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简析电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展

2020-11-30徐峰

中国电气工程学报 2020年17期
关键词:自动化技术电气工程电力系统

徐峰

摘要:在科学技术不断发展的情况下,为电力系统的发展提供了动力。在人们的日常生活中,电力工程拥有着十分重要的价值。所以,应该加强电力工程运行的安全性和稳定性。在以传统电力供应模式为基础的情况下,融入电气工程和自动化技术,最终保证电力供应的稳定性,防止出现供电故障。所以,我国今后要合理运用电力系统自动化技术,为电力行业发展提供动力。

关键词:电气工程;自动化技术;电力系统

引言

人类社会进行电能的开发,与生产力的进步息息相关。电能作为资源的关键核心力量,也是当前社会资源的调度中心,需要进行完善的技术设计和实施,以多方位地进行电力资源的调配和利用。根据电力产业的发展现状,进行电气自动化技术是大势所趋。

1 电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展的现状

在科技日新月异的当今,各行各业都需要电力资源的支持,所以拥有着广泛性及综合性特点的电力系统成为了新一代的宠儿,只有充分发挥电子资源的使用,人们的生活及生产方式才可以得到满足,从而解放更大的生产力,发挥更大的社会效益。一般而言,机电一体化,网络控制技术和电气自动化技术等构成了电力系统,而其中最为重要的部分也是目前人们最为关注的就是电气自动化控制技术,它作为一种将强弱电流相结合并结合其他相关设备组装起来的一项重要的技术,在整个电力系统的运行过程中都发挥着极为关键的作用。不可否认的是,这项技术对于人员以及设备都有着极高的需求,如果人员工作能力或工作态度有问题,或是各种配件尺寸有了偏差,都可能会造成极大的损失。除此之外,它的优点也首屈一指,在设备运转过程中,通过自动化的控制即可满足高效运转电力系统的同时减少不必要的浪费,节省大量资源[1]。所以,通过对该项技术的深入研究,促使其革新与发展,可以有效提高电力资源生产及使用效率,从而满足社会各行各业对于电力资源的需求并在此基础上更好的为社会服务。对电气自动化控制技术的充分应用一方面促使人们的生产方式进行革新和优化,有助于提高社会生产力,从而转变成良好的经济效益促进经济的发展;另一方面它也是对科技进步的有效支撑,从而利用高科技提高社会各个产业的生产率进而逐步达到提高人们的生活水平和促进社会生产发展的美好目标。就现阶段而言,随着社会及电气企业越发对于电气自动化控制技术的重视,大量的资金及精力都被运用于促进该项技术的发展,这使得电力系统一直处于高效的发展过程中,它的运用范围逐步变广,质量不断提高。但是需要我们注意的是,该项技术的进步离不开专业人员的开发及探索,它的革新与发展依然需要科技人员的设计,并且需要具备相关职业素养及能力的人员进行保障才可以推动其向着科学可行的方向发展[2]。因此,相关工作人员也需要利用丰富的经验和专业的技术能力并保证多样化的投入来促使电气自动化控制技术的发展进步,进而将这一技术逐步运用于电力系统之中,提高电力资源生产和发展的效率并更好的满足社会对电力资源的需求。

2 电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化存在的问题

2.1 自动化技术的成本较高

我国是在上世纪中叶建国,发展时间较短,所以在我国的电气工程及其自动化技术属于高新科技产业,故各种电气工程自动化技术产品的生产成本较高,而且电气工程及其自动化技术属于一项综合性极强的技术,涉及的领域较为广泛,所以电气工程自动化生产线和生产设备的维修工作较为繁琐,这也间接造成了自动化产品的成本一直居高不下,以至于我国的电力系统自动化发展速度一直达不到饱和状态。

2.2 自动化方面的专精型人才较少

自动化技术是一项综合性极强的技术,要求工作人员不仅要懂得基本的自动控制原理,同时也要求工作人员精通计算机编程、较高的数学水平以及一定的英语水平(现在我国大部分的自动化产品的元器件都是有国外进口的),且自动化技术各种控制器件的原理和自动化设备的生产逻辑性极强,在实际的生活当中,该专业的专精型人才的数量远远达不到我国自动化的发展所需要的数量,即该专业的人才处于供不应求的状态。即使现在的状况是这样,但是由于该专业的学习难度较高,所以在各高校该专业的在校生远远低于其他专业的在校生,除此之外,在每年的毕业生当中,也有大量的自动化本科毕业生的专业知识水平达不到各个公司的录取要求[3]。

3 自动化技术应用优势

在电气自动化控制中应用到智能技术中,主要以智能控制器的形式,这种智能控制器与以往的控制器相比确实有很多优点,下面我们对此进行了详细的分析。

3.1 无需控制模型

过去当控制器自动化时,控制对于的动态方程往往很复杂,不能准确地掌握,这将使对于模型在设计过程中有许多不可预测和不可估量的客观因素,如一些参数的变化,无法掌握这些因素,我们不能设计精确的模型,并且自动控制的实际效率也会下降,智能自动化控制器不需要设计控制对象模型,可以避免一些不確定因素,提高自动控制的精度系数。

3.2 方便调整控制

智能自动化控制器还有另一个很大的优点,可以根据时间的变化、响应时间和鲁棒性的变化随时调整控制度,为自动化控制提供最基本的保证。在任何情况下,智能控制器的控制比以前的控制器更方便调整,更适合实际使用。其中一个优点是,自动化控制器在其控制和控制中,只需要根据相关数据的变化来调整自身,这对于工业的未来发展是不言而喻的。

3.3 一致性很强

智能自动化控制器的一致性很强,表明在不同数据的处理中,对完全陌生数据的及时输入也能得到很高的估计,很好地满足了自动控制的要求,不同控制对象的影响是不同的,虽然自动化控制器暂时还没有对某些控制对象采取行动,但控制效果非常好,但不是绝对的。当控制对象被改变时,它可能不会收到预期的效果[4]。因此,在设计阶段我们不能放松,要认真贯彻具体原则,即面对不同的对象,必须根据其具体情况进行详细分析,不能因为粗心而降低控制要求,一旦自动化控制器的应用不好,就不可能盲目否认自动化技术。由于每个人的因素都会给自动化控制结果带来很大的误差,影响测试的准确性,所以必须从各个工程环节进行细致的分析。

4 电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化的解决对策

4.1 大力发展自动化方面的教育

现如今,电气工程及其自动化的发展速度之所以受到限制,究其原因还是由于我国的自动化方面的人才太少,远远达不到正处于飞速发展的自动化技术所需要的数量,鉴于这一状况,我国应加强对电气工程自动化技术方等专业方面的教育,在校期间,应提高学生的实践课在整个课程当中所占的比例,提高学生的动手能力;开展创新实验室,使学生在校期间就可以进行简单的电力系统自动化实验,并固定周期的给学生安排课题,提高学生的创新能力使其具有更强的专业知识和专业技术水平,解决我国电力系统自动和发展过程当中人才短缺的问题,并在一定程度上减轻我国长期从外国进口自动化元器件的现状。

4.2 自动化发展趋向智能化

我国现在的智能化技术虽然可以建立一条完整的自动化生产线,但是我国的自动化生产线上仍然需要人的参与,实时对自动化系统当中出现的问题及故障进行排查和维修。自动化发展到最后,一定是智能化,机器可以自动的完成各种故障的排查和维修工作,未来以计算机技术和自动化技术为基础的智能化技术必将取代自动化技术。

4.3 机械结构更加精密

利用仿生学可以尽可能的让各种机械设备像手臂一样灵活,自动化产品在未来一定更加像人一样,可以进行各种高精度的工作。

5 基于电气工程及其自动化技术下电力系统自动化关键技术

5.1 电气自动化仿真技术

在现阶段中,电力资源在社会生活中的应用是十分广泛且直接的,所以电气自动化控制技术的革新与发展受到国家和社会的高度关注和重视,并且专业技术人员的发展理念和操作经验等都使得电气自动化控制系统的革新与发展得到了更为强有力的保障。首先便是仿真技术的发展便使得人们能够便利的通过仿真建模来实现一些工作操作,让工作人员通过建模的工作操作来更深一步的理解到现实的工作操作中可能存在的一些不足和问题并及时的加以解决,这便使得技术人员在提高电气自动化控制技术的操作过程中更为安全可靠并且提高了操作過程的严谨性和工作效率。

5.2 继电保护装置自动化技术

主电路整体保护是电力工程中最重要的部分,在继电主电路综合保护装置中,电气智能化自动化的核心技术也可以在电气设备软件系统发生故障时发出报警。过去很多直接处理掉电问题的方法不能保证外部电路元件也会受到干扰,为了尽量避免出现较大问题。高压断路器综合保护与机电自动化核心技术的结合,促进了能源软件系统的统一,让检测更加可靠。及时对电气软件系统的电路和设备进行相关检测,并找出问题位置,在第一时间对故障原因进行分析[5]。例如:根据确定的顺序和过程,对电力软件系统各部分的建设和传输环节进行在线服务测试,紧接对系统中使用的发电设备进行控制。与传统的全线在线检测方法相比,维护人员可以更自由地使用智能控制技术,并且可以实时,动态地掌握系统的整体运行状况。如果发生了严重的故障或问题,系统将首先及时发出反馈,发出警报,并提醒相应的工程技术人员及时处理技术漏洞或严重故障。从维护人员身份的另一个角度来看,保护系统可以迅速提示故障原因,因为它便于维护,能及时显示总体位置,这操作可以在较短的时间内成功完成,从而完全保证了整个能源系统效率。

5.3 电气自动化智能控制技术

智能控制技术的革新与优化一方面可以有效提高运行系统的工作效率并且对于系统的稳定性也有促进作用;另一方面也可以在工作过程中减少人力的投入,提高生产力的同时减少人力成本以提高经济效益。与此同时,在工作过程中,难免遇到高风险环境或者易失误环节,此时智能控制技术就可以发挥良好的作用,解决这些问题并且因为阻止工作人员的进入,实际上提高了安全系数。但是,该项技术的革新意味着需要有更高才能的工作人员上岗,只有具备专业工作能力和素质的人员才可以上机操作,这就要求各企业必须加大对人才的培养力度,以确保工作人员的实际操作能力和应对突发状况的知识贮备达到要求,保证工作顺利进行。

5.4 电网调度自动化技术

在电气自动化技术的支持下,电网调度中数据收集,分析和处理的效率不断提高。通过智能,自动化的方式实现电网调度工作,大大提高了电网调度自动化水平,增强了调度工作水平。其次,根据电力工程的实际情况和施工标准,将电网调度自动化技术应用到电网中,在运行过程中,采用自动启动运行来有效地控制生产设备,电网调度工作应通过保持自动指挥的方式进行,推进电网调度自动化在电力工程中的顺利部署,能继续为高效电网调度带来强有力的技术支持。电力自动化技术下的电网调度可以改进其调度工作方法,可在实践中提高电网调度水平,真正适应电力工程科学建设的实际需求[6]。例如:建立高速通信数据网络,通过工程师工作站和单元控制过程的主要分散系统来测量和掌控电厂。在特定的测控期间,将在监控单元上对开关量,脉冲值,热阻等实时直接处理和计算,并借助直接单元控制信号进行实时的直接处理和计算。该机构及机构的操作设备,显示图像,输出相应的信号,打印任务,都能借助电气自动化实现,大大促进了整个生产过程的检测效率,同时,实现对它的连锁保护,检测并控制相应的内容。由于全自动化技术使人们有了与图像技术相联系的信息,他们具有高度的内部集成性和更大的灵活性。在过去的几年中,电力系统发生故障时,维护和管理工作需要花费大量的时间。但是,在能源自动化设备系统实现后,也可以帮助工作人员尽快找出故障点,然后在处理过程中出现故障时尽快分离和排除。此外,在消除运行故障原因的同时,还可以保持各节点的正常运行,提高了电源的可控性。其次,在连续运行以及电力系统实现的过程中,它可以自动,智能地收集和整理与故障问题有关的各种信息和数据,然后将一些数据传输到电力系统中,立即实现私人信件控制中心的建设,使负责人可以争取最终确定故障原因并进行对应的维护工作。从另一方面讲,电气设备的自动化技术实现让电力能源系统更加完善,并为大多数人提供安全的电力能源。

5.5 变电站自动化技术

目前,电气自动化技术已广泛应用于变电站的实际工作中,随着现代通信技术、计算机技术、电子设备技术和数据信息处理技术的应用,多种技术的结合带来了变电站多次重组的可能。如果实际操作中发生错误,应立即停止。同时,机器应根据实际情况进行自动调整和优化,从而大大减少工程师的实际工作量和难度[7]。例如:视觉信息技术与电力系统自动化技术的结合,可以在短时间内分析和处理大量图像数据,为电力系统的数据处理提供了良好的优势,也可以提高其监控系统功能,还可以改善现有配电网的多面低压配电点。为保证数据传输的及时性和准确性,应该对低压电源进行分散监控分配,可以通过调节视觉功能,在复杂的电网系统环境下实现更有针对性和可控性的监控,增强电力系统自动化设备技术的主要特征。

5.6 电气自动化多项集成技术

除了以上几个优化措施之外,还要对电气自动化控制技术中的多项集成技术进行革新和优化,以确保工作中的多个项目能够结合起来系统的发挥更优作用。电气自动化控制技术中的多项集成技术可以确保工作更为有序顺利地完成,并且还能减少不必要的时间成本和资源成本的浪费,促使电力系统在运行过程中能够稳定的进行,从而确保员工工作的顺利完成满足社会对于电力资源的需求,而且这一技术的投入使用还可以使得操作更为简洁,让用户更加方便放心的使用,从而增强企业的社会效益和经济效益。

结束语

基于电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展在我国已经取得了一定成果,动态安全监控系统、柔性交流输电系统和電力系统智能控制技术是电力系统自动化中的关键技术,在未来发展中,通过不断研究与实践,可以让电力系统自动化技术得到更为广泛的应用,推动我国电力行业的全面发展。

参考文献:

[1]孙瑜鸿,张舒,任力诺.简析电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展[J].时代农机,2020,47(05):41-42.

[2]王鹏宇,马居中,张甲睿.电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J].科技风,2020(15):191.

[3]谢振逸.电气工程及其自动化技术下电力系统自动化发展的研究探讨[J].中国设备工程,2019(02):210-211.

[4]陈明哲.基于电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展的思考[J].电子测试,2018(02):117-118.

[5]孙然,项雯.电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J].中国高新区,2017(18):136.

[6]沈亮.电气自动化技术在电力工程中的应用与瞻望[J].科学技术创新,2018(35):186-187.

[7]周思源.电力工程电气自动化技术的应用与分析[J].山东工业技术,2018(24):185.

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