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。現(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荷用戶進行補償時存在著三相負荷不平衡的缺陷，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