電力工程中電氣自動化的作用研究

1、電力工程中電氣自動化的作用研究廣東立勝電力工程有限公司 廣東 佛山528000【摘 要】近年來，隨著我國科研實力的不斷提升，電力工程中的電氣 自動化技術(shù)得到了迅速發(fā)展。木文重點介紹了電氣自動化技術(shù)在電力工程中的主 要作用，并對其應用要點作出了簡要分析?！娟P(guān)鍵詞】電氣自動化；電力工程；作用；應用要點1引言電氣自動化涉及到網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、機電一體化技術(shù)、電子技術(shù)以及計算 機技術(shù)等，屬于一門綜合性的學科。在電力工程中科學地引進電氣自動化技術(shù), 不僅可以使電力工程的現(xiàn)代化水平得到有效提高，同時還為電力工程的未來建設(shè) 與發(fā)展提供了可靠的引導動力。因此，深入研究電力工程中電氣自動化技術(shù)的主 導作用及其應用要

2、點具有十分重要的意義。2電氣自動化在電力工程中的作用2.1大幅度降低系統(tǒng)的測量誤差在我國，電力工程目前的第一要務(wù)就是強化智能電網(wǎng)的建設(shè)工作，即實 現(xiàn)電力電氣技術(shù)的數(shù)字化效果和自動化操控。我國幅員遼闊，地域環(huán)境十分復雜, 因此智能配網(wǎng)建設(shè)要求保持高度的自治特性?，F(xiàn)代化智能配網(wǎng)系統(tǒng)對電力工程現(xiàn) 場數(shù)據(jù)的測量速度和精度要求也越來越高，以確保系統(tǒng)任務(wù)的順利執(zhí)行，包括電 網(wǎng)暫態(tài)的全方位監(jiān)控、故障距離的高精度測量以及電網(wǎng)數(shù)字化繼電保護等等。對于傳統(tǒng)的電力工程計量系統(tǒng)而言，其測量誤差為0.7級。電壓互感器 （vt）和電流互感器（ct）的信號誤差都在0.2級左右；信號通過電纜進行傳輸 的過程中，由于受到外部電

3、磁干擾，至少會產(chǎn)牛0.1級的誤差效應；在a/d轉(zhuǎn)換 環(huán)節(jié)中，電能表自帶的電流互感器（ct）和電壓互感器（vt） 乂同時引進0.2級 的信號誤差。相比而言，電氣自動化過程中采用eit技術(shù)，可以將系統(tǒng)的整體誤差大 約降低5成，主要原因在于采集到的模擬信號可以一次性轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，經(jīng)過 光纖傳輸投入到合并單元，省略了以往的重復多次轉(zhuǎn)換。另外，即使evt和ect 的誤差等級也是0.2級，但是由于信號是以數(shù)字式進行傳輸?shù)模噍敪h(huán)境為全光 纖的條件下外部電磁干擾不是很嚴重，避免了二次轉(zhuǎn)換程序。由此看來，將eit 技術(shù)運用到電氣自動化測量系統(tǒng)中，可以維持現(xiàn)場數(shù)據(jù)的測量誤差不超過0.4級。2.2有效提高配電網(wǎng)

4、的整體防護性能結(jié)合大量的動模實驗對實際運行數(shù)據(jù)進行分析后得出結(jié)論，應用傳統(tǒng)的 電氣技術(shù)對智能電網(wǎng)進行防護過程中，若故障發(fā)生在設(shè)定區(qū)域之外，會導致傳統(tǒng) 的電磁式原件達到飽和狀態(tài)，進而引發(fā)繼電保護誤差動作；若故障發(fā)生在設(shè)定的 區(qū)域之內(nèi)，在電磁式原件差動電流內(nèi)部會出現(xiàn)一定的諧波，可能會導致繼電保護 拒絕動作或者反應時間延長。運用電氣自動化技術(shù)對電網(wǎng)長輸距離進行防護，由 于電子式電流互感裝置不會岀現(xiàn)磁飽和狀態(tài)，所以二次側(cè)電壓響應波形能夠?qū)⒁?次側(cè)電壓暫態(tài)過程更加準確地映射出來，以達到快速降低電壓基波輔值誤差的0 的，進而擴大配電網(wǎng)的整體防護范圍，有利于提高繼電保護動作的可靠性、靈敏 度以及快捷性，全方

5、位地提升電網(wǎng)系統(tǒng)的整體防護性能。2.3滿足電力系統(tǒng)的暫態(tài)保護性要求近年來，我國的很多實驗機構(gòu)已經(jīng)針對eit暫態(tài)作出了很多仿真實驗項 目。結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)和實驗演示圖進行分析，得出的結(jié)論是eit技術(shù)具有較小的相 位延遲和較寬的帶寬，因此說電氣自動化的線性特性和動態(tài)特性都比較好，對高 頻信號的相位和幅值測量更加快速和準確，為后續(xù)的暫態(tài)響應等工作提供更加可 靠的信息，從而滿足電力系統(tǒng)高效、安全、靈敏的暫態(tài)保護性要求。同吋我國電 力系統(tǒng)正在向特高壓方向發(fā)展，遠距離、大容量傳輸要求全數(shù)字化、精細測量的 電氣自動化技術(shù)來保證系統(tǒng)的安全運行。2.4提高畸變波形的測量精度隨著智能化電網(wǎng)的不斷覆蓋，即插即用式的電子

6、設(shè)備在電力系統(tǒng)中得到 了廣泛應用，同吋也為電力工程帶來了諸多安全隱患。以智能閉合開關(guān)和斷路器 為例，額外安裝在電網(wǎng)內(nèi)部，不僅可以全方位增加通斷開合的幾率，而且這些電 子設(shè)備的聚集會引發(fā)電網(wǎng)的波形畸變，進而干擾電網(wǎng)的實際運行參數(shù)，使其分布 頻率變得極為復雜。實際上，傳統(tǒng)的電磁式設(shè)備在頻率特性和動態(tài)范圍方面都不太理想，遇到頻率復 雜的環(huán)境，則無法完成精準化測量和保護工作。應用電子式電氣控制技術(shù)，可以 實現(xiàn)對電力系統(tǒng)暫態(tài)和穩(wěn)定條件下工作狀態(tài)的動態(tài)化監(jiān)管，對一次人電流數(shù)值作 出科學的解析和驗證，以保證在復雜頻率環(huán)境下畸變波形的測量工作更加方便和 快捷。2.5提高儕能電網(wǎng)維保的安全度相比傳統(tǒng)的電氣技術(shù)而

7、言，以微機技術(shù)為主導的電氣自動化技術(shù)避免了 復雜的絕緣結(jié)構(gòu)，從而減少了燃燒爆炸和高溫失效等安全隱患；另外，集成電路 使用的傳輸方式多數(shù)為光纖信號，小信號電流對傳輸通道的沖擊較小，從而減小 材料質(zhì)化，降低檢查和檢測頻率。3電氣自動化在電力工程中的應用要點3.1變電站自動化變電站是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，可以說變電站能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的 安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生非常直接的影響。傳統(tǒng)的變電站日常運行和維護工作采用是 人工操作的方式，相關(guān)的工作人員是日常工作的主體,包括狀態(tài)監(jiān)控、信息采集、 信息傳輸以及信息數(shù)據(jù)記錄等基本工作。傳統(tǒng)的人工操作方式存在的問題有很多, 具體包括以下三個方面：(1)數(shù)據(jù)資料容易丟失，

8、且易被篡改；(2)由于數(shù)據(jù)信 息量極其龐大，以人工操作的方式對其進行記錄利處理的過程中極易岀現(xiàn)失誤， 造成信息遺漏或重復；(3)工作效率非常低，信息數(shù)據(jù)無法及時傳輸至調(diào)度中心 站，無法實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時掌握，從而導致信息滯后。3.2發(fā)電廠自動化發(fā)電廠是電力系統(tǒng)中最為重要的組成部分，它的主要職責是生產(chǎn)電能， 因此發(fā)電廠的自動化應用對整個電力系統(tǒng)的運行效率有非常重要的影響，并且直 接關(guān)系到電力工程的整體自動化程度。目前，我國主要的發(fā)電方式包括火力發(fā)電、 水力發(fā)電以及風力發(fā)電。以風力發(fā)電廠為例，利用風能進行發(fā)電是i種新型的電 能生產(chǎn)方式，發(fā)電機、轉(zhuǎn)向設(shè)備、塔架、葉片以及葉片旋角監(jiān)控等部門共同組成 了風

9、力發(fā)電廠。將電氣自動化技術(shù)運用到風力發(fā)電廠當中，能夠有效調(diào)整風電機 組，使其保持在最佳的迎風位置，此外還能實現(xiàn)對發(fā)電裝置的保護和監(jiān)控，從而 提高發(fā)電效率并保證發(fā)電清潔和穩(wěn)定。3.3電網(wǎng)調(diào)度自動化電網(wǎng)調(diào)度同樣是電力系統(tǒng)中不可或缺的重要部分，肩負著采集信息和發(fā) 布命令的重要職責。例如電力系統(tǒng)發(fā)生故障吋，電網(wǎng)調(diào)度中心必須及時作出反應, 向相關(guān)的故障點發(fā)布指令，在設(shè)備維修人員到達故障現(xiàn)場后，通過配電網(wǎng)絡(luò)調(diào)度 中心對現(xiàn)場相關(guān)人員進行指揮，在最短的時間內(nèi)恢復電力系統(tǒng)的正常運行。電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)充分利用了現(xiàn)代化計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，啟用自動化監(jiān) 控模式，采用科學合理的方式將需要進行調(diào)度的對象的電纜連接在一起，包

10、括發(fā) 電廠、變電站、工作站和調(diào)度中心等，從而實現(xiàn)配網(wǎng)的自動化調(diào)度。4結(jié)語綜上所述，電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的作用不容小覷，電氣自動化 技術(shù)的應用是電力系統(tǒng)不斷向前發(fā)展的必經(jīng)階段，具有十分重要的現(xiàn)實意義。將 以微型計算機為主導的電氣自動化技術(shù)合理有效地應用到電力工程當中，建立自 動化控制系統(tǒng)，達到制動化管理和智能化管理的目的。另外，電氣自動化技術(shù)能 夠使電力系統(tǒng)更加人性化，滿足廣大電力用戶的實際需求。應用電氣自動化技術(shù) 的電力系統(tǒng)能夠充分滿足市場經(jīng)濟條件下的電力需求，必須予以高度重視。參考文獻：付曉宇基于電氣工程的電氣自動化應用探究措施分析j 消費電子，2013 (8)： 1104-11052 賈剛，張萌淺談電氣自動化控制中的人工智能技術(shù)j中小企業(yè)管理 與科技(下旬刊),2011