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电力系统运行中电气自动化技术的应用策略解析

作者

许继意

华能新疆吉木萨尔发电有限公司 新疆昌吉 831700

引言:

伴随电力需求的不断攀升与智能化技术的持续演进,于电力系统中,电气自动化技术的作用愈发突出,其不但推动了电力系统运行方式的深刻转变,还为系统实现安全、高效、智能化运行提供技术后盾,借助自动化方式达成对电力设备及其运行状态的精确把控,成为了现代电力系统发展的关键走向,全面探究电气自动化在系统运行当中的应用策略,有利于厘清行业发展走向,促使能源管理迈向智能化与绿色化转型之路。

一、电力系统运行中的电气自动化技术发展现状与核心优势

电气自动化技术充当着现代电力系统运行的关键支撑要素,已深入渗透到多个环节当中,充分掌握其发展现状及核心长处,能为后续应用的优化提供理论依据与实践指引。

1. 电气自动化技术的发展历程

20 世纪中期见证了电气自动化技术的起源,起始阶段仅应用在简单设备的控制与开关操作方面,跟随着微电子、信息和计算机控制技术的发展,电气自动化逐渐朝着智能化、网络化方向过渡,在电力传输系统当中,从传统人工调度的方式转变为现今智能终端自动控制模式,技术实施手段接连优化,控制精度跟响应速度有显著改善,SCADA 系统、配电自动化、调度自动化等技术体系已形成相对完整的应用架构,还逐步跟云计算、大数据、人工智能等新兴技术相互融合,为电力系统迈向智能化升级筑牢了基础。

2. 电气自动化的核心应用优势

于电力系统而言,电气自动化技术发挥多方面核心优势,就运行效率而言,凭借自动化控制系统实现对发电、输电、变电和配电各环节的协同调控,大幅增进了系统响应的及时性和资源调度的水平,就安全保障这一方面而言,自动化系统具有实时监控及故障自我诊断的功用,可迅速判定并隔离故障,提高系统稳定的水平,降低安全威胁。

3. 面临挑战与发展趋势分析

尽管电气自动化技术于电力系统里应用十分广泛,但依旧要应对一些现实难题,不同设备及系统的通信协议存在不统一现象,束缚了数据融合与协同控制的深度挖掘;实现老旧电网与新技术的融合难度不小,升级所需成本偏高;某些地区技术人才储备欠缺,拖慢了系统智能化推进的步伐,就这些问题而言,未来发展应把重点放在标准化建设与软硬件一体化融合上,以及带动运维人员专业能力上扬,伴随人工智能、5G 通信等新技术的持续融入,电气自动化将在更高境界推动电力系统达成智能、安全及高效的运营。

二、关键环节中电气自动化技术的具体应用及其成效

各个核心环节的电力系统都被电气自动化技术深度嵌入,其在发电、输电、变电、配电领域应用,有效提升系统性能,也明显增强了运行方面的安全与智能化水平。

1. 发电环节的智能控制

处于发电这一环节,电气自动化技术于发电环节主要应用在机组自动启停、运行参数调控及故障报警系统方面,依靠搭建热工自动化及集控体系,实现对锅炉、汽轮机及电气设备的综合监控与智能调适,显著增进了发电效率及设备的可靠水平,运用 DCS(分布式控制系统),可达成对发电过程中温度、压力、水位等参数的实时采集与闭环控制工作,规避人为误差引起的系统波动,在风电和光伏这类新能源发电当中,自动化技术还可针对资源变化快速响应,精准控制发电功率大小,实现并网稳定运行保障。

2. 输变电环节的高效监控

处于输电和变电阶段,电气自动化技术依靠调度自动化、远程终端 RTU 以及继电保护系统实现,达成对输电线路跟变电站的全面监视与智能操作,采用输电线路状态在线监测手段,可实时对电缆温度、载流量、风速等开展检测,及时察觉异常告警,阻止故障扩散恶化,数字化变电站采用光纤通信技术跟智能控制终端,可实现一次设备和二次设备的深度集成,大幅增强运行效率及操作灵活程度,调度系统可依照负荷变化与电网结构自动调整功率的传输方向,保证电能传输既安全又稳定。

3. 配电环节的智能化改造

配电系统充当电力供应的“最后一阶段”,其运行情况直接关联到用户的用电体验,于配电环节而言,电气自动化技术的核心应用涉及配电自动化系统(DAS)、智能开关控制、分布式能源接入协调等,借助在配电网里布置自动化开关与通信设备,实现故障的定位、阻断与恢复(FLISR)功能,极大地缩短停电的时长,增加供电的可靠系数,处于多源供能形成的背景里,自动化系统还可促成分布式电源与主网的协同运行,提升配电网对新能源的吸纳水平,伴随智能电表与用户侧能耗分析系统的普及,配电管理正朝数据驱动下的精细化运维方向过渡。

三、提升电气自动化应用效果的优化策略与发展路径

伴随电气自动化技术于电力系统里的广泛运用,怎样进一步提高其运行成效与技术意义,成为促进系统迈向智能化转型的要点,应从系统优化、技术融合、人才建设等方面综合予以推进。

1. 系统架构的优化升级

提升电气自动化应用实绩,要先从系统架构处切入实施优化升级,当前部分电力系统依旧面临结构复杂、系统分散、信息割据等难题,降低了整体运行效率以及数据协同能力,应加速开展自动化系统的一体化搭建工作,采取模块化集成化的设计体系,对控制中心、子系统及终端设备的通信结构加以优化,实现数据的共同共享与统一把控,引入通用标准协议及开放接口,提升系统的兼容扩展水平,推动系统升级、实现功能拓展。

2. 新兴技术的融合应用

引领人工智能、物联网、大数据等新兴技术与电气自动化深度聚合,是促使系统智能水平上升的重要路径,采用智能算法完成对电力设备运行状态的预测性维护,可大幅削减故障率与维护成本开支;利用物联网感知终端加大现场设备信息采集能力,增进监控精准度与响应时效;通过大数据平台构建负荷预测、能耗优化及运行决策等相关模型,给调度控制以及资源配置供给科学凭据,5G 通信技术投入应用,将为高实时性的数据交互筑牢网络根基,助力电力系统自动化往高时效、高可靠方向加速前行。

3. 专业人才与制度保障

技术若要持续发展,离不开高素质人才队伍的有力支撑,目前部分基层单位依旧有着技术人才不足、操作人员培训滞后等毛病,对自动化系统的稳定运转以及技术潜能释放造成影响,应搭建多层次专业人才培养的完整体系,加大对运维人员、电力调度员与工程技术人员专业培训及实战演练力度,强化其综合技术水平,应做好配套制度的完善工作,设定覆盖设备管理、数据安全、故障响应等环节的标准流程与管理规章,为自动化系统安全且高效地运行筑牢制度根基。

结语:

电气自动化技术作为促进电力系统智能化升级的核心依托,已在发电、输变电以及配电等关键阶段展现显著效果,凭借不断对系统架构做优化、对前沿技术做融合、对人才保障做强化,技术应用成效将得以进一步增强,协助电力系统实现安全、高效又智能的运行局面,需不断摸索更具前瞻性的发展轨迹,推动电气自动化同新能源、数字化深度结合,为构建绿色低碳且智能可靠的新型电力系统夯实技术支撑。

参考文献:

[1] 姬晨曦 . 电力系统运行中电气自动化技术的应用策略 [J]. 冶金管理 ,2020,(15):45-46.

[2] 张坤平, 张素娟. 电力系统运行中电气自动化技术的应用策略分析[J].中国设备工程 ,2021,(01):231-232.

[3] 王云龙 . 电力系统运行中电气自动化技术的应用策略 [J]. 电子测试 ,2021,(02):139-140.DOI:10.16520/j.cnki.1000-8519.2021.02.055.