电力工程电气自动化技术的应用研究 张平梅

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:张平梅
[导读] 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。
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        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;电力系统;电网调度
        引言
        利用电气自动化技术能维持电力系统自动运行的安全效果,完善电力体系运行方案的基础上降低资源的浪费,从而真正意义上创设数字化技术和智能化技术融合的电力管理平台,为国家电力产业的全面健康发展奠定坚实基础。电力系统电气自动化技术的应用主要是从计算机技术和 PLC 技术两个方面入手,有效提升智能化变配电工作的综合效果。与此同时,能建立更加和谐高效的电网调动模式为不同级别电网提供优质的供电服务。电气自动化技术还能简化传统电力系统运行的流程,落实协调化管理体系,确保电力系统的运行更可靠、更灵活。
        1 电气自动化技术及其优势
        电力自动化技术的应用,可优化电力生产、供应的各个环节,提高电力系统的稳定性。细化来说,电气自动化技术在电力系统中的应用优势体现在以下三点:(1)加强控制,在电力系统运行中,需发电、输配电等环节协调配合,方可确保用户终端活动稳定可靠的电力供应,电气自动化技术的应用,可实现电力系统的全面、深入监控,加强对电力系统各个环节的设备、参数的控制,结合电力系统出现的异常,进行预警与处理,提高电力系统的实效性及安全性;(2)提高效率,电力自动化技术的应用,可事先模拟电力系统的运行状况,评估电力系统方案的可行性,优化电力系统的设备配置与参数设计,保障电力系统的高效运行,提高效率;(3)便于运维,随着用电需求的增强,电力系统架构、设备越来越复杂,加大了电力系统的运维难度,电力自动化技术可通过先进设备,检测设备运行参数,帮助运维人员迅速定位故障位置,分析故障原因,进而为运维工作提供便利。
        2 电力系统中电气自动化技术的应用
        2.1 变换器电路
        在电力电子器件不断更新的基础上变换器电路也要实现全面更新,传统变换器电路应用的是普通的晶闸管,建立的是相控整流的方式,而在电力电子器件逐渐发展的过程中,利用 PWM 变换器就能在提升功率因子运行效果的基础上,更好地降低高次谐波对整个电网运行安全和稳定产生的不良影响。另外,谐夺式直流环逆变器的研发和应用,能最大化的保证电子器件处于零电压或是零电流环境中依旧能实现合理性转换,呈现出软开关的状态,减少操作过程中的能源消耗,并且还能为高功率环境中逆变器集成化处理工作的顺利开展提供保障,发挥了电气自动化技术的应用优势。
        2.2 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。
        2.3 数控技术的应用
        智能技术在电力工程自动化的应用过程中的数控化应用是非常重要的步骤,直接影响着电力装置的设计与运行质量。与以往的人工控制比较来说,数控技术可以在使用期间展现积极的优势,把数控化技术、智能技术、自动控制技术和有关的电力装置与软件系统展开合理的关联连接,对增强电力工程自动化的综合流程具有较强的流畅性、高效性和便利性,同时还给智能技术的长时间进步提供了坚实的基础。由于被技术条件所影响,在运用智能技术时,其在电力工程自动化中的数控化应用,需要专业的操作人员运用更先进的电力设备并具备更丰富的知识与技能,还应该由制造企业主动选择应用人才,加强智能技术应用的科学程度,减少电力工程自动化发展过程中产生的问题。
        2.4 在配电网络中的应用
        电气自动化技术在配电网络中应用的综合体现为智能电网的出现。 智能电网的搭建是以自动化信息收集与处理系统作为核心。 其通过对电网中各个单位电力使用的历史数据进行分析,对各位置、各时间段的用电需求进行预判, 并依据预判结果进行电力的提前分配,进而实现个性化电力供应,提升电力资源使用的效率。智能电网的出现改变了电力供应的模式, 真正实现了以用电单位需求为主导, 高开放性双向电力供应,极大提升了中国电力服务的质量。智能电网的建立使一定区域内电力资源集中使用、集中调配,提升了电力资源分配的科学性与合理性, 有效缓解了中国较为紧张的电力资源供应。 同时实现了用户信息全方位、高效率的收集,对于电力系统的发展与完善有重要意义。但现阶段智能电网技术并未完善, 由于电力分配进程中完全通过数据核算, 出现了局部地区用电高峰时期电力供应得不到保障。 且智能电网建设尚未全面展开,电力系统中仍存在大量孤岛,需要进一步完善。
        3 电力系统中电气自动化技术发展趋势
        第一,电力系统中电气自动化技术将向着技术进一步创新和系统研发的方向发展。无论是技术层面的升级还是技术相关制度方面的健全完整,都将推动电力系统发展的顺利进步,从而提升技术运行管理的综合效果,建构完整的自动化、智能化运行体系,从而确保电力系统逐渐形成综合自动化目标。第二,电气自动化技术将推动电力系统向着保护机制、控制机制和测量流程一体化的方向发展。例如,将电气自动化技术应用在电力系统监控数据收集和汇总工作中,确保能完成实时性数据分析和运算归纳,从而有效形成对应的保护机制,维持电力系统运行的独立性和安全性。一方面能建立完成的系统运行保护体系并协调对应工作环节和细节,确保电力系统能结合自动化运行方案不断调整具体操作内容,进一步提升保护效果和控制合理性;另一方面电气自动化技术能推动故障自检工序的全面推进,有效对电力系统可能出现的事故和故障问题进行预测分析,确保效率最优化,并能依托实际情况简约地升级操作程序,维持电力系统运行方案一体化发展的综合进程。
        结束语
        综上所述,电气自动化技术可以使设备运行更加智能化,其在生产电力系统中的应用是技术发展的必然趋势。 相关人员及部门应加强重视程度, 从电力系统需求入手,灵活的运用电气自动化技术,提升电力供应的稳定性与经济效率, 为电力部门的长期发展提供保障。
        参考文献
        [1] 李昆峰.探讨电气自动化在电气工程中的融合应用[J].现代工业经济和信息化,2020,10(11):68–69.
        [2] 郑彦佐.电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J].智能城市,2020,1.
        [3] 陈明哲,张晨.探讨电气工程及其电气自动化的控制系统应用[J].电子技术与软件工程,2015(17):130-131.
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