电气自动化技术在电力工程建设中的运用探析

引言

设备长期处于高负荷运行状态，且服役时间长、老化现象严重。控制系统相对落后，无法及时准确监测与调整设备状态，导致故障率居高不下。平均每月发生各类故障 15 次左右，其中设备过热故障占比约 30% ，开关接触不良故障占比约 25% ，线路老化、绝缘损坏等原因引发的故障占比约 45% 。这些故障给周边区域的生产生活带来了极大困扰和经济损失。

1 电气自动化设备可靠性探讨的意义

首先是生产安全方面，电气自动化设备能够有效控制各生产环节以实现自动化生产，保证产品的生产质量，致使生产流程具备灵活性、可靠性以及精准性等特点，同时减少生产事故的发生。其次是产品质量方面，电气自动化设备生产出来的产品，具备较高的质量，会提高企业的市场竞争力，电气自动化设备对生产环节的精准控制，是人为生产方式无法比拟的。最后是经济效益方面，电气自动化设备不仅可以满足消费者对产品的个性化要求，同时还能降低企业生产成本的投入，以实现买方与卖方双赢。但是经济效益容易受到多种客观因素的影响，致使经济效益的可操作性较强，想要在提高企业经济效益的同时让消费者也能获利，就必须对电气自动化设备可靠性进行研究。

2 电力工程中电气自动化技术的应用场景

2.1 发电环节中的电气自动化技术应用

在发电环节，电气自动化技术广泛应用于各类发电设备的控制与管理。以火力发电为例，自动化控制系统对锅炉、汽轮机、发电机等核心设备进行实时监测和精准控制。通过传感器采集设备运行的温度、压力、转速等关键参数，将数据传输至中央控制系统，系统根据预设的控制模型和算法，自动调节设备的运行状态，确保发电过程稳定高效。在水力发电中，自动化技术实现了水轮机的自动调速、发电功率的自动调节以及水库水位的自动控制，提高水能利用率。对于新能源发电，如风力发电和光伏发电，电气自动化技术通过对风机、光伏阵列的监测与控制，实现最大功率跟踪，提高发电效率，同时解决新能源发电的间歇性和波动性问题，保障电力的稳定输出。

2.2 故障诊断技术层面

在电力系统运行中，若要应用电气工程自动化技术，需充分考虑电力系统故障的影响因素，减少人工检查的频次，借助自动化技术对电力系统进行规范处理和维修。在此过程中，工作者要运用故障诊断技术，动态分析电力系统的运行状况。一旦出现故障，应立即传递信号并发出警报。同时，还需通过故障诊断技术精准判断故障部位，明确故障原因，并提出针对性的故障解决方案。如此一来，不仅能减轻工作者的工作负担，还能凸显故障诊断的及时性和便捷性，确保电力系统稳定运行。以 500kV 智能变电站的自动化系统为例，企业应用了电气工程自动化技术，实现了高效的故障诊断和处理。及时设定了完整的智能监测与预警系统，同时配置分布式光纤测温系统和局部放电在线监测装置。主要的作用在监测变压器因散热不良导致油温异常升高的情况，相关系统通过实时数据分析，能够在温度达到预警阈值前 30 分钟就发出预警信号，实现了冷却系统的自动化启动和管理，从而避免传统人工巡检可能导致的延误，提高了自动化技术的应用效果。

2.3 完善管理制度

为了确保智能变电站的可持续发展，应该强化采购部门和维修部门之间的关系，两个部门要互相配合，共同完成继电保护系统设备的采购和后期维护工作。这样，才能有效地提升系统的可靠性，延长该设施的使用寿命，提升变电站的经济效益。在实施的过程中，应该从如下几点着手：首先，要加强对继电保护系统的细微管理，对相关内容详细划分，做好各种配合工作，才能有效地减少故障的发生；其次，要改进工作任务的分工，做到职责到人，以职责的履行来弥补工作中的缺陷；最后，要建立与之相适应的奖罚体系和考核体系，对工作中成绩优异的人员进行恰当激励，使其工作的热情得到最大程度的激发，从而保证继电保护系统精细化管理工作的顺利进行。

2.4 电力系统调度与监控中的电气自动化技术应用

电力系统调度与监控是保障电力系统稳定运行的关键环节，电气自动化技术在此发挥着核心作用。自动化调度系统通过采集电力系统各节点的运行数据，包括发电厂出力、变电站电压、线路潮流等，利用先进的分析算法和数学模型，对电力系统的运行状态进行实时评估和预测。根据评估结果，调度系统自动制定最优的调度方案，合理安排发电计划、调整电网运行方式，确保电力系统在安全、经济的状态下运行。同时，自动化监控系统对电力设备进行全方位、全天候的实时监控，一旦发现设备异常或系统故障，立即发出报警信号，并自动生成故障处理预案，为运维人员提供决策支持，实现对电力系统的快速响应和有效控制。

2.5 电网控制技术层面

我国幅员辽阔、人口数量比较多，在日常生活中增加了对电力资源的需求。同时鉴于人口居住有一定分散性，无形中增加了电力系统安全运行的难度。所以电力企业应扩展电网的覆盖范围，给多个区域的居民提供电能，调整电能的分配方案，提高电能输送的效率。同时，如果电力需求较大，而电力系统输送功率较小，会在一定程度上影响居民的用电体验；反之，如果电力需求较小，而电力系统输送功率较大，则会造成资源浪费。所以工作者应结合区域用电情况，科学调整电能提供方案，提高电能管理的精确度。此时，应用电网控制技术可以全方位采集电网运行数据信息，评估信息处理效果，并针对性地实现区域用电标准的调控。另外在新能源接入与控制中，可以利用电网控制技术实现能源的分布式管理，协调风电、光伏、储能等分布式电源，促使新能源消纳的效果更为理想。从而减小了弃风弃光率，据统计，新能源接入与控制中应用自动化技术，可以将弃风弃光率从 15% 降至 5% 以下。

2.6 电力负荷管理

在电力负荷管理方面，通过自动化调度系统的优化，电力枢纽在满足同等负荷需求的情况下，设备的平均负载率从原来的 85% 降低到了 75% ，有效延长了设备的使用寿命。这不仅降低了设备的维护成本，还提高了电力枢纽的整体运行效率。同时，由于故障处理时间的大幅缩短，减少了因停电造成的经济损失，据估算，每年可为周边区域挽回经济损失达数千万元，这充分体现了电气自动化控制技术在提高电力供应可靠性和经济性方面的巨大价值。

结语

随着科学技术进步，电气自动化控制技术在电力领域的应用将更深入广泛。传感器技术将向高精度、小体积、低功耗方向发展，为智能监控系统提供丰富准确的信息。人工智能和大数据分析技术将不断优化，使自动化调度和故障诊断技术更智能、自适应，更好应对复杂电力系统环境。同时，电气自动化技术将与物联网、云计算、区块链等新兴技术深度融合，构建更智能、高效、可靠的电力网络，为经济社会可持续发展提供坚实电力保障。

参考文献

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