淺談電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用

淺談電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用

　　自動(dòng)化控制技術(shù)能夠保證及時(shí)對(duì)大數(shù)據(jù)的收集、處理、分析，保證電力的可靠性，以下是小編搜集整理的一篇探究電氣自動(dòng)化應(yīng)用的論文范文，歡迎閱讀查看。

　　摘要：隨著現(xiàn)代化電力技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越廣泛，電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠保證電力系統(tǒng)高效運(yùn)行。本文重點(diǎn)介紹了電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的主要作用，并對(duì)其應(yīng)用要點(diǎn)作出了分析，為以后電氣自動(dòng)化能夠在電力工程中的應(yīng)用提供參考。

　　關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;電氣工程;應(yīng)用

　　近年來，隨著我國(guó)科研技術(shù)的不斷提升，電力工程中的電氣自動(dòng)化技術(shù)得到了迅速發(fā)展。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)是以多門科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化電力技術(shù)，它可以很好地解決電力在傳輸方面的問題，有效地提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，更好地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的需求。對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化的控制，可以保證整個(gè)電力系統(tǒng)高效、穩(wěn)定地運(yùn)行，也有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，更好地發(fā)展國(guó)家電力，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

　　1電氣自動(dòng)化在電力工程中的作用

　　1.1降低系統(tǒng)的測(cè)量誤差

　　傳統(tǒng)的電力工程計(jì)量系統(tǒng)，其測(cè)量誤差為0.7級(jí)。電壓互感器(VT)和電流互感器(CT)的信號(hào)誤差都在0.2級(jí)左右;信號(hào)通過電纜進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中，至少會(huì)產(chǎn)生0.1級(jí)的誤差效應(yīng);在A/D轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)中，電能表自帶的電流互感器(CT)和電壓互感器(VT)又同時(shí)引進(jìn)0.2級(jí)的信號(hào)誤差。電氣自動(dòng)化過程中采用EIT技術(shù)，可以將系統(tǒng)的整體誤差大約降低5成，可以維持現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的測(cè)量誤差不超過0.4級(jí)。主要原因在于采集到的模擬信號(hào)可以一次性轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過光纖傳輸投入到合并單元，省略了以往的重復(fù)多次轉(zhuǎn)換。另外，即使EVT和ECT的誤差等級(jí)也是0.2級(jí)，但是由于信號(hào)是以數(shù)字式進(jìn)行傳輸?shù)�，灌輸環(huán)境為全光纖，外部電磁干擾不是很嚴(yán)重，避免了二次轉(zhuǎn)換程序。

　　1.2提高配電網(wǎng)的整體防護(hù)性能

　　應(yīng)用傳統(tǒng)的電氣技術(shù)對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)過程中，若故障發(fā)生在設(shè)定的區(qū)域之內(nèi)，在電磁式原件差動(dòng)電流內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)一定的諧波，可能會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)拒絕動(dòng)作或者反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng);若故障發(fā)生在設(shè)定區(qū)域之外，會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)的電磁式原件達(dá)到飽和狀態(tài)，進(jìn)而引發(fā)繼電保護(hù)誤差動(dòng)作。運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電網(wǎng)長(zhǎng)輸距離進(jìn)行防護(hù)，由于電子式電流互感裝置不會(huì)出現(xiàn)磁飽和狀態(tài)，所以二次側(cè)電壓響應(yīng)波形能夠?qū)⒁淮蝹?cè)電壓暫態(tài)過程更加準(zhǔn)確地映射出來，達(dá)到快速降低電壓基波輔值誤差的目的，進(jìn)而擴(kuò)大配電網(wǎng)的整體防護(hù)范圍，有利于提高繼電保護(hù)動(dòng)作的可靠性、靈敏度以及快捷性，全方位地提升電網(wǎng)系統(tǒng)的整體防護(hù)性能。

　　1.3滿足電力系統(tǒng)的暫態(tài)保護(hù)性要求

　　EIT技術(shù)具有較小的相位延遲和較寬的帶寬，因此說電氣自動(dòng)化的線性特性和動(dòng)態(tài)特性都比較好，對(duì)高頻信號(hào)的相位和幅值測(cè)量更加快速和準(zhǔn)確，為后續(xù)的暫態(tài)響應(yīng)等工作提供更加可靠的信息，從而滿足電力系統(tǒng)高效、安全、靈敏的暫態(tài)保護(hù)性要求。

　　1.4提高畸變波形的測(cè)量精度

　　傳統(tǒng)的電磁式設(shè)備在頻率特性和動(dòng)態(tài)范圍方面都不太理想，遇到頻率復(fù)雜的環(huán)境，則無法完成精準(zhǔn)化測(cè)量和保護(hù)工作。應(yīng)用電子式電氣控制技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)和穩(wěn)定條件下的動(dòng)態(tài)化監(jiān)管，對(duì)一次大電流數(shù)值作出科學(xué)的解析和驗(yàn)證，以保證在復(fù)雜頻率環(huán)境下畸變波形測(cè)量工作更加方便和快捷。

　　1.5提高智能電網(wǎng)維保的安全度

　　以微機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的電氣自動(dòng)化技術(shù)避免了復(fù)雜的絕緣結(jié)構(gòu)，從而減少了燃燒爆炸和高溫失效等安全隱患。集成電路使用的傳輸方式多數(shù)為光纖信號(hào)，小信號(hào)電流對(duì)傳輸通道的沖擊較小，從而減小材料質(zhì)化，降低檢查和檢測(cè)頻率。

　　2電氣自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)原則

　　2.1選型原則

　　選型原則主要是根據(jù)遠(yuǎn)程調(diào)度和自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)兩個(gè)角度去考慮，微機(jī)保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)一般是作為電力系統(tǒng)的保護(hù)，而且我們?cè)陔娏ο到y(tǒng)與電氣自動(dòng)化的接線上會(huì)選擇接線方式簡(jiǎn)答的那種，在開關(guān)的選擇上我們會(huì)選擇性價(jià)比比較高的智能開關(guān)。

　　2.2設(shè)計(jì)原則

　　因監(jiān)控的增加而增加的電氣設(shè)備，應(yīng)該按照主線的設(shè)計(jì)來增加設(shè)備的接入，并且在設(shè)計(jì)圖表明設(shè)備的型號(hào)。注意開關(guān)是由計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制的，必須要使用智能開關(guān)，確保能夠?qū)�遠(yuǎn)程的分閘和合閘的控制，保證遠(yuǎn)程工作的有效進(jìn)行。對(duì)于控制運(yùn)行狀況需要監(jiān)控的開關(guān)，必須把單獨(dú)的開關(guān)接入到監(jiān)控系統(tǒng)中。

　　3電氣自動(dòng)化在電力工程中的應(yīng)用

　　3.1變電站自動(dòng)化

　　變電站能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生非常直接的影響。傳統(tǒng)的變電站日常運(yùn)行和維護(hù)工作采用人工操作的方式，相關(guān)的工作人員是日常工作的主體，包括狀態(tài)監(jiān)控、信息采集、信息傳輸以及信息數(shù)據(jù)記錄等基本工作。傳統(tǒng)的人工操作方式，數(shù)據(jù)資料容易丟失，且易被篡改;以人工操作方式進(jìn)行記錄和處理的過程中極易出現(xiàn)失誤，造成信息遺漏或重復(fù);人工操作工作效率非常低，信息數(shù)據(jù)無法及時(shí)傳輸至調(diào)度中心站，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)掌握，從而導(dǎo)致信息滯后。變電站的自動(dòng)化可以達(dá)到以下目的：一是通過實(shí)現(xiàn)變電站各個(gè)電氣的控制，工作人員能夠及時(shí)收集到變電站的信息數(shù)據(jù);二是能夠找到變電站出現(xiàn)的障礙，并且能夠及時(shí)解決這些故障。變電站自動(dòng)化主要是以各項(xiàng)先進(jìn)的電子技術(shù)對(duì)變電站的所有運(yùn)行電氣實(shí)現(xiàn)全方位的、全程的監(jiān)控方式，并且能夠完成對(duì)所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。如果分析結(jié)果不正常，機(jī)器會(huì)自動(dòng)地進(jìn)行報(bào)警，而且完成對(duì)相關(guān)設(shè)備的簡(jiǎn)單維修工作。變電站的自動(dòng)化控制不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)的整體把握，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站的有效控制，而且還能夠及時(shí)地對(duì)電力系統(tǒng)出現(xiàn)的故障做出相應(yīng)的診斷，還可以自動(dòng)切除故障電力設(shè)備的電源，有利工作人員更好地完成對(duì)電力系統(tǒng)的維修工作，保證了變電站安全高效地運(yùn)行。

　　3.2發(fā)電廠自動(dòng)化

　　發(fā)電廠是電力系統(tǒng)中最為重要的組成部分，它的主要職責(zé)是生產(chǎn)電能，因此發(fā)電廠的自動(dòng)化應(yīng)用對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率有非常重要的影響，并且直接關(guān)系到電力工程的整體自動(dòng)化程度。目前，我國(guó)主要的發(fā)電方式包括火力發(fā)電、水力發(fā)電以及風(fēng)力發(fā)電。以風(fēng)力發(fā)電廠為例，利用風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電是一種新型的電能生產(chǎn)方式，發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)向設(shè)備、塔架、葉片以及葉片旋角監(jiān)控等共同組成了風(fēng)力發(fā)電廠。將電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到風(fēng)力發(fā)電廠當(dāng)中，能夠有效調(diào)整風(fēng)電機(jī)組，使其保持在最佳的迎風(fēng)位置，此外還能實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電裝置的保護(hù)和監(jiān)控，從而提高發(fā)電效率并保證發(fā)電清潔和穩(wěn)定。

　　3.3電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

　　電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是以計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)，完成對(duì)信息的采集，更好地完成對(duì)電力系統(tǒng)的控制。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化充分利用了現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，啟用自動(dòng)化監(jiān)控模式，采用科學(xué)合理的方式將需要進(jìn)行調(diào)度的對(duì)象電纜連接在一起，包括發(fā)電廠、變電站、工作站和調(diào)度中心等，從而實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的自動(dòng)化調(diào)度。電網(wǎng)調(diào)度是電力系統(tǒng)中不可或缺的重要部分，肩負(fù)著采集信息和發(fā)布命令的重要職責(zé)。例如電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，電網(wǎng)調(diào)度中心必須及時(shí)作出反應(yīng)，向相關(guān)的故障點(diǎn)發(fā)布指令，在設(shè)備維修人員到達(dá)故障現(xiàn)場(chǎng)后，通過配電網(wǎng)絡(luò)調(diào)度中心對(duì)現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)人員進(jìn)行指揮，在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

　　3.4發(fā)電廠的分散測(cè)控系統(tǒng)

　　隨著整個(gè)電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，發(fā)電廠所占的比例也在不斷增加，所以必須對(duì)發(fā)電廠的分散監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行控制。發(fā)電廠的分散測(cè)控系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和顯示技術(shù)以及通訊技術(shù)等多種技術(shù)來完成對(duì)發(fā)電廠的控制。發(fā)電廠的分散監(jiān)控系統(tǒng)是以分層分布作為基本結(jié)構(gòu)，其主要由四部分組成，主要包括PCU、以太網(wǎng)、和0S和ES。PCU能夠完成對(duì)電廠整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控。0S和ES相當(dāng)于人在管理運(yùn)行的一個(gè)接口站點(diǎn)，能夠接PCU發(fā)來的信息并向PCU發(fā)送指令。總體上來看，整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)都處在有效的監(jiān)控之中，如果機(jī)器出現(xiàn)障礙會(huì)得到及時(shí)有效的修理。

　　4結(jié)語

　　電氣自動(dòng)化控制能夠使電力系統(tǒng)的信息及時(shí)有效的被收集，使整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)刻都處于監(jiān)控之中，自動(dòng)化控制技術(shù)能夠保證及時(shí)對(duì)大數(shù)據(jù)的收集、處理、分析，保證電力的可靠性。電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的作用不容小覷，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用是電力系統(tǒng)不斷向前發(fā)展的必經(jīng)階段，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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