電力工程中電力電氣自動化的重要作用

摘要：隨著我國經(jīng)濟和科研實力不斷提升，電氣工程中電力電氣自動化技術(shù)得以全效革新發(fā)展，因為這部分專業(yè)內(nèi)容和適用性較為寬泛，對自動檢測、計量、調(diào)試和供配電傳輸平臺功能校正協(xié)調(diào)有著較為可靠的指導(dǎo)功用。文章針對現(xiàn)代信息化技術(shù)環(huán)境下的電力工程可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略進行了解析。

關(guān)鍵詞：電力工程；電力電氣自動化；自動檢測；自動計量；供配電傳輸平臺 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM76 文章編號：1009-2374（2016）19-0134-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.19.064

透過宏觀視角界定，電力電氣自動化技術(shù)在國際范圍內(nèi)發(fā)展趨勢最為顯著活躍，畢竟其吸納融合了眾多高新技術(shù)和綜合性學(xué)科要素，因此如今已經(jīng)成功地滲透到我國不同類型產(chǎn)業(yè)機構(gòu)之中。整體來講，電力電氣自動化技術(shù)為我國電力工程全新發(fā)展前景綻放，提供十分可靠的支撐引導(dǎo)動力，值得相關(guān)產(chǎn)業(yè)經(jīng)營主體在日后規(guī)劃實踐中多加探討和靈活布置應(yīng)用。

1 電力電氣自動化技術(shù)的基礎(chǔ)性內(nèi)涵機理論述

電力電氣自動化技術(shù)可以說是電力工程系統(tǒng)化布置延展的前提保障，唯有經(jīng)過諸多自動檢測、供配電等結(jié)構(gòu)單元無縫銜接后，我國智能化超特高壓電網(wǎng)才會得到全方位推廣應(yīng)用。實際上，該類技術(shù)模式主張全面摒棄過往強電主導(dǎo)環(huán)境下的電磁式繼電器操控手法，而是力求凸顯互聯(lián)網(wǎng)、微機等基礎(chǔ)性電子信息技術(shù)控制實效，同步狀況下細化出信號精確化檢測、傳輸、數(shù)據(jù)演算、決策執(zhí)行、績效校驗評估等工序流程，使得現(xiàn)場各類信息模擬量在第一時間范圍內(nèi)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，進一步透過邏輯運算途徑完成在線設(shè)備管理等任務(wù)指標(biāo)。歸結(jié)來講，正是在該類自動診斷、檢驗、控制等多元化功能輔助范疇之下，電力工程才可以逐步達到高質(zhì)量、精準(zhǔn)化、安全經(jīng)濟性的運行目標(biāo)。

2 電力電氣技術(shù)對于我國電力工程的主導(dǎo)作用

2.1 電力工程現(xiàn)場數(shù)據(jù)測量精度的大幅度提升

經(jīng)過我國電力工程項目的大范圍覆蓋落實，強效智能電網(wǎng)建設(shè)工作變得愈加緊湊和嚴(yán)峻，擺在工程規(guī)劃主體眼前的第一改革要務(wù)，便是竭盡全力維持電力電氣技術(shù)操控的自動、數(shù)字化效果。我國幅員遼闊且生態(tài)環(huán)境體系繁瑣深入，尤其對于強效的智能配電網(wǎng)工程項目來講，需要設(shè)計主體保持深刻的自治特性，集合各類技術(shù)設(shè)施使現(xiàn)場電氣測量精度完全超出以往傳統(tǒng)測量管理形式，長此以往，才可以將電網(wǎng)數(shù)字化繼電保護、故障距離精準(zhǔn)化測量、電網(wǎng)暫態(tài)全方位監(jiān)督控制、輸電走廊分相技術(shù)結(jié)構(gòu)舒展等前端性改造任務(wù)順利執(zhí)行。

以往我國電力工程計量系統(tǒng)宏觀角度上的測量誤差已經(jīng)提升至0.7級，一旦說CT、VT誤差同步維持在0.2級左右，電纜傳輸環(huán)節(jié)中信號因為外部電磁侵?jǐn)_，也會在內(nèi)部滋生出至少0.1級的信號誤差效應(yīng)。持續(xù)到A/D轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)過后，電能表自身攜帶的VT、CT也會同時引發(fā)出另一部分0.2級的信號誤差。相比之下，電力電氣自動化技術(shù)全程利用EIT作為基礎(chǔ)性指導(dǎo)媒介，可以順勢將系統(tǒng)本身檢測誤差縮減大約5成左右，主要就是其在開展模擬信號采集事務(wù)環(huán)節(jié)中，數(shù)字信號轉(zhuǎn)換工序流程僅僅持續(xù)一次便可傾數(shù)地傳輸?shù)焦饫w系統(tǒng)之中，使以往重復(fù)性轉(zhuǎn)換后灌輸?shù)胶喜卧墓ば虻靡允÷浴Ａ硗猓?dāng)ECT和EVT誤差等級同樣維持在0.2級時，因為現(xiàn)場信號傳輸形式為數(shù)字式，在全光纖灌輸環(huán)境下一般不會承受嚴(yán)重的電磁侵?jǐn)_影響，這樣便可以很好地省略以往繁瑣的二次轉(zhuǎn)換程序。由此看來，電力電氣自動化測量系統(tǒng)一旦沿用EIT技術(shù)作為基礎(chǔ)性指導(dǎo)媒介時，現(xiàn)場數(shù)據(jù)實際測量誤差將順勢鎖定在0.4級以下。

2.2 配電網(wǎng)整體防護性能的有機強化

結(jié)合以往實踐經(jīng)驗整理論證，過往我國電氣技術(shù)在進行智能電網(wǎng)防護應(yīng)用期間，如若因為設(shè)定區(qū)域外部發(fā)生故障，使得電磁式部件滋生出嚴(yán)重飽和跡象，便會在當(dāng)下滋生出嚴(yán)重的繼電差動保護動作誤差跡象；相比之下，設(shè)定區(qū)域內(nèi)部發(fā)生故障環(huán)節(jié)中，電磁式原件差動電流內(nèi)部，便會衍生出一定規(guī)模的諧波，使得繼電差動防護反應(yīng)時間被隨意的延長，嚴(yán)重情況下會滋生出直接拒絕動作問題。而經(jīng)過電網(wǎng)長輸距離防護方案布置過后，尤其是在電力電氣自動化技術(shù)協(xié)調(diào)輔助范疇之下，因為電子式電流互感裝置本身不存在磁飽和狀況，使得二次測電壓響應(yīng)波形能夠?qū)⒁淮蝹?cè)電壓暫態(tài)現(xiàn)象，加以精細化映射，保證電壓基礎(chǔ)波輔值誤差得以急速降低，同步狀況下使配電網(wǎng)整體防護范圍不斷擴張，經(jīng)過繼電保護動作快捷、靈敏、可靠等性能綜合作用下，使電網(wǎng)系統(tǒng)保護性能獲得全方位改善。

2.3 電力系統(tǒng)暫態(tài)保護性訴求的不斷迎合

現(xiàn)階段我國已經(jīng)存在許多試驗機構(gòu)開展EIT暫態(tài)仿真操作項目。聯(lián)合試驗演示圖和相關(guān)數(shù)據(jù)加以綜合校驗，證明EIT技術(shù)本身保留較寬的寬帶和不大相位延遲反應(yīng)，整體來講，電力電氣自動化檢測動態(tài)、線性狀態(tài)都維持在合理狀態(tài)之上，能夠在當(dāng)下精確化驗證各類高頻信號的幅值和相位，為后續(xù)暫態(tài)響應(yīng)等工作銜接提供更為可靠的指導(dǎo)信息，保證智能配電網(wǎng)至此彰顯出安全、高效的暫態(tài)保護特性。隨后，我國電力系統(tǒng)也能夠朝著正向特高壓、大容量遠距離傳輸、全數(shù)字化精細測量方向過渡扭轉(zhuǎn)，保證系統(tǒng)長期操作運行的安全、經(jīng)濟性改革成果。

2.4 畸變波形的精準(zhǔn)化測量

經(jīng)過我國智能化大規(guī)模電網(wǎng)規(guī)劃方案的不斷覆蓋落實，使得即插即用形式的電力電子設(shè)備開始獲得全面新生機遇，同期狀況下在電力工程內(nèi)部更遺留諸多不確定安全隱患。單純拿電網(wǎng)內(nèi)部額外安裝的智能斷路器、閉合開關(guān)為例，不單單使通斷開合幾率全方位增加，同時不同電子設(shè)備集聚形成了電網(wǎng)波形畸變問題，以上結(jié)果將直接對電網(wǎng)實際運行參數(shù)造成侵?jǐn)_效應(yīng)，令其具體分布頻率變得極為繁瑣深入。實際上，以往電磁式設(shè)備動態(tài)范圍、頻率特性都不夠理想，不能在復(fù)雜頻率環(huán)境下完成精準(zhǔn)化測量保護任務(wù)。而電子式電氣控制技術(shù)順利沿用在電力工程之中后，使得暫態(tài)和穩(wěn)定環(huán)境下的電力電氣系統(tǒng)一切工作狀態(tài)得以動態(tài)化監(jiān)管，一次大電流數(shù)值也將因此得到科學(xué)化驗證解析，使今后復(fù)雜頻率作用下的波形測量保護工作變得更加便利、快捷。

另外，智能配電網(wǎng)維修養(yǎng)護安全度的適度提升。以微機技術(shù)為主導(dǎo)的電氣電力自動化技術(shù)，使以往電氣技術(shù)復(fù)雜式絕緣結(jié)構(gòu)得以適當(dāng)程度地縮減，無須額外應(yīng)用絕緣油品，便可很好地處理以往高溫失效、燃燒爆炸等隱患。

3 電力電氣自動化技術(shù)在我國電力工程內(nèi)部科學(xué)性應(yīng)用的策略

3.1 水電廠自動化技術(shù)在電力工程內(nèi)部的應(yīng)用

我國為了集中一切技術(shù)手段提升電力工程規(guī)劃可靠、穩(wěn)定性，將決定在既有電力電氣自動化技術(shù)輔助條件下，進行電力工程諸多性能全方位開發(fā)，單純拿水電廠自動化技術(shù)在電力工程內(nèi)部的應(yīng)用項目為例，必須盡快安置水輪發(fā)電機組、調(diào)速器和水輪機等裝置模塊。因為各類自動化系統(tǒng)在運行模式上不盡相同，水電廠自動化系統(tǒng)也正是在此類基礎(chǔ)上，順勢延展出單機、公用設(shè)備、梯級綜合式自動化和全長自動化等運轉(zhuǎn)模式。相比之下，在實際應(yīng)用層面觀察，如若在水電廠電力電氣工程內(nèi)部應(yīng)用相關(guān)的自動化技術(shù)，尤其是在水電廠正常運行環(huán)境下，能夠大幅度提升既有經(jīng)濟效益，進一步為我國水電廠提供高質(zhì)量電力能源，奠定基礎(chǔ)。

3.2 火電廠自動化技術(shù)在電力工程內(nèi)部的過渡轉(zhuǎn)接

關(guān)于火電廠自動化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用，實質(zhì)上和水電廠自動化技術(shù)應(yīng)用模式并無太大差異，統(tǒng)一彰顯出強烈的綜合特性。實際上，我國火電廠自動化技術(shù)可以順勢延展為鍋爐、發(fā)電自動、機爐主控、汽輪機等操作管理系統(tǒng)。特別是在計算機監(jiān)控系統(tǒng)輔助作用下，為現(xiàn)場一切工作模式提供豐富的校驗數(shù)據(jù)，長此以往，必將能夠為我國電力工程可靠性維持提供保障。而在實用層面校驗，火電廠自動化技術(shù)在保留數(shù)據(jù)精確化處理功能基礎(chǔ)上，還會呈現(xiàn)出自動檢測運行狀態(tài)和自動保護運行設(shè)備等功能。

總體來講，關(guān)于電力電氣自動化技術(shù)在今后我國電力工程內(nèi)部革新應(yīng)用的措施將細化為：

第一，電網(wǎng)調(diào)度方面。電力電氣自動化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度工序中應(yīng)用時，會自然地透過電網(wǎng)調(diào)度服務(wù)器、電氣自動化系統(tǒng)等進行自動化調(diào)試方案設(shè)計。其核心動機在于維持電網(wǎng)運行的安全、穩(wěn)定性基礎(chǔ)上，精確化檢驗分析電力生產(chǎn)期間一切數(shù)據(jù)信息，將電力系統(tǒng)內(nèi)部衍生的負荷加以自動化預(yù)測；再就是利用相關(guān)數(shù)據(jù)信息快速確認(rèn)電網(wǎng)系統(tǒng)不同故障位置和滋生原委，進而令我國不同區(qū)域電網(wǎng)故障排查消除效率全面提升。

第二，分散控制系統(tǒng)革新應(yīng)用方面。其還可稱作是分布式控制系統(tǒng)，主張利用一臺計算機進行相關(guān)性回路控制，尤其是在電氣自動化系統(tǒng)中，贏得了較為可觀的控制實效。分散控制系統(tǒng)在集中獲取相關(guān)資料過后，會精細化地調(diào)試不同運行環(huán)節(jié)和設(shè)備資源，使得線路-設(shè)備彼此間的關(guān)聯(lián)變得愈加清晰透徹。

第三，變電站融合式應(yīng)用方面。在變電站內(nèi)部融合應(yīng)用電力電氣自動化技術(shù)，具體就是聯(lián)合信息處理、自動化控制和相關(guān)傳輸技術(shù)，將計算機一切高端裝置快速地轉(zhuǎn)接到變電站系統(tǒng)內(nèi)部，進一步貫徹落實變電站運行管理的自動、智能化操作目標(biāo)。

4 結(jié)語

依照以上內(nèi)容論述，電子信息技術(shù)和大規(guī)模集成電路綜合作用下，令我國電力工程電氣自動化技術(shù)贏取了較為寬闊的發(fā)展前景。加上我國特高壓電網(wǎng)的不斷開發(fā)應(yīng)用，使得智能電網(wǎng)一時間過渡成為現(xiàn)代電力工程可持續(xù)革新發(fā)展的主流趨勢，同時更是日后解決我國電力工程技術(shù)落后問題的最佳適應(yīng)途徑。

參考文獻

[1]彭杰.淺談電氣與自動化在電氣工程中融合運用[J].

民營科技，2013，15（11）.

[2]李軍.淺談電氣自動化在電氣工程中的融合運用[J].

黑龍江科技信息，2013，33（30）.

[3]丁金鵬.淺談電氣自動化設(shè)備的穩(wěn)定性控制研究[J].

電子世界，2015，19（18）.

作者簡介：姜君文（1990-），女，湖北黃石人，湖北省黃石市黃石供電公司客戶服務(wù)中心營業(yè)及電費室助理工程師，在讀研究生，研究方向：電力工程。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）