電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

宋永樂(lè)

摘 要：電氣自動(dòng)化技術(shù)正在不斷地發(fā)展和完善，對(duì)于促進(jìn)電力系統(tǒng)的智能化、高效化起到極其重要的作用。基于此，本文探討了電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的多樣化應(yīng)用，主要包括自動(dòng)化數(shù)據(jù)分析、自動(dòng)化控制和自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的具體運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化技術(shù);微波中繼通信技術(shù);網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

引言：

近年來(lái)我國(guó)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)與科技水平都取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，而電氣與人們的生活聯(lián)系也更加緊密。目前各大企業(yè)都試圖通過(guò)技術(shù)改革、科技創(chuàng)新來(lái)提高生產(chǎn)力水平，電氣自動(dòng)化是比較常見的一種現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)。從目前來(lái)看，電力工程領(lǐng)域正處于持續(xù)發(fā)展階段，面臨著多元化的挑戰(zhàn)與考驗(yàn)，企業(yè)亟需引進(jìn)先進(jìn)的科技對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行革新。

1電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在電力工程中的意義

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)社會(huì)的電力需求與日俱增，能否更加高效、智能、安全地滿足供電需求，合理分配電力資源無(wú)疑是對(duì)電力系統(tǒng)的一個(gè)嚴(yán)峻考驗(yàn)。而電氣自動(dòng)化作為一項(xiàng)具有非常高綜合性的技術(shù)可以很好地解決當(dāng)前遇到的很多問(wèn)題，比如通過(guò)智能控制技術(shù)可以提升系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行的能力，從而提升電力系統(tǒng)在供電、配電、變電等各個(gè)環(huán)節(jié)的效率;動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)則可以隨時(shí)檢測(cè)電力運(yùn)行的穩(wěn)定性，更好地提供安全保障。因此，電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)際上是通過(guò)多項(xiàng)技術(shù)的集成來(lái)有效解決電力工程中的各種問(wèn)題，從而滿足用戶的多元需求[1]。

從宏觀政治及經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電力工程是時(shí)代的必然選擇。其中的道理為：決定一個(gè)國(guó)家（社會(huì)）整體發(fā)展力的根本因素不是人口數(shù)量，也不是只有極少數(shù)人能夠享受到的高新技術(shù)，而是社會(huì)基層能夠普遍擁有的技術(shù)。比如很多人認(rèn)為，隨著我國(guó)人口出生率的降低，社會(huì)總?cè)丝跀?shù)量會(huì)逐漸減少。在此種情況下，社會(huì)整體競(jìng)爭(zhēng)壓力便會(huì)降低。但實(shí)則不然，如果社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)無(wú)法提升，則深處基層的人民便會(huì)被迫從事一些“不受待見”的工作中，目的在于保持社會(huì)的穩(wěn)定性。為了避免出現(xiàn)此種情況，在與“生育率逐年降低”這一歷史必然趨勢(shì)進(jìn)行抗?fàn)帟r(shí)，我國(guó)社會(huì)的整體選擇在于，使基層設(shè)施更加智能化，從而增強(qiáng)社會(huì)在智能化、自動(dòng)化、數(shù)字化控制領(lǐng)域?qū)θ瞬诺男枨?。以電力工程為例，如果電氣自?dòng)化技術(shù)遲遲無(wú)法全面推廣應(yīng)用，則一些地形復(fù)雜、危險(xiǎn)性極高的區(qū)域一旦發(fā)生配電故障，在電力系統(tǒng)無(wú)法自主處理的情況下，只能依靠人工親臨危險(xiǎn)地區(qū)，必定會(huì)增加電工面臨的危險(xiǎn)。如果電力系統(tǒng)更加自動(dòng)化、智能化，通過(guò)設(shè)置監(jiān)視、控制裝置的方式，發(fā)生問(wèn)題時(shí)自主處理，便可大幅度降低工人面臨風(fēng)險(xiǎn)的幾率。由此可見，電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電力工程在行業(yè)自我發(fā)展追求、社會(huì)宏觀政治、經(jīng)濟(jì)層面均具備重要意義，必須予以重視。

2電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用分析

2.1電氣自動(dòng)化數(shù)據(jù)分析技術(shù)

自動(dòng)化技術(shù)是否規(guī)范操作、安全運(yùn)用會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生極大影響，如果單純依靠人工處理，很容易導(dǎo)致安全隱患的滋生。而在發(fā)電廠中運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)如網(wǎng)絡(luò)信息綜合技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)等來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的綜合分析、參數(shù)檢驗(yàn)，就可以有效避免這些隱患。此外，這些技術(shù)的運(yùn)用，還可以通過(guò)對(duì)以往數(shù)據(jù)的分析優(yōu)化電力技術(shù)，減少相關(guān)的電力事故。一旦出現(xiàn)故障，也可以快速進(jìn)行參數(shù)檢驗(yàn)和分析，準(zhǔn)確無(wú)誤地找出故障源頭，給故障的維修爭(zhēng)分奪秒，降低損失。比如在通信干線中使用微波中繼技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信處理，確保重要信息的傳輸。利用微波中繼技術(shù)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理，也可以防止電力系統(tǒng)在工作過(guò)程中出現(xiàn)的通信故障。再比如以太網(wǎng)遠(yuǎn)程技術(shù)的運(yùn)用，能夠在網(wǎng)絡(luò)速度過(guò)快或安全性能過(guò)高的情況下，依舊實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)有效的連接，保障數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性有效性。

2.2電氣自動(dòng)化控制技術(shù)

電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，包含著配電的自動(dòng)化、變電站的自動(dòng)化以及電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化。在整個(gè)電力系統(tǒng)中，變電和配電系統(tǒng)扮演著非常重要的角色，而電氣自動(dòng)化技術(shù)可以采用遙感技術(shù)等對(duì)各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，從而更加科學(xué)地分析變電需求，有效防止變電系統(tǒng)在工作中出現(xiàn)故障。配電自動(dòng)化則是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)傳輸信息，并且對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)和控制管理。相關(guān)工作人員可以通過(guò)自動(dòng)化數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析了解電力系統(tǒng)的運(yùn)行現(xiàn)狀，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)找出電力系統(tǒng)中運(yùn)行發(fā)生故障的位置，并且找到故障的具體原因，大大提高了工作效率，也保障了電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性[2]。

在電氣自動(dòng)化技術(shù)中，配電系統(tǒng)主要應(yīng)用的是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這可以有效地提高配電系統(tǒng)的信息化能力。通過(guò)設(shè)置主站、子站等，促進(jìn)它們之間的協(xié)調(diào)應(yīng)用，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)效性和準(zhǔn)確性確定最佳的輸電流程，一方面使得輸電過(guò)程更加規(guī)范化，另一方面也能減少輸電過(guò)程中造成的電能損耗。實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以有效減少因?yàn)槿斯ふ`差所帶來(lái)的影響，保證電網(wǎng)調(diào)度的合理性。

而在電網(wǎng)調(diào)度工作中，自動(dòng)化技術(shù)更多地起到預(yù)防管理的作用。自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的及時(shí)獲取，能夠?qū)Λ@取的數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)和檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中是否存在異常，保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)還能有效減少能源損耗，拓展電能的應(yīng)用。比如黑客或者病毒入侵，電網(wǎng)系統(tǒng)就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，有效防止外部因素和內(nèi)部因素對(duì)信息安全造成影響，讓電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行更加可靠。

2.3電氣自動(dòng)化監(jiān)督控制技術(shù)

經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展對(duì)供電能量和效率提出高要求的同時(shí)，也不能忽略其中存在的安全隱患。通常情況下，電力系統(tǒng)需要人力對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)來(lái)確認(rèn)是否有故障，而電氣自動(dòng)化技術(shù)可以滿足對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行全天候的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)要求。通過(guò)建立自動(dòng)化的檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)收納，確認(rèn)收集的數(shù)據(jù)是否在正常數(shù)值范圍內(nèi)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障或者問(wèn)題時(shí)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，通過(guò)顯示器來(lái)對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行具體分析展示，并且在自動(dòng)化技術(shù)的監(jiān)測(cè)下可以及時(shí)定位故障區(qū)域。專業(yè)工作人員通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)就可以對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)主要依賴計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，一方面工作人員可以通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)中所有設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程、綜合的監(jiān)控，打破時(shí)間空間的限制，得到更加全面的信息。另一方面，也可以減少人力現(xiàn)場(chǎng)操作和監(jiān)測(cè)的成本，降低監(jiān)測(cè)工作難度和復(fù)雜程度，極大程度地提高電力系統(tǒng)的工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。

以輸配電網(wǎng)絡(luò)為例。目前，我國(guó)10kV配電網(wǎng)絡(luò)幾乎已經(jīng)完成了全面布設(shè)。隨著配網(wǎng)規(guī)模的提升，發(fā)生問(wèn)題的幾率也會(huì)隨之提升。事實(shí)上，電能自發(fā)電廠開始，沿途經(jīng)過(guò)多個(gè)配電站、變電站，到達(dá)用戶所在區(qū)域的過(guò)程需要依次經(jīng)過(guò)為數(shù)眾多的設(shè)備。受設(shè)備自身性能、配網(wǎng)自主運(yùn)行情況、意外情況的影響，發(fā)生線路會(huì)設(shè)備短路的幾率較大。當(dāng)短路故障發(fā)生后，若未能及時(shí)處理（切斷短路線路或短路設(shè)備與配網(wǎng)的連接），輕則設(shè)備及線路同時(shí)受損，重則可能導(dǎo)致設(shè)備爆炸，進(jìn)而造成更大的損失。基于此，為了在短路等事故發(fā)生的第一時(shí)間即作出正確處理，電氣自動(dòng)化監(jiān)測(cè)控制技術(shù)應(yīng)該具備的功能如下：①在重要變電站設(shè)備（如變壓器等）附近的電路中設(shè)置溫度、電壓傳感器，與斷路器共同組成智能監(jiān)控裝置。其中，傳感器的主要作用在于監(jiān)測(cè)配網(wǎng)中與設(shè)備臨近區(qū)域的電壓、溫度情況，當(dāng)相關(guān)數(shù)值即將到達(dá)甚至要超過(guò)預(yù)設(shè)的臨界值時(shí)，傳感器便會(huì)向電氣自動(dòng)化計(jì)算機(jī)控制端發(fā)出預(yù)警信息。②計(jì)算機(jī)總控端收到相關(guān)危險(xiǎn)信息后，會(huì)向監(jiān)控裝置中配置的PLC可編程邏輯控制裝置等下達(dá)“斷路”指令，PLC裝置會(huì)根據(jù)嵌入的程序啟動(dòng)斷路器，進(jìn)而將過(guò)載設(shè)備與配網(wǎng)斷開，避免損失擴(kuò)大。由此可見，電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電力工程之后，可在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并正確處理故障，有效保證電力系統(tǒng)安全。

結(jié)論：

綜上所述，電力系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中扮演著極其重要的角色，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析、自動(dòng)控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)于促進(jìn)電力系統(tǒng)的智能化起到很大作用。電力系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身需求合理地、循序漸進(jìn)地進(jìn)行電氣自動(dòng)化，主動(dòng)引進(jìn)先進(jìn)的科技手段，推進(jìn)自身智能化、高效化，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

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