新时期电力电气自动化在电力工程中的应用

2019-01-14施伟

通信电源技术 2019年12期

施伟

（廊坊市市政设施管理处，河北廊坊 065000）

0 引言

现阶段，大众对于电能与电量的需求不断增大，所以提升电力系统的安全性就成了当下电力工程的重点问题。电气自动化就是在电力系统中，运用电气自动化设备代替传统的手工操作，然后形成相应的控制系统，以实现对系统运行状态的控制与监测，保证运行的正常。电力系统自动化主要包含有自动检测、自动运输以及调控生产等内容，可以确保电能质量和系统的安全性。目前，我国电力系统的自动化运转应该以电气自动化作为基础，实现对信息的有效传输，提升系统稳定性。

1 应用的意义

首先，应用该技术可以最大程度地保证设备运行的安全、经济与高效，能促进供电能力的提升，最终提升电能质量。同时，应该这一技术还可以有效提升系统自动化水平，实现对电力技术与设备的审计，由此提升项目的网络化控制能力，最终提升应用能力。

其次，应用该技术可以有效促进系统运行的安全性，并能通过和计算机技术的联合，更好地进行设备保养和维修，实现运行安全性。在设备保养和维修时，运用计算机技术能够实现很多维护要求，让原本繁复的维修任务变得更为简单，从而降低故障的发生率，实现供电的稳定性。

最后，应用该技术可以有效地管理系统运行中产生的大量数据，同时还可以对这些数据进行分析和整理，以便更好地掌控系统运行过程，提前预知和解决系统中影响稳定性的问题，最终提升管理效果。

2 选型与设计原则

在应用该技术时应该遵循基本的选型原则，以实现更好的应用，现阶段需要重点考虑远程调度和自动化监控系统两项内容。当下的电力系统中都有自动保护装置，因此在选型时都会选用危机保护综合自动化系统，然后依照常规的机电保护装置去连接设备，就可以实现自动化控制的运用。具体需要遵循如下3 点。

第一，确保设备连接的精准性。在整个系统中运用自动化控制设备就需要依照原先电力系统去设计接线方式，倘若要运用到监控系统，还必须要在系统中增设相关的设备种类以及数量。这些都应该在系统设计图纸时明确，以确保设备连接的精准性。

第二，运用智能开关。为了实现系统的远程控制功能，通过计算机来对系统实施远程操控，还应该在选择开关时选择一些具有远程控制功能的开闸以及合闸开关，从而实现远程控制[1]。

第三，在设置以及安装自动保护装置的过程中，需要优先考虑运用变压保护以及综合电气自动化技术。

3 应用

在整个电力工程中，电力电气自动化技术的应用非常广泛，但是由于该技术本身非常复杂，所以在具体应用的过程中应该选用不同的技术进行配合，也只有运用这样的方式才可以促使该技术发挥出最大的效用，最终提升系统的稳定性与安全性。

3.1 计算机技术

在该系统中，计算机技术的应用非常普遍，它能够进一步改变原先的配电方式，同时实现电业的自动实时变化。在整个电力自动化技术中，电网调动技术非常重要，不仅可以有效提升系统自动化水平，还能够实现信息的有效采集。这一技术的发展使得各个区域中的电力合理分配变成了可能，同时也使得国家各个电力设备之间实现了相互配合，保证了工作效率，最关键的是该技术还增加了监控功能，可以随时了解系统的工作情况。在电力网络系统中，服务器以及终端设备等都能够在专门的以太网中进行连接。

3.2 自动化补偿技术

传统的补偿技术中最常见的一种就是低压无功补偿技术，其具体工作方式就是采集单一信号以及三相电容器实现补偿，一般在电力工程中应用非常多，但是它存在的问题也非常多。例如，在利用低压无功补偿技术对单相负荷用户实施补偿时经常会出现三相负荷不均衡的情况，导致补偿过当或者是补偿欠缺等，倘若不能及时进行解决，就有可能出现恶性循环，从而影响到整个系统运行的稳定性。但是运用自动化的补偿技术后就可以有效解决这个问题。这是因为该技术能够将固定补偿与动态补偿相互结合，将三相共补以及分相补偿相互结合，并且可以使稳定补偿与快速补偿相互结合，最终通过不断地调节来对负荷的变化进行适应，以提升补偿的精准度，实现系统运行的稳定性[2]。

3.3 现场总线技术

该技术在目前的电气自动化技术中应用极为广泛，同时也有着非常优异的应用成果。在工程中运用这一技术可以将控制器、智能仪器仪表以及电力执行系统等相互连接在一起，进而使其成为一个有机整体，实现各个设备之间的相互配合，以协同完成任务[3]。此外，它还可以对设备之间的交流以及信息传递等进行控制，保证了设备信息的流通性，实现了整个系统的数字通信。这一技术不仅功能重要，而且操作简便、维护简单，应用非常广泛。

在实际工作中，该技术可以有效收集和监控系统主变器的用电总量，在汇总到主控计算机中，并在计算机的作用下将收集到的信息进行更加详细地判断与计算，以获得整个工程的具体情况。然后再把这些信息传递到相应的控制设备上，以维护系统与设备。这种方式在很大程度上提升了系统的维护效率，可以确保整个系统的有效运行，防止因用电量过大而导致系统出现崩溃或者是短路的情况。

在电力工程中运用该技术，还能够有效维护系统，达到对系统的分散管理。通过该技术可以导入导出数据，同时保证数据的安全性，此外，该技术还可以进行数据共享，进一步扩大数据的应用范围，以有效维护和更新系统，保证系统运行的稳定性。

3.4 主动对象数据库技术

数据是电力工程中最重要的内容之一，所以需要对其管理、统计、使用和共享不断进行创新。该技术是整个工程中最常用的一种数据处理技术，它的工作方式就是设定好相关的时间与条件，然后出现什么事件，最后执行的是什么，通过这种一系列的评估与反馈，实现对数据的自动化处理[4]。通过对这种技术的应用，能够实现快速、简单以及高效地数据处理，最终完成对整体事件的最终评定。运用这一技术可以最大程度地防止人工操作带来的不精准性，提升了处理问题的速度，保证了系统运行的稳定。

3.5 光互连技术

这一技术主要包含有波导光互连、光纤互连以及自由空间光互连等。整个技术最大的优势就在于其自身有着非常强大的抗干扰能力，可以在最短的时间内提供强大的宽带，所以应用极为广泛。这一技术的应用可以最大程度地解决数据收集的相关问题，不仅可以有效采集数据，还能够对系统进行实时监控、准确分析数据及运用计算结果等。

3.6 变电站配电自动化技术

变电站的自动化技术主要包含有信息处理技术、电子技术、电脑技术、网络技术以及现代通信技术等，可以实现对各种技术的统一与合成，进而形成相对比较综合的技术能力，以达到整合设计、降低消耗以及降低变配电工作量的目的，最终提升运行的安全性。

3.7 PLC 系统

PLC 就是继电触控基础和计算机网络技术相互结合发展起来的一种产物，将其与电气自动化相互结合起来，能够有效克服传统繁复接线系统的弊端，并可以实现灵活接线，提升系统的可靠性。PLC 中具有非常完备的辅助性继电器，完全代替了原先的旧式辅助继电器，通过其中的逻辑关联代替了原先导线接线方式，整体节点变换的时间基本为零。此外，把PLC 运用到系统中，还能够提升系统的抗干扰能力，并且对于环境的适应能力也非常强，即便在恶劣的环境下，它也可以实现设备的有效运转，操作极为简便。