电气工程及其自动化在电气工程中的运用研究

电气工程及其自动化在电气工程中的运用研究

陈倩

北京朝阳电力实业开发有限公司 北京 100020

摘要：近年来随着社会的发展和科研技术水平的高速提升，电气工程及其自动化技术在电力系统中得到了广泛应用，使系统实现了更加高效稳定安全的运行，并呈现出良好的发展前景。但电气工程及其自动化中还存在设计还不够科学合理、电力设备质量不高、节能力度不大、技术管理不规范等问题。需进一步加大电气工程自动化技术研发力度、提升电气系统应用维护水平和自动化集成化程度，切实提升电气工程自动化系统的建设管理质量。

关键词：电气工程；自动化；运用研究

引言

自动化技术属于人工智能技术，核心在于与人类智力相仿的智能机器，在电力行业主要应用于自动控制、信息处理、系统运行、研制开发、电器技术以及计算机电子等技术，使电力系统的运行摆脱了人为操作，实现了电力系统向集成化、专业化、智能化转变。但在发展过程中还存在着诸多问题 , 需要采取相应的措施进行改进和完善，真正使问题得到解决 , 才能促进电气工程及其自动化技术更好的发展。

1电气工程自动化在电力系统中发挥的作用

一是控制准确性高。传统的电气工程控制管理通常需要对控制目标实行建模处理，建模的动态方程构成较为繁杂，建模过程中容易出现一些不确定的问题，造成实际操作中难度较大，难以保证控制目标模型构建的顺利实现，准确性控制程度不高。采用自动化控制技术，经过软件设计后较为稳定，受外界干扰因素影响小，对电力系统的整体控制有较高的准确性和效率性，确保电力系统的正常高效运行。二是控制灵活性高。相对于传统的人工控制电气设备运行，电气工程自动化控制灵活性较高，控制设备运行中有自动调整运行参数的功能，在使用过程中能根据运行情况自行调整一些相关数据参数，参考运行中实际的响应速度、鲁棒性等参数改变就能实现自动微调，确保最佳的运行状态，把大量的人工监测和调试解放了出来，变得更加快捷化和科学化。三是控制安全性高。应用电气自动化技术能通过计算机保护技术对系统运营情况和故障进行检测诊断，及时发现隐患，采取有效措施解决。同时。电气自动化技术的应用，通过远程技术对运行状况进行管理和技术维护，实现了被动维修转化为预防性维护和维修，一定程度上减少了设备突然故障带来的损失，确保了电力系统的正常高效运行。

2电气工程及其自动化在电气工程中的运用

2.1电力调度中的应用

在电力调度工作中，电气自动化发挥着至关重要的作用，通过电气自动化的应用，可彻底改变以往的电力调度方式，从而使配电网能更加可靠、安全地运行。电气自动化能建立一个信息化的调度网络，从而使电力资源得到科学的调度，确保电力传输的时效性。在配电网系统运行过程中，利用自动化系统可实现配电网、监控系统、变压系统、发电厂以及输电系统之间的数据互通，从而使配电网运行过程中的各个电气设备能得到实时监控。与此同时，数据采集模块会对配电网运行中的各项数据进行完整采集，并通过对这些数据的科学分析，将分析结果反馈给电力调度部门，电力调度部门则可根据反馈结果来实现对电力资源的合理调度，从而确保不同区域能获得足够的电力资源，使电力调度效率及质量都能得到极大提升。在电力调度中，电气自动化还能及时发现系统中潜在的故障，通过监控模块来对电力调度进行实时监测，当配电网运行受到影响时，电气自动化系统会自动分析问题原因，然后进行对应的处理，以此确保配电网的安全运行。当配电网运行时出现紧急事件时，电气自动化系统还会进行预警，以提醒工作人员进行电力调度调整。

2.2远程监控、集中管理中的融合应用

电气工程当中所涉及项目和内容较多，操作流程具有一定复杂性，各个环节与流程的监控，需要耗费较大的人力、物力和财力等资源。电气自动化技术中的远程监控，能够规避这一缺陷，依靠全程电脑操控，将电气工程各个环节都进行远程监控与操控。这样一方面可以优化整体运行系统，另一方面可以减少电缆数量、节约相应的成本（如安装成本等），更好的强化组态的稳定性和灵活性。此外，远程监控还可以避免电缆长距离下存在的不安全隐患以及对系统运行造成的负面影响，缩减复杂的操作流程，防控不可控因素，确保系统运行的安全性。但电气工程的复杂性和较大通信量，也给电气自动化技术中远程监控带来了较大压力与挑战。目前，远程监控对信号不稳定方位难以实现良好把控，因此局限于系统较小、通信量小的电气工程。集中管理优于远程监控，是对监控系统进行的分级处理（或分支处理），不仅可以满足系统运行的多元化需求，确保系统安全和稳定运行，而且可以降低人力资源、物力资源等成本，提高电气工程整体效率。

2.3变电站电气自动化的应用

电气自动化在变电站中的应用变电是电气系统中的重要环节，在电力的输送过程中，由于电压过高，并不能直接应用于城市用电中，需要输送中的电力经过变压器，使用其中的专业化设备将电压降至标准范围内。在未使用电气自动化技术前，我国的变电站基本上均是采用人工监控，防止变电设备出现故障或者其他情况，相对来说，效率较低，且并不能有效的检测出变电系统中存在的安全隐患。在应用电气自动化技术后，可以通过其特定程度对单一变电站或者区域性的变电系统进行运行状态的实时监控，一旦出现故障，便可以自动化的对变电系统的具体情况进行评估，若故障较为严重，会将电力切断，并通过其信息系统将故障信息传输至相关管理部门，随后派出维修人员展开维修工作。总之，电气自动化技术在变电站中的应用效果较好，为我国电气系统的自动化发展提供了重要帮助。

2.4自动化继电保护装置在电气工程的应用

继电保护装置是指当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行的时候，能够向运行值班人员及时发出警报信号，或直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。显而易见，以往的继电保护装置不是特别灵敏，容易出现这样或那样的故障，但是继电保护自动化装置就可以对电气系统的运行状况进行无缝隙监测和有效控制。与此同时，远程操控也可以实现，保证长时间持续的带电运作。一般而言，继电保护装置可以对电气线路中的全部或者某个线路部位进行故障排查。同时对于某个特定时间或者特定范围内的电气设备进行监测，如果有异常情况发生，自动继电保护装置就会及时发出警报。如果电气设备出现超负荷运作或者短路等现象，继电保护自动化装置就会自动断开与之相连的线路，并发出警报提示工作人员故障的发生。但是，由于保护继电器的功能主要是在电气系统中起到预防作用，因此，真正需要它发挥“本领”的时候并没有多少。就继电保护自动化装置的工作情况而言，存在误动和拒动这两种故障模式。误动就是电气系统并没有异常或者故障的发生，但是继电保护自动化装置却信号提示有故障出现；拒动就是继电保护自动化装置在电气系统中已经发生异常或者故障，但是继电保护装置却没有及时报告，对异常和故障处理不及时，没有发挥应有的作用。此外，与以往的继电保护装置相比，继电保护自动化装置能够做到对某些设备的长时间持续的状态监测，并对其运行参数进行设定。

结语

在电气工程发展过程中，电气自动化技术的应用，不仅是电气工程创新发展的动力，而且是电气工程不断扩大应用领域的技术支撑。以电气工程中应用电气自动化技术形成的不同技术为参考标准，在电气工程发展过程中，既能增强电气工程的运行能力，又能提高电气工程的自动化水平，为我国电气工程自动化发展奠定坚实的基础，也为电气自动化技术的应用积累丰富的经验。

参考文献

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