論電力工程中電力電氣自動(dòng)化的重要作用

瞿朝陽(yáng)　陳楠

摘要：現(xiàn)如今，在智能電網(wǎng)中，運(yùn)用電力電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)保護(hù)和測(cè)量功能的趨勢(shì)正在逐步加大。和過(guò)去的電磁式電氣技術(shù)相比較，電力電氣自動(dòng)化技術(shù)不但更加經(jīng)濟(jì)，安全性也得到了一定提升。本文從電力電氣自動(dòng)化在電力工程中的重要作用出發(fā)，介紹了電氣自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，希望大家能夠?qū)Υ擞懈M(jìn)一步地認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：電力工程;電力;電氣

引言：在電力工程中，電力電氣自動(dòng)化是一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)，它能夠很好地保證電力系統(tǒng)總體的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，不僅可以使系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)得以實(shí)現(xiàn)，還能夠自動(dòng)調(diào)試對(duì)應(yīng)的傳輸平臺(tái)，與配電和發(fā)電實(shí)現(xiàn)良好連接。當(dāng)前特高壓和超高壓電網(wǎng)被廣泛運(yùn)用，這樣的形式下，電力工程的智能化成為一種發(fā)展方向。

一、電力電氣自動(dòng)化在電力工程中的作用

在電力工程中，應(yīng)用電力電氣自動(dòng)化技術(shù)具有多方面的作用，具體如表一所示。

表一：重要作用

電力工程中電力電氣自動(dòng)化的作用 滿(mǎn)足暫態(tài)保護(hù)的要求

增加對(duì)智能配電網(wǎng)維保的安全度

提高對(duì)配電網(wǎng)的保護(hù)

可以準(zhǔn)確測(cè)量畸變波形

（一）提高對(duì)配電網(wǎng)的保護(hù)

通過(guò)大量研究真實(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)與動(dòng)模實(shí)驗(yàn)，我們能夠看到，在智能配電網(wǎng)保護(hù)中，對(duì)于過(guò)去的電氣技術(shù)而言，當(dāng)問(wèn)題產(chǎn)生在設(shè)置區(qū)間之外，如果傳統(tǒng)電磁式器件產(chǎn)生飽和的情況，也許就會(huì)造成繼電差動(dòng)保護(hù)的錯(cuò)誤動(dòng)作;而當(dāng)問(wèn)題產(chǎn)生在設(shè)置區(qū)間中的時(shí)候，傳統(tǒng)的電磁式器件差動(dòng)電流中會(huì)產(chǎn)生諧波[1]，這也許會(huì)延長(zhǎng)繼電差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間，甚至有可能會(huì)產(chǎn)生不動(dòng)作的情況。運(yùn)用電力電氣自動(dòng)化技術(shù)之后，因?yàn)檫@種電子形式的電流互感器沒(méi)有磁飽和的情況，利用二次側(cè)的電壓響應(yīng)波形，能夠?qū)σ淮蝹?cè)的電壓暫態(tài)進(jìn)行更進(jìn)一步地反應(yīng)，這樣對(duì)于電壓基波而言，其幅值上的誤差也會(huì)變低，加大了保護(hù)范圍，能夠?qū)崿F(xiàn)快速和靈敏的繼電保護(hù)，使電網(wǎng)系統(tǒng)的保護(hù)性能得到了大幅提升。

（二）滿(mǎn)足暫態(tài)保護(hù)的要求

當(dāng)前國(guó)內(nèi)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)室會(huì)做一些ETT暫態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)。通過(guò)研究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與圖形，可以看出，ETT的帶寬比較寬，而相位延遲比較小，線(xiàn)性以及動(dòng)態(tài)特征都較好，能夠快速將高頻信號(hào)的相位與幅值測(cè)量出來(lái)，可以將比較可靠的數(shù)據(jù)提供給暫態(tài)響應(yīng)，使智能電網(wǎng)靈敏和安全的暫態(tài)保護(hù)得到了實(shí)現(xiàn)。另外，國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)正朝著高壓和特高壓的方向發(fā)展。在這樣的情況下，電力輸送距離較遠(yuǎn)，需要選取自動(dòng)化程度較高、測(cè)量較為精細(xì)以及智能化的方式，使電力系統(tǒng)保持經(jīng)濟(jì)和安全運(yùn)轉(zhuǎn)。過(guò)去的電力設(shè)施因?yàn)樽陨砑夹g(shù)及結(jié)構(gòu)上的特征，只可以測(cè)量工頻參數(shù)，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，電阻阻尼、電路振蕩等情況都會(huì)對(duì)其造成影響，從而導(dǎo)致失真情況的發(fā)生。所以，智能電網(wǎng)中，傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)將會(huì)被以暫態(tài)保護(hù)為基礎(chǔ)的電子信息技術(shù)所代替。

（三）可以準(zhǔn)確測(cè)量畸變波形

隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，隨插隨用的電力電子設(shè)備也在逐漸增多，但是同時(shí)也產(chǎn)生了一些不確定因素。比如更多智能斷路器安設(shè)在電網(wǎng)中，通斷開(kāi)合的概率也隨之變大，電子設(shè)施的大量使用，導(dǎo)致電網(wǎng)波形產(chǎn)生變化，一定程度上影響了電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)，其分布的頻率也會(huì)變得更加復(fù)雜。過(guò)去的電磁式設(shè)施，由于頻率特性較差、動(dòng)態(tài)范圍不夠?qū)拸V，在條件較為復(fù)雜的情況下，不能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的保護(hù)及測(cè)量操作。而利用電子式電氣控制技術(shù)，可以對(duì)平穩(wěn)條件下以及暫態(tài)下的狀況進(jìn)行記錄，對(duì)一次大電流值進(jìn)行分析，使頻率較為復(fù)雜狀況下的保護(hù)及測(cè)量動(dòng)作得到了保證。

（四）增加對(duì)智能配電網(wǎng)維保的安全度

從架構(gòu)上來(lái)講，電氣自動(dòng)化技術(shù)和過(guò)去的電氣技術(shù)相比較，可以不再運(yùn)用絕緣結(jié)構(gòu)，不必運(yùn)用絕緣油品，防止了燃燒爆炸等情況的產(chǎn)生，降低了危險(xiǎn)，同時(shí)也省去了定期更新絕緣油的過(guò)程。另外，對(duì)于集成電路來(lái)講，需要運(yùn)用很多光線(xiàn)信號(hào)傳輸形式，小電流信號(hào)能夠降低沖擊傳輸通道的力度，不必進(jìn)行高頻度的檢測(cè)，這樣在一定程度上減輕了工作量，同時(shí)也優(yōu)化了現(xiàn)存的檢測(cè)方式。利用在線(xiàn)監(jiān)控和后臺(tái)報(bào)警，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)安全問(wèn)題的排查，不但保證了安全，效率也非常高。

二、電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的實(shí)際運(yùn)用

（一）自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用

現(xiàn)實(shí)生活中，低壓無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)是常常運(yùn)用的技術(shù)，這主要是因?yàn)樗陨硎莻鹘y(tǒng)的補(bǔ)償技術(shù)，在運(yùn)作模式上能夠依據(jù)對(duì)單一信號(hào)進(jìn)行采集的方式實(shí)行補(bǔ)償。這種技術(shù)在電力工程中運(yùn)用較為廣泛，但是這項(xiàng)技術(shù)存在諸多問(wèn)題，其中單項(xiàng)負(fù)荷就是較為顯著的問(wèn)題。用戶(hù)實(shí)行補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程中，容易產(chǎn)生三相負(fù)荷不均衡的情況，這樣的狀況下，會(huì)產(chǎn)生過(guò)補(bǔ)或是欠補(bǔ)的現(xiàn)象[2]，如果這些狀況沒(méi)有得到妥善處理，就會(huì)導(dǎo)致其反復(fù)循環(huán)，對(duì)電力系統(tǒng)的平穩(wěn)發(fā)展造成影響，自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)的運(yùn)用可以使這些問(wèn)題得到良好解決。

（二）現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在電力工程中的運(yùn)用

現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)設(shè)計(jì)是一種運(yùn)用較為普遍的電氣自動(dòng)化技術(shù)，同時(shí)具有較好的效果。一方面，能夠依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，一定程度使控制器、智能儀表等的操作得以實(shí)現(xiàn)，這樣可以使其有效連接，也會(huì)讓設(shè)施成為一個(gè)整體，各個(gè)設(shè)施之間能夠形成連接，使總體性的任務(wù)得到完成。此外，要想使控制設(shè)施之間信息的傳遞與交流得以實(shí)現(xiàn)，應(yīng)該對(duì)設(shè)施間信息的交流進(jìn)行強(qiáng)化，從而使電力工程系統(tǒng)的數(shù)字通信得到推動(dòng)。另一方面，在現(xiàn)實(shí)運(yùn)行中，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)能夠滿(mǎn)足主變器的前提下，逐步實(shí)現(xiàn)搜集和管控等多個(gè)方面的內(nèi)容。然后還要對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)行結(jié)合，將其傳遞到控制計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)中，還能夠依據(jù)相應(yīng)信息，更加深入地測(cè)算與判定搜集到的數(shù)據(jù)，這樣就能夠得到電力工程運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的一些相關(guān)信息，同時(shí)還能夠?qū)⑾鄳?yīng)的信息傳遞到相關(guān)控制設(shè)施內(nèi)部，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)施的保護(hù)，一定程度上保證了電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。

結(jié)束語(yǔ)：總之，在電力工程中，運(yùn)用電力電氣自動(dòng)化技術(shù)可以使電力系統(tǒng)總體運(yùn)轉(zhuǎn)的更加平穩(wěn)，同時(shí)還能夠有效調(diào)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)的有關(guān)設(shè)施，這樣在一定程度上保證了電力工程總體的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。在今后的發(fā)展中，有關(guān)工作人員還要進(jìn)行創(chuàng)新，逐步提高電力電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用水平，從而進(jìn)一步推動(dòng)電力行業(yè)總體的持續(xù)性發(fā)展。

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