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

章濤

摘要：近年來，隨著我國城市建設(shè)的步伐不斷加快，經(jīng)濟(jì)建設(shè)也得到了巨大的發(fā)展。對(duì)電力行業(yè)的要求越來越高。電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)直接關(guān)系到我國大眾日常生活秩序的穩(wěn)定和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。提升電力系統(tǒng)的電氣技術(shù)水平，是維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。電氣工程自動(dòng)化技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)在電氣領(lǐng)域中的重要應(yīng)用技術(shù)，對(duì)提高電氣系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性、管理智能化具有顯著作用。

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)用試析

引言

電氣工程帶有極強(qiáng)的技術(shù)專業(yè)性，在社會(huì)各行業(yè)用電量驟增的背景下，要確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)緊隨電氣自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備的更新步伐，通過電氣自動(dòng)化技術(shù)的深度應(yīng)用，發(fā)揮其在查驗(yàn)電力系統(tǒng)故障，提高電力系統(tǒng)安全性等方面的作用效能。

一、電氣自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)

1.1技術(shù)涵蓋范圍廣泛

由于現(xiàn)代工業(yè)對(duì)電力工程有了更高的需求，電氣自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展過程中也不斷地進(jìn)行更新和進(jìn)步。電氣自動(dòng)化涵蓋的技術(shù)層面也變得越來越廣泛，除此之外，技術(shù)也變得更加復(fù)雜。當(dāng)前我國的電力自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展過程中，更加傾向于以電子信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為其構(gòu)建的基礎(chǔ)。因此在進(jìn)行電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)[1]，不僅應(yīng)該保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件設(shè)施達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，軟件的設(shè)計(jì)也應(yīng)更加符合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在進(jìn)行技術(shù)方案設(shè)計(jì)時(shí)，也要根據(jù)電氣自動(dòng)化技術(shù)使用的具體范圍進(jìn)行區(qū)分，從更加全面的角度設(shè)計(jì)不同的技術(shù)方案。

1.2依賴電子技術(shù)性強(qiáng)

當(dāng)前的電子自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展過程中，絕大部分需要依靠現(xiàn)代化的電子技術(shù)對(duì)其進(jìn)行支撐。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)由多個(gè)部分組成，其中主要的信號(hào)采集系統(tǒng)在進(jìn)行工作時(shí)，需要利用現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行控制，保證信號(hào)采集的準(zhǔn)確性。除此之外，自動(dòng)化系統(tǒng)中的各類傳感器起到對(duì)各類信號(hào)進(jìn)行規(guī)范的作用，仍然需要借助現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)技術(shù)。

二、自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用價(jià)值

電氣系統(tǒng)的分布具有自身的特殊性和分布范圍上的廣泛性，為保障電氣工程系統(tǒng)的正常運(yùn)行，其對(duì)原材料的供應(yīng)質(zhì)量以及運(yùn)行效率都具有嚴(yán)格的要求，然而，為把握好原材料的供應(yīng)品質(zhì)和良好的性價(jià)比，就需要耗費(fèi)更多的人力和精力去尋找、篩選、比較，為保證電氣工程系統(tǒng)的正常運(yùn)行，也需要安排人員進(jìn)行技術(shù)操作、運(yùn)行監(jiān)控、故障排查和檢修，這些都需要較大的人力、財(cái)力支持，不但耗費(fèi)更多的時(shí)間，成本也相對(duì)較高。但是，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程中，即可較大程度地簡化操作程序，提高運(yùn)行效率，使整個(gè)系統(tǒng)的成本都有所縮減。同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的運(yùn)用，也可以大幅減少人為因素所帶來的故障或問題。但是在具體運(yùn)用中，要注意避免智能化所帶來的風(fēng)險(xiǎn)，目前自動(dòng)化技術(shù)和人工智能尚且無法全方位做到替代人的作用，且有些故障或生產(chǎn)事故恰恰就是由人們過度依賴智能系統(tǒng)而導(dǎo)致的問題。因此，要制定嚴(yán)格的自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)維管理規(guī)章制度，在出現(xiàn)問題后，確保運(yùn)維人員能及時(shí)處理問題。

三、電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

3.1進(jìn)行自動(dòng)化信息采集工作

目前，隨著大數(shù)據(jù)等技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)信息對(duì)電力系統(tǒng)的技術(shù)提升十分重要。而由于目前電力系統(tǒng)龐大繁雜，數(shù)據(jù)采集工作對(duì)電力企業(yè)造成了極大的工作難度。將電力信息采集系統(tǒng)與電氣工程電氣化技術(shù)相結(jié)合，通過調(diào)整參數(shù)，能夠靈活地進(jìn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的信息采集工作，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。利用電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)還能夠?qū)S修維護(hù)過程的信息進(jìn)行采集與分析，顯著提高了電力系統(tǒng)的維修效率。此外，通過利用大數(shù)據(jù)智能化分析等技術(shù)，還能夠?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的管理與分析，這能夠大幅度提升數(shù)據(jù)的利用效率。計(jì)算機(jī)技術(shù)也為電力系統(tǒng)的信息化發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)，不僅提升了電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，同時(shí)也通過自動(dòng)化配電、自動(dòng)化調(diào)度等實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)資源的高效利用。計(jì)算機(jī)技術(shù)也提高了電力系統(tǒng)的信息化水平，借助計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備對(duì)發(fā)電站及變電站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，將數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化傳輸，從而提高了整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

3.2人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)作為電氣自動(dòng)化技術(shù)的重要實(shí)現(xiàn)條件，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值極高。人工智能技術(shù)依托計(jì)算機(jī)技術(shù)，借助計(jì)算機(jī)在程序上及分析上的快捷智能化，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息的全面收集及深度分析。這一過程帶有模擬人腦思考及操作的特點(diǎn)，因而稱之為人工智能技術(shù)。在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，應(yīng)把握如下幾點(diǎn)：第一，電力系統(tǒng)人工智能技術(shù)要與計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用相結(jié)合。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)在數(shù)據(jù)提取及分析上的快捷精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)主架構(gòu)及附屬電力設(shè)備元件運(yùn)行狀況的跟蹤，進(jìn)而提高電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及配套設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行水平。第二，再電力系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)，主要應(yīng)用范圍應(yīng)放在電力系統(tǒng)運(yùn)行故障的自檢上，通過對(duì)故障信息進(jìn)行收集、反饋及響應(yīng)，提高故障的維修效率。具體應(yīng)用時(shí)，如發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)故障，人工智能技術(shù)中的饋線安裝自動(dòng)化終端會(huì)分析系統(tǒng)故障，然后借助DTU的終端和串口485或232對(duì)故障信息進(jìn)行連接及傳輸，之后在網(wǎng)絡(luò)基站及路由器上上傳故障信息，通過電力系統(tǒng)對(duì)故障信息進(jìn)行檢測分析，查找原因及對(duì)策。

3.3繼電保護(hù)與自動(dòng)化控制

變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)可以完成機(jī)電保護(hù)等控制工作，因?yàn)橛?jì)算機(jī)監(jiān)控自身也具有同步功能，系統(tǒng)可以與系統(tǒng)之間無縫連接，以通信的方式完成各項(xiàng)自動(dòng)化操作。以當(dāng)前的變電站工作為例，電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的目的是為了取代人工監(jiān)視和管控方案，從而以全微機(jī)化的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)全方位、多層次監(jiān)視工作，操作監(jiān)視過程能夠盡量地使用計(jì)算機(jī)電纜來替代電力信號(hào)電纜完成自動(dòng)化的運(yùn)行和統(tǒng)計(jì)記錄[5]。以繼電保護(hù)為例，當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)繼電室內(nèi)包含了輸電線路保護(hù)、母線保護(hù)和某些在線監(jiān)測測量裝置，這些裝置通過保護(hù)管理機(jī)單獨(dú)組網(wǎng)的形式來進(jìn)行發(fā)電控制、電壓控制等。例如自動(dòng)電壓控制就是在正常的運(yùn)行狀態(tài)之下以實(shí)時(shí)監(jiān)視電網(wǎng)無功電壓然后展開在線的優(yōu)化計(jì)算，分層調(diào)節(jié)無功電源等，從而滿足安全電壓約束條件之下的無功潮流運(yùn)行。在目前的自動(dòng)化系統(tǒng)和現(xiàn)場裝置之間可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化閉環(huán)控制，這不僅可以讓全網(wǎng)電壓在額定值范圍內(nèi)進(jìn)行運(yùn)行，并且可以讓電能質(zhì)量和系統(tǒng)安全同時(shí)達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。

結(jié)束語：

電氣工程在推動(dòng)社會(huì)發(fā)展進(jìn)步中發(fā)揮著不可替代的作用，其在運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)的滲透和支撐能夠較大程度地確保運(yùn)行的安全性，降低故障發(fā)生率以及人力資源的損耗，計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)的分析、處理、整合功能能夠精準(zhǔn)、高效地指導(dǎo)電氣工程的運(yùn)行和檢測，有效促進(jìn)電氣工程企業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)收益的提高，在未來發(fā)展中仍應(yīng)緊跟技術(shù)革新的步伐，不斷完善和突破。同時(shí)在培養(yǎng)相關(guān)技術(shù)人才的時(shí)候，要重視培養(yǎng)理論和實(shí)踐功底同樣扎實(shí)的專業(yè)人才，大力推動(dòng)國內(nèi)職業(yè)院校建設(shè)，推動(dòng)校企合作，讓更多學(xué)生能親臨技術(shù)一線，同時(shí)也要讓更多一線工人能夠有機(jī)會(huì)回爐培訓(xùn)。在實(shí)踐中，要更加重視對(duì)自動(dòng)化技術(shù)、人工智能的學(xué)習(xí)，確保能為未來的技術(shù)發(fā)展與進(jìn)步提供更多的優(yōu)質(zhì)職業(yè)人才。

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