智能化技术在电气工程自动化控制中的应用分析
张磊
盛隆电气集团电力工程有限公司 湖北省武汉市 430070
智能化技术在电气工程自动化控制中的应用取得了显著的效果。自动化水平高,数据处理精确,故障诊断预警功能强大,适应性好,显著增强了系统的稳定性、可靠性和运行效率,有效促进了生产质量和效率的提高。未来,随着智能化技术的不断创新,将更加深入、广泛地赋能这一领域,为产业的智能化化升级和可持续发展奠定坚实的技术基础。
1 智能化技术应用于电力系统自动化的目的
1.1 提高电力系统的可靠性和稳定性
电力系统的稳定性和可靠性是保证供电连续性的重要指标之一。将智能化技术引入电力系统,可以实时监控和分析电力系统的运行状态,及时发现和处理可能出现的故障,避免大规模停电。同时,基于大数据分析和机器学习算法,智能化技术可以实现设备的预测性维护,预测设备的寿命和故障风险,从而降低设备故障率。此外,智能化技术还可以对电网进行自动调度和优化管理,以确保供电的平衡和稳定。
1.2 提高能源利用效率
提高能源利用效率就是在相同的能耗条件下获得更多的电能。通过采用智能化化技术,使电力系统达到最佳运行状态,提高发电、输电、配电等各环节的效率。智能化电网技术可以根据电力供需情况动态调整负荷,从而减少能源浪费。同时,智能化技术还可以实现电力设备的精细化管理,降低设备能耗,提高能源利用效率。因此,在电力系统中引入智能化技术可以达到节能减排和减少环境污染的目的。
1.3 降低运维成本
电力系统的运行维护费用是一笔可观的开支。智能化技术的采用可以有效地降低这部分成本。智能化技术是实现电力系统自动化管理和控制,减少人工干预,降低人工成本的有效手段。同时,智能化技术还可以实现对电力设备的远程监控和诊断,降低检修频率和检修成本。利用智能化技术对设备进行维修预测,可以有效预防设备意外故障,降低维修成本。
2 智能化技术在电气工程自动化控制中的应用分析
2.1 变电站自动化控制
变电站在整个电气工程领域中占有核心和枢纽地位,其自动化控制水平直接决定着电力系统的稳定运行能力。智能化技术在变电站自动化控制中的应用,实现了对变电站设备的远程、实时监控和自主控制。通过在变压器、断路器、断开器等设备上安装智能化传感器,可以实时采集设备的运行参数,如变压器的油温、绕组温度、负载电流、断路器的开闭状态、触点温度等。这些数据通过高速通信网络传输到监控中心。监控中心采用先进的数据分析软件和智能化决策系统,对数据进行实时分析处理。以某大型变电站为例,在应用智能化技术后,通过分析电力负荷的历史和实时数据,结合气象条件、时间段等因素,建立了准确的电力负荷预测模型。根据负荷预测结果,系统可以自动调整变压器的分接接头,优化电力调度,使配电更加合理,有效降低电力损耗。经过实际运行验证,发现应用智能化技术后,该变电站的功率损耗明显降低,运行效率和可靠性大大提高。
2.2 电气设备故障诊断与预警
在电气工程自动化控制中,电气设备的故障诊断与预警是保证系统稳定运行的关键环节。智能化技术通过对电气设备运行数据的持续监测和深入分析,能够准确诊断设备故障,提前预警。以高压开关柜为例。高压开关柜在运行过程中,内部温度、电流、局部放电等参数可以反映设备的运行状态。通过安装在开关柜内部的温度传感器、电流传感器和局部放电检测传感器,对设备运行过程中的相关参数进行实时监控。通过数据分析算法,对这些参数进行实时分析比较。一旦检测到参数的异常变化,如温度过高、电流过载、局部放电超过阈值等,系统会立即发出警告信息,并通过对数据的进一步深入分析,生成详细的故障诊断报告。报告不仅包括故障类型的确定,还包括故障发生的位置、可能的原因和建议的维护措施等。为维护人员快速定位和修复故障提供有力支持,有效降低设备维护成本和生产损失,延长设备使用寿命。
2.3 电气工程系统优化设计
电气工程系统的优化设计对提高系统性能、降低成本具有十分重要的作用。智能化技术通过对数据的深入挖掘和分析,为电气工程系统的优化设计提供有力支持。在输电网设计中,利用智能化算法对网络拓扑结构、线路参数等进行优化计算。通过建立复杂的数学模型,综合考虑线路电阻、电抗、电容以及电力负荷的分布和变化等因素,寻求最优的网络拓扑结构和线路参数组合。这样可以减少线路电阻,最大限度地减少传输过程中的电能损失。同时,智能化技术还可以实现对系统的动态模拟与仿真。在设计阶段,通过构建系统的虚拟模型,输入不同的运行条件和参数,对系统的运行进行仿真。通过对仿真结果的分析,可以提前评价不同设计方案的性能优劣,为设计人员的决策提供科学依据。
2.4 工业电力监控系统
在现代工业生产环境中,电力监控系统在保障生产安全、提高生产效率方面发挥着不可或缺的作用。智能化技术在工业电力监控系统中的应用,实现了对电力参数的高精度实时监控和深度分析。通过安装智能化电表、功率因数控制器、谐波监测器等设备,可以实时监测电压偏差、频率偏差、谐波含量等电力负荷和电能质量指标的变化情况。一旦检测到电源异常事件,如过压、欠压、漏电、过谐波等,系统立即触发报警机制,并按照预先设定的程序启动备用电源或紧急关机过程,确保生产安全。在某企业的应用中,智能化工业电力监控系统通过对电力数据的实时分析,不仅可以及时发现电力异常,还可以为企业提供节能优化建议。例如,通过对不同生产过程的功耗分析,发现某些设备在特定时间段存在电力浪费。通过调整设备运行时间或优化控制策略,实现电力的合理利用,降低企业的电力成本。
综上所述,未来智能化技术的不断创新将更深入、更广泛地赋能这一领域,为产业的智能化升级和可持续发展奠定坚实的技术基础。行业要紧跟技术前沿,探索创新应用,为发展注入新的活力。
参考文献:
[1] 电气工程自动化中智能化技术研究. 王深明.工程建设与设计,2025(07)
[2] 电气工程自动化控制中智能化技术的应用探究. 袁挺.科技资讯,2025(11)
[3] 电气工程自动化中智能化技术的应用研究. 苏马;成福明.光源与照明,2024(04)