电力系统对数据的要求也不断增高。
然而,传统的变电站有一定的缺陷,导致数据之间的交换非常不易,然而智能变电站的出现,可以实现数字的输出和数据的交换。与此同时,保护智能变电站也更加重要,智能变电站的保护的继电设备的需求也在增多,因为智能变电站继电保护装置技术和集成的信息监测以及控制技术互相结合,可以充分地发挥监视和保护的作用,除了结构的原理和常规设备两者的差异以外,两者最大的不同就是可以自主收集变电站的所有信息,并且能够根据变电站的运行情况来鉴定出现异常问题的设备有没有在工作,以此减轻故障的严重程度,确保设备可以稳定运行。
2.4智能化PLC控制技术
一般情况下,由于继电器反映较慢,对短路保护期间开关的通断控制有一定的延迟。而PLC控制技术能有效缩短继电器的反映时间,提升电力系统的运行效率。PLC控制器是一个可编辑的系统逻辑控制器,可以代替继电器,完成逻辑控制,在结合互联网、通信设施及计算机智能化技术后,对工业建设中出现的一系列问题进行提示与解决。PLC技术的应用可以概括为以下三点。(1)顺序控制,完成电气自动化中开关顺序的操控,从信息模板接入,实现对电气工程自动化全流程的调控,方便节能减排。(2)开关量控制,传统电气自动化存在电磁原件多和接线复杂的问题,通过PLC控制技术,代替部分电磁元件,提升电气自动化的简洁与稳定性,同时简化接电流程。(3)自动切换,利用PLC控制技术实现自动切换功能,有效减少的切换时间,且通过对异常情况的迅速切换,提升了设备运行的稳定性。
2.5监控技术的应用
在电力系统运行中,监控技术是指利用基于电气自动技术的监控系统,实时监测电力系统的运行状况,为电力系统的调度、管理、运维提供帮助。随着智能电网的建设与发展,监控技术朝着智能化、无人化方向发展,电力企业可引进无人值守监控系统,对电力系统进行监督管理,发挥电气自动化优势,提高电力系统监管效率与质量,保障其高效运行。以某电力企业为例,其设计的无人值守监控系统包括以下几部分:
(1)信号采集系统。在电力系统的设备机房与线路中安装采集设备,采集内容包括音视频信号、温湿度、数值报警信息、模拟量等,全面获取电力系统的运行信息,为电力系统的调度、管理、运维提供支持。
(2)信号传输系统。通过光纤通信技术,将信号采集系统获取的各项信息传输至监控中心。为保障各项参数的有效传输,需结合传输信息的特点,配置转换器、交换机及解码器等设备,避免数据传输过程中出现数据丢失、变化等问题。
(3)控制中心。在控制中心的计算机中,可接收信号传输系统传递的各项信息,并将信息以音视频、图表等方式展示在计算机显示屏中,使控制中心值班人员全面掌握电力系统运行信息,为远程控制提供便利。同时,该监控系统具备防盗、防火、门禁、通信等功能。在机房、配电室等位置安装红外摄像头、探测器(烟雾探测器、玻璃破碎探测器等)、门禁系统,与监控中心、智能消防设备形成联动。一旦检测到烟雾,监控系统会立即报警,联动门禁系统开启大门,启动智能消防设备,及时扑灭火灾,避免火情蔓延,提高电力系统运行安全性。
结论
综上所述,电气自动化技术是我国科技进步和社会发展的关键因素,更能促进我国工业企业的进步和生产效率的提高,从而提升国家的整体竞争力,为我国社会与经济的发展提供技术支持。
参考文献:
[1]齐海宁.电气自动化技术在电力系统中的应用探析[J].建筑工程技术与设计,2019(5):1659.
[2]朱泽宇.基于电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用探析[J].自动化与仪器仪表,2019(6):40.