梁沖鋒

摘 要：隨著現(xiàn)代化電力技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越廣泛，電氣自動化技術(shù)能夠保證電力系統(tǒng)高效運行。本文重點介紹了電氣自動化技術(shù)在電力工程中的主要作用，并對其應(yīng)用要點作出了分析，為以后電氣自動化能夠在電力工程中的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；電氣工程；應(yīng)用

近年來，隨著我國科研技術(shù)的不斷提升，電力工程中的電氣自動化技術(shù)得到了迅速發(fā)展。電氣自動化控制技術(shù)是以多門科學技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化電力技術(shù)，它可以很好地解決電力在傳輸方面的問題，有效地提高電力系統(tǒng)的運行效率，更好地實現(xiàn)自動化的需求。對電力系統(tǒng)實現(xiàn)電氣自動化的控制，可以保證整個電力系統(tǒng)高效、穩(wěn)定地運行，也有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟利益，更好地發(fā)展國家電力，促進我國經(jīng)濟的發(fā)展。

1 電氣自動化在電力工程中的作用

1.1降低系統(tǒng)的測量誤差

傳統(tǒng)的電力工程計量系統(tǒng)，其測量誤差為0.7級。電壓互感器（VT）和電流互感器（CT）的信號誤差都在0.2級左右；信號通過電纜進行傳輸?shù)倪^程中，至少會產(chǎn)生0.1級的誤差效應(yīng)；在A/D轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)中，電能表自帶的電流互感器（CT）和電壓互感器（VT）又同時引進0.2級的信號誤差。電氣自動化過程中采用EIT技術(shù)，可以將系統(tǒng)的整體誤差大約降低5成，可以維持現(xiàn)場數(shù)據(jù)的測量誤差不超過0.4級。主要原因在于采集到的模擬信號可以一次性轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，經(jīng)過光纖傳輸投入到合并單元，省略了以往的重復(fù)多次轉(zhuǎn)換。另外，即使EVT和ECT的誤差等級也是0.2級，但是由于信號是以數(shù)字式進行傳輸?shù)?，灌輸環(huán)境為全光纖，外部電磁干擾不是很嚴重，避免了二次轉(zhuǎn)換程序。

1.2 提高配電網(wǎng)的整體防護性能

應(yīng)用傳統(tǒng)的電氣技術(shù)對智能電網(wǎng)進行防護過程中，若故障發(fā)生在設(shè)定的區(qū)域之內(nèi)，在電磁式原件差動電流內(nèi)部會出現(xiàn)一定的諧波，可能會導致繼電保護拒絕動作或者反應(yīng)時間延長；若故障發(fā)生在設(shè)定區(qū)域之外，會導致傳統(tǒng)的電磁式原件達到飽和狀態(tài)，進而引發(fā)繼電保護誤差動作。運用電氣自動化技術(shù)對電網(wǎng)長輸距離進行防護，由于電子式電流互感裝置不會出現(xiàn)磁飽和狀態(tài)，所以二次側(cè)電壓響應(yīng)波形能夠?qū)⒁淮蝹?cè)電壓暫態(tài)過程更加準確地映射出來，達到快速降低電壓基波輔值誤差的目的，進而擴大配電網(wǎng)的整體防護范圍，有利于提高繼電保護動作的可靠性、靈敏度以及快捷性，全方位地提升電網(wǎng)系統(tǒng)的整體防護性能。

1.3 滿足電力系統(tǒng)的暫態(tài)保護性要求

EIT技術(shù)具有較小的相位延遲和較寬的帶寬，因此說電氣自動化的線性特性和動態(tài)特性都比較好，對高頻信號的相位和幅值測量更加快速和準確，為后續(xù)的暫態(tài)響應(yīng)等工作提供更加可靠的信息，從而滿足電力系統(tǒng)高效、安全、靈敏的暫態(tài)保護性要求。

1.4 提高畸變波形的測量精度

傳統(tǒng)的電磁式設(shè)備在頻率特性和動態(tài)范圍方面都不太理想，遇到頻率復(fù)雜的環(huán)境，則無法完成精準化測量和保護工作。應(yīng)用電子式電氣控制技術(shù)，可以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)暫態(tài)和穩(wěn)定條件下的動態(tài)化監(jiān)管，對一次大電流數(shù)值作出科學的解析和驗證，以保證在復(fù)雜頻率環(huán)境下畸變波形測量工作更加方便和快捷。

1.5 提高智能電網(wǎng)維保的安全度

以微機技術(shù)為主導的電氣自動化技術(shù)避免了復(fù)雜的絕緣結(jié)構(gòu)，從而減少了燃燒爆炸和高溫失效等安全隱患。集成電路使用的傳輸方式多數(shù)為光纖信號，小信號電流對傳輸通道的沖擊較小，從而減小材料質(zhì)化，降低檢查和檢測頻率。

2電氣自動化技術(shù)的設(shè)計原則

2.1選型原則

選型原則主要是根據(jù)遠程調(diào)度和自動化監(jiān)控系統(tǒng)兩個角度去考慮，微機保護自動化系統(tǒng)一般是作為電力系統(tǒng)的保護，而且我們在電力系統(tǒng)與電氣自動化的接線上會選擇接線方式簡答的那種，在開關(guān)的選擇上我們會選擇性價比比較高的智能開關(guān)。

2.2設(shè)計原則

因監(jiān)控的增加而增加的電氣設(shè)備，應(yīng)該按照主線的設(shè)計來增加設(shè)備的接入，并且在設(shè)計圖表明設(shè)備的型號。注意開關(guān)是由計算機遠程控制的，必須要使用智能開關(guān)，確保能夠?qū)h程的分閘和合閘的控制，保證遠程工作的有效進行。對于控制運行狀況需要監(jiān)控的開關(guān)，必須把單獨的開關(guān)接入到監(jiān)控系統(tǒng)中。

3 電氣自動化在電力工程中的應(yīng)用

3.1 變電站自動化

變電站能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生非常直接的影響。傳統(tǒng)的變電站日常運行和維護工作采用人工操作的方式，相關(guān)的工作人員是日常工作的主體，包括狀態(tài)監(jiān)控、信息采集、信息傳輸以及信息數(shù)據(jù)記錄等基本工作。

傳統(tǒng)的人工操作方式，數(shù)據(jù)資料容易丟失，且易被篡改；以人工操作方式進行記錄和處理的過程中極易出現(xiàn)失誤，造成信息遺漏或重復(fù)；人工操作工作效率非常低，信息數(shù)據(jù)無法及時傳輸至調(diào)度中心站，無法實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時掌握，從而導致信息滯后。變電站的自動化可以達到以下目的：

一是通過實現(xiàn)變電站各個電氣的控制，工作人員能夠及時收集到變電站的信息數(shù)據(jù)；二是能夠找到變電站出現(xiàn)的障礙，并且能夠及時解決這些故障。變電站自動化主要是以各項先進的電子技術(shù)對變電站的所有運行電氣實現(xiàn)全方位的、全程的監(jiān)控方式，并且能夠完成對所收集的數(shù)據(jù)進行處理分析。如果分析結(jié)果不正常，機器會自動地進行報警，而且完成對相關(guān)設(shè)備的簡單維修工作。變電站的自動化控制不僅實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的整體把握，實現(xiàn)了對變電站的有效控制，而且還能夠及時地對電力系統(tǒng)出現(xiàn)的故障做出相應(yīng)的診斷，還可以自動切除故障電力設(shè)備的電源，有利工作人員更好地完成對電力系統(tǒng)的維修工作，保證了變電站安全高效地運行。

3.2 發(fā)電廠自動化

發(fā)電廠是電力系統(tǒng)中最為重要的組成部分，它的主要職責是生產(chǎn)電能，因此發(fā)電廠的自動化應(yīng)用對整個電力系統(tǒng)的運行效率有非常重要的影響，并且直接關(guān)系到電力工程的整體自動化程度。目前，我國主要的發(fā)電方式包括火力發(fā)電、水力發(fā)電以及風力發(fā)電。以風力發(fā)電廠為例，利用風能進行發(fā)電是一種新型的電能生產(chǎn)方式，發(fā)電機、轉(zhuǎn)向設(shè)備、塔架、葉片以及葉片旋角監(jiān)控等共同組成了風力發(fā)電廠。將電氣自動化技術(shù)運用到風力發(fā)電廠當中，能夠有效調(diào)整風電機組，使其保持在最佳的迎風位置，此外還能實現(xiàn)對發(fā)電裝置的保護和監(jiān)控，從而提高發(fā)電效率并保證發(fā)電清潔和穩(wěn)定。

3.3 電網(wǎng)調(diào)度自動化

電網(wǎng)調(diào)度自動化是以計算機技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)，完成對信息的采集，更好地完成對電力系統(tǒng)的控制。電網(wǎng)調(diào)度自動化充分利用了現(xiàn)代化計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，啟用自動化監(jiān)控模式，采用科學合理的方式將需要進行調(diào)度的對象電纜連接在一起，包括發(fā)電廠、變電站、工作站和調(diào)度中心等，從而實現(xiàn)配網(wǎng)的自動化調(diào)度。電網(wǎng)調(diào)度是電力系統(tǒng)中不可或缺的重要部分，肩負著采集信息和發(fā)布命令的重要職責。例如電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，電網(wǎng)調(diào)度中心必須及時作出反應(yīng)，向相關(guān)的故障點發(fā)布指令，在設(shè)備維修人員到達故障現(xiàn)場后，通過配電網(wǎng)絡(luò)調(diào)度中心對現(xiàn)場相關(guān)人員進行指揮，在最短的時間內(nèi)恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常運行。

3.4 發(fā)電廠的分散測控系統(tǒng)

隨著整個電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，發(fā)電廠所占的比例也在不斷增加，所以必須對發(fā)電廠的分散監(jiān)控系統(tǒng)進行控制。發(fā)電廠的分散測控系統(tǒng)是利用計算機控制技術(shù)和顯示技術(shù)以及通訊技術(shù)等多種技術(shù)來完成對發(fā)電廠的控制。發(fā)電廠的分散監(jiān)控系統(tǒng)是以分層分布作為基本結(jié)構(gòu)，其主要由四部分組成，主要包括PCU、以太網(wǎng)、和0S和ES。PCU能夠完成對電廠整個系統(tǒng)的監(jiān)控。0S和ES相當于人在管理運行的一個接口站點，能夠接PCU發(fā)來的信息并向PCU發(fā)送指令?？傮w上來看，整個機組的運行狀態(tài)都處在有效的監(jiān)控之中，如果機器出現(xiàn)障礙會得到及時有效的修理。

4 結(jié)語

電氣自動化控制能夠使電力系統(tǒng)的信息及時有效的被收集，使整個電網(wǎng)的運行狀態(tài)時刻都處于監(jiān)控之中，自動化控制技術(shù)能夠保證及時對大數(shù)據(jù)的收集、處理、分析，保證電力的可靠性。電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的作用不容小覷，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用是電力系統(tǒng)不斷向前發(fā)展的必經(jīng)階段，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

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