電力工程中的電氣自動化技術應用

賈玉奎

摘 要：電氣自動化技術在電氣工程中的廣泛應用，不僅使電氣設備的自動化控制能力得到了大幅度提升，還能更好地保障電氣工程的安全、穩定運行。但就我國電氣自動化技術在電氣工程中的應用現狀而言，還有很多問題函待解決，掌握電氣自動化技術的特點與電氣自動化技術在運用中的優勢，明確電氣工程系統對電力自動化技術的發展需求，進而更好地促進電氣自動化技術在電氣工程中的廣泛推廣與應用。

關鍵詞：自動化;電力系統;供電系統

1.電氣自動化技術定義

電氣自動化控制技術是與電子和信息技術緊密結合在一起的一門電氣工程應用技術學科，隨著電子技術、信息網絡、智能控制的飛速發展，使得電氣自動化經歷了從無到有、從發展到成熟的過程。它主要體現在傳感器技術、自動控制技術、電機控制技術以及通信網絡等控制技術上，并且通過發展研究，已經成為了現代工業自動化的一個重要的技術手段。過去的電氣控制主要是以低電壓器件為主，不斷形成新的繼電為主的新型電氣控制系統。近些年來，隨著電子行業的不斷發展，我國電氣控制系統從根本上發生了很大的變化，從最先的繼電器的控制系統發展到微處理的自動化控制系統，同時我們也開始利用網絡技術把它們結合起來，在一個控制網絡系統上體現出來，最終形成一個開放性的網絡化的控制系統。

2.電氣自動化技術的特點

① 無需建立控制模塊

傳統的自動化控制系統需要借助控制器來完成，當被控制對象具有的動態方程比較復雜時，傳統自動化控制就很難準確控制該對象，這樣必然會有一些無法預測的客觀因素影響到該對象的控制模型設計。若不能把這些問題解決好，設計出來的控制模型的準確性便會受到直接影響，最終降低自動化控制系統的實際工作效率。智能化控制器誕生以后，可使被控對象模型的實際設計工作量逐步減少，一些無法預測的電氣自動化控制問題從源頭上得到了解決，大大提高了電力工程實際運行的安全性與可靠性。

② 便于調整控制電氣系統

對于電氣自動化系統把電力系統的響應時間降低，這樣便可以隨時調節電力系統，使其工作性能得到有效提升。另外，電氣自動化系統還能自動實現自我調節，并且能進行遠距離調控，從某種程度上可以說，這一性能優勢也為電力工程自動化調控的實現打下了基礎。

③ 自動化技術的一致性很強

利用電氣自動化技術來處理不同數據時，其一致性很強。被控制對象不同的情況經常在電力企業中存在，因此各項控制系統的實際控制效果會直接受到電氣自動化技術的影響，但山于被控對象的改變，導致預計控制效果不能順利實現的現象也經常出現。因此，在設計自動化系統時，設計原則一定要具體明確，特別是遇到控制對象不同的情況時，必須要具體問題具體分析，并且要嚴格審查各項控制要求。

3.電氣自動化在電力系統中的應用

電氣自動化和電氣工程中繼電保護裝置的融合系統發生故障或者有其他突發事件的時候，電氣工程中的繼電保護裝置就發揮了重要作用，在第一時間發出警報，同時切斷路線，確保連接故障線路設備的安全。線路運行通過繼電自動保護裝置對其做實時的監測，能夠將系統運行環節當中的所有狀況做到有效的控制，且能及時給予保護，杜絕傳統繼電保護裝置反應不及時引發的故障問題。所有線路及設備的異常情況借助繼電保護裝置的檢測，還可以將系統中的特殊范圍內的特殊路線以及設備做好檢測工作，一旦發現異常情祝，繼電自動保護裝置就會做出及時的反映，保護其正常的運轉。如果是繼電自動保護裝置自身出現故障，通常的表現就是拒動和誤動兩種。其中繼電自動保護裝置在電氣系統發生故障或者異常的時候未能做出及時的反應，進行斷線保護，其保護作用未能及時發揮出來，這種情況通常就是拒動而在電氣系統沒有發生故障或者異常情況的時候，但是繼電自動保護裝置卻發出了錯誤的保護指令、傳遞了錯誤的信息，這種情況指的就是誤動。

① 變電站綜合自動化在電氣工程中的運用

擁有多方面性能的綜合性計算機監控系統——變電站綜合自動化系統，可以實現自動化裝置、信號管理系統、繼電保護裝置、測量設備等優化重組工作，此外，還可以利用先進的電子金屬對整個變電站的通信技術、計算機技術、通電線路、電氣設備等進行監控、測量、控制、通信等目標。計算機技術、電子技術、通信技術組合下的綜合自動化系統讓變電站的綜合自動化系統形成了集成化、智能化的特點，且在操作方而更加的簡單、快捷。

② 電氣自動化在發電廠分散測控系統中的運用

以太網、通訊網、工作站和控制單元組成的分層結構的發電廠分散測控系統。利用過程控制單元，確保設備在運行的過程中的所有參數都可以實現及時的傳遞，并且能夠對設備的運轉情況做出監控，利用檢測的結果推動執行機構，從而確保生產過程能夠處在監控、保護的環境當中。

③ 電氣自動化在變電站自動化中的運用

計算機系統自身有養強大的綜合功能，以此為基礎，變電站自動化可以對繼電保護、測量儀表以及自動裝置信號系統做出重組及優化工作，還利用電子技術對全站的計算機定時、信號及通信技術、重要機械設備以及線路做出檢測等工作。計算機技術以及現在通信技術在變電站中的應用，才凸顯了變電站職能、自動操作的優勢，且還能保障變電站的經濟、安全及穩定運行。

4.電氣自動化的發展方向

近年來，ABB公司、西門子公司相繼推出了智能化變電站系統。數字化變電站是把一體化的GIS設備和變電站計算機監控系統綜合在一起，采用新型的光電傳感器取代傳統的電流、電壓互感器，由光纖接口替代了微機測控保護裝置的輸入輸出回路，使變電站自動化系統向過程層延伸和發展。數字變電站應用了計算機技術、現代通訊技術和光電技術，使變電站自動化得到進一步提高，其分層分布技術、智能化控制技術、光通訊技術使變電站控制電纜大幅度減少，安裝周期縮短，運行維護工作量減少，可靠性大大提高，是變電站技術發展的必然方向。

① 智能化的一次設備

一次設備被檢測的信號回路和被控制的操作驅動回路采用微處理器和光電技術設計，簡化了常規機電式繼電器及控制回路的結構，數字程控器及數字公共信號網絡取代傳統的導線連接。換言之，變電站二次回路中常規的繼電器及其邏輯回路被可編程序代替，常規的強電模擬信號和控制電纜被光電數字和光纖代替。

②網絡化的二次設備

變電站內常規的二次設備，如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測量控制裝置、遠動裝置、故障錄波裝置、電壓無功控制、同期操作裝置以及正在發展中的在線狀態檢測裝置等全部基于標準化、模塊化的微處理機設計制造，設備之間的連接全部采用高速的網絡通信，二次設備不再出現常規功能裝置重復的I/O 現場接口，通過網絡真正實現數據共享、資源其享，常規的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。

③自動化的運行管理系統

變電站運行管理自動化系統應包括電力生產運行數據、狀態記錄統計無紙化;數據信息分層、分流交換自動化;變電站運行發生故障時能即時提供故障分析報告，指出故障原因，提出故障處理意見;系統能自動發出變電站設備檢修報告，即常規的變電站設備“定期檢修”改變為“狀態檢修”。

結束語

電氣工程系統運行的安全性行業穩定性，對于社會生產和經濟發展都有著至關重要的作用，電氣自動化技術在電氣工程中的應用成果，代表了我國電氣工程自動化和智能化水平，也直接影響社會和經濟發展的新態勢。電氣自動化技術的應用，可以滿足電氣工程系統運行的需要，也可以有效的增強電氣工程系統穩定性與安全性，因此，在電氣工程中應用電氣自動化技術，有著十分重要的意義。

參考文獻

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