电气自动化技术在电力工程中的应用探究.pdf

57现 代 工 程 科 技Modern Engineering Technology第 3 卷第 7 期2024 年 4 月Vol.3 No.7Apr.2024电气自动化技术在电力工程中的应用探究石 军，杨焕志山东吉瑞达电气有限公司，山东济南 250001摘 要：为探讨电气自动化技术在电力工程中的应用情况，阐述了电气自动化技术对现代电力系统的重要意义，分析了电气自动化技术如何解决现代电力系统面临的供电稳定性、效率、数据管理和实时监控等方面的挑战。研究结果表明，电气自动化技术已经成为提升现代电力系统效率和安全性的核心组件，能够实现数据的快速采集、分析和响应，确保电网的持续、稳定和安全运行。关键词：电力工程；电气自动化技术；应用中图分类号：TM76 文献标识码：AExploration of the Application of Electrical Automation Technology in Power EngineeringShi Jun,Yang HuanzhiShandong Jiruida Electric Appliance Installation Co.,Ltd.,Jinan,Shandong 250001Abstract:To explore the application of electrical automation technology in power engineering,this paper elaborates on the important significance of electrical automation technology for modern power systems,and analyzes how electrical automation technology solves the challenges faced by modern power systems in terms of power supply stability,efficiency,data management,and real-time monitoring.The research results have proven that electrical automation technology has become a core component for improving the efficiency and safety of modern power systems,enabling rapid data collection,analysis,and response,ensuring the continuous,stable,and safe operation of the power grid.Keywords:electric power engineering;electrical automation technology;application作者简介：石军（1980），男，山东吉瑞达电气有限公司总经理，研究方向为电气技术自动化。1 电气自动化技术1.1 电气自动化技术概述电气自动化技术在电力工程领域的应用主要集中于电力设备的自动化管理。此技术的合理运用能够促进网络通信和数据处理技术的进步，从而提高供电品质和电力项目的运作效率。此外，电气自动化技术还能完善供电系统的远程管理功能，为工程人员提供更为优化的配置选项，保障供电控制的科学性和有效性。在实际操作中，该技术能帮助电力企业在技术和管理上都取得更高的效益，使得整个电力系统更为智能和高效1。1.2 电气自动化技术特征1.2.1 高效性电气自动化技术通过运用先进的自动化设备和系统，显著地优化生产过程的运行模式。这种技术不仅能提高生产的速度和效率，而且能减少由于人为操作引发的误差和减轻相应的劳动强度。1.2.2 灵活性电气自动化技术的特征之一是其出众的灵活性和可扩展性。这种技术不仅适应于多种生产环境，而且可以根据特定的生产需求进行定制和调整。凭借深入的系统设计和配置，可以为各种生产任务提供专门的解决方案。1.2.3 高精度电气自动化技术凭借先进的传感器和控制器，实现对生产过程中各种参数和指标的高度精确监控。这些设备能够实时捕捉、分析数据，并在毫秒或微秒级别进行反应，确保生产过程的准确性和精度最大化。高频率的数据采集和处理能力确保生产线上的每一处细节都得到精确把控，从而减少误差并提高产品质量。而且电气自动化技术还融合反馈控制和模型预测的策略，这些方法能够更加精确地控制生产参数，根据实际需求进行微调和优化。这种对精度的追求不仅能确保生产的高效性，还能极大增强产品的可靠性和一致性。582024 年 4 月第 3 卷第 7 期现 代 工 程 科 技581.2.4 网络化电气自动化技术与计算机网络技术的结合为设备之间的互联互通铺设桥梁。通过这种结合，不仅可以实现数据和信息的迅速传输，还可以满足远程监控的需求。在此基础上，技术进一步赋予生产管理以实时数据采集和分析的能力。这种即时获取的生产数据为管理人员提供关键的参考信息，助力他们更准确、更迅速地做出生产决策。当各种设备和系统能够无缝地连接和交流，整个生产环境将会变得更为智能和高效2。2 电气自动化技术对电力工程的重要作用2.1 提高电力系统运行的安全性电气自动化技术在电力工程中的应用，对于保障工程的稳定运行和使用安全起到关键作用。通过引入这种技术，可以实现对电力系统的全面监控，确保其在各种条件下都能保持最优运行状态。尤其是在工作负荷较大、运转强度较高的情况下，电气自动化技术的作用更为凸显。在这些情况下，电力系统的稳定性和安全性面临更大的挑战，各种故障和问题的发生概率也相对较高。通过将电气自动化技术应用于电力系统，能够实时监测系统运行状态，及时发现并解决问题，从而确保整个电力系统的稳定运行。电气自动化技术在电力工程中的应用，不仅能提高电力系统的稳定性，还能有效提升系统的安全运行水平。通过利用智能监控系统，可以对电力系统进行实时的监督管理，及时捕捉系统运行中出现的任何异常现象，并通过综合分析相关数据，对电力系统进行全面的监管。这种监控和管理机制，极大地增强电力系统对各种潜在风险的预防能力，确保系统在各种情况下都能保持稳定、安全的运行状态。2.2 增加对智能配电网维保的安全性电气自动化技术与传统电气技术相比，结构上的简洁性和高效性明显。这种技术避免复杂的绝缘结构和对绝缘油品的需求，因此，与传统技术相比，这种自动化技术的维护需求更为简单，且维护成本较低。这种结构的优势在于它不会因高温而导致失效或由绝缘油品引发燃烧和爆炸。因此，这种技术可以降低维护和运营中出现的危险性，并提高整体运行的安全性。另外，因为不需要定期更换绝缘油，所以相关的维护工作量也大大减少，进一步降低运营成本。随着集成电路的广泛应用和光纤信号传输技术的融合，电气自动化技术成功地改进小电流信号对传输通道的冲击。这种改进不仅能提高信号传输的稳定性，还能增强系统的整体性能。另外，高效的光纤信号传输大大减少对高频检测的需求，从而减轻工作量，并为检测模式带来优化的可能。在线监测和后台报警系统的应用，进一步增强智能配电网的自动化和智能化。这些系统能够实时捕捉和识别潜在的隐患，确保在最短的时间内排除风险3。3 电力工程中的电气自动化技术应用3.1 现场总线技术在电力工程中的应用现场总线技术在电力工程中占据关键的位置，为现场的仪表控制设备和智能化设备提供一个一体化的桥梁。这一技术不仅仅是单纯的物理连接，更是一种信息交流的载体，整合数字通信、信息设备以及各种智能传感器，构建一个综合性的控制系统。这样的综合系统凸显现代信息技术的优势，使得电力工程的实时监测和控制变得更为高效和准确。在国内，这种技术已经广泛地应用于多数电力工程中，证明其在实际应用中的价值和影响力。利用现场总线技术，不仅可以对变送器进行实时的数据采集，还可以对各种信号进行精确控制，并迅速地将这些信息传输给主控计算机。这种即时的数据交流和处理，为电力工程的稳定运行和管理提供坚实的基础。以电站为例，远程监控系统的架构往往依赖于现场总线技术。此技术不仅确保数据的实时采集和传输，还为工程人员提供一个平台，通过建立数学模型来对这些数据进行分析和处理，确保计算的准确性和可靠性。而且这种技术可以自动反馈给控制设备相关的指令，使得系统的自动化和智能化程度大大提高。例如，某电站利用现场总线技术构建的远程监控系统架构见图1，其展现了这种技术在电力工程中如何有效地发挥自动化和智能化的双重作用，为电站提供更为精确和高效的运行机制，减少人为错误的风险，同时也提高整体的运行效率。3.2 光互连技术在电力工程中的应用光互连技术因其快速的响应速度、出色的抗干扰性能和巨大的带宽资源在众多电力工程中得到广泛应用。59石 军，杨焕志：电气自动化技术在电力工程中的应用探究信息与电子工程科技这一技术显著提高数据传输的效率，确保信息在各个设备间快速准确地流通。利用光互连技术，可以实现对所需数据信息的全面和有效采集，同时对设备运行状态进行实时监控，为电力系统的稳定运行提供有力支持。该技术的应用不仅增强数据传输的可靠性，也为工作人员提供更为直观的图像显示，极大地促进作业效率的提高。当网络系统遇到故障时，光互连技术能够迅速介入，帮助系统在短时间内重组，确保电力工程网络系统的稳定运行。光互连技术不仅在电力工程中扮演数据传输的角色，还在故障处理和系统恢复方面发挥着重要作用。其强大的抗干扰性能确保即使在极端条件下，数据仍能够安全、准确地传输。这种数据可靠性为故障诊断和处理提供坚实的基础，有助于提高故障处理的效率和准确性。通过人机互动界面，工作人员能够及时获取关于系统状态和潜在问题的信息，对故障现象进行及时诊断，并迅速采取措施进行故障处理。这不仅能减少电力工程中潜在的风险，也能大幅缩短系统恢复的时间，确保电力工程网络系统高效、稳定运行。光互连技术因其出色的性能和在提高电力工程安全性、效率方面的贡献，已成为现代电力工程不可或缺的技术之一4。图1 基于现场总线技术安装的电力远程监控系统图3.3 主动对象数据库技术在电力工程中的应用主动对象数据库技术在电力工程中起到关键的作用，尤其在数据统计、管理控制和数据共享这些领域中，为电力工程带来诸多的创新。这种技术的独特之处在于对对象设置标准，并在特定的时间和环境下对这些对象进行处理。当某一特定事件发生时，系统能够自动识别并第一时间执行预设的相关指令。这种高度的自动化处理方式不仅更为便捷，还能够确保在特定条件下及时作出反应。预设条件的设置使得系统能够对各种情境做出响应，从而大大提高数据管理的效率和准确性。在电力工程的实际应用中，主动对象数据库技术的目标是为整个电网服务。无论是综合统计还是单独统计数据信息，都可以利用该技术进行精确分析。利用电网的统计数据作为预设条件，当电网运行时，一旦相关数据达到某一触发条件或出现某一触发事件，系统便会自动执行相关指令。这种自动化的操作方式在很大程度上减少由于人为因素导致的延迟，确保电力系统的实时响应和稳定运行。3.4 自动化补偿技术在电力工程中的应用在电力工程的历史发展中，低压无功补偿技术长期占据主导地位。这种技术主要通过对三相电容器及单一信号的采集来实施补偿。然而，这种补偿方法并不总是理想的。特别是对于单相负荷用户，采用这种传统补偿方法容易引发三相负荷不平衡的问题，这进一步导致欠补或过补的情况，对电力系统的稳定运行带来不小的挑战。面对这样的问题，电力行业开始寻找新的技术解决方案，自动化补偿技术因此应运而生。自动化补偿技术具有显著的技术优势，不仅完美地结合动态补偿与固定补偿的优点，而且通过将分相补偿与三相补偿相结合，为电力系统提供更为灵活的补偿策略。这种技术充分考虑负荷的动态变化，可以快速地做出反应，确保补偿的准确性。无论负荷如何变化，自动化补偿技术都可以实时调整补偿策略，避免因负荷不平衡而导致的电力系统问题。此外，该技术在提高电力系统的稳定性和可靠性方面也发挥不可或缺的作用。在实际应用中，许多现代化电力工程已经广泛采用这一技术，以确保电力系统在各种工况下都能够稳定、安全、高效地运行。3.5 变电站及配电自动化技术在电力工程中的应用电力工程中的变电站及配电领域要求技术进步和创新，以适应日益复杂的电力需求和日益提高的运营效率。自动化技术将电子技术、通信技术、信息处理技术602024 年 4 月第 3 卷第 7 期现 代 工 程 科 技60和网络技术深度融合，为变电站及配电提供强有力的支撑。这种技术的核心价值在于其能够优化二次设施，显著地减少人工干预，从而节约大量的人工成本。通过减轻工作人员的工作负担，这种技术促进变配电站的安全稳定运行，确保电网始终处于一个高效、稳定和可靠的状态。在电力系统中，每一个设备的运行状态都与电网的整体稳定性紧密相关。自动化技术使得这些设备的实时监测成为可能，推动现场监控朝着更为智能化和可视化的方向发展。与传统的人工监测相比，自动化监测可以更快、更准确地捕捉到各种潜在的运行异常，从而及时采取措施，避免出现安全风险。通过优化电网调度策略，自动化技术可以进一步提高电网的运行效率，减少损耗，提高输电的可靠性和稳定性。现阶段的电力系统正朝着更加科学和完善的方向发展，其中一个核心目标是构建高效的配电管理系统。借助网络平台，对110kV及以下的配电系统进行智能化管控已经成为一个紧迫的任务，这不仅可以显著提升电力系统的自动化管理水平，还可以增强对各类电气设备的实时监测与保护。同时，SCADA的技术在数据处理方面持续得到关注，将数据整合于计算机共享平台已经被视为一种高效的运营方式，它能确保系统的流畅运行并经济效益最大化。现代社会对电力系统的依赖日益增强，安全稳定的电力供应已经成为生产和生活的基础需求。为满足这一需求，电力系统的相关部门需要更为科学地配置资源，创建信息传输共享平台，使数据采集与配电系统更为紧密地结合。为实现这一目标，不仅需要确保信息通信与数据传输的高效协同，还必须遵循统筹管理和功能下放的原则，这样才能确保电力工程的自动化控制水平不断提高5。3.6 电气自动化技术在电网调度中的应用电网工程的构建和运行复杂度极高，涉及大量数据和细节。传统的人工查询和管理方式不仅成本高昂，还需要消耗大量时间和人力。而电气自动化技术正是为应对此类问题而生。这种技术能够实时收集、分类、整理数据，从而为数据需求者提供一个高效、便捷的查询系统。与此同时，这种实时的、自动化的数据管理方式大大提高数据的准确性和可用性，使得相关人员可以更加集中精力开展其他关键任务。从更广泛的角度来看，电气自动化技术还带来其他好处。其稳定和安全的性能确保电网工程的多个安全建设需求得以满足。此外，通过自动化技术，可以大大减轻工作人员的工作压力，使工作人员能够更加从容地面对各种挑战。电网调度人员利用这些技术可以实时了解现场情况，这不仅使工作人员能够及时发现和处理异常，还可以确保自动化管理流程的顺利实现，从而避免因未及时发现问题而导致损失扩大。电网调度的自动化管理流程如图2所示。图2 电网调度自动化管理流程图4 结语电力工程中的电气自动化技术应用已成为现代电力系统发展的关键驱动力。随着技术的进步和创新，电气自动化在提高电网的效率、安全性和稳定性方面已显示出不可替代的价值。从数据采集到实时监控，再到高效的调度管理，自动化技术为电力工程带来前所未有的变革，确保更加精确、快捷和可靠地运行。随着未来科技的不断发展，电气自动化技术在电力工程中的作用将持续深化，推动电力行业向更高层次的智能化和绿色化发展。参考文献1 殷凯轩.电力工程中的电气自动化技术应用J.中国高新科技,2021(4):130-131.2 练坚,武亦文.电气自动化技术在电力工程中的应用探索J.中国品牌与防伪,2023(10):64-67.3 吴广宇,王雷.电气工程及自动化技术在电力系统中的应用分析J.造纸装备及材料,2023,52(9):47-49.4 尚雨辰,乐程毅,贝斌斌.电力系统生产运行过程中电气自动化技术实践分析J.光源与照明,2023(5):237-239.5 武亦文,练坚,胡永昌.电力工程建设项目的精细化管理策略J.中国品牌与防伪,2023(10):60-63.