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浅析电气自动化在电力系统中的应用及发展方向

白俊成
  
天韵媒体号
2024年5期
青海智鑫电力监理咨询有限公司 青海西宁 810001

摘要:在信息化和计算机技术的飞速发展下,电网的自动化和数字化技术逐渐被引入电网,电网的电压水平越来越高,电网的运行需求也越来越大,它对电网的整体效益起到了很大的推动作用。然而,在电网中,电气自动化的运用还需要进一步的改进,本文将通过对电力系统中的电气自动化技术的运用进行剖析,探索其今后的发展趋势,进而预测其今后的发展趋势。

关键词:电力系统;电子自动化技术;发展方向;应用

一、配电自动化系统概述

电力用户集中式自动控制和馈线自动控制两大部分组成了整个城区的电力分配自动控制系统。现代化的都市除了用电需求巨大外,还对供电质量提出了更高的要求。目前,我国电力系统中主要有智能终端设备,分站,主从系统等几个方面。

主站是整个城区配电网的重要组成部分,目前的主站都采用集成化的方式进行设计,实践证明这种结构可以提高主站的功能和稳定性。主站系统主要由高速以太网和光纤网两部分组成,这两部分组成了主站系统的整体性能。目前,我国的配电自动化系统中,主站系统具有比较完善的功能,它的核心作用就是对整个配电网络进行管理和控制,此外,主站系统还可以对整个配电网络进行监控,一旦出现了问题,就可以立即发出警报,防止整个配电网因为出现故障而陷入瘫痪。

在市政配电网中,子系统是一种介于两者之间的中间,为了达到对配电网故障进行辨识,对电网运行状态进行监测等功能,在变电站和开关所都要设置一个子系统。同时,该系统还具备了数据分析、数据分析、数据分析等功能。

二、电气自动化技术应用在电力系统中的应用

1.计算机技术在电力系统中的应用

在电力系统中,既要充分地运用和运用电脑,又要提高其工作效率,提高其使用效益。在电网的实际应用中,经常要求使用电脑:(1)用电脑来实施智能电网,它是实现智慧电网的基本条件,也是计算机技术在电力系统中的具体体现,它可以完成电力系统中的电能输配、供电、变电等功能。(2)实施电网调配的自动化,通过对各个层级的电网进行调配,可以将全国各地的电网结合起来,组成一个具有一定特殊作用的有机的实体。(3)也可以通过使用电脑科技提高变电所的工作效能,从而达到某种程度的自动化,并且由于电脑自身的数字化、联网特性,使得电网的信息化得以实施。

2.监控技术在电力系统中的应用

监测技术在电网中的应用有:监测、集中监测、远程监测等。在电网监测中采用配电自动化,既能保证电网的安全,又能减少企业在正常运行过程中所需的费用;在集中式监测中应用电子自动化,能够缩短所需的运行过程,同时在更多的电网参加工作和生产时,能够减小它们相互间的相互干扰,使得监测更加的灵活、自主;而将电气自动化运用到远程监测中,则能为供电公司转变运营方式,节约部分人力万和资金及其他的生产运营费用。

3.PLC控制技术运用

这种方法最大的优点在于能够极大地改善电网的自动化水平(如:自动程序编制、编制计划等),并能够实现对电网能量的智能化节省。具体而言,通常的 PLC在如下方面具有显著的优点:(1)这种技术在进行数据的获取与处理(如集成、转换等)和数据传输等方面具有很大的优点,能够在某种程度上进行比较灵活的操纵和比较智能的控制。(2)在实施时,这种方法能够特定地控制单个组件的有关数据,并将各组件的数据连接起来,从而达到对各电气设备的工作时序进行控制,从而促使电网各环节的协同工作。(3)采用这种方法,也能在某种程度上实现对各回路的运行进行调控,达到对其进行高效调控的目的。另外,也能将电脑上的数值与实际的数值转化为实际的数值,便于对各种物性参数如压力、温度等的控制。(4)通过对输入、输出信号进行激励和可控关断的功能,能够在某种意义上对电力系统的操作进行自动控制,例如:电梯系统,工厂中的机械设备的电动化等。

4.调度控制自动化

电网的供电与供电调度是一个非常关键的工作,如何以最低的损耗速率实现电网的供电,是每个发电企业所关心的主要问题。而采用自动控制技术能够实现对电能的高效传输,通过对整体电网的解析与调度,以及对其进行监控与监控,从而保障了供电的安全与精确,保障了整体电网的稳定性。

5.变电﹑配电自动化

运用计算机有关的技术和传感技术,可以对电力工程的各个方面进行全面的分析,使整体的工作效能得到进一步的提升,同时还能对各种供电方式进行实时监测、监控和管理。电力系统的自动控制是保证电网稳定可靠运行的重要手段,是实现电网智能控制的重要手段。

6.配电网自动化

该技术以目前国际上最先进的公开信息模式为基础,将输电网络的相关理论和方法与现有的配电网络和先进的应用软件进行融合,在负载的预测中使用了人工智能的灰神经元算法,在最终的电力系统中使用了配网的递推虚拟流量算法来实现。从信息配网一体化、先进应用软件、配网模式、中低压网络数字化等几个角度,实现了配网的智能化,从而有效地克服了配网中载波应用中存在的路由、衰减等问题。

7.电力一次设备智能化

传统的一次装置和二次装置的位置往往相距数十到数百米,彼此之间通过强信号的电源电缆和大电流的控制电缆进行联系。而电力一次设备的智能化是指在一次装置的结构设计中,在现场实施了传统二次设备的一些或者所有的功能,从而节省了很多的电能信号线缆和控制线缆,一般简单地说,一次装置本身就具备了测试与保护的能力。例如:智能化开关,智能化开关柜,智能化箱式变电所等。电能一次装置的智能面临着因大电流开关造成的强电磁环境扰动,其核心问题是电磁兼容、电子元器件的供能和与外界通讯的规范。

8.适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置

随着光电变压器在电网中的应用,与其有关的测量、控制、继电保护等辅助设备在其结构和内部的作用都会有很大的改变。首先省去了器件中的隔离变压器、 A/D变换和一些数据分析等环节,使器件的反应速率得到了较大的改善。但是,要解决的一个核心问题是,要使多个变压器之间的信号同时采集,并在此基础上,设计出一套有效的、快捷的通讯机制,以满足这些要求。

9.集成技术应用

将电气自动化技术本身的综合技术运用到电气自动控制中,对于一个大型的电力系统来说是非常有必要的。这种方法可以实现对电网的整体控制。这是因为这种技术可以将电网中许多的部门集中在一起,在实践中运用先进的科学技术,既可以提高整体的电力系统的力量,又可以适应各种终端的需要,从而消除了一些没有必要的步骤,缩短了工期,极大地减少了电力施工企业的资本费用。以北京大唐总公司为例,利用Oracle9IAS进行信息整合,实现了与其所属电站的信息交互。这种方法可以实现对北京大唐现有的各种业务、业务信息的高效集成,并通过一个统一的入口接口实现对业务流程的统一管理。并且可以对有关装置中的数据资料进行处理,从而达到了共享数据的目的,从而对各部分的生产与运营实行统一的管理,从而保证了电网的良性发展。

三、电力系统在电气自动化中的未来发展分析

(1)开发了全控制功率电子交换机。在动力系统中,使用的设备也在不断地发生变化,从第一代可控硅到第二代全控式装置,再到四代电子器件,这段时间的发展恰好体现了科技的发展,在电气领域取得了重大的突破。因此,基于全控型电子开关的设计,可以实现可控,并且因为其高的电流密度和比较慢的切换速率,可以让电路更加便捷地进行操作,因此,全控型电子开关的使用,既可以实现对电流的激励与保护,又可以实现对监测等环节的集成,对于将来电力自动化的发展具有重要的意义,对于中国电力的发展具有重要的意义。与此同时,对于全控制式开关,要持续改进其薄弱环节,并根据缺陷加以改进,使新一代的电子交换技术得以革新,为电网注入新的科学技术动力。

(2)开发了一种适用于高频率转换的变流器。将转换器电路进行高频率化,可以在减少切换损失的情况下,提高工作效率。在此基础上,提出了一种基于高功率变换器的设计方案,该方案具有良好的应用前景。在电力系统中,由于电力系统的革新,变流器的频率也在不断地提高,因此,今后的发展方向将是以高频率的要求为主。然后高频电源既能减少外部电源对电网的扰动,又能供给电源,从而逐渐解决因频率过低而带来的问题。

(3)改进当前的控制方法。其中,采用的是将电机定子电流中的磁场进行隔离,进而实现对电机的单独控制。开发出一种新型的电流控制方法,能够更好地实现电机定子绕组的电流隔离,提高对电机的控制能力,推动电机的管理方法的革新。采用当前控制技术,是一种全新的电流控制方式,其管理方式能够起到很好的作用,并且其构造简单、易于理解,其使用将会对电网的改进起到很大的推动作用。

(4)利用一般变压器。在电力系统中采用了多功能变压器,能提高自动控制的效能,具有更高的可操作性和更好的可控性。随着电网规模的扩大,多功能变压器的广泛应用将进一步提升其运行效能,并提升其控制能力,为电网智能发展提供支撑。

结束语

在电力系统中的运用,可以为电力系统的工作操作和系统的构建提供强有力的支撑和推动。在工作中,我们要主动运用各种科技技术,以实现信息科技技术的重要意义和重要意义。在电力系统中运用电气自动化,就是为了证明“科技是第一生产力”,也是为了推动我国的基本公共事业的发展,保证了电力向社会的各领域的供给,因此,要继续加强对电力系统中的电气自动化技术的研究,让整个电力系统的建设更加的完美,为我们的社会发展提供更多的动力,为我们的社会发展作出更大的贡献。

参考文献:

[1]谢家骅.电气自动化技术在电力系统中应用研究[J].世界有色金属.2020,(14).

[2]邱文强.电力系统中电气自动化技术的探索[J].冶金与材料.2020,42(3).

[3]田媛媛,赵璞.电力系统中电气自动化技术的应用分析[J].产业与科技论坛.2019,21(12).

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