電力工程中電氣自動(dòng)化的作用研究

1、電力工程中電氣自動(dòng)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(lái)，隨著我國(guó)科研實(shí)力的不斷提升，電力工程中的電氣 自動(dòng)化技術(shù)得到了迅速發(fā)展。木文重點(diǎn)介紹了電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的主 要作用，并對(duì)其應(yīng)用要點(diǎn)作出了簡(jiǎn)要分析?！娟P(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化；電力工程；作用；應(yīng)用要點(diǎn)1引言電氣自動(dòng)化涉及到網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、電子技術(shù)以及計(jì)算 機(jī)技術(shù)等，屬于一門綜合性的學(xué)科。在電力工程中科學(xué)地引進(jìn)電氣自動(dòng)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(shí)還為電力工程的未來(lái)建設(shè) 與發(fā)展提供了可靠的引導(dǎo)動(dòng)力。因此，深入研究電力工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)的主 導(dǎo)作用及其應(yīng)用要

2、點(diǎn)具有十分重要的意義。2電氣自動(dòng)化在電力工程中的作用2.1大幅度降低系統(tǒng)的測(cè)量誤差在我國(guó)，電力工程目前的第一要?jiǎng)?wù)就是強(qiáng)化智能電網(wǎng)的建設(shè)工作，即實(shí) 現(xiàn)電力電氣技術(shù)的數(shù)字化效果和自動(dòng)化操控。我國(guó)幅員遼闊，地域環(huán)境十分復(fù)雜, 因此智能配網(wǎng)建設(shè)要求保持高度的自治特性。現(xiàn)代化智能配網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)電力工程現(xiàn) 場(chǎng)數(shù)據(jù)的測(cè)量速度和精度要求也越來(lái)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(cè)量以及電網(wǎng)數(shù)字化繼電保護(hù)等等。對(duì)于傳統(tǒng)的電力工程計(jì)量系統(tǒng)而言，其測(cè)量誤差為0.7級(jí)。電壓互感器 （vt）和電流互感器（ct）的信號(hào)誤差都在0.2級(jí)左右；信號(hào)通過(guò)電纜進(jìn)行傳輸 的過(guò)程中，由于受到外部電

3、磁干擾，至少會(huì)產(chǎn)牛0.1級(jí)的誤差效應(yīng)；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(shí)引進(jìn)0.2級(jí) 的信號(hào)誤差。相比而言，電氣自動(dòng)化過(guò)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(hào)可以一次性轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò) 光纖傳輸投入到合并單元，省略了以往的重復(fù)多次轉(zhuǎn)換。另外，即使evt和ect 的誤差等級(jí)也是0.2級(jí)，但是由于信號(hào)是以數(shù)字式進(jìn)行傳輸?shù)?，灌輸環(huán)境為全光 纖的條件下外部電磁干擾不是很嚴(yán)重，避免了二次轉(zhuǎn)換程序。由此看來(lái)，將eit 技術(shù)運(yùn)用到電氣自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)中，可以維持現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的測(cè)量誤差不超過(guò)0.4級(jí)。2.2有效提高配電網(wǎng)

4、的整體防護(hù)性能結(jié)合大量的動(dòng)模實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后得出結(jié)論，應(yīng)用傳統(tǒng)的 電氣技術(shù)對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)過(guò)程中，若故障發(fā)生在設(shè)定區(qū)域之外，會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng) 的電磁式原件達(dá)到飽和狀態(tài)，進(jìn)而引發(fā)繼電保護(hù)誤差動(dòng)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(dòng)電流內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)一定的諧波，可能會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù) 拒絕動(dòng)作或者反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)。運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電網(wǎng)長(zhǎng)輸距離進(jìn)行防護(hù)，由 于電子式電流互感裝置不會(huì)岀現(xiàn)磁飽和狀態(tài)，所以二次側(cè)電壓響應(yīng)波形能夠?qū)⒁?次側(cè)電壓暫態(tài)過(guò)程更加準(zhǔn)確地映射出來(lái)，以達(dá)到快速降低電壓基波輔值誤差的0 的，進(jìn)而擴(kuò)大配電網(wǎng)的整體防護(hù)范圍，有利于提高繼電保護(hù)動(dòng)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(hù)性能。2.3滿足電力系統(tǒng)的暫態(tài)保護(hù)性要求近年來(lái)，我國(guó)的很多實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)已經(jīng)針對(duì)eit暫態(tài)作出了很多仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng) 目。結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)演示圖進(jìn)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(shuō)電氣自動(dòng)化的線性特性和動(dòng)態(tài)特性都比較好，對(duì)高 頻信號(hào)的相位和幅值測(cè)量更加快速和準(zhǔn)確，為后續(xù)的暫態(tài)響應(yīng)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(hù)性要求。同吋我國(guó)電 力系統(tǒng)正在向特高壓方向發(fā)展，遠(yuǎn)距離、大容量傳輸要求全數(shù)字化、精細(xì)測(cè)量的 電氣自動(dòng)化技術(shù)來(lái)保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。2.4提高畸變波形的測(cè)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(yīng)用，同吋也為電力工程帶來(lái)了諸多安全隱患。以智能閉合開(kāi)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(kāi)合的幾率，而且這些電 子設(shè)備的聚集會(huì)引發(fā)電網(wǎng)的波形畸變，進(jìn)而干擾電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，使其分布 頻率變得極為復(fù)雜。實(shí)際上，傳統(tǒng)的電磁式設(shè)備在頻率特性和動(dòng)態(tài)范圍方面都不太理想，遇到頻率復(fù) 雜的環(huán)境，則無(wú)法完成精準(zhǔn)化測(cè)量和保護(hù)工作。應(yīng)用電子式電氣控制技術(shù)，可以 實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)和穩(wěn)定條件下工作狀態(tài)的動(dòng)態(tài)化監(jiān)管，對(duì)一次人電流數(shù)值作 出科學(xué)的解析和驗(yàn)證，以保證在復(fù)雜頻率環(huán)境下畸變波形的測(cè)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(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的電氣自動(dòng)化技術(shù)避免了 復(fù)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(hào)，小信號(hào)電流對(duì)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(cè)頻率。3電氣自動(dòng)化在電力工程中的應(yīng)用要點(diǎn)3.1變電站自動(dòng)化變電站是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，可以說(shuō)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(yùn)行和維護(hù)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(wèn)題有很多, 具體包括以下三個(gè)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(duì)其進(jìn)行記錄利處理的過(guò)程中極易岀現(xiàn)失誤， 造成信息遺漏或重復(fù)；(3)工作效率非常低，信息數(shù)據(jù)無(wú)法及時(shí)傳輸至調(diào)度中心 站，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)掌握，從而導(dǎo)致信息滯后。3.2發(fā)電廠自動(dòng)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(zé)是生產(chǎn)電能， 因此發(fā)電廠的自動(dòng)化應(yīng)用對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)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(dòng)化程度。目前，我國(guó)主要的發(fā)電方式包括火力發(fā)電、 水力發(fā)電以及風(fēng)力發(fā)電。以風(fēng)力發(fā)電廠為例，利用風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電是i種新型的電 能生產(chǎn)方式，發(fā)電機(jī)、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(fēng)

9、力發(fā)電廠。將電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到風(fēng)力發(fā)電廠當(dāng)中，能夠有效調(diào)整風(fēng)電機(jī) 組，使其保持在最佳的迎風(fēng)位置，此外還能實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電裝置的保護(hù)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(dòng)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(fù)著采集信息和發(fā) 布命令的重要職責(zé)。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(shí)作出反應(yīng), 向相關(guān)的故障點(diǎn)發(fā)布指令，在設(shè)備維修人員到達(dá)故障現(xiàn)場(chǎng)后，通過(guò)配電網(wǎng)絡(luò)調(diào)度 中心對(duì)現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)人員進(jìn)行指揮，在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)充分利用了現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，啟用自動(dòng)化監(jiān) 控模式，采用科學(xué)合理的方式將需要進(jìn)行調(diào)度的對(duì)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(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的自動(dòng)化調(diào)度。4結(jié)語(yǔ)綜上所述，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的作用不容小覷，電氣自動(dòng)化 技術(shù)的應(yīng)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(shí)意義。將 以微型計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)的電氣自動(dòng)化技術(shù)合理有效地應(yīng)用到電力工程當(dāng)中，建立自 動(dòng)化控制系統(tǒng)，達(dá)到制動(dòng)化管理和智能化管理的目的。另外，電氣自動(dòng)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(shí)際需求。應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù) 的電力系統(tǒng)能夠充分滿足市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下的電力需求，必須予以高度重視。參考文獻(xiàn)：付曉宇基于電氣工程的電氣自動(dòng)化應(yīng)用探究措施分析j 消費(fèi)電子，2013 (8)： 1104-11052 賈剛，張萌淺談電氣自動(dòng)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