電力系統(tǒng)運行中的電氣工程自動化技術(shù)應(yīng)用

國網(wǎng)寶興縣供電公司 晏國亮

1 引言

當(dāng)前，人們的生產(chǎn)生活依賴于電力系統(tǒng)，如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題，人們的工作和生活均會受到影響，不僅會帶來一定程度上的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重的甚至?xí)绊懮鐣姆€(wěn)定。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)在運行中容易發(fā)生故障，系統(tǒng)在檢修和維護(hù)時難度較大。通過電氣工程自動化技術(shù)應(yīng)用，可以有效解決傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的問題，讓電力系統(tǒng)的運行更加智能化。電力企業(yè)要高度重視自動化技術(shù)的應(yīng)用，保證電力系統(tǒng)能夠高效運行，同時還要做好各項管控工作。本文主要是從電氣自動化技術(shù)的概述、現(xiàn)狀、價值和要求、具體應(yīng)用、應(yīng)用障礙以及策略等方面來展開進(jìn)一步論述。

2 電氣工程自動化技術(shù)的概述

電氣工程自動化技術(shù)是建立在計算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上的，主要是運用計算機(jī)技術(shù)控制電力系統(tǒng)，讓電力系統(tǒng)的運行更加智能化，推動電力系統(tǒng)的優(yōu)化和升級，滿足人們工作和生活的用電需求，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升。電力系統(tǒng)在運行過程中，不同區(qū)域的系統(tǒng)會采用不同的技術(shù)，這讓電力調(diào)度工作變得相對困難。但是自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對不同區(qū)域電力系統(tǒng)的調(diào)度，讓電力系統(tǒng)的運行變得更加便捷，同時也能對電力信息進(jìn)行整合和規(guī)劃，滿足不同地區(qū)的用電需求。同時，自動化技術(shù)也能對電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，能夠及時發(fā)出信號，準(zhǔn)確找出發(fā)生故障的位置，方便工作人員及時作出應(yīng)對并開展維護(hù)工作，將系統(tǒng)故障帶來的影響降至最低[1]。

3 電氣工程自動化技術(shù)的價值和應(yīng)用要求

我國社會的發(fā)展水平在不斷提升，對電力的需求也在不斷增加。如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題，不僅會影響人們的工作和生活，也會對社會的發(fā)展帶來較大影響。當(dāng)前，電力系統(tǒng)已經(jīng)滿足了人們的用電需求，但是系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性和安全性仍然存在缺陷。電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效規(guī)避這些風(fēng)險，提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性，推動電力系統(tǒng)向科學(xué)化、安全化和人性化的方向發(fā)展[2]。

電氣工程自動化技術(shù)在應(yīng)用時，必須要與信息技術(shù)相結(jié)合，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)的有效控制。在應(yīng)用自動化技術(shù)時，必須遵守相關(guān)的操作說明和流程，保證各個環(huán)節(jié)都符合技術(shù)使用的要求。隨著科技的不斷發(fā)展，電力企業(yè)也要積極吸收新的內(nèi)容，將更多新的技術(shù)融入到電力系統(tǒng)中，保證自動化系統(tǒng)的運行能夠更加便捷。電力企業(yè)與其他企業(yè)不同，必須保證各個環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確性。因此，電力企業(yè)要加強(qiáng)自身的建設(shè)，建立完善的管理制度，正確認(rèn)識自身以及各個項目的條件。

4 電氣工程自動化技術(shù)的具體應(yīng)用

4.1 故障診斷技術(shù)的應(yīng)用

自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用較為廣泛，有效推動了電力系統(tǒng)的發(fā)展。電力系統(tǒng)在運行過程中，可能會出現(xiàn)一些故障，這就需要工作人員進(jìn)行檢查和維護(hù)，但是操作的危險系數(shù)較高。因此，工作人員要準(zhǔn)確判斷故障的類型和位置，確定誘發(fā)故障的緣由，并采取科學(xué)的維修手段處理故障。但是傳統(tǒng)的檢查維護(hù)模式花費的時間較多，工作人員的安全也無法得到保障，帶來的經(jīng)濟(jì)損失也較大。電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用可以對整個電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)產(chǎn)生故障，能夠第一時間發(fā)出信號。同時，自動化技術(shù)也能準(zhǔn)確找到故障發(fā)生的位置，并診斷出故障產(chǎn)生的原因，給出相應(yīng)的解決策略，這在一定程度上減輕了工作人員的工作壓力，也讓故障診斷工作變得更加便捷高效，提升了維護(hù)工作的安全性。

4.2 智能控制技術(shù)的應(yīng)用

電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠替代部分的人工操作，也可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，讓工作人員遠(yuǎn)離危險的環(huán)境進(jìn)行作業(yè)，讓電力系統(tǒng)的運行更加智能化。同時，自動化技術(shù)是建立在計算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上的，可以有效地監(jiān)督電力系統(tǒng)，能夠及時制止可能會發(fā)生的問題，在一定程度上降低了故障發(fā)生的概率。智能控制技術(shù)能夠代替人力處理許多復(fù)雜化的問題，大大縮短了問題解決的時間，將電力系統(tǒng)的大量相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類和總結(jié)，為后續(xù)其他工作提供一定的借鑒作用。

4.3 仿真技術(shù)的具體應(yīng)用

電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用推動了電力系統(tǒng)的仿真化發(fā)展，主要是利用計算機(jī)將電力系統(tǒng)聯(lián)系起來，從而形成一個通用的平臺，從而實施對不同區(qū)域系統(tǒng)的調(diào)控，讓電力供應(yīng)變得更加穩(wěn)定可靠，也能夠減少電力資源的浪費，實現(xiàn)資源的可持續(xù)性利用。通過仿真技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)的模擬，傳統(tǒng)的技術(shù)無法模仿電力系統(tǒng)，變壓器的自動調(diào)節(jié)能力也較差，但是仿真技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對10kW以上電網(wǎng)的建模，能夠模擬系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種故障，對變壓器的調(diào)節(jié)以及開關(guān)的控制也更加準(zhǔn)確和靈敏，從而找到高效的控制方法，給予現(xiàn)實操作一定的指導(dǎo)。仿真技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對電路的保護(hù)，清晰地展現(xiàn)出電力系統(tǒng)運行中的具體狀況，方便專業(yè)人員進(jìn)行觀察和了解，根據(jù)系統(tǒng)變化的趨勢，采取有效的應(yīng)對策略。

4.4 電網(wǎng)控制技術(shù)的應(yīng)用

電網(wǎng)控制技術(shù)是電氣工程自動化技術(shù)中的一項基本內(nèi)容，能夠保障電力系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)。由于我國幅員遼闊，人口眾多，對于電力的需求量較大，并且人口居住比較分散，這也給電力系統(tǒng)供應(yīng)帶來了一定的難度。這就要求電網(wǎng)覆蓋面積要廣闊，不同地區(qū)的電網(wǎng)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w需求進(jìn)行調(diào)整，電力需求大的地區(qū)與電力需求小的地區(qū)需要輸送不同功率的電能。

如果電力需求大的地方輸送功率較小，則無法滿足人們的用電需求，如果電力需求較小的地方電力輸送功率較大，則會造成電力資源的浪費[3]。管理人員也要根據(jù)不同區(qū)域的用電需求調(diào)整管理措施，如果僅僅依靠人力對電網(wǎng)進(jìn)行管理，不僅會增加電網(wǎng)運行的成本，同時管理的精確度也會降低。因此，需要將電網(wǎng)控制技術(shù)應(yīng)用到實際中，提高信息采集和處理的速度和準(zhǔn)確度，對不同地區(qū)也能夠根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)控。表1描述的是電網(wǎng)控制技術(shù)使用前后的供電可靠性對比。

表1 電網(wǎng)控制技術(shù)使用前后的供電可靠性對比

4.5 自動化補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中，主要采用低壓無功補(bǔ)償技術(shù)，該技術(shù)主要是通過采集三相電容器和單一信號的方式進(jìn)行補(bǔ)償。但是這種補(bǔ)償技術(shù)存在一定的弊端，特別是對單相負(fù)荷的用戶進(jìn)行補(bǔ)償時，很容易出現(xiàn)三相負(fù)荷不平衡的現(xiàn)象，導(dǎo)致補(bǔ)償過多或過少，從而使電力系統(tǒng)無法正常地運轉(zhuǎn)，帶來不必要的損失和麻煩。如果不及時采取有效的手段，很容易陷入惡性循環(huán)，導(dǎo)致整個供電系統(tǒng)不穩(wěn)定。

自動化補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效解決這一問題，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。自動化補(bǔ)償技術(shù)主要是將動態(tài)補(bǔ)償和固定補(bǔ)償相結(jié)合，將分相補(bǔ)償與三相補(bǔ)償相結(jié)合，將快速補(bǔ)償和穩(wěn)定補(bǔ)償相結(jié)合，這樣就能夠根據(jù)用戶的需求，不斷地調(diào)整電力的補(bǔ)償，保證能夠適應(yīng)負(fù)荷的變化，從而提高補(bǔ)償技術(shù)精準(zhǔn)度，打造穩(wěn)定的供電系統(tǒng)，滿足用戶工作和生活中的用電需求。

4.6 光互連技術(shù)的應(yīng)用

光互連技術(shù)相對來說比較復(fù)雜，可以分為不同的類型。根據(jù)常規(guī)的劃分方法，可以將其分為自由空間光互連技術(shù)、光纖互連技術(shù)、導(dǎo)波光互連技術(shù)等類型。該技術(shù)有較好的使用效果，在使用的過程中，抗干擾的效果十分明顯，對電力系統(tǒng)的運行來說非常重。該技術(shù)能夠在短時間內(nèi)快速反應(yīng)提供帶寬，受到了眾多電力企業(yè)的青睞，應(yīng)用的范圍越來越廣泛。光互連技術(shù)的運用能夠有效提升數(shù)據(jù)收集的效率，同時能對數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)的分析，開展實時的監(jiān)控工作。該技術(shù)的應(yīng)用使人們通過計算機(jī)對電力系統(tǒng)進(jìn)行操控，保證系統(tǒng)運行的高效性、便捷性和穩(wěn)定性。

4.7 變電站及配電自動化技術(shù)的應(yīng)用

變電站及配電自動化技術(shù)包含的內(nèi)容較多，主要包含了電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息處理技術(shù)、電腦技術(shù)、通信技術(shù)等，將這些技術(shù)整合在一起，形成綜合性的自動化技能，對變電站進(jìn)行優(yōu)化。在這一過程中，能夠減少電力的損耗，減少配電站的工作量，減少危險事故發(fā)生的可能性，保證電力系統(tǒng)的安全運行。當(dāng)前，電力系統(tǒng)在不斷的發(fā)展，社會對電力系統(tǒng)的要求也在提升，該技術(shù)的使用讓配電變得更加簡單，能夠形成一個系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)對110kV 以下配電系統(tǒng)的自動管理，配電設(shè)備能夠根據(jù)指令進(jìn)行工作，對自身進(jìn)行調(diào)整和保護(hù)。

4.8 電力系統(tǒng)中聯(lián)合應(yīng)用所有技術(shù)

在電力系統(tǒng)的運行過程中，故障處理和系統(tǒng)維護(hù)是兩個獨立的部分，但是這兩個部分又有著千絲萬縷的聯(lián)系，需要進(jìn)行一定的配合。如果系統(tǒng)運行中出現(xiàn)了故障，傳統(tǒng)的檢測方法很難發(fā)現(xiàn)故障的位置，聯(lián)合應(yīng)用所有的技術(shù)能夠?qū)Ω鱾€部分的工作進(jìn)行協(xié)調(diào)，保證系統(tǒng)能夠根據(jù)統(tǒng)一的指令進(jìn)行運轉(zhuǎn)，在測試和維護(hù)工作中發(fā)揮了出色的表現(xiàn)。聯(lián)合應(yīng)用所有的技術(shù)也能夠滿足不同用戶的需求，降低了系統(tǒng)分開管理的成本，提升了整體的管理質(zhì)量，為電力企業(yè)帶來了更大的經(jīng)濟(jì)效益，也推動了社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

5 電氣工程自動化技術(shù)應(yīng)用障礙的有效分析

5.1 自然因素的影響

電力設(shè)備的狀態(tài)與自動化技術(shù)的應(yīng)用密切相關(guān)，如果電力設(shè)備出現(xiàn)問題，自動化技術(shù)也無法正常運用。我國地域面積遼闊，偏遠(yuǎn)山區(qū)人煙稀少，同時偏遠(yuǎn)山區(qū)自然環(huán)境比較惡劣，很容易出現(xiàn)各種極端天氣，電力系統(tǒng)容易受到自然環(huán)境的影響。如在極端天氣的影響下，特別是位于山區(qū)的一些電力設(shè)備，容易受到破壞，導(dǎo)致設(shè)備無法正常運轉(zhuǎn)，自動化技術(shù)更無法實施。同時，位于沙漠等無人區(qū)的電力設(shè)備容易受到風(fēng)沙等極端天氣的影響，并且電力設(shè)備長時間得不到有效的維護(hù)，導(dǎo)致自動化技術(shù)的運用存在較多的不確定性。

5.2 管理因素的影響

管理因素在一定程度上也會影響自動化技術(shù)的應(yīng)用，管理是由人為進(jìn)行操控的，該方面的問題可以通過提升管理水平進(jìn)行規(guī)避。從目前實際的情況來看，管理因素主要涉及人員管理因素、技術(shù)管理因素和設(shè)備管理因素。一是部分管理人員的專業(yè)能力有限，對電力設(shè)備及自動化技術(shù)的了解不夠，對自動化技術(shù)的重視度也不夠，在管理過程中容易出現(xiàn)錯誤。二是一些技術(shù)的使用與電力系統(tǒng)不匹配，技術(shù)也不夠完善，無法全面解決問題，不僅無法產(chǎn)生良好的作用，甚至?xí)璧K電力系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)。三是一些電力設(shè)備得不到有效的維護(hù)，設(shè)備出現(xiàn)了老化等問題，部分設(shè)備的應(yīng)用與系統(tǒng)不匹配，都會產(chǎn)生問題。針對這一問題，電力企業(yè)要高度重視，采取有效的措施消除人為因素的影響。

6 電氣工程自動化技術(shù)的相關(guān)應(yīng)對策略

6.1 加強(qiáng)對自然因素的管控

自然因素對電力系統(tǒng)的影響是不可控制的，但是也能夠采取有效的方式，盡可能降低自然因素對電力系統(tǒng)的影響。工作人員要將自然因素對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響進(jìn)行總結(jié)，收集自然因素導(dǎo)致的自動化技術(shù)無法發(fā)揮作用的相關(guān)數(shù)據(jù)，這樣能夠提前采取一定的措施，降低自然因素對系統(tǒng)的影響程度。電力企業(yè)要加大對偏遠(yuǎn)地區(qū)的資金投入，定期派工作人員對電力設(shè)備進(jìn)行檢修，盡可能地預(yù)防事故的發(fā)生，讓偏遠(yuǎn)地區(qū)的人們能夠正常用電，從而提高生活質(zhì)量和幸福度。

6.2 加強(qiáng)對管理因素的調(diào)控

管理因素主要是由人為控制的，所以要加強(qiáng)對管理人員的培訓(xùn)。電力企業(yè)要開展相關(guān)的培訓(xùn)班，讓管理人員參與到培訓(xùn)中，讓其了解更多的專業(yè)知識和技能。企業(yè)也要開展相關(guān)的考核工作，對于參與培訓(xùn)并順利通過考核的人員，可以參與到正式工作中，未通過的人員則需重新參加培訓(xùn)。電力企業(yè)也可以提供交流學(xué)習(xí)的機(jī)會，讓管理人員到其他優(yōu)秀的電力企業(yè)進(jìn)行交流，學(xué)習(xí)別人的先進(jìn)管理方式，讓管理部門變得更加專業(yè)化。

電力企業(yè)也可以建立獎懲制度，對于經(jīng)常出現(xiàn)人為失誤的人員進(jìn)行懲罰，也給予其他人員一定的警示，對于表現(xiàn)優(yōu)秀的人員可以給予物質(zhì)和精神上的獎勵，提高工作的積極性。電力企業(yè)也可以成立專門的監(jiān)督小組，對工作人員的行為進(jìn)行監(jiān)督，指出工作中存在的問題，提升管理的整體效率。

總而言之，電氣工程自動化技術(shù)對電力系統(tǒng)的運行來說非常重要，電力企業(yè)必須高度重視，積極引入自動化技術(shù)，推動電力系統(tǒng)的優(yōu)化和升級。當(dāng)前，電氣工程自動化技術(shù)在我國的應(yīng)用越來越廣泛，但是發(fā)展水平仍然不夠，電力企業(yè)要充分發(fā)揮自動化技術(shù)的價值，遵守應(yīng)用的基本要求，實現(xiàn)應(yīng)用效果的最大化。自動化技術(shù)對于故障診斷、智能控制、電網(wǎng)控制有重要的影響，同時也要做好各方面的管控工作，推動電力系統(tǒng)的發(fā)展，促進(jìn)我國社會經(jīng)濟(jì)的繁榮。