电气自动化在电力工程技术中的应用

电气自动化在电力工程技术中的应用

常鹏舞

内蒙古电力（集团）有限责任公司乌兰察布供电公司    内蒙古自治区乌兰察布市   010010

摘要：科学技术的高速发展推动了我国各个行业的发展，对电力能源的需求量也在不断增加，在无形中增加了电力企业的压力负担。因此，在电力工程中引入电气自动化技术对于电力行业来说有着重要意义和价值。电气自动化技术在电力工程中发挥出巨大作用，有力推动了电力工程智能化、数字化发展。基于此，对电气自动化技术进行概述，分析电气自动化技术在电力工程中的作用，探讨电气自动化技术在电力工程发电、变电、配电和电网调度等环节中的具体应用，以供相关人员参考。

关键词：电气；自动化；电力工程

引言

随着电力需求的不断增长和电力系统规模的扩大，电力工程技术面临着更加复杂和严峻的挑战。在这一背景下，电气自动化作为一种先进的技术手段，逐渐在电力工程中得到广泛应用。其通过自动化控制系统的引入，实现了电力系统的智能化管理和运行，为提高效率、降低成本、提升安全性等方面提供了新的解决方案。

1电气自动化技术在电力工程中的作用

1.1提升运行效率与精准控制

电气工程自动化技术通过集成化的自动化系统，可以实现对电力系统的全面监控和管理。这种技术能够实时监测电力系统的各项运行参数，如电压、电流、频率等，并根据预设的规则进行自动调节，这使电力系统的运行更加精准、高效，减少了人为干预和误差，提高了整体运行效率。

1.2增强安全性与稳定性

电力系统的安全性与稳定性是保障电力供应的关键。电气工程自动化技术通过引入先进的控制算法和保护机制，能够实时检测电力系统的运行状态，及时发现潜在的安全隐患和故障。一旦出现故障，电气工程自动化技术能够迅速切断故障部分，防止故障扩大，确保电力系统的稳定运行。同时，电气工程自动化技术还可以对电力系统进行自我保护，防止外部干扰和恶意攻击，保障电力系统的安全性。

1.3优化电能质量

电能质量是衡量电力供应质量的重要指标。电气工程自动化技术可以通过对电力系统的实时监测和数据分析，发现电能质量问题的根源，并采取相应的措施进行优化。例如，通过调整电力设备的运行参数，减少谐波和闪变等电能质量问题；通过引入无功补偿技术，提高电力系统的功率因数，减少能源浪费。这些措施可以显著提高供电质量，满足用户对高质量电力的需求。

2电气自动化技术在电力工程中的运用原则和构成

在电力工程中运用电气自动化技术，要遵循一定的运用原则，其应当以满足制造过程中的电气自动化需求为基础，综合考虑经济性因素。应用电气自动化技术的时候，需从多方面进行考虑，包括但不限于结构成本因素、工艺要求因素、维修因素等，同时还要保证系统运行的安全性，设备运行的可靠性。电气自动化应用构成的研究则主要体现在两个方面：一方面是微型计算机的应用。该设备的应用大大提升了自动化控制水平，其可以自动记录相关数据，掌握设备运行状况，在一定程度上降低了数据误差；另一方面是电气自动化控制系统的设计，采用集中监视方式，利用一个处理器来控制所有功能，当数据增多的时候，系统流畅度会受到一定影响，需要进一步升级和更新

3电气自动化在电力工程技术中的应用

3.1发电环节

一是要设置数据采集与处理硬件。相关人员可在发电厂中安装适宜的测控装置，用于监测电力工程设备，以便于掌握设备的实际运行情况，及时发现设备故障。要定时采集电力工程设备的各项参数数据，同时有针对性的收集和设备状态相关的数据。数据库要不断地更新，在采集系统参数的时候可使用数字仿真技术等；二是设置系统的监控和报警功能。电气自动化技术在发电厂中的应用，需要进一步完善监测系统，相关人员应当明确该系统的核心地位，其任务在于监测电力设备的实际工作状态，监测电力设备是否存在故障。所有收集的设备参数信息都需要上传至系统界面中，方便工作人员实时掌握最新情况。同时，还要根据发电机组类别、大小，来设定合适的报警方式，常见的有两种，分别是告警、报警；三是完善系统控制和操作功能。就目前而言，电力工程设备遥控有两种类型，其中一种是人工操纵遥控，另一种则是监测系统发出遥控指令。操作人员仅在控制室就能够实现对整个电力系统的把控，其不仅能够直接查询电力设备运行的历史状态，还可以发现设备故障并提出相应的解决措施。

3.2变电环节

智能化变电系统主要由3个部分组成，分别为主机、网络和间隔层设备。其中，主机负责集中控制和数据处理，网络负责各种设备之间的信息交换，间隔层设备负责执行具体的控制和保护任务。上述组成部分共同实现智能化变电系统的数据采集与处理、运行控制、继电保护与故障录波、通信管理四大核心功能。智能化变电系统可以实时监测变电站的电压、电流、功率等关键参数，自动完成开关开闭合、电容器投切及故障识别隔离等操作。智能化变电系统还融合多种现代信息技术，能够利用先进的传感器、物联网技术和大数据分析技术，实现更高级的数据采集、处理和控制功能。与传统的变电站运行管理模式相比，智能化变电系统支持自动优化变电设备的配置，具备理想的调控能力，对可再生能源的接纳能力较强，同时，智能化变电系统支持变电设备的自诊断以及维护，可以降低日常运维成本，延长变电设备的寿命。总体而言，智能化变电系统推动了变电站朝着更加高效、可靠、环保的方向发展，为现代智能电网的建设奠定了基础。

3.3配电环节

在配电网中应用电气自动化技术，依托数据传输单元（DTU）和分散控制系统（DCS），建立智能化配电管理系统。智能化配电管理系统由高级传感器网络、实时数据处理软件、自动控制装置和用户界面组成，通过该系统实时采集配电网中的各项数据信息，据此判断配电网的运行状态，动态调整配电网配置，使配电网匹配用电负荷的变化。智能化配电管理系统支持自动化故障检修恢复，即在出现异常情况时，可第一时间将受到故障影响的区域隔离，避免其他区域受到干扰，同时判断故障点所在位置，及时进行维修，无须工作人员手动干预。待故障排除后，自动恢复配电网运行，缩短维修时间，减少停电影响，真正做到在控制停电时长的前提下，将异常情况给用户日常生活、工作造成的影响降至最低。智能化配电管理系统还集成智能控制器、断路器等自动化设备，可以根据系统的发布指令协同运行，进一步缩短异常情况的响应时间。

3.4电网调度环节

在电网调度环节应用电气自动化技术，建立电能管理系统（EMS），对电网进行全面、实时的监控。EMS集成了计算机、通信和控制等先进技术，根据监控数据，有指向性地对电能进行调度。EMS可预测某区域在未来一段时间内大致的电力需求，根据用电负荷预测结果拟定完整且可行的发电计划。同时，EMS可为调度员提供基于数据分析的决策建议，并参与电力市场的买卖决策。此外，EMS还可以模拟电网异常故障情况，评估潜在的安全风险。

结束语

电气自动化技术在电力工程中的应用是电力行业未来发展的主要方向，而且电气自动化技术的应用为电力行业健康发展奠定了坚实的技术保障。随着信息时代的发展，新型技术如雨后春笋般应用在社会发展建设中。电气自动化技术作为一种尖端高科技技术，其重要性是不言而喻的，它不仅可以全面性监测管理电力系统的运行，还可以有效减轻工作人员的工作负担，降低电力工程运营成本，为电力工程的高质量发展提供有力保障。

参考文献

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