电气自动化技术在电力系统中的应用分析

发表时间:2021/6/25   来源:《当代电力文化》2021年第6期   作者:黄尔婷 李成杨 戴文清
[导读] 电气自动化技术的广泛应用对电力系统意义重大,可以很好的提升电力系统的运行效率和控制能力,且可以为日常性的运维工作提供便利
        黄尔婷 李成杨 戴文清
        南京工程学院 江苏 南京 211167
        摘要:电气自动化技术的广泛应用对电力系统意义重大,可以很好的提升电力系统的运行效率和控制能力,且可以为日常性的运维工作提供便利。目前来看,电力系统中广泛应用的电气自动化技术主要有四种,即仿真技术、PLC技术、智能技术、监控技术,均有良好的应用效果。本文重点分析论述仿真技术、PLC技术、智能技术、监控技术在电力系统中的应用要点。
        关键词:电气自动化技术;电力系统;PLC技术;仿真技术
        所讲的电气自动化技术是指利用电子技术和信息技术来完成电气工程的各项操作,其中所含的技术非常多,最为常用的有仿真技术、传感器技术、电路分析技术、PLC技术。电力系统通过应用电气自动化技术,可以有效的优化电力生产与供应环节,对提升电力系统运行的安全性有十分重要的作用。具体来说,在电力系统运行过程中,电气自动化技术可以事先模拟电力系统的运行情况,并对其运行的安全性进行全面的评估,有针对性的优化相关的参数和设备,以此来保障电力系统可以高效运行。另外,电力系统无论是架构还是设备均有着复杂性的特点,导致日常的运维工作开展时会有较大的难度,而在使用电气自动化技术时,可以轻松的检测到电力系统的运行参数信息,为运维人员提供参考信息,确保运维工作可以高质量完成[1]。基于此,进一步推广应用电气自动化技术尤为必要。本文重点分析探讨仿真技术、PLC技术、智能技术、监控技术在电力系统中的应用要点,现作如下的论述。
1.仿真技术在电力系统中的应用
        电力系统中最为常用的仿真技术是虚拟现实技术,主要应用在电力系统设计和路线巡查这两个方面,可以大大提升电力系统运行故障的规避能力,保障电力系统运行的安全性。另外,虚拟现实技术在技术培训中也有一定的应用,有助于提升电力工作者的专业素养。
        ①电力系统设计中的虚拟现实技术:在电力系统设计时,设计人员可以凭借虚拟现实技术来仿真模拟设计方案,全面评估设计方案的有效性与合理性,对于设计中所存在的不足可以尽早的去优化。目前来看,在电力系统设计时,可以将虚拟现实技术、无人机技术和3D建模技术结合起来使用,可以发挥出更大的优势。比如可以借助3D建模技术和虚拟现实技术来打造一种虚拟化的环境,借助无人机技术可以全方位获取到电力线路的地理信息,这对于提升电力系统设计质量意义重大。
        ②线路巡查中的虚拟现实技术:虚拟现实技术在线路巡查中的应用较为广泛,能够取得很好的应用效果。比如在电表箱巡查时,工作人员可以使用VR增强设备,设备顶部的摄影头能够精准识别电表箱的标签,以此来获取到电表箱的基础信息,评估电表箱在运行过程中是否存在异常或故障。
        ③技术培训中的虚拟现实技术:在技术培训时,工作人员可以借助虚拟现实技术来模拟操作环境,为电力人员营造一个直观且真实的环境,提升电力人员的操作能力。以变电站检修培训为例来说,电力企业可以尝试使用虚拟现实技术来模拟变电站的运行情况,向电力人员直观展示变电站的各种运行环境。更为有利的一点是,可以通过可视化的方式来下达操作指令,电力人员可以在一种虚拟化的环境中完成预定操作,掌握变电站检修的专业知识,提升检修工作的效率与质量。
2.PLC技术在电力系统中的应用
        PLC技术是电力系统中一种应用非常广泛的电气自动化技术,可以有效控制电力系统,包括设备控制、器件控制和参数控制,可以确保电力系统运行的安全性与稳定性。具体来说,PLC技术在电力系统中的应用集中体现在四点上,即顺序控制、电源控制、断路器控制、过程控制。


        ①顺序控制:在电力系统运行过程中,借助PLC技术可以全面采集到电力设备和器件的运行参数,并将采集到的信息传输到控制中心,以此对电力系统的运行加以协调,充分确保电力系统运行效率。
        ②电源控制:以往电力系统中所使用的备自投装置多为手动控制,在投入的瞬间会不可避免的发生断电现象,导致电力系统供电连续性受到影响,电力系统运行质量不佳。而在使用PLC技术后,备自投操作可以实现以自动化的形式完成,备自投的投入更加可靠,断电现象可以得到控制。
        ③断路器控制:借助PLC技术可以有效控制断路器自动跳闸,即便是出现运行故障,报警装置也可以快速发出报警信息,提升断路器的控制质量。
        ④过程控制:PLC技术含有程序算法,能够对电力系统的模拟量加以控制,比如可以控制设备器件的温度与压力,优化电力设备的运行参数,这对于提升电力系统的运行效率与质量均十分有利。
3.监控技术在电力系统中的应用
        目前电力系统中所使用的监控技术有着明确的发展方向,即朝着无人化和智能化的方向发展,无人值守监控系统便是显著代表。
        就无人值守监控系统的应用来看,其包括信息采集系统、信号传输系统、控制中心。信息采集系统主要设置在电力系统的线路和机房设备中,可以即时监测到音视频信号、模拟量、数值报警信息,获取到电力系统的运行信息。在信号传输系统中,通过光纤通信技术可以将所获取到的信息全部传输至监控中心[2]。需要注意的一点是,为了有效确保各项参数可以即时传输,需要按照需求来配置解码器、转换器、交换机等设备。长期的实践应用发现,通过配置这些设备,可以确保信息传输的安全,可以避免信息丢失和变化等问题。
4.智能技术在电力系统中的应用
        智能技术主要应用在电力系统的设计、管理及运维这三个方面,均可以取得很好的效果。在电力系统设计中,可以使用线性最优技术,以此来完成线路和系统设备的优化配置。具体来说,在设计时可以结合给定电压、电力系统配置发电机的电压参数,来调节电力系统的电压。在电力系统管理中,目前可以使用基于智能技术的巡检设备,通过应用这一巡检设备,一方面可以扩大巡检的范围,提升巡检质量,另一方面可以精准评估电力系统所存在的缺陷,开展高质量的电力系统管理工作。比如在日常巡检过程中,巡检人员可以佩戴智能巡检眼镜,以此来获取到电力设备的各项信息,增强电力系统的智能化管理能力。随着近年来智能技术的发展,所使用的智能巡检眼镜的功能越来越强大,已经含有大数据技术、地图导航能力、传感器技术、自动拍照技术、远程控制能力、感知交互技术、语音识别功能。在电力系统运维中,可以考虑优先使用机器学习技术,以此来对电力系统运行过程中的故障进行自诊断[3]。具体来说,借助机器学习技术,可以准确掌握电力设备运行时的故障类型和故障位置,并将这些信息全部传输至控制中心,为后续的运维工作提供参考意见。
5.结语
        电气自动化技术在电力系统中的应用有着十分强大的优势,可以满足电力系统安全运行的诸多需求,非常值得推广应用。目前电力系统运行管理中所使用的仿真技术、PLC技术、智能技术、监控技术均有显著的优势,对提升电力系统运行管理质量有十分重要的作用。今后要进一步加大对电气自动化技术的研究力度,努力促使电气自动化技术朝着无人化和智能化的方向发展,更好的确保电力系统运行质量。
参考文献
        [1]李冬冬.电力系统运行中电气自动化技术的应用策略分析[J].石化技术,2020,27(05):237-238.
        [2]孙娟.电气自动化技术在生产运行电力系统中的运用[J].冶金与材料,2020,40(02):90-91.
        [3]杨宏利.电力系统中电气自动化技术的应用及发展研究[J].装备维修技术,2020,176(02):186.
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