智能化技术在电力工程自动化中的应用

2022-11-26台州华耀配售电有限公司何金辉

电力设备管理 2022年7期

台州华耀配售电有限公司何金辉

现阶段，随着我国经济的快速发展与综合国力的显著提升，电力能源工程领域呈现出良好的发展前景，也带动了相关领域的积极发展。在此过程中，电力工程的发展尤为重要。受传统工作方式的影响，由于技术及设备等多方面的限制，电力管理自动化的发展很难实现突破。而通过智能技术的应用不仅可解决这些问题，还可推动电力技术的有效发展。该技术在电力自动化控制中的应用虽然还处于起步阶段，但潜力巨大，具有非常广阔的发展前景。

1 电力工程自动化与智能化技术的概念

电力自动化技术。主要对电力工程、自动化技术、电力设施及其自动化核心原理进行研究与分析。之后在此基础上对各种电力设备、电力控制系统进行研发、组装、优化、工程改造等工作，同时融合了产品设计与研发、技术系统监控与维护等多项内容，是一种综合性的高新技术[1]。

智能化技术。是指机器和设备通过一定的技术手段获得感知、记忆和探究的能力，并能对目标内容进行有效学习的过程。通过智能化技术的运用可显著提高系统的适用能力，使智能系统能在操作电力设备的过程中做出正确有效的决策。智能化技术除提升设备的自动化、智能化程度外，还降低了工作人员的劳动强度，保证了电力设备运行的科学性与稳定性[2]。

2 智能化技术的应用特征与优点

2.1 无需创建控制模型

在电力工程中，以往的工作模式是在工程开始创建控制模型，并借助控制器对其进行高效管理。在此期间，操作程序十分繁琐，灵活性也较低。在问题出现时不能得到及时有效的解决，使得电力行业的建设效率低下，质量也不高。而借助智能化技术可很大程度上改进传统施工模式中存在的问题，无需在工程建设之前创建控制模型[3]。

通过智能化技术的应用，可利用计算机技术对整体的施工流程进行全面的监控与管理。这样不仅充分发挥了智能系统的价值与作用，同时也提升了管理人员工作效率与工作质量。智能化技术的运用实现了电力工程工作的准确性，可有效促进电力行业的持续深入发展[4]。

2.2 统一数据处理标准

在电力工程中涉及到很多种类丰富而又不同的数据。由于不同的工作流程会有不同的特性，因此数据间也会呈现出较大的差异性，无形中加重了数据管理的难度。

在电力工程及其自动化系统中使用智能技术可实现统一的数据管理。但由于数据之间存在差异，无法做到对数据的全面控制，对此需继续努力，改进智能技术，实现对各种数据的全面控制和分析。与此同时，加强对数据的管控力度，以便为企业带来更大的经济利益[5]。

2.3 增强电力运行系统的总体控制能力

将智能化技术应用于在电力工程及其自动化系统中，可对数据进行有效的整合，提升数据的运用率。同时可对电力设备开展全面的监控，保障电力系统的持续稳定运行。但在实际工作过程中不能过度依赖智能化技术，在应用的同时也要重视管理人员的个体作用，将智能化技术与人工紧密结合在一起。应对电力设备与相关系统进行定期检测，之后按照实际需求对设备进行适当调整，降低机械设备发生故障的可能性。只有充分发挥智能与人工的优势，才能保障电力系统的安全性与稳定性，实现电力行业的稳健发展[6]。

3 智能化技术在电力工程自动化中的具体应用

3.1 智能变电站的应用

智能化技术与电力工程自动化系统可应用于构建智能变电站。智能变电站的功能应基于自动化控制器、电力设备仪器表、物联网系统和相应的通讯技术来实现。只有将上述技术进行合理的利用，才可实现智能化的项目管理。智能变电站借助传感器来收集电力设备运行数据，分析各电力设备是否存在潜在的危险因素。之后针对引起故障的原因，选择出最合理有效的处理方式，确保智能变电站能够安全、稳定的运行。智能变电站借助智能技术，增强了电力系统的供电及配电质量。之后，在用电的高峰和低谷时段，对变电站实施智能调节。这样的做法不仅减少了用电损耗，满足了绿色环保、节能减排的发展需求，也增加了电力企业的经济收益。

在智能变电站的应用过程中，最重要的技术就是数据的分享与交流。首先，变电站必须清楚知道当地的用电量，之后才能对变电站开展智能化控制工作。在此过程中，大数据技术在智能变电站中的应用也是重要的一环。大数据是智能化发展下的产物，可以提高智能变电站对数据的采集和处理能力。

变电站智能系统分为变电站控制层、间隔层和过程层三个层次。变电站控制层设备由变电站控制层网络A、网络B、主机、打印机及异地通讯服务器构成；间隔层由防护系统、检测装置、故障录波器、计数器和协议转换器构成；过程层由电流组合单元、电压组合单元、电流感知器、电压感知器、智能短路装置、通用设备构成。

在智能变电站中，通过智能化勘测系统对工作人员、电力设施、故障原因和维护状态进行全面分析。同时，构建数据库对不同系统之间的关系进行深入研究。根据智能检测系统的属性，管理人员与电力设备、故障原因和维修条件三个数据库进行交互。电力设备与故障原因和维修条件开展两个数据库的信息交互。

智能变电站控制系统通过创立智能分析模块来分析故障原因。智能分析板块中的主要故障因素有泄露故障、油位故障、温度故障、开关故障、运动物体故障、不同程度的异常故障等。在此过程中，应对大、中、小异常状况进行分级处理，并设置不同的故障数据。其他类型的故障也应设置出特定的数据代码。借助错误码能够清楚的分析出各种故障产生的原因，最后再由设函数制定出相应的算法流程。

首先，智能变电站控制系统评估输入样本是否可重复；其次，按照获取的结果数据，评估继续生成或优化的可能性；最后，可通过智能分析得到故障信息的结果。如果故障结果的数据超出标准值，应及时关闭变电站。而当结果具有一定偏差时，则必须返回故障结果输入步骤，再次对故障原因进行深入检查。而当结果低于标准值时，应及时派遣专业人员对变电站系统及设备进行全面检修。

从流程图中可定量分析故障原因，使整个项目可自动进行，无需人工介入和干预。系统算法可独立评估电力设备的系统是否运作正常，并结合故障结果，对设备进行停机、维护或继续运作等操作。

3.2 电厂自动化的应用

电力系统电力工程及其自动化的智能技术可用于电厂的自动化控制。例如，风力发电机通过主发电机和风力自动控制装置完成风力发电。风力对风力发电效率具有直接影响，风力发电效率随风力变化而变化。因此风力发电机组的风力不同，各个发电设备的数据设置也有很大差异：首先，可使用智能技术来分析风力发电；其次，可依照风力数据的变化，智能调节各个发电设备；最后，可借助智能化技术，确保工厂的风力发电效率。

此外，火力发电厂需要更智能的技术。和风电场相比，火电厂的发电原理及相关流程更加复杂，需要掌控的环节与内容也更多。对此，火电厂必须使用智能技术来管理和监控工作中的每一个环节。例如，监测火电厂数据，依据火电厂设备运作的数据变化，对发生故障的原因及产生故障的具体位置进行深入的分析与研究。通过这样的工作模式，可有效增强火电厂的发电效率与发电质量，保障火电厂的工作能够顺利、稳定运行。

此外，电力系统的电力工程及自动化技术，可应用于大气检测、烟气控制、静电除尘器控制、装煤控制、除尘控制、报警及辅助设备控制等众多工作中，对实现工厂的自动化、科学化发展具有十分重要的意义。

3.3 电力调度自动化的应用

电力系统电力工程的智能化及其自动化技术可应用于配电的自动控制管理中。在电力系统中最重要的功能就是电能的分配和管理。不管是城市还是村庄中的发电厂，所能提供的电力都是非常有限的，如发电厂不能提供充足的电力资源，只有依靠充足高效的配电效率，才能切实保障生产与生活和中所需的电力和能源。从实际的操作流程来看，智能化技术可实现配电信息监管、电网负荷、供配电调节、故障研究等四个方面的自动化。信息监管，指的是计算各区域的用电量，并分析其实际用电需求。

其次，根据电网负荷状况对供配电量进行合理调节，满足居民的用电需求；最后，通过故障分析，对电力调度过程中可能出现的用电问题进行预测，以实现电力调度自动化控制的理想效果。

3.4 智能技术在电力工程及其自动化中的应用

电力工程及其自动化的智能技术将朝着信息化、环保化与板块化的趋势发展。在此之中，数据分析是智能技术在网络应用方面的核心技术。对电力设备性能数据的分析越准确，就可更好的减少电力设备数据中产生的安全事故或设备故障。要想对电力设备的信息数据进行科学全面的整合和分析，只有借助网络的强大功能，才能增强智能技术在电力工程和自动化中的运用效果。从实际发展状况来看，在智能变电站、电站系统、配电运维系统的管理工作中，都开始逐步采用网络技术。通过网络技术可有效实现检测画面的可视化，大大提高了各个系统的运行效率和质量。

此外，还可有效减少电力工程的投入成本。基于环保考虑，智能技术可用于电力工程，全方位推动智能设备的使用，提高电力工程智能控制的准确性。这样做的好处是既降低了发电污染，又有利于推进绿色环保的发展理念。

电力系统和配电运维系统的运用，显著提升了电力行业的自动化、智能化程度，与此同时不会对电力行业造成严重污染，反而能够减少能源损失。板块化模式的优势是舒适、便捷准确与高效。因此，为了在智能技术的结构框架内扩大电力控制系统的应用范围，必须重视板块化发展，使智能化技术与电力工程自动化系统能够在更多的企业中得到重用。

3.5 智能化技术在电力工程自动化中的应用前景

智能化技术可有效提高电力自动化的准确性，提高系统计算在评估应用效果方面的准确性，从而更好适应电力自动化系统中复杂的计算环境。在设定技术应用路径的同时，智能化技术也展示了更加科学化的技术应用形式，并在应用过程中得到不断的完善和发展。技术的合理使用和人工的科学创造是确保电力自动化应用水平的重要条件。从智能应用技术的角度来看，必须为完成技术的提升而不懈努力。

为实现智能化的运营效果，就要利用网络的优势，形成智能化开发和管理的目的，同时打造完善的智能化运营体系。对于电力行业的电力系统来说，自动化管理的最终目的是实现无人化运作。在对电力自动化技术进行研究和管理的过程中，智能技术必然成为应用中必不可少的环节。