電氣工程及自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

魏久凡 韓剛

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，我國(guó)電力系統(tǒng)趨于完善，也進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。特別是現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，獲取和掌握運(yùn)行的各類(lèi)數(shù)據(jù)、信息等，為系統(tǒng)管理提供更充足、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。電氣自動(dòng)化是其中一項(xiàng)技術(shù)，能夠顯著提升系統(tǒng)運(yùn)行的效率和質(zhì)量，解決以往電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在的故障問(wèn)題，優(yōu)化系統(tǒng)性能，滿(mǎn)足多方面工作需求。分析電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的運(yùn)用價(jià)值，并提出具體運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：電氣工程;自動(dòng)化技術(shù);電力系統(tǒng);應(yīng)用分析

引言

電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)際上是對(duì)許多技術(shù)的綜合概括，如PLC控制技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)、計(jì)算機(jī)集散控制技術(shù)、微電子技術(shù)等。作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，對(duì)全球經(jīng)濟(jì)具有重大影響。討論電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以作為系統(tǒng)的基礎(chǔ)和幫助。自動(dòng)化技術(shù)在不同的領(lǐng)域得到了應(yīng)用，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用更為突出，電氣自動(dòng)化技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力領(lǐng)域。我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展已進(jìn)入全面轉(zhuǎn)型階段，對(duì)電氣自動(dòng)化體系的具體發(fā)展提出了新的要求和目標(biāo)，電力系統(tǒng)本身需要適應(yīng)和改變。

1電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和要求

1.1電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)

電力系統(tǒng)是電力行業(yè)生產(chǎn)發(fā)展過(guò)程中能夠滿(mǎn)足用電需求的系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定性運(yùn)行和發(fā)展，應(yīng)用高壓、大功率設(shè)備，并搭配使用相關(guān)微機(jī)保護(hù)裝置，以保護(hù)電氣設(shè)備正常、安全運(yùn)行和減少負(fù)荷。電力系統(tǒng)中的電力負(fù)荷具有一定特點(diǎn)，如集中度高、密度高等，能夠滿(mǎn)足多樣性生產(chǎn)的要求和需求。在不斷擴(kuò)大發(fā)展規(guī)模的過(guò)程中，部分電力企業(yè)、工廠(chǎng)等并沒(méi)有及時(shí)更新電力系統(tǒng)中應(yīng)用的各類(lèi)電氣設(shè)備，設(shè)備處于極端條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，容易造成電力負(fù)荷集中，在高安全隱患狀態(tài)下運(yùn)行，故障發(fā)生率極大。安全性、穩(wěn)定性也是電力系統(tǒng)設(shè)備的特點(diǎn)，可以在操作時(shí)根據(jù)制定的生產(chǎn)目標(biāo)和任務(wù)進(jìn)行信息收發(fā)。

1.2電力系統(tǒng)運(yùn)行要求

現(xiàn)階段，各類(lèi)電氣設(shè)備在日常生活中的應(yīng)用頻率越來(lái)越高，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，電能使用量也越來(lái)越大，在這種情況下，容易導(dǎo)致電力系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷壓力增加，在極限狀態(tài)下易發(fā)生故障，導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法有效運(yùn)轉(zhuǎn)?？梢詫㈦姎庾詣?dòng)化運(yùn)用于系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，建立能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)自我保護(hù)、自動(dòng)保護(hù)，自動(dòng)、穩(wěn)定和智能運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各類(lèi)設(shè)備進(jìn)行有效保護(hù)。在這個(gè)過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行提出了更多的要求。加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備集中化管理，結(jié)合定位系統(tǒng)的功能指標(biāo)，將設(shè)備歸入具有分層級(jí)管理的系統(tǒng)，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化管理;保證監(jiān)控系統(tǒng)中的各部分小系統(tǒng)之間的獨(dú)立性，如軟件和硬件，使小系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中不會(huì)受到整體系統(tǒng)的影響;保證遠(yuǎn)程通信工程的全面性，實(shí)現(xiàn)信息在控制中心的有效傳遞，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2電氣工程及自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)

電氣自動(dòng)化技術(shù)中的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在運(yùn)用過(guò)程中，主要是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備軟件的連接，結(jié)合計(jì)算機(jī)和數(shù)字技術(shù)，收集系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的各類(lèi)電量信息，將信息傳到控制中心，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。建立數(shù)據(jù)模型后進(jìn)行深入分析，發(fā)出相應(yīng)指令，使系統(tǒng)在指令的引導(dǎo)下完成控制工作。自動(dòng)作業(yè)和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)應(yīng)用的聯(lián)系較強(qiáng)，關(guān)注數(shù)據(jù)處理分析，能夠相應(yīng)減少系統(tǒng)管理工作內(nèi)容，保證工作效率，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高效率運(yùn)行。借助現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)能夠完成電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的集中監(jiān)控工作和遠(yuǎn)程監(jiān)控工作。前者可以將各種技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，統(tǒng)一管理技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)分級(jí)處理和設(shè)計(jì)，不同類(lèi)型的系統(tǒng)具有不同的技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)不同的工作目標(biāo)，發(fā)出控制指令后，通過(guò)各層級(jí)將指令傳到最終的終端層，在終端層進(jìn)行自動(dòng)化操作。集中監(jiān)控工作的應(yīng)用能夠促使電力系統(tǒng)各方面、各設(shè)備在協(xié)調(diào)狀況下運(yùn)轉(zhuǎn)，有效分擔(dān)主機(jī)的運(yùn)行壓力，提升工作質(zhì)量和效率。后者借助遠(yuǎn)程設(shè)備、通信技術(shù)后端等獲取系統(tǒng)運(yùn)行的各方面數(shù)據(jù)，根據(jù)相關(guān)控制和管理需求下達(dá)指令，對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，確保其滿(mǎn)足運(yùn)行的要求。

2.2PLC技術(shù)

PLC技術(shù)是一種將計(jì)算機(jī)技術(shù)和繼電器控制器等設(shè)備結(jié)合起來(lái)的技術(shù)，具有較強(qiáng)的適用性，資源消耗較少，使用性能高，可以穩(wěn)定運(yùn)行，在電力系統(tǒng)中較為常見(jiàn)。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，電力系統(tǒng)運(yùn)行以及相關(guān)程序模式的針對(duì)性較強(qiáng)，可以將PLC技術(shù)應(yīng)用其中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的高效性管理和控制，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。利用配套的技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)控制，處理相關(guān)程序后能夠進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、明確問(wèn)題、處理問(wèn)題，降低電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題的概率。將PLC技術(shù)融入電氣自動(dòng)化，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，能夠進(jìn)一步提升系統(tǒng)的抗干擾能力，相比傳統(tǒng)系統(tǒng)中應(yīng)用的繼電器，保護(hù)功能更優(yōu)越，且對(duì)環(huán)境要求不高，惡劣環(huán)境下也能夠?qū)崿F(xiàn)正常運(yùn)行，操作簡(jiǎn)單，可以使電力系統(tǒng)的運(yùn)行更直觀(guān)、生動(dòng)，方便技術(shù)人員掌控。

2.3應(yīng)用于斷電自動(dòng)保護(hù)環(huán)節(jié)中

在我國(guó)電氣系統(tǒng)不斷發(fā)展的背景下，電氣系統(tǒng)中對(duì)于斷電自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)的安裝能夠最大化降低安全事故發(fā)生概率，確保工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。在斷電自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)中，應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，能夠大大提升斷電自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)的靈敏度以及反應(yīng)速度，在電氣工程發(fā)生安全事故的第一時(shí)間內(nèi)及時(shí)切斷電路，保護(hù)好電氣工程中的其他電路，降低安全事故發(fā)生后帶來(lái)的負(fù)面影響?，F(xiàn)如今，我國(guó)的斷電自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生故障的原因主要為兩種，分別是由于判斷錯(cuò)誤所引發(fā)的假性故障現(xiàn)象以及電路故障發(fā)生時(shí)斷電自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)未能及時(shí)感應(yīng)故障異常狀態(tài)，這兩種安全事故下的斷電動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)均未能發(fā)揮自身的保護(hù)作用。為此需要通過(guò)將電氣自動(dòng)化技術(shù)納入斷電自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)中，妥善解決上述問(wèn)題，強(qiáng)化斷電自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的應(yīng)用質(zhì)量。

2.4變電站綜合自動(dòng)化融合應(yīng)用

綜合型計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)有諸多性能表現(xiàn)出來(lái)，而以此為基礎(chǔ)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可以很好地開(kāi)展對(duì)自動(dòng)化裝置、信號(hào)管理系統(tǒng)、繼電保護(hù)裝置以及測(cè)量設(shè)備等的優(yōu)化重組工作，不僅如此，該系統(tǒng)還能夠在先進(jìn)的電子技術(shù)的支持下監(jiān)督與控制整個(gè)變電站通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通電線(xiàn)路以及電氣設(shè)備的運(yùn)行情況，并進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量，達(dá)成通信等目標(biāo)?；谟?jì)算機(jī)、電子以及通信等技術(shù)組合而成的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)賦予變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)以鮮明的集成化以及智能化等特征，在操作上更加具有簡(jiǎn)便以及快捷的優(yōu)勢(shì)。

2.5遠(yuǎn)程監(jiān)控融合應(yīng)用

對(duì)于電氣工程而言，監(jiān)控管理工作的順利與有效開(kāi)展在整個(gè)工程的操作運(yùn)行中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控電氣自動(dòng)化技術(shù)加以應(yīng)用，可以在很大程度上提高對(duì)電氣工程監(jiān)督控制的便捷性以及充分性。有一點(diǎn)需要承認(rèn)，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的實(shí)現(xiàn)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為支持，在計(jì)算機(jī)技術(shù)作用的發(fā)揮下，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)可以執(zhí)行對(duì)全部設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及控制任務(wù)，這既能夠很好地降低以往由于實(shí)施人工檢測(cè)而衍生出來(lái)的各種費(fèi)用的支出，又可以實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間以及空間束縛的擺脫，在遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的支撐下隨時(shí)、隨地、實(shí)時(shí)監(jiān)督與管理電氣工程的具體運(yùn)行情況，對(duì)于工作效率的大幅度提升有著顯著的積極意義。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，電氣自動(dòng)化技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的必要應(yīng)用技術(shù)。為此需要將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程中，加強(qiáng)對(duì)電氣工程運(yùn)行的監(jiān)測(cè)管理水平，推動(dòng)我國(guó)電氣工程項(xiàng)目進(jìn)一步發(fā)展。

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