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摘要:随着经济的发展,我国的电气自动化在变电站中得到了较为广泛的融合运用,主要为继电保护装置、电气管理、电网调度、发电厂的分散测控系统和变电站的综合自动化。在设计理念上,主要有现场的总线式设计、远程监测的设计和集中式的设计。同时,变电站的电气自动化存在技术不够成熟、对外部电压要求较高以及抗干扰较弱等不足,需要研究改进。
关键词:变电站;电气自动化;控制系统;应用
1电气自动化技术特点
电气自动化具有以下特点:①不同技术与多个学科互相融合。技术方面的融合前言有介绍,学科方面的融合包括控制学、语言学、信息技术学、计算机学、电子学等,随着技术的发展,电气自动化技术的覆盖的技术部分越来越广,这样电气自动化的设计过程中,不仅仅需要重视硬件部分,也需要在软件算法方面花更多的精力;②对其他技术如计算机,电力电子技术的依赖较强。如信号采集系统、传感器在控制各类信号就需要借助现代电子计技术;③操作频率低,响应时间短。与热工系统相比,电气设备的操作频率较低,有的好几个月才操作一次,但对动作要求是时间要短,通常是40ms内完成。现代电气自动化技术的优势:①不用搭建控制器。传统的自动化控制系统需要搭建控制器,但随着系统的复杂化,控制器就很难准确控制该对象,智能化控制器可以使得控制模块设计的工作量不断变少,提高系统的可靠性;②电气自动化技术可以提高系统动态响应,对故障能做及时的处理;③在处理不同的数据情况下,一致性较强。
2电气自动化在变电站中的融合运用
2.1继电保护装置
变电站中的继电保护装置在系统故障发生时具有十分重要的作用。它不仅可以及时发出预警信号,而且可以切断故障线路,以保障电力系统线路与设备的安全性。继电保护装置具有动态故障监测能力,可以有效控制故障发生时的危害程度,防止故障的危害范围的扩大。但是,值得注意的是,继电保护装置也可能存在着保护过度与保护不足的问题。
2.2电气管理
电气自动化在变电站中的融合运用还表现为其对于电气管理的帮助上。它表现为对电力工程和系统的运行控制上,通过对温度、压力、流量等各项技术指标的数据采集、分析与处理,能够很好地掌握系统的实时运行状态,从而保持最低的设备维护量。从总体上看,电气自动化是良好的工程管理工具,有利于维护电气工程正常、稳定的运行。
2.3电网调度
利用电气自动化技术,可以把工作站、网络与服务器的有效连接,把变电站的各个环节,比如发电站、调度中心、变电站、配电站等连接为一个自动运行的整体。通过对系统运行状态的实时监测,并以获取的数据信息开展电力负荷预测,从而實现电网的科学调度与有效控制。
2.4发电厂的分散测控系统
发电厂的分散测控系统以分层分布的结构形式,把以太网、工作站、数据传输网和过程控制单元等部分联系在一起。在此当中,过程控制单元具有重要性。它不仅能够保证设备运行参数的信息传递,对设备的运转做出监控,并利用监控的数据提高设备的可执行性。
2.5变电站的综合自动化
变电站的综合自动化具有多方面的优势。它可以实现对继电保护、仪表以及自动装置等的信号的优化组合。总之,它可以提高变电站的自动监控与自动操作水平,提高变电站的表现性能。
3电气自动化技术应用展望
3.1电气自动化技术高频率方向发展
越来越多的设备往高频化方向发展,如变压器高频化能有效减小变压器的体积,经济又高效,对应的电气自动化技术的发展需要兼容高频化方向的发展。
3.2电气自动化技术大数据与云计算技术联合发展
设备的运行实时数据、以及电网运行数据有大量的数据需要收集与处理,这样对在线监测系统在同步实现对数据采集与处理、电气故障分析与处理、做出对应的自检报告。并对危险进行预警以及发出通知与警告方面提出更高的要求,一般需要大容量数据存在装置保留电气设备运行历史数据。如在线监测系统运行无异常,模拟量采用每周波36点采样。若出现异常情况,采用128点采样,这样每个在线监测系统存在至少三个故障报告。因此数据信息量很大,需要借助大数据与云计算技术。
3.3电气自动化技术人工智能方向的发展
人工智能的发展在近些年得到了广泛的关注,其在电气自动化技术方面的应用也相应的被提出,其主要特点有几点:①优化电气产品的设计。传统的设计依赖工程师的设计经验,工作比较繁琐且效率很低,人工智能能够使得这个过程更加智能,提高设计效率;②对故障处理更加高效。虽然传统电气自动化技术能够有效减少故障与事故,但依然不够,人工智能算法在故障与事故的预防与维护有很多优势,如在变压器故障检测时,传统的方式是收集变压器气体,然后对变压器气体分离进行分析故障原因,这样就需要耗费大量人力物力以及时间,采用人工智能模拟专家系统,可以直接对故障与以往的进行对比,直接对故障进行分析,大大提高效率;③简化电气自动化控制流程。电气设备自动化操作由于考虑因素较多,所以操作要复杂很多,且过程越复杂,存在故障的分析越多,人工智能化能够有效避免一些不必要的操作,大大提高系统稳定性。
4 变电站电力安全运行分析
4.1 实行无人值守专责制度
由于管理方式的不同,在使用新方式下,由于没有这方面的经验,因此实际工作中出现很多问题和漏洞,对于变电站运行管理而言,如果要落实无人值守,那么不能盲目进行,要结合变电站实际的管理情况,积极推行相关设备无人值守专责制。在管理工作中,要对不同工作进行分解,巡视工作,维护工作,验收工作分别由专人负责,将责任落实到具体的某一个工作人员,当设备运行中出现问题后,可以及时找到相关责任人,避免出现责任不清晰,划分不明确,出现相互推诿问题,这样出现问题后,虽然付出了代价,但是没有得到根本的解决,找不到实际的负责人,不能对责任人进行惩罚,也就没有了实际的管理意义。
4.2 强化对电力运行和自动化的管理
影响变电站自动化安全运行的因素很多,因此要积极对其进行管理,管理中秉持科学分析,合理规划的原则,在日常管理中有针对性地制定相应的对策。变电站运行需要人员的管理,因此必须完善人员制度方面的管理,对变电站管理人员进行规范化制度化的管理,提高其整体管理技能水平,积极让管理人员在工作中实践,在实践中积累经验和技术,对变电站的内部设备进行检查和维护,在每一次维护和检查过程中,都要填写日常巡检值班表,有利于以后的查阅,如果发现存在问题,还可以根据记录找到相关责任人,进而有效进行惩罚,提高工作人员的积极性,以儆效尤,避免类似问题的再次发生。
4.3 积极对员工培训运行技能
在进行变电站管理过程中,由于岗位都比较分散,而且很多地区管理水平比较低,再加上管理资金有限,导致管理人员严重不足,除此之外,由于变电站配套设备增加,导致实际管理压力较大,如果这一问题不解决,那么将会出现很大的麻烦。针对这一情况,相关的运行管理部门必须根据实际情况,建立一个定期的培训制度,加强对运行管理人员运行技能的培训。
结语
文章总结了电气自动化技术的特点,分析其在电力系统不同环节的应用,研究了其随着大数据、云计算以及人工智能技术的发展,电气自动化技术的在相关技术下得到改进与应用,整理电气自动化技术在工程中的应用发展与未来应用的展望。
参考文献:
[1]陈余. 变电站电气自动化控制系统分析及其应用[J]. 科技展望,2017,27(03):78. [2017-09-05].
[2]向琪. 变电站电气自动化控制系统分析及其应用[J]. 科技风,2016,(21):145. [2017-09-05].
[3]王培. 变电站电气自动化控制系统分析及其应用[J]. 电子世界,2013,(09):48-49. [2017-09-05].
关键词:变电站;电气自动化;控制系统;应用
1电气自动化技术特点
电气自动化具有以下特点:①不同技术与多个学科互相融合。技术方面的融合前言有介绍,学科方面的融合包括控制学、语言学、信息技术学、计算机学、电子学等,随着技术的发展,电气自动化技术的覆盖的技术部分越来越广,这样电气自动化的设计过程中,不仅仅需要重视硬件部分,也需要在软件算法方面花更多的精力;②对其他技术如计算机,电力电子技术的依赖较强。如信号采集系统、传感器在控制各类信号就需要借助现代电子计技术;③操作频率低,响应时间短。与热工系统相比,电气设备的操作频率较低,有的好几个月才操作一次,但对动作要求是时间要短,通常是40ms内完成。现代电气自动化技术的优势:①不用搭建控制器。传统的自动化控制系统需要搭建控制器,但随着系统的复杂化,控制器就很难准确控制该对象,智能化控制器可以使得控制模块设计的工作量不断变少,提高系统的可靠性;②电气自动化技术可以提高系统动态响应,对故障能做及时的处理;③在处理不同的数据情况下,一致性较强。
2电气自动化在变电站中的融合运用
2.1继电保护装置
变电站中的继电保护装置在系统故障发生时具有十分重要的作用。它不仅可以及时发出预警信号,而且可以切断故障线路,以保障电力系统线路与设备的安全性。继电保护装置具有动态故障监测能力,可以有效控制故障发生时的危害程度,防止故障的危害范围的扩大。但是,值得注意的是,继电保护装置也可能存在着保护过度与保护不足的问题。
2.2电气管理
电气自动化在变电站中的融合运用还表现为其对于电气管理的帮助上。它表现为对电力工程和系统的运行控制上,通过对温度、压力、流量等各项技术指标的数据采集、分析与处理,能够很好地掌握系统的实时运行状态,从而保持最低的设备维护量。从总体上看,电气自动化是良好的工程管理工具,有利于维护电气工程正常、稳定的运行。
2.3电网调度
利用电气自动化技术,可以把工作站、网络与服务器的有效连接,把变电站的各个环节,比如发电站、调度中心、变电站、配电站等连接为一个自动运行的整体。通过对系统运行状态的实时监测,并以获取的数据信息开展电力负荷预测,从而實现电网的科学调度与有效控制。
2.4发电厂的分散测控系统
发电厂的分散测控系统以分层分布的结构形式,把以太网、工作站、数据传输网和过程控制单元等部分联系在一起。在此当中,过程控制单元具有重要性。它不仅能够保证设备运行参数的信息传递,对设备的运转做出监控,并利用监控的数据提高设备的可执行性。
2.5变电站的综合自动化
变电站的综合自动化具有多方面的优势。它可以实现对继电保护、仪表以及自动装置等的信号的优化组合。总之,它可以提高变电站的自动监控与自动操作水平,提高变电站的表现性能。
3电气自动化技术应用展望
3.1电气自动化技术高频率方向发展
越来越多的设备往高频化方向发展,如变压器高频化能有效减小变压器的体积,经济又高效,对应的电气自动化技术的发展需要兼容高频化方向的发展。
3.2电气自动化技术大数据与云计算技术联合发展
设备的运行实时数据、以及电网运行数据有大量的数据需要收集与处理,这样对在线监测系统在同步实现对数据采集与处理、电气故障分析与处理、做出对应的自检报告。并对危险进行预警以及发出通知与警告方面提出更高的要求,一般需要大容量数据存在装置保留电气设备运行历史数据。如在线监测系统运行无异常,模拟量采用每周波36点采样。若出现异常情况,采用128点采样,这样每个在线监测系统存在至少三个故障报告。因此数据信息量很大,需要借助大数据与云计算技术。
3.3电气自动化技术人工智能方向的发展
人工智能的发展在近些年得到了广泛的关注,其在电气自动化技术方面的应用也相应的被提出,其主要特点有几点:①优化电气产品的设计。传统的设计依赖工程师的设计经验,工作比较繁琐且效率很低,人工智能能够使得这个过程更加智能,提高设计效率;②对故障处理更加高效。虽然传统电气自动化技术能够有效减少故障与事故,但依然不够,人工智能算法在故障与事故的预防与维护有很多优势,如在变压器故障检测时,传统的方式是收集变压器气体,然后对变压器气体分离进行分析故障原因,这样就需要耗费大量人力物力以及时间,采用人工智能模拟专家系统,可以直接对故障与以往的进行对比,直接对故障进行分析,大大提高效率;③简化电气自动化控制流程。电气设备自动化操作由于考虑因素较多,所以操作要复杂很多,且过程越复杂,存在故障的分析越多,人工智能化能够有效避免一些不必要的操作,大大提高系统稳定性。
4 变电站电力安全运行分析
4.1 实行无人值守专责制度
由于管理方式的不同,在使用新方式下,由于没有这方面的经验,因此实际工作中出现很多问题和漏洞,对于变电站运行管理而言,如果要落实无人值守,那么不能盲目进行,要结合变电站实际的管理情况,积极推行相关设备无人值守专责制。在管理工作中,要对不同工作进行分解,巡视工作,维护工作,验收工作分别由专人负责,将责任落实到具体的某一个工作人员,当设备运行中出现问题后,可以及时找到相关责任人,避免出现责任不清晰,划分不明确,出现相互推诿问题,这样出现问题后,虽然付出了代价,但是没有得到根本的解决,找不到实际的负责人,不能对责任人进行惩罚,也就没有了实际的管理意义。
4.2 强化对电力运行和自动化的管理
影响变电站自动化安全运行的因素很多,因此要积极对其进行管理,管理中秉持科学分析,合理规划的原则,在日常管理中有针对性地制定相应的对策。变电站运行需要人员的管理,因此必须完善人员制度方面的管理,对变电站管理人员进行规范化制度化的管理,提高其整体管理技能水平,积极让管理人员在工作中实践,在实践中积累经验和技术,对变电站的内部设备进行检查和维护,在每一次维护和检查过程中,都要填写日常巡检值班表,有利于以后的查阅,如果发现存在问题,还可以根据记录找到相关责任人,进而有效进行惩罚,提高工作人员的积极性,以儆效尤,避免类似问题的再次发生。
4.3 积极对员工培训运行技能
在进行变电站管理过程中,由于岗位都比较分散,而且很多地区管理水平比较低,再加上管理资金有限,导致管理人员严重不足,除此之外,由于变电站配套设备增加,导致实际管理压力较大,如果这一问题不解决,那么将会出现很大的麻烦。针对这一情况,相关的运行管理部门必须根据实际情况,建立一个定期的培训制度,加强对运行管理人员运行技能的培训。
结语
文章总结了电气自动化技术的特点,分析其在电力系统不同环节的应用,研究了其随着大数据、云计算以及人工智能技术的发展,电气自动化技术的在相关技术下得到改进与应用,整理电气自动化技术在工程中的应用发展与未来应用的展望。
参考文献:
[1]陈余. 变电站电气自动化控制系统分析及其应用[J]. 科技展望,2017,27(03):78. [2017-09-05].
[2]向琪. 变电站电气自动化控制系统分析及其应用[J]. 科技风,2016,(21):145. [2017-09-05].
[3]王培. 变电站电气自动化控制系统分析及其应用[J]. 电子世界,2013,(09):48-49. [2017-09-05].