電力工程中電氣自動化技術(shù)探析

1、電力工程中電氣自動化技術(shù)探析摘 要：在電力工程屮，電氣自動化技術(shù)是一項較為重要的技術(shù)環(huán)節(jié), 有必要對電力工程中電氣自動化技術(shù)進(jìn)進(jìn)行研究，分析其應(yīng)用優(yōu)勢。關(guān)鍵詞：電力工程；電氣自動化技術(shù)；趨勢中圖分類號：tu855文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a八1 一刖§電氣自動化是電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(xué)科，但由于和人們的日常生 活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，發(fā)展非常迅速，現(xiàn)在也相對比較成熟。已經(jīng)成 為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等領(lǐng)域， 在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。電氣自動化是電力工程重要的組 成部分，在社會生產(chǎn)屮發(fā)揮著重要作用。一、電氣工程以及電氣自動化的概念電氣工程(electri

2、cal engineering,簡稱ee)是當(dāng)今高新技術(shù)領(lǐng)域中舉足輕重的關(guān)鍵學(xué)科z, 更是現(xiàn)代科學(xué)研究領(lǐng)域中的熱門學(xué)科。最成功的例子就是電子通信技術(shù)的 巨大進(jìn)步推動了以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為中心的信息時代的蓬勃發(fā)展，并且在根本 上改變了人們的工作和生活模式。從某些層次上來講，電氣工程的發(fā)達(dá)程 度其至可以代表一個國家的科技進(jìn)步水平。電氣自動化(electrical automation)的專業(yè)全稱一般為電氣t程及其自動化，其應(yīng)用范圍涉及各 行各業(yè)，小到電氣開關(guān)的設(shè)計，大到科技航天的研究，到處都有它的身影。電力的發(fā)展是促進(jìn)生產(chǎn)和提高人們生活水平的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著電力應(yīng) 用的不斷發(fā)展和深化，新時代背景下的電

3、氣自動化進(jìn)程成了國民經(jīng)濟(jì)和人 民生活現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。二、電氣自動化技術(shù)在電力工程屮的作用1、電氣自動化幫助科研人 員開展實時仿真工作 使用電氣化驅(qū)動技術(shù)，可以在更大程度上實現(xiàn)暫時 狀態(tài)和穩(wěn)定狀態(tài)的同步存在，這使得同步實驗成為了可能。為系統(tǒng)運行提 供了大量的精確數(shù)據(jù)，增加了實驗的精準(zhǔn)度。在這種仿真的環(huán)境中，工作 人員可以進(jìn)行更多的電力裝置測試，有助于幫助科研人員建立起一個泯合 型的實時仿真實驗室。2、實現(xiàn)了電力服務(wù)的智能化當(dāng)今時代，幾乎每個 行業(yè)都離不開電力的使用，失去電力系統(tǒng)的支持，許多行業(yè)將陷入癱瘓的 境地。電力的廣泛使用對電力系統(tǒng)的安全性和自動化程度都提出了極高的 要求。電氣自動化相關(guān)技

4、術(shù)是電力系統(tǒng)智能化的重要組成部分，能夠幫助 工作人員更精確地進(jìn)行系統(tǒng)運行設(shè)計工作，并能代替人力做到更精確的系 統(tǒng)運行故障分析。這種智能化的控制方式，使得電力系統(tǒng)的運行更加高效 準(zhǔn)確。這種高度安全的自動化運行體系，使電力系統(tǒng)的服務(wù)能力邁上了一 個新的臺階。三、電力工程中電氣自動化技術(shù)1、電網(wǎng)調(diào)度自動化電網(wǎng)調(diào)度自動化主要組成部分，由電網(wǎng)調(diào)度控制屮心的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)、工作站、服務(wù)器、人屏蔽顯示器、打印設(shè)備等，其主耍是通過電力系 統(tǒng)專用廣域網(wǎng)連結(jié)的，下級電網(wǎng)調(diào)度控制中心、調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電廠、變 電站終端設(shè)備（如測量控制等裝置）等構(gòu)成。電網(wǎng)調(diào)度自動化的主要功能 是：電力生產(chǎn)過程實時數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控電網(wǎng)運

5、行安全分析、電力系統(tǒng)狀態(tài) 佔計、電力負(fù)荷預(yù)測、自動發(fā)電控制（省級電網(wǎng)以上）、自動經(jīng)濟(jì)調(diào)度（省 級電網(wǎng)以上）并適應(yīng)電力市場運營的需求等。 2、變電站自動化傳統(tǒng)的變電站使用人工操作，從監(jiān)視到最后 信息回饋均是由人工完成，設(shè)備均使用電磁裝設(shè)置，其數(shù)據(jù)的記錄、整理 以及管理均是人工造作，且對變電站的監(jiān)視沒有全局性的直觀監(jiān)視，需要 通過人工一個個方面監(jiān)視之后將其整合之后才能實現(xiàn)全局監(jiān)視。為了跟上 現(xiàn)代化的自動化步伐，通過利用電氣自動化在電氣工程中使用能夠使變電 站實現(xiàn)自動操作，取代人工操作，降低操作人員的工作量，同時能夠減少 一部分的人員投入，實現(xiàn)電氣工程的整體效益的顯著提高。通過實現(xiàn)

6、變電 站的自動化功能，除了實現(xiàn)自動運行代替人工操作外，還能夠?qū)鹘y(tǒng)的電 磁裝置全部利用微機(jī)將其取代，并且能夠利用計算機(jī)的視頻、圖畫顯示功 能，將變現(xiàn)站的監(jiān)視的所有情況通過計算機(jī)屏幕直觀的顯示出來，仍工作 人員在較短時間內(nèi)就能夠掌握全局，并通過計算機(jī)已記錄并整理好的數(shù)據(jù) 分析變電站可能存在的問題或者有力的發(fā)展動向等，及時采取相應(yīng)的回應(yīng) 措施，從而提高其運行效率。變電站是電氣工程中非常重要的一部分，因 此利用電氣自動化技術(shù)對其進(jìn)行技術(shù)的更新和創(chuàng)造有力與整個電氣工程 的運行。3、發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)（dcs ）過程控制單元（pcu）由可兀余配置的主控模件（mcu）和智能i /0 模件組成。mcu模件通

7、過冗余的i /0總線與智能f0模件通訊。pcu直接 面向生產(chǎn)過程，接受現(xiàn)場變送器、熱電偶、熱電阻、電氣量、開關(guān)量、脈 沖量等信號，經(jīng)運算處理后進(jìn)行運行參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)的實時顯示和打印以 及輸出信號直接驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成生產(chǎn)過程的監(jiān)測、控制和聯(lián)鎖保護(hù)等 功能。運行員工作站(os)和工程師工作站(es)提供了人機(jī)接口。運 行員工作站接收pcu發(fā)來的信息和向pcu發(fā)出指令，為運，行操作人員提 供監(jiān)視和控制機(jī)組運行的手段，工程師工作站為維護(hù)工程師提供系統(tǒng)組態(tài) 設(shè)置和修改、系統(tǒng)診斷和維護(hù)等手段。四、重要熱點技術(shù)1、電力一次設(shè)備在線狀態(tài)檢測對電力系統(tǒng)一次設(shè)備如發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)、變壓器、斷路器、開關(guān)等設(shè) 備的重

8、要運行參數(shù)進(jìn)行長期連續(xù)的在線監(jiān)測，不僅可以監(jiān)視設(shè)備實時運行 狀態(tài)，而且還能分析各種重要參數(shù)的變化趨勢，判斷有無存在故障的先兆, 從而延長設(shè)備的維修保養(yǎng)周期，提高設(shè)備的利用率，為電力設(shè)備由定期檢 修向狀態(tài)檢修過度提供保障。近年來電力部門投入了很大力量與大學(xué)、科 研單位合作或引進(jìn)技術(shù)，開展在線狀態(tài)檢測技術(shù)研究和實踐并取得了一些 進(jìn)展，但由于技術(shù)難度大，專業(yè)性強(qiáng)，檢測環(huán)境條件惡劣，要開發(fā)出滿 意的產(chǎn)品還需一定時h。2、電力一次設(shè)備智能化常規(guī)電力一次設(shè)備和二次設(shè)備安裝地點一般相隔幾十至幾百米距離， 互相間用強(qiáng)信號電力電纜和大電流控制電纜連接，而電力一次設(shè)備智能化 是指一次設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計時考慮將常規(guī)二次設(shè)

9、備的部分或全部功能就地實 現(xiàn)，省卻大量電力信號電纜和控制電纜，通常簡述為一次設(shè)備口帶測量和 保護(hù)功能。如常見的“智能化開關(guān)”、“智能化開關(guān)柜”、“智能化箱式變電 站”等。電力一次設(shè)備智能化主要問題是電子部件經(jīng)常受到現(xiàn)場大電流開 斷而引起的高強(qiáng)度電磁場干擾，關(guān)鍵技術(shù)是電磁兼容、電子部件的供電電 源以及與外部通信接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)問題。五、電氣工程屮電氣自動化應(yīng)用的優(yōu)勢1、電氣工程屮電力設(shè)備的在 線監(jiān)測優(yōu)勢隨著變壓器、短路器以及發(fā)電機(jī)等這些一次設(shè)備的應(yīng)用，往往 需要對其中關(guān)鍵的參數(shù)進(jìn)行不間斷的實時監(jiān)測，這就要求監(jiān)視設(shè)備不但能 夠反饋在線運行狀態(tài)，同時也能夠?qū)υO(shè)備的一些重要的參數(shù)變化趨勢進(jìn)行 分析和

10、預(yù)測，并判斷設(shè)備中發(fā)生故障的原因，以縮短設(shè)備的保養(yǎng)周期，延 長設(shè)備的實際使用期限，同時也為電力設(shè)備的實時狀態(tài)檢修提供了必要的 保障。2、電氣自動化應(yīng)用下電氣工程中電力設(shè)備的智能化一般情況下， 電力系統(tǒng)中的一次設(shè)備與二次設(shè)備的安裝地點z間都要有一定的間隔，一 般要求相隔幾十米，有的甚至是要求幾百米遠(yuǎn)，兩者之間使用強(qiáng)信號電力 電纜與大電流控制電纜來連接。在進(jìn)行一次設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，往往要先 考慮實現(xiàn)常規(guī)的二次設(shè)備的功能，這樣做顯然能夠節(jié)約大量的電力信號電 纜和控制電纜。六、結(jié)束語當(dāng)今社會是一個信息化社會，隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展，對電力工程 中電氣自動化技術(shù)的要求也越來越高，電氣自動化技術(shù)必須堅持可持續(xù)發(fā) 展的原則，只冇這樣才能在具有活