自动化技术在电力工程中的应用研究
胡勇杰
中国葛洲坝集团电力有限责任公司 湖北宜昌 443000
摘要:为保证自动化技术能够有效运用到电力工程当中,本文全面介绍电力工程中运用自动化技术的重要价值,如提升系统运行效率与可靠性、促进能源优化配置等,提出自动化技术应用要点,获得比较好的效果,以期为有关人员提供一定的帮助与借鉴。
关键词:自动化技术;电力工程
引言:
因为现代工业的快速发展,电力系统变得越加复杂,对电力工程的效率与可靠性也提出较高要求,正确运用自动化技术,能够为电力系统的日常管理与运行提供全新解决方案,为保证自动化技术能够更好应用到电力工程当中,本文主要探讨自动化技术应用要点内容如下。
1电力工程中运用自动化技术的重要价值
通过正确运用自动化技术,能够明显提升电力系统运行效率与可靠性,例如在电力工程当中应用先进的自动化控制系统,电力企业可以实时监控电网实际运行状态,及时发现并处理各项潜在故障与问题,自动化技术的良好运用不仅能够有效减少人为操作失误,而且可以提高电力系统的响应速度与灵活性,保证电力供应更加稳定安全。
除此之外,将自动化技术应用到电力工程当中,还可以促进能源的全面优化配置,智能调动系统能够结合电力需求与供应状况自动化调整发电机组的实际运行状态,进而实现发电和输电以及配电与用电的良好协同,此种优化配置,可以明显减少能源消耗,降低环境污染,满足可持续发展的战略目标[1]。
2自动化技术应用要点
2.1现场总线技术
在应用现场总线技术期间,工作人员要明确以下注意事项:
第一,在设计环节要对整个电力系统的需求进行全面分析,合理确定需要采集的数据类型与控制指令,然后选取适宜的现场总线协议,例如Profibus、Modbus或Foundation Fieldbus等,进而保证不同设备之间的兼容性与通信效率。
第二,在设备选型与布局环节,工程师还要结合现场条件与实际的控制需求,选取适宜的传感器与执行器,包括控制器,有效规划其在系统当中的位置,并结合现场总线网络布线工作,保证信号传输的稳定性,提升信号的抗干扰能力[2]。
第三,在安装调试环节,技术人员需要将各个设备有效接入到现场有线网络当中,同时进行初步硬件调试,然后通过软件配置对现场设备进行功能配置与参数设置,保证其可以有效响应控制指令与反馈数据。
第四,在系统测试环节,工程师需要进行一系列的模拟测试与实际运行测试,检验系统的响应速度与数据转接线,包括稳定性,通过进行各项测试,能够发现并解决各项潜在问题,对系统的整体性能进行全面优化[3]。
第五,系统正式投入运行之后,还要进行持续的监控与维护,通过利用远程监控系统能够更好地了解设备的实际运行状态,及时发现并处理各项异常状况,保证电力系统的可靠稳定运行。
在选取现场总线技术的过程中要确保所选设备和既有系统之间具备良好的兼容性,避免因为技术不匹配而引起系统故障或者额外的升级成本,,电磁干扰比较大,所以在选取现场总线设备期间要选取具备良好抗干扰性能的设备,保证数据传输的稳定性与准确性,同时电力系统对实时性要求比较高,故在设计现场总线网络期间需要正确规划网络拓扑结构与通信协议,保证数据传输的可靠性与实时性。
除此之外,还要做好电力系统的安全工作,应用现场总线技术时需要采取科学的安全措施,例如数据加密和访问控制,避免非法侵入与数据泄露,同时加强专业人员培训,提升其技术水平与故障处理能力[4]。
2.2电网调度自动化技术
正确运用电网调动自动化技术可以保证电力系统更加安全,高效运行,通过有效监控并加强数据分析,调度员能够快速响应各项突发状况,对电力资源分配进行全面优化,有效减少停电时间,提升供电的可靠性,在电力工程当中,电网调度自动化技术应用流程主要包含以下几个步骤:
首先,数据采集作为电网调动自动化技术的应用基础,通过有效安置在电网内部各个关键节点的传感器与测量设备可以实时收集电流以及功率等重要的电力参数,这些数据主要是通过通信网络及时传输到调动中心,进而为电网的有效监控与控制提供基础信息。
其次,数据处理与分析也是电网调度自动化技术的核心,调度中心的计算机系统针对采集到的各项数据进行有效处理,主要包含数据存储和查询以及统计与分析等等,通过应用先进的算法与模型,系统能够对电网运行状态进行专业化评估,预测可能会发生的问题,并提出有效的解决方案。
再次,调度决策也是电网调度自动化技术的重要应用环节以数据处理与分析作为基础,调度员或者自动化决策系统能够制定出完善的调度计划,这些计划主要包含复合分配与发电计划调整,以及电网运行方式的变更等等,由此能够保证电网更加稳定安全运行。
最后,执行与反馈也是电网调度自动化技术的重要保障,调度计划主要是通过调度自动化系统之后下达给各个发电厂和变电站以及用户进而执行有关操作,与此同时系统能够实时监控电网实际运行状态,收集所反馈到的真实信息,针对调度计划实施动态化调整,进而更好应对电网运行期间所出现的各种变化。
在电网调度自动化技术当中,运用先进的通信系统至关重要,其能够保证调度中心和各个变电站以及发电厂之间信息的传递更加流畅,同时应用现代化的信息技术,例如大数据分析和云计算能够更好提高电网调度智能化水平,进而对电网运行状态实施精准化预测与实时控制,为更好应对日益增长的电力需求与更为复杂的电网结构,电力调度自动化技术还需不断进步,比如应用智能化电网技术能够让电网更好适应可再生能源的接入,提升能源利用率,运用人工智能算法,电网调度自动化系统可以自动化识别并处理各项潜在故障,进而提升整个电力系统的安全性与稳定性[5]。
2.3主动对象信息数据库技术
针对电力系统当中的各项设备与资源进行有效分类与标识,制定完善的设备信息库,主要包含变压器和断路器以及线路和继电器等重要设备的详细参数与运行状态信息,同时还要科学安装传感器与数据采集装置,有效监测各项设备的运行状态与环境参数,这些数据能够被传输至中心数据库,进而进行深入分析与处理,然后运用先进的数据分析技术,例如机器学习与大数据分析等,针对收集到的数据进行专业化处理与分析,通过加强分析,能够更好发现设备运行期间所出现的异常状况,进而预测各项潜在的故障与风险,实现主动维护与故障预防。
在电力工程当中,科学应用信息数据库技术特别重要,在实际应用期间,需要明确具体的注意事项,保证系统更加稳定,提升数据的准确性,要保证数据库的实时更新机制可以更好反映出现场各项设备运行状态,这代表数据库系统要具备高效的数据处理能力与快速响应机制,避免因为数据延迟而制定错误决策。
电力工程当中所涉及的设备与系统通常具备较高的复杂性,所以在设计数据库期间要综合考虑数据结构的合理性与拓展性,包括为不同类型的设备与数据项设置清晰的层次结构与分类,进而为后续的管理与查询提供方便,与此同时,伴随电力系统的逐渐升级与扩展,数据库系统还要方便地进行扩展与维护,进而更好适应全新的发展需求。
提升电力系统的可靠性与安全性至关重要,在应用主动对象信息数据库技术期间,要认真实施相关安全措施,包含但不限于数据加密和访问控制以及审计跟踪,通过采取这些措施,可明显减少数据泄漏现象的发生,保证电力系统更加稳定。
除此之外,为更好提升电力工程的运行效率与管理水平,主动对象信息数据库技术还要和先进的数据分析以及挖掘技术有效结合,通过全面分析历史数据与实时数据,能够预测设备运行故障,优化设备运行参数,提升能源利用率,数据库系统需要支持强大的数据处理与分析功能,进而更好地实现第二类系统的智能化管理。
2.4继电保护装置技术
在电力工程当中,科学运用继电保护装置技术至关重要,继电保护装置的选型与配置需要和电力系统的实际需求相匹配,涉及对电力系统的运行模式和负荷特性以及故障类型等各项因素的综合性分析,比如在高压输电系统当中可能会优先选取具备快速动作特性的微型继电器,进而保证在出现故障后可以快速切断故障部分减少对整个系统所带来的损害[6]。
继电保护装置的安装与调试工作需要认真按照相关技术规范进行,包含对装置的接线和参数设置以及试验等各个环节的精确操作,在安装期间要保证所有接触点接触良好,不能出现任何松动与过热,调试环节还要通过模拟各项故障情况有效验证保护装置的正确动作与灵敏度。
针对继电保护装置加强运行维护同样重要,在电力系统运行期间需要按时对继电保护装置进行检查与检测,保证其始终处于稳定的工作状态,同时伴随电力系统的快速发展与变化,继电保护装置的配置与参数,可能需要进行调整,进而更好适应全新的运行条件,因为电力电子技术以及通信技术的飞速发展,继电保护装置的功能与性能也在不断地提升,所以电力企业需要密切关注最新技术发展动态,积极引入全新的纪念保护技术,不断提升电力系统的整体保护水平。
2.5光互连技术
在电力系统当中,光互联技术重点应用于远距离输电监控和变电站,自动化包括智能网建设,因为电力系统当中存在大量的电磁干扰,以往的铜缆传输方式特别容易遭受干扰,使得信号失真或者传输效率不断下降,通过应用光互联技术,利用光信号进行数据的传输,能够具备很强的抗干扰能力,保证信号更加稳定可靠。
将光互联技术有效运用到电力系统当中,还可以提升整个系统的可靠性,因为电力系统自动化程度的逐渐提升,针对数据传输速度也提出更多要求,运用光互联技术可以提供比传统更高的宽带,进一步满足电力系统最大数据量与高速度传输的要求,应用此项技术,还具备较好的扩展性,可以更好适应未来电力系统升级与扩展需求[7]。
3结语:
综合上述分析能够得知,本文主要分析自动化技术在电力工程当中的应用要点,不但能够提升电力工程的总体稳定性与安全性,而且能够实现电力能源的有效配置,获得较好效果,所以能够为相关工作人员提供借鉴与帮助。
参考文献:
[1]吕文渊.电气自动化技术在电力工程中的应用与发展[J].光源与照明,2023,(03):236-238.
[2]石磊.电气自动化技术在电力工程中的应用及发展趋势[J].光源与照明,2021,(10):131-133.
[3]童鑫,郑盼龙.电力电气自动化技术在电力工程中的运用[J].电子世界,2021,(13):196-197.