電氣自動化在電力工程系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展

摘要：本文重點(diǎn)介紹了電氣自動化技術(shù)在發(fā)電廠、變電站、電力網(wǎng)和電力調(diào)度中的應(yīng)用情況，指明了隨著科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展和人們對電力系統(tǒng)運(yùn)行的更高要求，電氣自動化技術(shù)朝著智能化發(fā)展的必然趨勢，以及電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用后的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;發(fā)電廠;變電站;電力調(diào)度;應(yīng)用

電氣工程是近幾年來非常熱門和新興的領(lǐng)域，隨著中國經(jīng)濟(jì)水平的迅速提高，電力系統(tǒng)中的電氣自動化技術(shù)目前已經(jīng)越發(fā)的先進(jìn)，也極大的提高了我國電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和效率，不但方便居民的生活，而且也直接提升了我國的綜合國力，所以，無論是政府還是電力企業(yè)都非常的重視電氣自動化技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，以及在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。

一、 電氣自動化的發(fā)展情況

1、 電氣自動化技術(shù)的簡述

隨著目前中國經(jīng)濟(jì)能力的快速發(fā)展，電氣電子產(chǎn)品更新的速度日趨加快，我們一般把與電子產(chǎn)品以及電氣產(chǎn)品相關(guān)的領(lǐng)域統(tǒng)稱為電氣工程。而人們?nèi)粘３Ｕf的電氣自動化技術(shù)，通常指的是對電氣產(chǎn)品和電子產(chǎn)品有關(guān)的工程進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化和性能提升，而影響他的因素則主要有信息技術(shù)和物理科學(xué)兩個方面，物理科學(xué)通常指的是電力系統(tǒng)中的硬件設(shè)備，信息技術(shù)通常指的是以計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)為依托的軟件設(shè)備。

2、 電氣自動化目前的發(fā)現(xiàn)狀況

我國進(jìn)入改革開放以來，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度日趨加快，電氣自動化技術(shù)也日益提高，整體朝著系統(tǒng)化和復(fù)雜化發(fā)展，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的各個領(lǐng)域。隨著新時期我國經(jīng)濟(jì)的繼續(xù)發(fā)展，目前的電氣自動化基礎(chǔ)逐步朝著智能化方向發(fā)展，更多的智能機(jī)器人將會被廣泛的應(yīng)用于電力系統(tǒng)的控制終端。

二、 電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用情況

1、 電氣自動化技術(shù)在發(fā)電廠中的應(yīng)用

電氣自動化技術(shù)在我國發(fā)電廠中目前主要應(yīng)用在分散控制系統(tǒng)中，我國的發(fā)電廠目前廣泛采用分散控制系統(tǒng)，主要包括數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、工程師站、運(yùn)行人員的操作員站，以及過程控制單元等系統(tǒng)，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，通常對這些子系統(tǒng)進(jìn)行分層次的管理控制，例如過程控制單元，不但能用于發(fā)電廠生產(chǎn)過程的控制，而且還可以收集電力生產(chǎn)系統(tǒng)中的電氣量、熱電偶、開關(guān)量等信號，并對這些信號通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行分類處理后，通過打印機(jī)或顯示器的顯示出發(fā)電廠的整體運(yùn)行狀況和適時參數(shù)。發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的核心部位，發(fā)電廠的電氣自動化水平高低直接影響電力系統(tǒng)的整體水平，因此，分散控制系統(tǒng)的每一個子系統(tǒng)都必須重視，并要不斷的對其進(jìn)行優(yōu)化更新，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2、 電氣自動化技術(shù)子電力網(wǎng)中變電站的應(yīng)用情況

變電站是電力系統(tǒng)的樞紐，承接電力系統(tǒng)的電壓等級轉(zhuǎn)化和電能分配任務(wù)，通常需要較多的人力資源和物力資源，傳統(tǒng)建設(shè)的變電站，主要以人的操作為主，在工作量較大的時候，容易出現(xiàn)人為失誤，發(fā)生事故，從而影響電能供應(yīng)，隨著電氣自動化技術(shù)在變電站中的廣泛應(yīng)用，極大的減少的對人工的依賴程度，降低了勞動強(qiáng)度，能夠自動收集記錄電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，并進(jìn)行存儲，為電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行提供了技術(shù)依據(jù)。目前自動化技術(shù)已經(jīng)能夠全面的檢測變電站的各個系統(tǒng)運(yùn)行情況，并能夠?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，使所有的操作變得快捷可靠，能夠有效的減少人為失誤造成的事故。

3、 電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中，主要依靠人力對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、統(tǒng)計(jì)、分析，對圖像進(jìn)行繪制，費(fèi)時費(fèi)力，而且準(zhǔn)確性也很低，甚至可能出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)錯誤，造成設(shè)計(jì)方案存在一定的安全隱患，當(dāng)前把電氣自動化引入電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)后，能夠在設(shè)計(jì)過程中，利用智能化和自動化的電腦軟件，用計(jì)算機(jī)繪制出所需的圖像，減少在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的安全隱患，優(yōu)化技術(shù)方案，做到資源配置的最優(yōu)化，確?？尚行宰罡?。電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用后，可以利用計(jì)算機(jī)，加大對電力系統(tǒng)運(yùn)行中的檢測力度，及時的故障預(yù)警，并自動采取相應(yīng)的措施，避免或減少事故發(fā)生的范圍，當(dāng)事故發(fā)生時，能夠?qū)κ鹿蔬M(jìn)行全面科學(xué)的分析，幫助運(yùn)行人員快速找到事故的原因和位置，提過故障處理效率，將故障消除在初期階段，延長設(shè)備的使用壽命，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4、 電氣自動化在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

電力調(diào)度是一個復(fù)雜龐大的系統(tǒng)工程，能夠分為開放式、可擴(kuò)充式、分布式三類，主要包括計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、顯示器、打印機(jī)、通訊網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備，日常主要負(fù)責(zé)電能經(jīng)濟(jì)分配和電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。電氣自動化在電力調(diào)度中應(yīng)用后，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時連續(xù)監(jiān)控和分析，動態(tài)捕捉系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過計(jì)算機(jī)評估電網(wǎng)的運(yùn)行情況，在電力系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)事故時，通過電氣自動化技術(shù)，立即對事故進(jìn)行快速處理，電力系統(tǒng)安全事故，具有一定的潛在性和突發(fā)性特點(diǎn)，單純的依靠調(diào)度運(yùn)行人員，往往很難及時有效的發(fā)現(xiàn)事故并及時預(yù)警，而電氣自動化技術(shù)的發(fā)展和引入，則有效的彌補(bǔ)了這一不足，極大的提過了電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

5、 PLC技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

電氣自動化技術(shù)的基本組成部分就是PLC技術(shù)，其進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算是以微處理器為核心，主要通過可編程序的儲存器具體進(jìn)行自動化程序的運(yùn)算與編寫，憑借數(shù)字、模擬式輸入與輸入接口，進(jìn)而達(dá)到對各種機(jī)械設(shè)備的控制。電力系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，既能夠提升電力系統(tǒng)的自動化效率，還能夠減少電力設(shè)備能源的消耗;還可以高效處理電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)與信息，根據(jù)PLC編程對其進(jìn)行分類與整理，使電力系統(tǒng)達(dá)到自動化操作。另外，還能夠模擬電力系統(tǒng)中閉環(huán)控制，例如閉環(huán)控制壓力、溫度及系統(tǒng)流量，推動其自動化調(diào)節(jié)能力，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

6、 仿真技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

仿真技術(shù)是通過獲得電力系統(tǒng)運(yùn)行時的數(shù)據(jù)，將其傳輸?shù)椒抡嫦到y(tǒng)中，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再依據(jù)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，得出最后結(jié)論。仿真技術(shù)還能夠根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)獲得電力系統(tǒng)最初的運(yùn)行情況，按照實(shí)驗(yàn)結(jié)果模型具體分析真實(shí)應(yīng)用成效，在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，大程度降低電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生故障的概率。

7、 動態(tài)安全監(jiān)控技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

動態(tài)安全監(jiān)控技術(shù)實(shí)際上是通過動態(tài)相量對電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行測量，通常是將采集和記錄的系統(tǒng)參數(shù)，并將其傳到上位機(jī)中，利用檢測系統(tǒng)比較采集數(shù)據(jù)和正常數(shù)據(jù)，進(jìn)而判斷電力系統(tǒng)是否存有故障。與GPS系統(tǒng)相區(qū)別的就是此系統(tǒng)新添了動態(tài)相量檢測系統(tǒng)，能夠?qū)討B(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和記錄。應(yīng)用動態(tài)安全檢測技術(shù)可以大幅度加強(qiáng)系統(tǒng)的安全性，促進(jìn)電力系統(tǒng)的發(fā)展。

8、 電網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)的核心運(yùn)行環(huán)節(jié)就是電力調(diào)度。應(yīng)用電網(wǎng)技術(shù)給電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化與智能化提供技術(shù)支持。應(yīng)用電網(wǎng)技術(shù)，使各個環(huán)節(jié)的設(shè)備運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了自動化控制和操作，進(jìn)一步加強(qiáng)對整個電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時實(shí)地監(jiān)控與管理，增強(qiáng)了電力行業(yè)的預(yù)測能力，提升了供電的質(zhì)量與效率。

三、結(jié)束語

綜合以上分析，隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對電力需求的不斷增長，對電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性的更高要求，在建設(shè)電力工程時，必須根據(jù)工程大小、投資的規(guī)模、供電范圍大小等因素，綜合科學(xué)的選擇電氣設(shè)備和電氣自動化技術(shù)，最大能力的保證電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行，最大幅度的提高電網(wǎng)的效率和供電質(zhì)量。電氣自動化在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，有效的減少了運(yùn)行人員的勞動強(qiáng)度和安全事故，電氣自動化朝著智能化發(fā)展也會日趨完善和成熟，勢必會為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展再創(chuàng)動力。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]《發(fā)電廠繼電保護(hù)及自動化控制技術(shù)應(yīng)用研究》.中國水力發(fā)電工程學(xué)會繼電保護(hù)專業(yè)委員會.中國水利水電出版社

【作者簡介】張興旺. 男. 碩士研究生.助理工程師.華北水利水電大學(xué).