电气工程及其自动化技术在变电站中的应用研究

2021-12-01

科学与信息化 2021年4期

黑龙江省迪维励普电力勘察设计有限公司黑龙江哈尔滨 150090

随着新时代科学技术和社会经济的飞速发展，人们的生活水平不断提高，对电力的需求也在不断增加。由于传统的供电方式已经不能满足人们的用电需求，因此，相关企业需要对电源系统进行创新。电气工程及其自动化技术具有智能化和多功能的特点，可以有效解决电力系统中存在的各种问题。将电气工程及其自动化技术引入电力系统可以大大提高工作效率，减少变电站的人力和物力消耗，并有效降低人为错误的可能性。

1 电气工程及其自动化技术在变电站中的应用的优势

1.1 仿真系统的应用

随着科学技术的发展和进步，电气工程及其自动化技术由于计算机技术日趋完善而逐渐得到广泛应用。在仿真系统提供的足够实验数据的基础上，电气工程及其自动化技术可以对品种和不同电源系统的稳态和瞬态进行同步实验，协助研究人员测试新设备。各种不同的控制设备可以与其形成闭环系统，从而灵活地为传输系统和智能保护控制策略提供高质量条件。电力系统实时仿真系统的引入为深入研究电力系统实时仿真模型和动态负荷特性监控提供了便利条件，从而建立了具有实时仿真条件的实验室。

1.2 有效的智能防护

如今，中国的电气工程及其自动化技术研究已达到集成自动化领域的先进水平。同时，在电气工程及其自动化技术的智能保护领域，其在全球范围内也处于领先地位。分级集成自动化装置，适用于不同电压等级的电站。在电气自动保护装置中，应用了最新的网络通信、人工智能、集成自动控制理论、自适应理论、计算机新技术等。我国对电气系统自动保护原理进行了新的研究，以不断提高其安全水平，从而使新的保护装置具有智能控制的优势[1]。

1.3 先进信息技术的支持

信息技术是电力信息系统的一种保护性操作，其发展和进步在一定程度上得益于电气工程及其自动化技术在电力系统中的应用。因此，电力系统信息技术的发展，不仅可以使电力系统更加便捷，而且可以促进电力系统更加有效地处理系统故障。此外，对于变电站而言，它可以改善电力信息管理系统中的作用，并促进企业的健康、可持续和稳定发展。

2 电气工程及其自动化技术在变电站中的应用分析

2.1 智能电网技术的应用

信息管理系统的应用是计算机技术中使用最广泛的技术之一，计算机技术和电气工程及其自动化技术的结合将形成整个智能电网技术的智能控制技术。智能电网技术是一种典型的管理技术，涵盖了发电、输变电、调度、配电、用户等各个环节。在技术中，变电站的稳定控制系统和自动化系统被广泛应用于计算机技术系统中，在一定程度上可以说是目前智能电网的雏形，也为中国智能电网的建设奠定了一定的基础。作为智能电网的代表，通信技术在建设过程中需要依靠大量的计算机技术。因此，必须具有可靠性、双向性和实时性的特征。

变电站自动化的实现依赖于计算机技术，在此过程中，计算机被充分利用以实现辅助设备的数字化、联网和集成。信号电缆完全用电源代替了计算机的光纤或电缆。变电站自动化的实现实现了计算机、屏幕以及自动化记录统计和运行管理、操作和监视也包括在内。之所以能够实现变电站自动化，是因为对如此多的组件进行了改进。为了促进电力用户和发电厂之间的连接，变电站和相关的输配电线路必不可少。实现变电站的自动化管理，不仅形成调度的自动化，而且可以满足变电站各种运行的需求[2]。

2.2 PLC技术的应用

（1）信息处理技术的应用

PLC技术可以完成信息的收集、分析和处理，并具有表检查、排序、数据转换、计算、位操作和数据传递的功能。与数据包中的现有参考值相比，可以将收集和处理的数据传输到具有通信功能的不同智能设备，以完成某些控制操作，并制成表格进行打印。这些数据也可以应用在过程控制系统中，以处理某些大型控制系统的数据。

（2）闭环过程控制技术的应用

闭环过程控制是指对连续变化的模拟量进行闭环控制，PLC技术通过模拟量I/O模块对模拟量进行闭环PID控制，实现模拟量与数字量之间的D/A和A/D转换。闭环过程控制可以通过专用的PID模块来实现，也可以通过PID的子程序进行转换。

2.3 开关控制应用

开关控制命令是火电系统内部辅助过程中最常用的措施，目前，国内许多行业应用PLC来实现电机控制，汽车装配线和机床电气控制和电梯运行控制等开关控制。ON/OFF是PLC技术的输入和输出的切换信号，开关的逻辑控制在电气工程及其自动化技术中经常使用。输入输出点的数量可以通过从十二个扩展到数十万个，可以无限制地进行自动控制，从而节省了人力资源，大大提高了效率[3]。