电力系统生产运行过程中电气自动化技术实践分析

电力系统生产运行过程中电气自动化技术实践分析

杨磊  王安涛

青岛顺安热电有限公司  山东省青岛市   266000

摘要：自新中国成立以来，我国经济建设的脚步逐渐加快，各行各业以及人们的日常生活中，电能发挥的作用愈来愈重要。因此，电力工程获得了良好的发展。在电力系统中，由发电厂产生电力能源，通过变电站实现电压变换、电能分配以及电能控制，经过输电线路将电能输送至各类用电设施。系统的基本结构可划分为生产、分配、传输、使用四个部分。电气自动化技术在各个部分均能发挥功能。

关键词：电力系统；生产运行；电气自动化技术；实践

引言

随着电力系统建设的快速发展，自动化施工技术的应用也日益广泛。电力系统自动化施工技术在施工前期规划、施工过程控制和施工后期管理等方面发挥着重要作用，提高了电力系统建设的效率和质量。

1电气自动化技术的概念

电气自动化是指利用计算机系统和现代信息技术自主检测、判断、处理电气系统中的信息，实现信息和控制智能化的一种技术。作为将信息技术和电子技术集合为一体的新型综合性技术手段，电气自动化技术的应用目的在于实现电气设备的有效控制和供配电系统的高效管理。电气自动化具有实现机器自动化控制，提高生产效益、产品品质和工作安全性等方面的优势。

2电气自动化技术特点

2.1高精度

电气自动化技术通过对先进的传感器、控制器予以采用，可实现对生产过程中诸多参数、指标的实时监控，其采集、控制数据的精度可达到毫秒甚至微秒级，进而让生产过程的准确性、精度得到充分保证。另外，其还可借助反馈控制、模型预测等方法来精确控制、优化调整生产过程。

2.2保证电力系统稳定运行

在电力系统中应用电气自动化技术可以保证电力系统稳定运行。电气自动化技术能够提前设置电力系统运行参数，保障电力系统运行过程和运行结果的准确性。电气自动化投入使用后可实时监测电力系统运行，通过采集系统运行过程中的各种数据和信息判断电力系统运行状态。在发现电力系统运行异常时会及时向电力系统工作人员预警。

2.3可以实现远程监控

远程监控是计算机专业技术人员通过对计算机装置的应用，完成对项目内容的远程性监控，能够更好的完成项目控制，减少不必要的人员伤亡和时间浪费等问题。在电力系统中使用远程技术进行监控，能够最大程度提升监控效率，保证整体项目运行的经济性。电气自动化技术的应用可以实现远程监控技术的高质量应用，能够保证监控效果和监控精度，为整体系统运行提供精准监控服务。

3电力系统生产运行过程中电气自动化技术实践

3.1发电厂电压自动控制

在电力系统中，电网故障、发电机失磁、负荷突变、机组跳闸等有可能引起较为明显的电压扰动，影响供电的可靠性。为了提高电压合格率、降低电网线路损失、优化电网无功潮流，在系统中设置了电压自动控制（AVC）装置，分布在电厂、变电站中。发电厂中的AVC装置根据指令自动调整电厂高压母线的电压或者机组的无功出力。其原理为AVC装置接收主站系统下发的电厂母线电压目标指令、全厂无功目标指令、单机无功目标指令，然后根据目标指令，在充分考虑各种约束条件后，将无功功率合理分配给每台机组，通过DCS向励磁系统发送增减磁信号，由励磁系统调节机组无功，以实现电压自动调节的目标。此类装置的自动化功能依赖工业计算机和PLC控制器。

3.2电厂分散测控系统中的应用

电力系统所覆盖的面比较广，因此，应用电气自动化技术时，一般应用的是分布、分层结构，分别为过程控制单元、工作站、以太网、数据高速通讯网等。在这些结构构成当中，过程控制单元能够对整个生产过程产生直接作用，同时过程控制单元也能够实现设备运行参数的实时性、信号及打印的输出功能，进而实现检测整个生产过程、保护与控制其连锁性的功能。除此之外，从工作站角度来看，主要分为运行员和工程师这2类工作站，作用在于提供人机接口，信息从过程控制单元发送到运行员工作站，工作站为工程师维护、诊断、设置工作的平台。通过电气自动化技术的应用，使得电厂分散测控系统的作用与功能得到最大发挥，增强电力系统运行效果。

3.3电气自动技术在电网调度中的应用

电网工程这一系统非常复杂，与之相关的工程一旦正式开始建设则涉及的数据会非常多，而过去所采用的人工查询方式在成本的投入上比较高，且花费的时间、人力也很多。对于这一难题，就需将电气自动化技术所具备的数据收集功能发挥出来。借助该技术能够第一时间收集数据，并对其进行分类和整理，从而提供方便快捷的查询方式给数据需求者，让相关人员更高效地开展工作。且从整体层面上来说，电力电气自动化技术的性能相对安全，能够让电网工程安全建设的多项需求得到满足。借助该技术能够让工作人员的紧张状态得到缓解，并辅助电网调度人员随时掌握现场情况，及时发现异常并报警，确保自动化管理的顺利实现，避免由于没有及时发现问题而扩大损失。

3.4继电保护技术的应用

我国电力系统近年来的发展趋势非常稳定，不少企业皆在此种良好的发展背景中对自身生产规模进行了逐步延伸及拓展。此外，我国大多数企业自动化技术水平也因此获得了非常显著的突破。在此过程中，我国电气自动化技术在企业中所发挥的实际效用也非常可观，而继电保护技术便是其中运用效果十分显著的电气自动化技术之一。继电保护技术在使用过程中所依靠的机器设备主要为数字式计算机，它能在数字计算机的不断辅助下获得非常长久的发展。而我国电力系统供电系统整体运行时限及运行成本也能在继电保护技术的使用下获得最大程度的降低。我国钢铁电力系统可具体划分在工业领域范畴中，因此，相关电力系统工作人员则必须将工艺系统抑或是DCS系统作为钢铁电力系统中的电力系统来进行使用，此外，其产品所具有的灵活程度也必须达到标准状态。这样一来，继电保护技术运用范围极其的发展前景才能因此变得更加广阔。

3.5在变电站中的应用

电气自动化技术在变电站中的应用，主要以对系统运行监控参数进行控制以及和人工操作控制模式相协调等内容为主，可以达到有效提高变电站全微机化仪器设备自动化操作精准度的目标。在各种规模变电站项目之中，电气自动化技术的应用会按照相应功能性以及性能方面要求，展开全自动运行参数设计，做好分布式控制系统的应用，保证能够对各种信息资源进行有效运行分析和监控管理。系统操作功能优势较为突出，可以胜任不同加工制造任务，能够在不同工业生产中得到应用。通过对高标准电力系统网络的使用，可确保整体系统运行能够实现规范化操作，保证能够最大限度提高电力自动化技术资源应用水平，确保安全质量等级能够得到切实提升。做好环境评价等各项工作，可确保能够通过质量监测为技术高质量应用创造出更加理想的环境。在进行基础设施建设时，应按照自动化控制系统响应灵敏度较高特点，展开设备运行情况动态化监控，做好数据收集和分析，以便通过对数据资源的使用，合理展开风险预测等一系列管控操作。

结语

综上所述，随着时代的发展、社会的进步与科技的提升，电气自动化技术的快速发展推动着电力系统取得了更好的发展。通过电气自动化技术的合理、有效应用，不仅能够节约相关设备、线缆、人力成本等支出，还能够增加电力系统的良性效益，而且也能够推动电力系统发展更加智能化、自动化。

参考文献

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[2]朱红梅,潘美君.电气自动化在水利水电工程中的应用分析[J].水利水电科技进展,2022,42(5):130.

[3]徐杰,汪石农.面向智能电网电压崩溃路径的优化粒子群算法[J].中国电力,2023,56(1):142-149.