電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用研究

王芳

摘要：電氣工程自動(dòng)化技術(shù)主要是在計(jì)算機(jī)技術(shù)、電氣工程技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)等多種技術(shù)手段的融合下發(fā)展而來(lái)的。該技術(shù)手段最大的特征在于能夠提升系統(tǒng)運(yùn)行的效率和穩(wěn)定性，所以被廣泛應(yīng)用于各類工程項(xiàng)目控制中。在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，主要是借助電氣工程自動(dòng)化技術(shù)提高對(duì)電力系統(tǒng)的控制力度，使系統(tǒng)可以長(zhǎng)時(shí)間維持在一個(gè)高效、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。本文主要針對(duì)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：電氣工程;自動(dòng)化技術(shù);電力系統(tǒng);運(yùn)行;應(yīng)用

1電氣工程自動(dòng)化技術(shù)概述

在科學(xué)技術(shù)日新月異的背景下，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息化技術(shù)的融合越來(lái)越深。一方面，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)降低系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的難度。對(duì)于電力系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)工作而言，傳統(tǒng)模式下的工作量較大，需要花費(fèi)大量的物力和人力資源，不能及時(shí)維護(hù)保養(yǎng)，而通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，能全面且實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中可能出現(xiàn)的故障予以及時(shí)發(fā)現(xiàn)、妥善處理，有效控制系統(tǒng)及各項(xiàng)操作運(yùn)行，促進(jìn)系統(tǒng)自控能力的全面提升。另一方面，借助信息技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息化發(fā)展。即：以信息管理為前提來(lái)自動(dòng)化處理電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)節(jié)的各種數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)的可靠運(yùn)行提供強(qiáng)有力的保障，促進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行效率的提高?？偠灾?，隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和優(yōu)化升級(jí)，其在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的重要性愈加凸顯，有利于實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展。

2 電氣自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)

就我國(guó)現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的情況判斷，未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)主要有3個(gè)方面。首先，電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展會(huì)趨向于智能化。未來(lái)的電力系統(tǒng)中會(huì)增加智能化元素的比重，從前期系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，到數(shù)據(jù)分析，再到后期的故障排查，都會(huì)有人工智能設(shè)備來(lái)代替人工。在人工智能技術(shù)的加持下，可以極大程度地提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的效率。其次，電力系統(tǒng)中電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的成本會(huì)越來(lái)越低。在全球經(jīng)濟(jì)一體化的大背景下，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展勢(shì)必會(huì)走向成熟。對(duì)于電力系統(tǒng)而言，無(wú)論是用作系統(tǒng)運(yùn)行控制的軟件系統(tǒng)，亦或是用于實(shí)際維護(hù)電力系統(tǒng)各類設(shè)備的硬件，都會(huì)從科研逐步走向量產(chǎn)，而相應(yīng)的成本也會(huì)得到更好的控制。而成本的降低，會(huì)進(jìn)一步加大自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行階段應(yīng)用的比重。最后，電力自動(dòng)化技術(shù)出現(xiàn)漏洞的頻次也會(huì)逐漸被降低，并接近于0%。更少漏洞的出現(xiàn)，就意味著電力系統(tǒng)能夠更長(zhǎng)時(shí)間保持在一個(gè)更為穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，而通過(guò)不斷進(jìn)行深層次的研究工作，可以在原有智能控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)中存在的BUG。

3 電氣工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用淺析

3.1 人工智能技術(shù)

電力系統(tǒng)是區(qū)域供電穩(wěn)定的根本性保障，但是絕大多數(shù)電力系統(tǒng)都是運(yùn)行在較為惡劣的環(huán)境中，受到環(huán)境以及其他因素的干擾，所以容易導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致供電質(zhì)量受到影響。而傳統(tǒng)的故障排查和處理工作都采取的是人工作業(yè)模式，整體效率不高。因此，需要依靠人工智能技術(shù)，開發(fā)智能檢測(cè)系統(tǒng)，及時(shí)處理掉電力系統(tǒng)中存在的問(wèn)題。智能檢測(cè)系統(tǒng)的工作步驟具體如下：首先，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)化的掃描工作，確定電力參數(shù)波動(dòng)較大的點(diǎn)位;然后，將所有電力參數(shù)顯示不穩(wěn)定的點(diǎn)位提取出來(lái)，并進(jìn)行二次掃描，確定導(dǎo)致系統(tǒng)故障的點(diǎn)位，同時(shí)將故障點(diǎn)位的電力參數(shù)發(fā)送至維保人員的終端設(shè)備上;最后，在維保人員排除了系統(tǒng)故障之后，智能檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行第三次系統(tǒng)的掃描，確認(rèn)系統(tǒng)運(yùn)行恢復(fù)正常。智能檢測(cè)系統(tǒng)大大減輕了工作人員的工作負(fù)擔(dān)，使故障能夠在最短的時(shí)間之內(nèi)被發(fā)現(xiàn)，并能解決電力系統(tǒng)運(yùn)行期間遇到的問(wèn)題。此外，智能檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果和傳統(tǒng)的人工檢測(cè)結(jié)果相比，準(zhǔn)確率更高。

3.2 自動(dòng)仿真技術(shù)

仿真技術(shù)主要應(yīng)用于科研工作的數(shù)據(jù)分析以及組建閉環(huán)系統(tǒng)中。首先，在數(shù)據(jù)分析工作中，科研人員需要在仿真軟件中建立一個(gè)模型，并將所有和模型有關(guān)的信息輸入到系統(tǒng)中，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)科研人員輸入的信息進(jìn)行分析、計(jì)算，生成對(duì)應(yīng)的結(jié)果。最后，科研人員可以根據(jù)結(jié)果對(duì)對(duì)模型進(jìn)行進(jìn)一步的修正。仿真技術(shù)主要的優(yōu)勢(shì)有兩個(gè)方面，一方面仿真技術(shù)得出的數(shù)據(jù)結(jié)論更為精確;另一方面，該技術(shù)手段分的數(shù)據(jù)更為全面。和人工分析數(shù)據(jù)相比，仿真軟件能夠在大范圍的數(shù)據(jù)中進(jìn)行排除，只提取出有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，然后再進(jìn)行分析。其次，組建閉環(huán)系統(tǒng)時(shí)，利用仿真技術(shù)建立一個(gè)虛擬連接端口，進(jìn)而可以使不同控制系統(tǒng)之間可以進(jìn)行有效連接，最終達(dá)到加強(qiáng)系統(tǒng)智能控制效果的目標(biāo)。虛擬接口的設(shè)定，可以滿足不同設(shè)備連接的要求，這一優(yōu)勢(shì)在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試設(shè)備時(shí)顯得尤為關(guān)鍵。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度出發(fā)，智能閉環(huán)控制系統(tǒng)勢(shì)必會(huì)成為主流，當(dāng)電力系統(tǒng)的后端檢測(cè)到數(shù)據(jù)之后，會(huì)將相關(guān)數(shù)據(jù)都發(fā)送至控制模塊，控制模塊在分析之后會(huì)給前端一個(gè)反饋控制信息，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，而在連接各臺(tái)設(shè)備的過(guò)程中，就需要借助仿真軟件組建大量的仿真端口。所以，深入研究仿真技術(shù)，才能夠切實(shí)提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.3 自動(dòng)調(diào)度技術(shù)

電力系統(tǒng)運(yùn)行期間需要進(jìn)行大量的調(diào)度工作，才能夠切實(shí)保障到系統(tǒng)覆蓋的每一個(gè)區(qū)域的電能都能夠穩(wěn)定供應(yīng)，而自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)就是為滿足這一需求研發(fā)的。自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)主要分為3個(gè)模塊的內(nèi)容，首先是電力數(shù)據(jù)采集模塊。該模塊主要負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集電力系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，并將所有信息匯總導(dǎo)入系統(tǒng)的存儲(chǔ)模塊。其次，是電力數(shù)據(jù)分析模塊。此模塊主要的功能是對(duì)前期采集到的電力參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并分析出電力系統(tǒng)覆蓋區(qū)域電能使用的實(shí)際情況。此階段工作對(duì)于維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行而言至關(guān)重要，也是自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)的樞紐。最后，是電力調(diào)度模塊。此模塊會(huì)根據(jù)系統(tǒng)給出的分析結(jié)果，自動(dòng)優(yōu)化配置電網(wǎng)電力，確保每一個(gè)區(qū)域的用電都維持在正常的狀態(tài)。自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)明顯，和傳統(tǒng)的人工調(diào)度模式相比效率更高。

3.4 PLC技術(shù)

可編程控制系統(tǒng)，即PLC，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的比重較高，能夠切實(shí)提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的效率和質(zhì)量，能夠?qū)ο到y(tǒng)各項(xiàng)指令進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性。具體地，PLC應(yīng)用于電力系統(tǒng)運(yùn)行期間的優(yōu)勢(shì)主要有兩個(gè)。第一，準(zhǔn)確性。由于PLC是由繼電器觸發(fā)的，只有在繼電器貼合之后才會(huì)觸發(fā)相應(yīng)的動(dòng)作，所以不會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作的現(xiàn)象。第二，高效性。PLC系統(tǒng)內(nèi)部的掃描周期是0.02s，效率較高，在檢測(cè)到任意一條程序滿足導(dǎo)通條件之后就會(huì)觸發(fā)動(dòng)作，所以系統(tǒng)運(yùn)行的效率可以得到良好的保障。

3.5電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

電網(wǎng)指的是電力系統(tǒng)中各種電壓的輸配電線路和變電所構(gòu)成的整體。我國(guó)對(duì)電力的應(yīng)用在廣度和深度的層面越來(lái)越強(qiáng)，需要電網(wǎng)設(shè)備不斷優(yōu)化升級(jí)，加上我國(guó)地理特點(diǎn)極其復(fù)雜，增加了電網(wǎng)設(shè)置的難度，電網(wǎng)內(nèi)部的協(xié)調(diào)問(wèn)題也亟待解決。例如，不同的地區(qū)所需的輸電功率不同，有240V/120V的配電網(wǎng)絡(luò)，也有13KV/14KV的配電網(wǎng)絡(luò)，若在實(shí)地采樣環(huán)節(jié)依舊選用傳統(tǒng)的人力方式，往往會(huì)增加宏觀電網(wǎng)規(guī)劃難度和成本消耗。而電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能通過(guò)智能化的方式進(jìn)行電網(wǎng)設(shè)計(jì)和管理，將復(fù)雜實(shí)體問(wèn)題變?yōu)閿?shù)字化，從數(shù)值的層面予以控制和分析，促進(jìn)電網(wǎng)管理便捷性和設(shè)施可靠性的提高。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為了切實(shí)提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需要根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需求，采取必要的電氣工程自動(dòng)化技術(shù)。技術(shù)應(yīng)用的方面從系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，再到系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，都要使用必要的技術(shù)手段，也只有在這些技術(shù)手段的加持下，才能夠穩(wěn)步提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

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