電力系統(tǒng)運行中電氣自動化技術的優(yōu)勢及運用,電氣工程論文

電力系統(tǒng)運行中電氣自動化技術的優(yōu)勢及運用,電氣工程論文內(nèi)容摘要：在電力需求增加的趨勢下，電力企業(yè)需引進先進技術，提高電力系統(tǒng)運行能力，為用戶提供可靠穩(wěn)定的電力服務?；诖?，文章從電氣自動化技術的特征與優(yōu)勢入手，結合電力行業(yè)工作實踐，總結電氣自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用，為電力企業(yè)開展相關工作提供技術支持。本文關鍵詞語：電氣自動化；電力系統(tǒng)；電網(wǎng)調(diào)度；隨著行業(yè)信息化建設，自動化技術在各行各業(yè)中的應用增加，電力行業(yè)的自動化技術以電氣自動化技術為核心，將其用于電力系統(tǒng)中，可優(yōu)化電廠、輸配電系統(tǒng)、用電終端的電力運行，發(fā)揮電廠機組的效能，提高輸配電效率，保障用電終端穩(wěn)定用電，推動電力行業(yè)進一步發(fā)展。1電氣自動化技術及其優(yōu)勢電氣自動化技術是指利用電子技術及信息技術進行電氣工程各項操作的優(yōu)化，包括電路分析、PLC技術、傳感器技術及電氣控制技術等。在電力系統(tǒng)實踐應用中，電力系統(tǒng)覆蓋發(fā)電、輸電、配電等全經(jīng)過，表現(xiàn)出顯著的復雜性、系統(tǒng)性、整體性、技術性特征，應配置先進技術為電力系統(tǒng)運行提供支撐[1].電力自動化技術的應用，可優(yōu)化電力生產(chǎn)、供給的各個環(huán)節(jié)，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。細化來講，電氣自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢具體表現(xiàn)出在下面三點：〔1〕加強控制，在電力系統(tǒng)運行中，需發(fā)電、輸配電等環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)配合，方可確保用戶終端活動穩(wěn)定可靠的電力供給，電氣自動化技術的應用，可實現(xiàn)電力系統(tǒng)的全面、深切進入監(jiān)控，加強對電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的設備、參數(shù)的控制，結合電力系統(tǒng)出現(xiàn)的異常，進行預警與處理，提高電力系統(tǒng)的實效性及安全性；〔2〕提高效率，電力自動化技術的應用，可事先模擬電力系統(tǒng)的運行狀況，評估電力系統(tǒng)方案的可行性，優(yōu)化電力系統(tǒng)的設備配置與參數(shù)設計，保障電力系統(tǒng)的高效運行，提高效率；〔3〕便于運維，隨著用電需求的加強，電力系統(tǒng)架構、設備越來越復雜，加大了電力系統(tǒng)的運維難度，電力自動化技術可通過先進設備，檢測設備運行參數(shù)，幫助運維人員迅速定位故障位置，分析故障原因，進而為運維工作提供便利[2].2電氣自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用基于電氣自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢，電力企業(yè)應結合電氣自動化技術特點，在適宜的電力系統(tǒng)運行環(huán)節(jié)進行應用，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的高效運行。本文結合電力系統(tǒng)運行實踐，列舉四種電力系統(tǒng)常用電氣自動化技術，分析其應用方式與應用重點，為電力工作者提供成功經(jīng)歷體驗參考。2.1仿真技術的應用在電力系統(tǒng)中，常用的仿真技術為虛擬現(xiàn)實技術，可將其用于電力系統(tǒng)設計、線路巡查及技術培訓等環(huán)節(jié)，可通過其真實體驗的優(yōu)勢，預防、躲避電力系統(tǒng)運行故障，提高線路巡查效率，強化電力工作者專業(yè)素養(yǎng)，為電力系統(tǒng)的運行提供保障。在電力系統(tǒng)設計中，設計人員可利用虛擬現(xiàn)實技術進行設計方案的仿真模擬，結合虛擬環(huán)境中的電力系統(tǒng)運行狀況，評估各項設計方案的應用效果，進而明確電力系統(tǒng)設計方案的缺乏，為設計方案優(yōu)化提供參考。例如，某電網(wǎng)公司將虛擬現(xiàn)實技術與3D建模、無人機等技術整合，共同開展電力線路遷改規(guī)劃設計工作，利用無人機獲取電力線路的地理信息，通過3D建模與虛擬現(xiàn)實技術打造虛擬環(huán)境，明確各項遷改規(guī)劃方案的應用效果，使配網(wǎng)線路設計更貼合工程實踐，提高設計合理性及可行性。在線路巡查中，電力企業(yè)可引進基于虛擬現(xiàn)實技術的巡檢設備，為巡檢人員獲取電力系統(tǒng)運行狀況提供幫助。例如，在電表箱巡檢中，電力企業(yè)可為巡檢人員配置VR加強設備，通過該設備的攝像頭對電表箱粘貼的標簽進行辨別，獲取電表箱的基礎信息，如線路圖等，評估電表箱能否存在異常。在技術培訓中，電力企業(yè)可利用虛擬現(xiàn)實技術模擬電力系統(tǒng)操作的各種環(huán)境，組織電力人員進行模擬操作，提高電力人員的專業(yè)技能，保障電力系統(tǒng)的精準操作。例如，在變電站檢修培訓中，電力企業(yè)可利用虛擬現(xiàn)實技術模擬變電站的運行環(huán)境，展示操作設備的各項細節(jié)與參數(shù)，并以可視化方式下達操作指令，參訓人員可在虛擬環(huán)境內(nèi)進行相應操作，把握變電站檢修的各項重點，提高電力系統(tǒng)運維有效性。2.2PLC技術的應用在電力系統(tǒng)運行中，PLC技術是最常用的電力自動化技術，其功能在于電力系統(tǒng)的有效控制，可自動控制電力系統(tǒng)的各個設備、器件及參數(shù)，保障其穩(wěn)定可靠穩(wěn)定。細化來講，PLC技術的應用具體表現(xiàn)出在下面幾點：〔1〕順序控制。在電力系統(tǒng)運行中，PLC技術的應用可全面采集設備、器件的各項參數(shù)，如開關狀態(tài)量、模擬量等，傳輸至控制中心，協(xié)調(diào)整個電力系統(tǒng)的運行參數(shù)，提高電力系統(tǒng)運行效率，保障穩(wěn)定可靠供電?！?〕電源控制。在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中，備自投裝置以手動或自動方式控制，在備自投裝置投入霎時出現(xiàn)斷電現(xiàn)象，影響供電持續(xù)性。PLC技術的應用，可實現(xiàn)備自投的可靠投入，防止斷電現(xiàn)象的出現(xiàn)?！?〕斷路器控制。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)斷路器控制形式為繼電器，該控制方式存在接觸不良故障，降低控制可靠性。針對該問題，電力企業(yè)可引進PLC技術，結合電力系統(tǒng)整體運行參數(shù)，控制斷路器的開啟或閉合，且在電力系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障時，PLC控制系統(tǒng)可控制斷路器自動跳閘，發(fā)出相應報警信息，提示電力人員，為故障運維提供便利。〔4〕經(jīng)過控制。在電力系統(tǒng)中，PLC技術可通過內(nèi)置程序算法，對模擬量進行控制，如電力系統(tǒng)設備器件的溫度、壓力等參數(shù)，實現(xiàn)I/O模塊的有效A/D轉(zhuǎn)換與D/A轉(zhuǎn)換，優(yōu)化電力系統(tǒng)設備器件運行經(jīng)過，提高運行效率。2.3智能技術的應用在智能電網(wǎng)發(fā)展背景下，智能技術在電力系統(tǒng)中的應用越來越廣泛，電力企業(yè)可將智能技術用于電力系統(tǒng)的設計、管理、運維等多個環(huán)節(jié)，發(fā)揮智能優(yōu)勢，改良傳統(tǒng)人工操作面臨的效率低、質(zhì)量差等問題，擴大智能電網(wǎng)的覆蓋范圍，提高配電網(wǎng)智能化水平。在電力系統(tǒng)設計中，電力企業(yè)可引進線性最優(yōu)技術，在該技術支持下，設計人員可在最優(yōu)勵磁形式下，完成電力系統(tǒng)設備與線路的優(yōu)化配置。在實際設計中，設計人員可綜合評估給定電壓、電力系統(tǒng)配置發(fā)電機的實際電壓等參數(shù)，通過PID明確控制電壓數(shù)值，優(yōu)化調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)電壓及相應的相位轉(zhuǎn)移角，提高電力系統(tǒng)設計效率與質(zhì)量。在電力系統(tǒng)管理中，電力企業(yè)可引進基于智能技術的巡檢設備，擴大巡檢范圍，提高巡檢質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的缺陷，為電力系統(tǒng)管理決策提供幫助。例如，在某電力企業(yè)的日常巡檢中，為巡檢人員配置智能巡檢眼鏡，該眼鏡應用了大數(shù)據(jù)技術、傳感器技術與感悟交互技術，配置地圖導航、自動拍照、數(shù)據(jù)傳輸、遠程控制與語音辨別等功能，巡檢人員可利用智能巡檢眼鏡全面獲取電力設備的各項數(shù)據(jù)，評估作業(yè)現(xiàn)場的運行狀況，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能管理。在電力系統(tǒng)運維中，電力企業(yè)可在電力系統(tǒng)中引進機器學習技術，結合電力系統(tǒng)設備、器件的常見故障，總結故障相關知識，如故障類型、故障參數(shù)、故障位置等，使電力系統(tǒng)具備故障自診斷功能。在電力系統(tǒng)運行期間，故障自診斷功能可使電力系統(tǒng)自動完成參數(shù)評估工作，進行故障診斷與預警，并將相關信息傳輸至控制中心，為電力系統(tǒng)的運維提供參考資料，便于故障的高效排除，減少故障對電力系統(tǒng)供電的影響。2.4監(jiān)控技術的應用在電力系統(tǒng)運行中，監(jiān)控技術是指利用基于電氣自動技術的監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)測電力系統(tǒng)的運行狀況，為電力系統(tǒng)的調(diào)度、管理、運維提供幫助。隨著智能電網(wǎng)的建設與發(fā)展，監(jiān)控技術朝著智能化、無人化方向發(fā)展，電力企業(yè)可引進無人值守監(jiān)控系統(tǒng)，對電力系統(tǒng)進行監(jiān)督管理，發(fā)揮電氣自動化優(yōu)勢，提高電力系統(tǒng)監(jiān)管效率與質(zhì)量，保障其高效運行。以某電力企業(yè)為例，其設計的無人值守監(jiān)控系統(tǒng)包括下面幾部分：〔1〕信號采集系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)的設備機房與線路中安裝采集設備，采集內(nèi)容包括音視頻信號、溫濕度、數(shù)值報警信息、模擬量等，全面獲取電力系統(tǒng)的運行信息，為電力系統(tǒng)的調(diào)度、管理、運維提供支持?！?〕信號傳輸系統(tǒng)。通過光纖通信技術，將信號采集系統(tǒng)獲取的各項信息傳輸至監(jiān)控中心。為保障各項參數(shù)的有效傳輸，需結合傳輸信息的特點，配置轉(zhuǎn)換器、交換機及解碼器等設備，避免數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)過中出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、變化等問題?！?〕控制中心。在控制中心的計算機中，可接收信號傳輸系統(tǒng)傳遞的各項信息，并將信息以音視頻、圖表等方式展示在計算機顯示屏中，使控制中心值班人員全面把握電力系統(tǒng)運行信息，為遠程控制提供便利。同時，該監(jiān)控系統(tǒng)具備防盜、防火、門禁、通信等功能。在機房、配電室等位置安裝紅外攝像頭、探測器〔煙霧探測器、玻璃破碎探測器等〕、門禁系統(tǒng)，與監(jiān)控中心、智能消防設備構成聯(lián)動。一旦檢測到煙霧，監(jiān)控系統(tǒng)會立即報警，聯(lián)動門禁系統(tǒng)開啟大門，啟動智能消防設備，及時撲滅火災，避免火情蔓延，提高電力系統(tǒng)運行安全性?？偟膩碇v，在電力系統(tǒng)運行中，電氣自動化技術可為電力系統(tǒng)的設計、管理、調(diào)度、運維等工作提供支持，推動電力系統(tǒng)的智能化、自動化、當代化發(fā)展，為用戶提供優(yōu)質(zhì)、有保障的供電服務，有助于電力行業(yè)的進一步發(fā)展。3結論綜上所述，在電力系統(tǒng)運行中，電氣自動化技術的應用可加強控制、提高效率，為運維工作提供便利。通過本文的分析，電力工作者可在電力系統(tǒng)中應用仿真技術、PLC技術、智能技術及監(jiān)控技術，發(fā)揮電氣自動化技術優(yōu)勢，強化電