摘要:隨著我國電力系統的快速發展,在人們的生產生活中發揮著非常重要的作用。目前在我國某些地區用電高峰時經常會出現電力不足而造成大面積停電的故障,很容易給社會經濟的發展造成嚴重的影響,為此必須要利用電力系統自動化來解決用電供應困難以及電力不足等情況,提高電力系統穩定運行的能力,避免電力系統出現故障。本文通過電氣工程及其自動化基礎下電力系統自動化發展的實際情況進行分析,明確電力工程及其自動化技術下電力系統自動化的關鍵技術,促進我國電力系統的快速發展。
關鍵詞:電氣工程;自動化技術;電力系統;自動化發展
電氣工程及其自動化作為一門交叉性的學科,包括計算機操作系統、可編程系統、電氣控制相關理論、自動化實踐等。電氣工程及其自動化技術在我國各行各業中的應用范圍非常廣泛,尤其是在制造業中,利用電氣自動化技術不僅可以代替人工操作、減少人力成本,而且也能夠提高生產效率。電氣工程及其自動化在電力系統中的應用也能夠減少前期投入成本,無需后期人工檢修,保障電力系統穩定運行,促進電力系統自動化發展。
一、電氣工程及其自動化技術的電力系統自動化發展現狀
在全世界范圍內,許多發達國家為了提高自身的競爭優勢,紛紛推出了振興制造業的政策。例如美國的“先進制造業伙伴計劃”、德國的“工業4.0計劃”、韓國的“新增長動力戰略”以及日本的“再興戰略”等等。通過互聯網信息技術能夠使得不同產業之間的聯系日益緊密,而這種量變的積累也逐漸形成了全新的質變。在工業4.0時代背景下,改變的不僅是傳統生產制造領域,而且對經濟發展模式、工業發展模式以及社會的發展模式都會產生非常深刻的變化,所以必須要積極的抓住機遇迎接挑戰。
對于我國來說,隨著制造業的快速轉型與發展,為了能夠緊跟時代發展趨勢,提高自身的競爭力,必須要加強電力系統自動化的相關研究,這樣才能夠保證我國制造業突破西方國家的技術封鎖,提高自身的自主科研能力。隨著我國電氣工程及自動化技術方面的深入發展加上吸收借鑒。例如通過電氣自動化技術能夠實現電力調度、發電控制、電力電路安全分析、電路數據采集、電壓控制等,利用電氣自動化技術能夠轉變傳統制造業中電力電路運行模式不足的問題,實現全自動運行,更好地提升電力系統的整體運行質量,避免人為操作失誤導致電力系統運行故障的情況[1]。
二、電氣工程及自動化技術下的電力系統自動化的關鍵技術
(一)電力系統智能控制技術
在電力系統自動控制技術實現的過程中,主要通過控制工程領域中的反饋調節原理,根據系統存在的偏差進行自動調整,這樣才能夠保證電力系統的偏差值趨于穩定。利用自動化智能化的控制,能夠保證調節精度更加符合要求,減少人為判斷的干擾,提高電力系統智能控制精密的調節,最大限度上提高電力系統自動化的調節能力。
(二)柔性交流輸電系統
柔性交流輸電系統能夠實現高科技、高效率、高保真、低損耗傳輸交流電,通過與控制中心和綜合自動化技術結合,能夠形成輸電、系統、信息的三項支持技術。利用柔性交流輸電系統還可以有效控制潮流,提高線路傳輸效果和傳輸能力,最大限度上減少發電機的容量,避免出現線路跳閘的問題,增強整個電力系統運行的質量和水平,所以柔性交流輸電系統可以在供電電路中被廣泛應用。
(三)動態安全監控系統
動態安全監控系統可以對電力系統運行出現的故障問題進行全天候的監控,還能夠對供電電路可靠運行的情況進行分析,當電力系統出現重大事故之前,能夠提前做出預警和判斷,最大程度上減少故障解決的時間[2]。
利用自動化監控系統也能夠保證系統監控質量得到全面的增強,還可以提高系統穩定運行的能力,所以電氣工程及其自動化技術在電力系統中的應用非常廣泛。
三、電力系統自動化技術的實際應用
(一)電力系統自動化在電網調度中的應用
電力系統自動化能夠保證對計算機技術和信息技術進行充分整合,及時的收集電網調度中的各種數據信息,并且計算電網調度的實際運行效率,通過電力系統自動化可以針對電網調度進行實時的處理和監控,并且及時發現電力調度存在的異常情況,通過這樣的方式也能夠保證電力調度的整體質量,另外在電力系統自動化運行的過程中,還可以針對電網的實際運行情況進行判斷,保證對于電能資源進行充分的調節,例如通過在峰值期加強電力調度的活躍性,而在低谷期針對電能進行存儲,通過這樣的方式可以保證電能資源的合理分配[3]。
(二)電力系統自動化在配電系統中的應用
在配電系統中,通過電網改造能夠保證配電的質量與水平得到全面的提升,而通過運用電力系統自動化能夠實現多層次的控制,促進配電系統的整體運行效果,加強通訊的聯系[4]。
(三)電力系統自動化在變電系統中的應用
變電系統中最主要的就是針對二次設備進行處理和監控,通過電力系統自動化能夠實時針對二次設備的運行情況進行監督與測量,針對二次設備的各種信息進行全面的收集與把握,及時發現變電系統可能出現的故障隱患,并且將搜集到的信息傳輸給相關的控制人員,通過這樣的方式也能夠幫助控制人員更加清楚的了解變電系統實際運行的效果,提高變電系統運行的質量。
(四)電力系統自動化在光伏電站中的應用
太陽能光伏發電技術包括太陽能電池矩陣、電源轉換器、控制系統、儲能系統、電網技術等。太陽能光伏發電板安裝的傾角方向、安裝位置等因素會導致太陽能受光面積發生變化,產生不同的發電效率。不同的氣候條件、配置情況、輸出情況也會影響太陽能的輸出功率,所以在太陽能光伏發電板設置的過程中,必須要保證太陽能光伏發電設置轉換效率最大化[2]。對于數據中心來說,由于數據中心承擔著數據處理、數據存儲、數據運算等繁重的計算任務,如果供電系統出現突然斷電的情況,不僅會造成數據大量丟失,而且也會導致數據中心經濟效益受損。為此,必須要保證數據中心供配電的連續性,所以只有保障光伏發電站的連續性和穩定性才能夠在數據中心進行廣泛的應用。
結論:
隨著電氣工程及自動化技術研究水平的不斷提升,電力系統自動化的程度也越來越高,尤其是隨著人工智能技術、VR技術等各種現代化的智能技術在電氣工程領域中廣泛的應用,能夠促進電力系統自動化整體的運行質量得到突飛猛進的發展。在5G網絡環境下物聯網快速建成電力系統,自動化的應用水平也在不斷的提升。
參考文獻
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作者簡介:郭楚元,1998年4月21日,女,陜西渭南人,西安理工大學學生,電力系統及其自動化專業。