电气自动化技术在电力系统中的运用研究

电气自动化技术在电力系统中的运用研究

张子镜 程力

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摘要：当前，电气自动化已成为备受瞩目的领域，广泛应用于各行各业，其技术含量也在不断攀升。由于电力资源是社会生产生活必不可少的能源之一，对人们日常生活影响深远，所以必须重视电气工程及其自动化技术应用，确保其稳定、安全运行。随着国内用电需求与要求的不断提升，为满足客观发展需要，必须进一步加强自动化技术的应用，以确保电力供应的高效稳定。另外，通过自动化技术的应用还可降低人工操作成本，减轻工作人员工作量。电力系统的现代化水平可以通过应用自动化技术得到提升，这一技术与时代发展特征契合，具有广阔的前景，对于推动电网向智能化发展具有重要意义。

关键词：电气自动化技术；电力系统；运用

1电力工程中的电气自动化技术概述

电气自动化技术在电力工程中的应用非常广泛，其主要作用是实现电力系统的智能化管理、实时监测和自动控制。以下是电气自动化技术在电力工程中的几个主要应用方向。（1）电力系统监控和管理。电气自动化技术可以通过数字化电力系统实现对电力系统的实时监测和管理，包括对电力设备的状态、电能的质量和用电负荷等方面的监测。同时，电气自动化技术还可以实现电力系统的自动化运行和故障处理，提高电力系统的可靠性和安全性。（2）电力设备控制。电气自动化技术可以实现对电力设备的自动化控制，包括对发电机、变压器、开关设备等各种电力设备的控制。通过自动控制技术，电气自动化系统可以实现对电力设备的实时监测和故障诊断，提高设备的可靠性和稳定性。（3）用电负荷控制。电气自动化技术可以实现对用电负荷的智能化管理和控制，包括对用电负荷的实时监测、用电负荷的预测和调整等。通过对用电负荷的控制，电气自动化系统可以实现对电力系统的负荷均衡和优化，提高电力系统的能效和经济性。（4）新能源发电控制。随着新能源发电技术的不断发展，电气自动化技术也逐渐应用到了新能源发电系统的控制中。通过自动控制技术和电力电子技术，可以实现对新能源发电设备的控制和管理，包括对风力发电、光伏发电等各种新能源发电设备的控制。

2电气自动化技术在电力系统中的运用

2.1电气自动化技术在电网调度中的应用

随着用电规模的不断扩大和用户类型的不断增加，人们对用电的需求和要求也变得越来越个性化和差异化。为了保证供电质量和安全稳定，必须对配电网进行科学合理的规划，做好配网调度管理工作。在实际的管理工作中，电网调度所需的技能和能力已经达到了相当高的水平，传统的管理方式已经无法满足时代发展的需求。为了更好地满足人们对电能的使用需求，必须进行智能化电网调度管理改革。运用自动化技术，可进一步提高电网调度的科学性，实现科学的用户管理，改善电网运行品质，为电力营销提供重要支持，从而提高用户的满意度。因此，对电网调度提出了更多挑战与要求。电力系统的调度范围十分广泛，目前国内各地已经实现了电力供应，但由于不同地区的需求和要求不同，电力峰值也存在差异。为了协调不同等级的电力系统，必须积极采用自动化技术进行调度管理。在电力系统中，通过运用计算机控制技术能够有效降低工作人员工作量，使其工作更专注于电网的安全、优质和经济运行方面。

2.2在变电站中的应用

通过智能化的变电自动化装置和设备，可以实现对变电设备的自动化监测和控制。例如，监测变压器、断路器、隔离开关等设备的运行状态，预测设备的寿命和健康状况，及时发现设备的故障和异常情况，并自动进行诊断和报警。通过远程监控系统，运维人员可以在不同地点实时监测变电站的运行情况，并且可以远程调节设备的运行参数和状态，及时应对突发事件和故障，提高了变电站的智能化水平和运行效率。该技术的应用策略如下：(1)SCADA。SCADA是变电站中常用的远程监控和数据采集系统。通过SCADA，可以实时监测变电设备的运行状态、电能参数和环境条件等。操作人员可以通过SCADA远程控制设备，进行设备的开关操作、参数调节等。(2）智能保护装置。智能保护装置可以实现对变电设备的智能保护和控制。例如，差动保护装置可以实现对变压器的差动保护，保护设备免受电流短路等故障的影响，确保设备的安全运行。(3）远动操作装置。远动操作装置可以实现对断路器、隔离开关等设备的远程操作。运维人员可以通过远动操作装置实现对设备的远程开关和状态控制，实现变电站设备的远程控制和管理。(4）智能诊断与预警系统。智能诊断与预警系统可以通过对变电设备的运行数据进行分析，实现对设备健康状况的诊断和预警。该系统可以实时监测设备运行数据，检测设备的异常情况并及时报警，提前预警设备可能出现的故障，从而减少故障对电网的影响。

2.3在电力设备监测与维护中的应用

电力系统的自动化技术在设备维护与监控中扮演着关键角色，其涵盖范围广泛，主要包括设备性能追踪、前瞻性故障预警、精确故障识别以及有效的维护策略制定等环节。（1）设备性能的实时监控。这涉及到实时收集和分析电力设备的各种运行参数，以动态监控设备的工作状态。通过这种监控，可以尽早察觉潜在问题，防止设备重大损坏和事故的发生。（2）前瞻性故障预警系统。利用历史数据的深入剖析，这一系统能预测设备故障的可能性及预期发生的时间，从而实现预防性维护，降低停机时间和维修成本，提升设备的稳定性和可靠性。（3）故障诊断的智能化处理。通过对设备监测数据的精细解析，系统能精准识别故障并定位问题根源，从而缩短维修周期并节省费用。（4）维护管理的精细化操作。包括对设备维护工作的科学计划、执行优化和管理，旨在减少停机时间，节约维修成本，同时增强设备的性能稳定性和经济效能。此外，还能通过技术升级，进一步提升电力设备的能效表现。

2.4光伏互连技术

通过在电力系统自动控制中应用光互连技术，其可以不受电容性负载的干扰，灵活掌控输入输出过程，在计算系统的内部，由于互连效果高效，可以充分利用其信息快速传播的性能。应用光互连时，不会受平面、准平面约束，在光波导中，光可以形成交叉角，角度大于10º，整体相互交叉效果较好，极大提升了系统的集成效果。在并行处理系统中运用光互连技术，能够实现高速通讯，为相关结构设计带来便捷，通过投入到电力系统自动控制中，能够促进电力系统安全运行。

2.5在电力系统保护中的应用

采用先进的智能防护设备和技术，能够有效保障电力系统的安全性和应对突发事件的能力。此外，借助智能故障检测和数据解析，能提升对电力系统异常状况的探测与解决效率，进一步巩固了系统的稳定性和安全性。具体应用策略如下：(1) 依托微处理器和数字信号处理技术，打造出智能化的保护设备，能迅速识别如过载、短路、接地故障等问题，并迅速执行隔离和切除措施，防止故障蔓延，减小对系统的影响。(2) 利用远程操作技术，可对电力系统实行远程监控和管理。例如，通过该技术可以远程操控开关设备、断路器，也能远程查看和调整系统参数及状态，以实现对系统状况的即时反应和灵活操作。(3) 自动化检修技术的应用，使得电力系统设备的巡检和维修工作得以自动化进行。通过传感器持续监测设备的工作状态和性能，实现早期维护和故障预警，显著提升了设备的可用性和系统的运行稳定性。

结论

电力系统生产运行过程中，合理应用电气自动化技术可以让整体的系统运行更加可靠，实现高质量发展，而在实际技术规划应用期间，仍然需要结合电力系统生产运行的实际需求和特征，来保证各项技术融合的合理性和有效性，并在实现节能发展目标的同时创造良好的企业发展形象，为电力企业健康发展奠定坚实基础。

参考文献：

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