論電力工程中電力電氣自動化的重要作用

瞿朝陽　陳楠

摘要：現如今，在智能電網中，運用電力電氣自動化技術實現保護和測量功能的趨勢正在逐步加大。和過去的電磁式電氣技術相比較，電力電氣自動化技術不但更加經濟，安全性也得到了一定提升。本文從電力電氣自動化在電力工程中的重要作用出發，介紹了電氣自動化技術的實際應用，希望大家能夠對此有更進一步地認識。

關鍵詞：電力工程;電力;電氣

引言：在電力工程中，電力電氣自動化是一項基礎技術，它能夠很好地保證電力系統總體的平穩運轉，不僅可以使系統的自動檢測得以實現，還能夠自動調試對應的傳輸平臺，與配電和發電實現良好連接。當前特高壓和超高壓電網被廣泛運用，這樣的形式下，電力工程的智能化成為一種發展方向。

一、電力電氣自動化在電力工程中的作用

在電力工程中，應用電力電氣自動化技術具有多方面的作用，具體如表一所示。

表一：重要作用

電力工程中電力電氣自動化的作用 滿足暫態保護的要求

增加對智能配電網維保的安全度

提高對配電網的保護

可以準確測量畸變波形

（一）提高對配電網的保護

通過大量研究真實運行數據與動模實驗，我們能夠看到，在智能配電網保護中，對于過去的電氣技術而言，當問題產生在設置區間之外，如果傳統電磁式器件產生飽和的情況，也許就會造成繼電差動保護的錯誤動作;而當問題產生在設置區間中的時候，傳統的電磁式器件差動電流中會產生諧波[1]，這也許會延長繼電差動保護動作的時間，甚至有可能會產生不動作的情況。運用電力電氣自動化技術之后，因為這種電子形式的電流互感器沒有磁飽和的情況，利用二次側的電壓響應波形，能夠對一次側的電壓暫態進行更進一步地反應，這樣對于電壓基波而言，其幅值上的誤差也會變低，加大了保護范圍，能夠實現快速和靈敏的繼電保護，使電網系統的保護性能得到了大幅提升。

（二）滿足暫態保護的要求

當前國內的相關實驗室會做一些ETT暫態仿真實驗。通過研究實驗數據與圖形，可以看出，ETT的帶寬比較寬，而相位延遲比較小，線性以及動態特征都較好，能夠快速將高頻信號的相位與幅值測量出來，可以將比較可靠的數據提供給暫態響應，使智能電網靈敏和安全的暫態保護得到了實現。另外，國內電力系統正朝著高壓和特高壓的方向發展。在這樣的情況下，電力輸送距離較遠，需要選取自動化程度較高、測量較為精細以及智能化的方式，使電力系統保持經濟和安全運轉。過去的電力設施因為自身技術及結構上的特征，只可以測量工頻參數，系統運轉的過程中，電阻阻尼、電路振蕩等情況都會對其造成影響，從而導致失真情況的發生。所以，智能電網中，傳統的測量技術將會被以暫態保護為基礎的電子信息技術所代替。

（三）可以準確測量畸變波形

隨著智能化技術的發展，隨插隨用的電力電子設備也在逐漸增多，但是同時也產生了一些不確定因素。比如更多智能斷路器安設在電網中，通斷開合的概率也隨之變大，電子設施的大量使用，導致電網波形產生變化，一定程度上影響了電網的運行參數，其分布的頻率也會變得更加復雜。過去的電磁式設施，由于頻率特性較差、動態范圍不夠寬廣，在條件較為復雜的情況下，不能實現相應的保護及測量操作。而利用電子式電氣控制技術，可以對平穩條件下以及暫態下的狀況進行記錄，對一次大電流值進行分析，使頻率較為復雜狀況下的保護及測量動作得到了保證。

（四）增加對智能配電網維保的安全度

從架構上來講，電氣自動化技術和過去的電氣技術相比較，可以不再運用絕緣結構，不必運用絕緣油品，防止了燃燒爆炸等情況的產生，降低了危險，同時也省去了定期更新絕緣油的過程。另外，對于集成電路來講，需要運用很多光線信號傳輸形式，小電流信號能夠降低沖擊傳輸通道的力度，不必進行高頻度的檢測，這樣在一定程度上減輕了工作量，同時也優化了現存的檢測方式。利用在線監控和后臺報警，可以實現對安全問題的排查，不但保證了安全，效率也非常高。

二、電氣自動化技術在電力工程中的實際運用

（一）自動化補償技術應用

現實生活中，低壓無功補償技術是常常運用的技術，這主要是因為它自身是傳統的補償技術，在運作模式上能夠依據對單一信號進行采集的方式實行補償。這種技術在電力工程中運用較為廣泛，但是這項技術存在諸多問題，其中單項負荷就是較為顯著的問題。用戶實行補償的過程中，容易產生三相負荷不均衡的情況，這樣的狀況下，會產生過補或是欠補的現象[2]，如果這些狀況沒有得到妥善處理，就會導致其反復循環，對電力系統的平穩發展造成影響，自動化補償技術的運用可以使這些問題得到良好解決。

（二）現場總線技術在電力工程中的運用

現場總線設計是一種運用較為普遍的電氣自動化技術，同時具有較好的效果。一方面，能夠依據現場總線技術，一定程度使控制器、智能儀表等的操作得以實現，這樣可以使其有效連接，也會讓設施成為一個整體，各個設施之間能夠形成連接，使總體性的任務得到完成。此外，要想使控制設施之間信息的傳遞與交流得以實現，應該對設施間信息的交流進行強化，從而使電力工程系統的數字通信得到推動。另一方面，在現實運行中，現場總線技術能夠滿足主變器的前提下，逐步實現搜集和管控等多個方面的內容。然后還要對數據實行結合，將其傳遞到控制計算機結構中，還能夠依據相應信息，更加深入地測算與判定搜集到的數據，這樣就能夠得到電力工程運轉狀況的一些相關信息，同時還能夠將相應的信息傳遞到相關控制設施內部，從而實現了對電力系統和相關設施的保護，一定程度上保證了電力系統的平穩運轉。

結束語：總之，在電力工程中，運用電力電氣自動化技術可以使電力系統總體運轉的更加平穩，同時還能夠有效調節現場的有關設施，這樣在一定程度上保證了電力工程總體的穩定運轉。在今后的發展中，有關工作人員還要進行創新，逐步提高電力電氣自動化技術的運用水平，從而進一步推動電力行業總體的持續性發展。

參考文獻：

[1]郭啟峰，張曉輝.論電力工程中電力電氣自動化的重要作用[J].城市建設理論研究（電子版），2017，15：10.

[2]蘇琦.論電力工程中電力電氣自動化的重要作用[J].山東工業技術，2015，23：154.

[3]張永泉.對電力工程中的電氣自動化技術要素的分析探索[J].智能城市，2019，5（08）：199-200.

[4]沈亮.電氣自動化技術在電力工程中的應用與瞻望[J].科學技術創新，2018（35）：186-187.