电力工程系统中的自动化技术应用

电力工程系统中的自动化技术应用

张柯达赵绪兵

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摘要：电气自动化技术在电力工程中的应用已经成为当前电力工程领域中的一个重要发展方向。通过对电气自动化技术在电力工程中的应用研究，可以更好地理解电气自动化技术对于提高电力系统的稳定性、可靠性和安全性的重要作用。

关键词：电力工程；自动化；技术应用

1电力工程自动化技术

1.1实时仿真系统技术

目前，电力工程自动化技术发展日新月异，其中实时仿真系统技术已成为行业发展的一大势头。通过三维仿真系统和虚拟仿真系统，可使电力系统运行更加智能、高效和安全。①实时仿真系统可以模拟不同电力系统运行状态下的不同情况，包括电力设备的运转状态、负载变化以及故障处理等。这些仿真系统可以快速、准确地反映实际场景，为相关工作者提供重要参考，帮助他们在设计和维护电力系统时更加有效地做出决策。②三维仿真技术可在虚拟的电力系统环境中实时观察电力设备的运行状态和系统的整体情况。这不仅可以提高监控效率，还可及时发现和解决潜在问题，确保电力系统的稳定运行。③虚拟仿真技术可将电力系统的运行情况用图形化的方式呈现，使相关人员更直观地了解系统的状态和性能。借助虚拟仿真系统，电力工程师可在实验室环境中进行多样化的测试和模拟，节约时间和成本，同时减少对实际设备的依赖性。

1.2智能保护技术

智能保护技术通过实时监测和诊断电力系统中的异常情况，能快速响应并采取预警等措施，确保电力系统稳定运行。以智能保护为例，当电力系统中出现短路或其他故障时，智能保护系统能够准确识别故障点并迅速切除故障分区，避免故障扩大影响整个电力系统的运行，这种快速响应的能力极大提高了电力系统的安全性和稳定性。与此同时，通过深度学习技术，智能保护系统可从历史数据中学习，并依据实时数据进行动态调整，不断优化保护参数和策略，提高保护系统的准确性和可靠性。此外，当电力系统发生故障时，智能保护系统能够自动识别故障点，并快速切除故障区域，实现自愈。因此，可以进一步减少系统停电时间，提高了用户的用电体验满意度。

1.3人工智能技术

通过人工智能算法的运用，电力系统可实现对大规模数据的实时监测和分析，从而准确预测电力需求和优化供电方案。如在高峰时段，系统可自动调整电力分配，保障稳定供电的情况下最大限度地减少能源浪费。且智能电网的建设离不开电力工程自动化技术和人工智能技术的支持。①通过智能感知技术，电力系统可对用户的用电行为进行深度分析，根据用户需求实时调整电力分配，提高电网的灵活性和适应性。如此，不仅能够为用户提供更便捷的用电体验，也有助于电网的能源调度和故障诊断。②通过数据分析和机器学习算法，系统可以快速检测设备运行异常和潜在故障因素，及时排除安全隐患，提高电力设备的运行效率和可靠性。相信在这样的发展趋势下，电力工程将迎来更加美好的未来。

2电力工程运行中的自动化系统应用

2.1自动化技术在变电站中的应用

在变电站，自动化系统的应用为电力传输和分配提供了关键支持。（1）数字式保护装置。传统变电站中保护设备主要依靠人工操作，容易出现误操作或漏操作，容易导致电网事故。而引入数字式保护装置后，可实现电网状态实时监测和自动切除故障部分的功能。基于这种自动化保护系统，能够快速响应电网故障，并采取相应措施有效防止事故扩大，确保电力系统安全运行。（2）智能监控系统。传统的变电站监控设备多为手动操作，且监控范围有限，无法全面了解电网状态。引入智能监控系统后，可通过各种传感器和设备联动，实现对变电站各个设备及线路状态的实时监测与管理，以及时发现设备异常，并自动发出警报，提醒运维人员进行检修，从而提高变电站的运行效率和安全性。（3）远程控制系统的应用。通过远程控制系统，运维人员可在不同地点实时监控电网运行情况，远程调节设备参数，甚至进行远程操作。

2.2监控系统自动化

①从提高电力工程应用效率的角度出发，需在实际应用中加强电网管理，确保电网管理能贯穿于电力系统的各个环节，实现对电网的全面监控。且在监督检查过程中，发现安全隐患立即处理。②从监控系统维护的角度来看，目前电力自动化的主要形式是远程监控，它可以24小时监控电力工程，利用计算机技术随时了解电网运行中的各种问题。对于监控系统效率而言，有效监督的途径是集中监督，这种控制模式易于设置，需要的管理较少。与单一监督体制相比，其具有更大的实用价值。而且它对投资的要求不高，因此得到了许多电力公司的认同。其中，最具操作性的是现场总线监控，该监控方式一般用于各种复杂的监控工作，并能持续地用于电缆的改进工作，既保证了电网的平稳安全运行，也可进一步提高供电公司的经济效益。

2.3设备的故障诊断自动化

设备故障诊断自动化技术在电力工程中的应用，可增强设备的自动化和智能化程度，对设备的潜在故障进行诊断和检测，保证设备正常高效运行。①在实践过程中，如果电力系统的安全风险超过临界值，该技术会及时报警，通知相关人员及时采取措施解决故障。现阶段，一些较为先进的自动化设备能自动排除故障，保证供电系统的稳定高效运行。②故障诊断该技术的运用可帮助系统在设备正常运行的前提下进行故障诊断，效果良好。③该系统还可监测和解决数据记录的问题，供技术人员参考。在此期间，如果检测的数据超过正常值，系统就会发出警报并采取相应措施，从而在设备的诊断中起到关键作用。总之，设备故障诊断自动化技术不仅可以解决电力设备的问题，还可监测供电设备的运行状况。通过对电网设施实际运行数据的比较，可对相关设备的实际运行情况进行预测和调整，确保电网平稳、安全运行。

2.4在基础发电厂中的应用

发电机如果在电力生产阶段停机运作会带来巨大的损失。如果在基础发电厂采用电力自动化技术，可对发电机端进行多元化管理，并在各个方面提供相应的解决方法。①在对发电端的管理中，通常需要感应方式来确定是否增加能源、是否需要开展维修措施等。②在技术开发应用阶段则需通过降低工作量的方法，提升技术开发应用效率，从而对整个发电机的安全平稳运转起到良性促进作用。③在发电联网工程中，对各个发电厂的连接口可采用电网信息化的集约管理、电流自动联网的手段，达到对数据资料的精确查询，且该过程无需专人手动操作。

目前，现代发电厂广泛应用的SCADA系统（监视、控制和数据采集系统），是一种集成了监控、控制和数据采集功能的自动化系统，通过实时监控发电设备的运行状态和性能参数，及时发现故障并进行处理，确保发电设备的正常运行。另外，在基础发电厂中，PLC（可编程逻辑控制器）技术的应用也非常普遍。PLC是一种专用于工业控制的数字计算机，能实现逻辑运算、控制和监控。PLC控制系统可精确控制发电设备的运行参数，并能够根据不同的需求自动调节发电机组的输出功率，实现发电过程的智能化控制，提高发电效率。

3结语

在我国城市化发展的日益推进下，电力系统的发展也取得了突出效果，特别是自动化电源的使用符合当下时代的发展需求。自动化的运用可助力电力系统实现高效研发和改革创新，进一步降低电力系统的故障概率，持续增强电力系统的各项性能，从而促进我国电力工程稳步发展，为社会创造更多效益。

参考文献

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