電氣自動化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

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1引言

電氣自動化技術(shù)是把信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及現(xiàn)代電子技術(shù)充分融合成一體，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展成的綜合技術(shù)。電力電氣自動化，是運用電氣自動化設(shè)施替代電力系統(tǒng)的手工操作，在形成控制系統(tǒng)后，對其進行有效控制與監(jiān)測，進而確保電力系統(tǒng)高效運行。電力自動化技術(shù)在電力工程建設(shè)中的應(yīng)用應(yīng)該滿足：①對電力工程的技術(shù)要求進行滿足，確保電力設(shè)備在運行的過程中能夠經(jīng)濟、安全；②滿足電力自動化技術(shù)運行過程中的安全要求，降低生產(chǎn)事故數(shù)量，確保工作人員安全；③通過電力系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)的整理與分析、處理，確保電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性；④實現(xiàn)電力系統(tǒng)運行成本的降低。

2電氣自動化技術(shù)對電力工程的重要作用

無論是電力項目，還是自動化技術(shù)自身，把電氣自動化融合到電力體系中均有不可忽視的實際意義，重點體現(xiàn)在：提升電力體系自動化水平上。其自身隸屬于先進科學(xué)技術(shù)的范疇，在電力運用過程中，主要是電力設(shè)備和技術(shù)升級，當(dāng)然也可以提升電力項目網(wǎng)絡(luò)化水平，尤其是電力設(shè)備權(quán)責(zé)方面；詳細(xì)而言，比如電力設(shè)備模糊化，另外應(yīng)用范疇逐漸拓展也在很大程度上促進了電氣自動化技術(shù)水平的提升。把自動化技術(shù)運用到電力項目中，有顯著的優(yōu)點。另外，電子自動化與電腦有著緊密關(guān)系，在有關(guān)設(shè)備養(yǎng)護過程中，僅需通過電腦便可以達(dá)到要求；之后由工作人員聯(lián)系相關(guān)數(shù)值，依托電腦運行來實現(xiàn)對有關(guān)設(shè)施運行的養(yǎng)護，另外此也是管控工作者工作量的良好途徑。把電氣自動化技術(shù)應(yīng)用到電力項目中，可以顯著提升管理成效。為了順應(yīng)電氣自動化運用需求，電力設(shè)備和技術(shù)管控均需持續(xù)改進。對于當(dāng)前的電氣自動化有關(guān)設(shè)施而言，其都是由總線連接組成，連接十分簡便，總線管控的同時，也對整個流程加以高效管控。

3電氣自動化技術(shù)在電力工程中的具體應(yīng)用

3.1現(xiàn)場總線技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

現(xiàn)場總線技術(shù)是在20世紀(jì)80年代末、90年代初在國際上發(fā)展起來的電氣自動化技術(shù)，現(xiàn)場總線技術(shù)能夠?qū)⒅悄軆x器儀表、控制器以及電力執(zhí)行系統(tǒng)等現(xiàn)場設(shè)備有效的連接起來，形成一個有機的整體，從而能夠在現(xiàn)場各個控制設(shè)備之間方便的傳遞相關(guān)信息，在電力工程系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字通信?，F(xiàn)場總線技術(shù)因其安全性高、操作簡便等優(yōu)勢在電力工程中得到廣泛的應(yīng)用。利用現(xiàn)場總線技術(shù)，可以對電力工程系統(tǒng)中的主變器用電總量進行實時有效的搜集，然后將搜集到的數(shù)據(jù)及時的匯集到主控電腦中，通過相關(guān)的數(shù)學(xué)計算模型對這些匯集的數(shù)據(jù)信息進行計算和判斷，然后向電力工程中的相關(guān)控制設(shè)備傳遞相關(guān)維護指令，防止因總電量過高造成電力系統(tǒng)短路、電力系統(tǒng)崩潰等想象，從而保證電力工程系統(tǒng)的安全運行。另外，現(xiàn)場總線技術(shù)還可以對電力工程系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)進行分散管理，通過計算機對電力工程系統(tǒng)中各部分的相關(guān)控制數(shù)據(jù)進行監(jiān)控和搜集，實時重點監(jiān)控管理，當(dāng)問題出現(xiàn)時，能夠及時的反饋信息，實現(xiàn)電力工程系統(tǒng)的自動化監(jiān)控管理?，F(xiàn)場總線技術(shù)不僅能夠提高電力工程系統(tǒng)的安全可靠性，而且能夠在整個電力工程中實現(xiàn)信息資源共享，通過分散控制管理對電力工程系統(tǒng)中的各個部分實現(xiàn)有效管理和完善，從而為電力工程的建設(shè)和維護提供有力支持。

3.2自動化補償技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

在電力工程中，傳統(tǒng)的補償技術(shù)為低壓無功補償技術(shù)，通過采集三項電容器與單一信號進行補償。這種傳統(tǒng)的補償方式在對單相負(fù)荷用戶進行補償時存在著三相負(fù)荷不平衡的缺陷，容易出現(xiàn)欠補或過補的現(xiàn)象。采取自動化補償技術(shù)，將動態(tài)補償與固定補償、將分相補償與三相共補結(jié)合、將快速補償與穩(wěn)態(tài)補償相結(jié)合，適應(yīng)負(fù)荷變化，提高了補償精度。

3.3光互連技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

按照光互連技術(shù)的組成部分可以將光互連技術(shù)分為自由空間光互連技術(shù)、光纖互連技術(shù)以及波導(dǎo)光互連技術(shù)等。光互連技術(shù)以其較高的抗干擾能力、較短的反應(yīng)時間以及較大的帶寬等優(yōu)勢被廣泛的應(yīng)用到電氣工程系統(tǒng)中。光互連技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)信息數(shù)據(jù)的有效采集、系統(tǒng)的實時監(jiān)控以及相關(guān)數(shù)據(jù)的分析計算等等，能夠通過人機界面實現(xiàn)對電力工程系統(tǒng)的便利操作。通過光互連技術(shù)還能夠?qū)Υ嬖趩栴}的電力工程網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行重組，使其更加符合實際的需求，更加靈活、高效。另外，光互連技術(shù)的高度抗干擾能力還能夠保護信息數(shù)據(jù)的傳輸不受外界因素的干擾，從而獲得更為精確的信息反饋。通過人機界面，工作人員還能夠通過清晰的畫面對電力工程系統(tǒng)中存在的問題進行科學(xué)的判斷，從而有效的解決電力工程中存在的各種故障問題。

3.4主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)是電力工程自動化技術(shù)的一個重要內(nèi)容，帶來了電力工程數(shù)據(jù)統(tǒng)計、管理、共享和使用上的革新。在主動對象數(shù)據(jù)庫中，面向?qū)ο?，設(shè)置出了一定的條件，即在某個時間內(nèi)，某種條件下，發(fā)生某個事件時，就執(zhí)行某個行為，從而實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的自動化處理。這種處理行為簡單、高效，在給定的條件滿足時，能夠?qū)崿F(xiàn)對事件的高效處理。同時，主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)面向的是整個電網(wǎng)，以對整個電網(wǎng)信息的綜合統(tǒng)計和分開單獨統(tǒng)計為基礎(chǔ)，設(shè)置的條件信息也包括了電網(wǎng)的各項統(tǒng)計信息，即當(dāng)電網(wǎng)在運行的過程中，其運行信息滿足了觸發(fā)條件或者發(fā)生了觸發(fā)事件時，就會執(zhí)行某個行為，簡單并且高效，避免了人工操作帶來的遲滯。

3.5變電站及配電自動化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

變電站自動化技術(shù)是包括電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息處置技術(shù)、電腦技術(shù)和現(xiàn)代通訊技術(shù)等多種技術(shù)的綜合型技術(shù)，目的是達(dá)成變電站的二次設(shè)施的整合設(shè)計，進而降低人力資源的無謂消耗，減小了變配電站工作者的工作量，提升變配電站工作者的安全性與電力體系運行的高效性。不僅如此，變電站自動化技術(shù)還可以多層次、全方位地對多種電氣設(shè)備的運行狀況進行安全檢測以達(dá)到高效控制的目標(biāo)。在實際的應(yīng)用中，主要通過新型的設(shè)備代替以往的電磁式裝置從而使得現(xiàn)場的監(jiān)視操作更加智能化、可視化。變電站自動化不僅能圓滿完成變電站運行操作任務(wù)，對實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動化也是不可或缺的，是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個重要環(huán)節(jié)。隨著對科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用以及監(jiān)控設(shè)備的更新，各種綜合性的自動化監(jiān)測系統(tǒng)能夠提高變電站運行的穩(wěn)定性，降低運行維護的成本，改善輸電質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益。對于我國當(dāng)前的電力系統(tǒng)來說，電力系統(tǒng)下一步的發(fā)展便是建立完善的配電管理系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺，實現(xiàn)110kV以下配電系統(tǒng)的自動化管理，滿足電力系統(tǒng)自動化需求，優(yōu)化電氣設(shè)備的保護，與此同時，對于繼電保護處理數(shù)據(jù)來說，SCADA亦需要將數(shù)據(jù)集合到電腦共享平臺，提供運行效率，從而獲得較高的經(jīng)濟效益。人們對電力系統(tǒng)的可靠性以及穩(wěn)定性的要求比較高，在電力自動化技術(shù)發(fā)展時，需要對電力系統(tǒng)所有部門的資源進行不斷的優(yōu)化與整合，并將其轉(zhuǎn)化為信息共享系統(tǒng)，此外，還需要將數(shù)據(jù)采集以及配電系統(tǒng)等進行有效的整合，整合后轉(zhuǎn)變成較為完善的系統(tǒng)，在此方面還具有較大的發(fā)展空間，將信息以及通訊技術(shù)等方面的關(guān)系有效的處理好，同時，嚴(yán)格的按照統(tǒng)籌管理與功能下放等原則，由此才能不斷提高電力工程的自動化水平。

4結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)場總線技術(shù)，電力自動化補償技術(shù)，光互聯(lián)技術(shù)，主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)，變電站及配電自動化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用，給電力工程帶來了非常巨大的革新和改變，大幅度地提高了電力系統(tǒng)的自動化程度，使得現(xiàn)代電力工程運行更加穩(wěn)定和科學(xué)，故障處理效果更好，同時，電力自動化技術(shù)的應(yīng)用還大幅節(jié)省了電力工程技術(shù)人員的時間和精力，解放了其對人力的束縛，改善了其工作環(huán)境，保證了安全性。

作者：吳璞琪 單位：國網(wǎng)湖北省電力公司武漢供電公司