电气工程及自动化技术的应用及发展分析

2016-03-16张云智

环球市场 2016年14期

关键词：配电网电气工程电气

张云智

淅川县电业局

电气工程及自动化技术的应用及发展分析

张云智

淅川县电业局

近年来，随着我国科研技术的不断提升，电气工程中的电气自动化技术得到了迅速发展。电气自动化控制技术是以多门科学技术为基础的现代化电气技术，它可以很好地解决电气在传输方面的问题，有效地提高电气系统的运行效率，更好地实现自动化的需求。对电气系统实现电气自动化的控制，可以保证整个电气系统高效、稳定地运行，也有利于提高企业的经济利益，更好地发展国家电气，促进我国经济的发展。

电气工程；电气自动化；应用

1　电气工程中的电气自动化技术

电气自动化技术是一项将现代计算机技术、互联网技术以及网络通信技术作为基础构建而成的新型电气控制技术。电气自动化技术的主要目的是用自动化的电气控制设施代替目前传统电气系统的手工操作形式。电气自动化技术以其高效稳定的优势能够对我国的电气系统运行提供一个高效的控制与状况监测，最终达到确保电气系统稳定运行的目的。一般来说，电气自动化技术在电气工程中的应用实现需要整体电网配置以及配电网技术的工作协同。要充分利用数字化网络对电气工程运行过程中产生的各项数据的采集、统计以及分析，来加强我国电气系统的高效运行，并减轻电气工程中一线操作人员的工作强度。而配电网技术则可以和电气自动化技术进行有效配合，进而对城乡的配电网进行充分改造，使得电气自动化技术拥有一个更加完善的运行环境，强化其在整体电网中的有效应用。电气自动化技术的应用范围非常广，在细节性的电气开关再到整体化的电气工程中都可以找到适合其应用的地方，因此，电气工程的不断进步也是电气工程整体发展水平不断提升的一个技术体现。

2　电气自动化技术的特点

就目前而言，电气系统被应用到各个领域中，并在人们的生活中占有非常重要的作用，极大促进了电气系统运行中的电气自动化技术的迅速发展和不断创新，拓展了我国电气市场的规模。在这样的环境背景下，人们对电气系统运行中电气自动化技术提出了更高的要求。

首先，现阶段的电气自动化技术具有很强的可控性，电气系统运行中的电气自动化技术在原有电气结构的基础上更加现代化和智能化，在应用过程中将发电厂和变电站等电气信息进行收集和整合，从而形成一个庞大的信息数据系统，电气系统中的电气自动化技术可以根据收集和整合的信息进行自动化处理，进一步提升了电气自动化技术的可控性。

其次，电气系统的维护主要是保证电气系统在正常运行中的安全性和稳定性，电气系统运行中的电气自动化技术为电气系统的维护提供了便利。电气自动化技术中的网络信息技术可以有效提升电气系统中的信息处理，在电气系统出现故障时，系统内信息数据系统会对故障进行检测和分析，并发出警报提醒管理人员。并且，电气自动化技术可以对电气系统进行有效监督，保证对电气系统维护的准确性与灵活性。

最后，电气系统运行中的电气自动化技术具有先进的信息技术，对整个电气系统进行信息化的处理，提高了电气系统的反应速度，同时也方便了工作人员对电气系统的管理。

3　电气技术对于我国电气工程的主导作用

3.1电气工程现场数据测量精度的大幅度提升

经过我国电气工程项目的大范围覆盖落实，强效智能电网建设工作变得愈加紧凑和严峻，摆在工程规划主体眼前的第一改革要务，便是竭尽全力维持电气技术操控的自动、数字化效果。我国幅员辽阔且生态环境体系繁琐深入，尤其对于强效的智能配电网工程项目来讲，需要设计主体保持深刻的自治特性，集合各类技术设施使现场电气测量精度完全超出以往传统测量管理形式，长此以往，才可以将电网数字化继电保护、故障距离精准化测量、电网暂态全方位监督控制、输电走廊分相技术结构舒展等前端性改造任务顺利执行。

己经提升至0.7级，一旦说CT、VT误差同步维持在0.2级左右，电缆传输环节中信号因为外部电磁侵扰，也会在内部滋生出至少0.1级的信号误差效应。持续到AD转换环节过后，电能表自身携带的VT、CT也会同时引发出另一部分0.2级的信号误差。相比之下，电气自动化技术全程利用EIT作为基础性指导媒介，可以顺势将系统本身检测误差缩减大约5成左右，主要就是其在开展模拟信号采集事务环节中，数字信号转换工序流程仅仅持续一次便可倾数地传输到光纤系统之中，使以往重复性转换后灌输到合并单元的工序得以省略。另外，当ECT和EVT误差等级同样维持在0.2级时，因为现场信号传输形式为数字式，在全光纤灌输环境下一般不会承受严重的电磁侵扰影响，这样便可以很好地省略以往繁琐的二次转换程序。由此看来，电气自动化测量系统一旦沿用EIT技术作为基础性指导媒介时，现场数据实际测量误差将顺势锁定在0.4级以下。

3.2配电网整体防护性能的有机强化

结合以往实践经验整理论证，过往我国电气技术在进行智能电网防护应用期间，如若因为设定区域外部发生故障，使得电磁式部件滋生出严重饱和迹象，便会在当下滋生出严重的继电差动保护动作误差迹象：相比之下，设定区域内部发生故障环节中，电磁式原件差动电流内部，便会衍生出一定规模的谐波，使得继电差动防护反应时问被随意的延长，严重情况下会滋生出直接拒绝动作问题。而经过电网长输距离防护方案布置过后，尤其是在电气电气自动化技术协调辅助范畴之下，因为电子式电流互感装置本身不存在磁饱和状况，使得二次测电压响应波形能够将一次侧电压暂态现象，加以精细化映射，保证电压基础波辅值误差得以急速降低，同步状况下使配电网整体防护范围不断扩张，经过继电保护动作快捷、灵敏、可靠等性能综合作用下，使电网系统保护性能获得全方位改善。

3.3电气系统暂态保护性诉求的不断迎合

现阶段我国己经存在许多试验机构开展EIT暂态仿真操作项目。联合试验演示图和相关数据加以综合校以往我国电气工程计量系统宏观角度上的测量误差验，证明EIT技术本身保留较宽的宽带和不大相位延迟反应，整体来讲，电气电气自动化检测动态、线性状态都维持在合理状态之上，能够在当下精确化验证各类高频信号的幅值和相位，为后续暂态响应等工作衔接提供更为可靠的指导信自、，保证智能配电网至此彰显出安全、高效的暂态保护特性。随后，我国电气系统也能够朝着正向特高压、大容量远距离传输、全数字化精细测量方向过渡扭转，保证系统长期操作运行的安全、经济性改革成果。

3.4畸变波形的精准化测量

经过我国智能化大规模电网规划方案的不断覆盖落实，使得即插即用形式的电气电子设备开始获得全面新生机遇，同期状况下在电气工程内部更遗留诸多不确定安全隐患。单纯拿电网内部额外安装的智能断路器、闭合开关为例，不单单使通断开合几率全方位增加，同时不同电子设备集聚形成了电网波形畸变问题，以上结果将直接对电网实际运行参数造成侵扰效应，令其具体分布频率变得极为繁琐深入。实际上，以往电磁式设备动态范围、频率特性都不够理想，不能在复杂频率环境下完成精准化测量保护任务。而电气控制技术顺利沿用在电气工程之中后，使得暂态和稳定环境下的电气系统一切工作状态得以动态化监管，一次大电流数值也将因此得到科学化验证解析，使今后复杂频率作用下的波形测量保护工作变得更加便利、快捷。

另外，智能配电网维修养护安全度的适度提升。以微机技术为主导的电气自动化技术，使以往电气技术复杂式绝缘结构得以适当程度地缩减，无须额外应用绝缘油品，便可很好地处理以往高温失效、燃烧爆炸等隐患。

4　电气自动化技术在电气工程中的运用

4.1电网调度的自动化技术

电网调度属于庞大而复杂的工程，在这之中加入自动化技术，主要采取自动化、信息化结构体系，分为现代分布式、开放式和可扩充式三种类型，具体包括服务器、显示器、打印设备、网络技术等。自动化技术运用在电网调度中，主要有以下两个优点：首先可以对电气系统的运转进行及时的监控和分析，并动态获取系统中产生的数据，并评估电网安全运行情况；其次，在电气系统运行时，可能会出现不同程度的安全事故，通过自动化技术，能立即对系统中出现的事故进行处理。电气系统中安全事故具有潜在性和突然性的特征，单单依靠调度工作人员，很难发现系统运行故障并进行有效预警，而自动化技术则很好地弥补了这一问题，可以对电网进行实时监控、处理，有效避免安全事故的发生。电网调度实现自动化控制，能够降低工作人员劳动强度，并在工作中保护人员的安全，运用该技术时，应将“调控一体化”和电网调度相联系，并建立起完善的电网调度自动化体系，将整个调度工作系统化、制度化，保障调度过程的稳定性和效率性。

4.2发电站的自动化技术

发电站中电气自动化技术的应用主要体现在分散式控制系统，当前，该系统被广泛运用于发电站，其包括数据型通信网、工程师的工作站、运行人员的工作站和过程控制单元等子系统。在实际电气系统运行过程中，应对这些子系统进行分层的管理和控制，如过程控制单元，可以将其用于控制生产运行，还能用来接收系统中产生的信号，主要有电气量、热电偶、热电阻和开关量等，并对该类信号进行分类处理和计算后，打印、输出、显示电气系统的整体运行状态与参数，通过该种方式，对系统进行管理与监控。发电站是电气工程中的核心部分，其自动化水平影响着整个电气工程的质量，因此，每个子系统的自动化技术都应得到重视，并优化每个子系统的设置、安装，确保发电生产过程的效率，预防发电系统中出现的问题。

4.3变电站的自动化技术

变电站所需人力和物力资源较多，在传统变电站建设中，主要以人为操作为主，但在工作量较多的情况下，很容易出现人工失误，进而影响到变电站质量，随着电气自动化技术的出现，很好地弥补了这一缺陷，该技术不仅能够降低工作人员劳动强度，也可以准确地记录系统中产生的数据，确保存储结果的可靠性，为电气系统的运行提供参考依据。自动化技术能全面监测变电站的运行情况，保障子系统的稳定运行，即自动化控制系统，其以信息化技术为基础，通过电脑对电气系统进行控制和操作，并统计、分析产生的数据，使得操作变得更快捷、便利，从而减少人工失误。

4.4电气系统的自动化技术

4.4.1智能设计

应用电气自动化技术之前，需要设计出一个完整、科学、系统的电气工程方案，传统设计过程中，主要依靠人力对数据进行统计、对图像进行绘制，耗时又费力，甚至还可能出现数据错误等失误，导致方案存在安全隐患。将自动化技术运用在设计过程，借助智能化、自动化软件，用电脑绘制出所需图像，减少设计过程中可能出现的问题，并优化工程方案细节，做到资源优化配置，提升方案的可行性。

4.4.2智能检测

智能检测主要是指检测电气系统中可能出现的故障，如果电气工程出现故障，将会影响到电气输送等过程，从而对企业造成经济损失，严重的情况下，还可能威胁到工作人员的生命安全，因此，在电气工程运行过程中，应加大监测力度，及时预警相关故障，并采取对应的措施，避免事故的出现。自动化技术借助智能化知识，对设备事故进行全面科学分析，并快速找出事故原因和位置，提高故障解决效率，最大程度上保护电气工程设备，减少工程在维修过程的投入。自动化技术智能检测重视工程日常维护，将故障消除在萌芽阶段，进而可以较好地延长电气工程设备的使用寿命，为企业创造更大的经济效益，扩大企业区域影响力。