電氣工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用解析
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摘要：科技的發(fā)展和人民生活水平的提升，使得對(duì)于電力的依賴越來越強(qiáng)，電氣工程也得以蓬勃發(fā)展，電氣自動(dòng)化作為一門專業(yè)性較強(qiáng)的技術(shù)，做出了重大的貢獻(xiàn)，隨著人們對(duì)于其認(rèn)識(shí)的不斷加深，其也正處于不斷創(chuàng)新應(yīng)用和完善之中，本文著重就電氣工程自動(dòng)化技術(shù)展開研究，希望給相關(guān)專業(yè)人士以一定的啟示。
關(guān)鍵詞：電氣工程；自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用分析
引言
所謂“電氣工程自動(dòng)化技術(shù)”，就是指采用各種控制功能和自動(dòng)檢測(cè)裝置的技術(shù)，其在電力系統(tǒng)中起遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)、管理、監(jiān)視和自動(dòng)控制作用，以保證電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量和安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
1我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展概況
我國(guó)對(duì)于電氣自動(dòng)化技術(shù)的開發(fā)研究主要源于20世紀(jì)60年代，起始于變電站自動(dòng)化技術(shù)研究，70年代相繼開發(fā)研制了集控制、保護(hù)和信號(hào)收集一體的裝置，80年代，清華大學(xué)牽頭研發(fā)了35kV的微機(jī)測(cè)試系統(tǒng)和變電站保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)，截止90年代末，我國(guó)總的裝機(jī)容量超過了277GW，位居世界第二，隨著人們對(duì)于電力要求越來越高，電能“安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、可靠”等各項(xiàng)指標(biāo)成為了新時(shí)期人們對(duì)于電能的要求，同時(shí)也對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)提出了新的更高的要求，隨著時(shí)代的發(fā)展，電氣自動(dòng)化發(fā)生了兩個(gè)方面的明顯轉(zhuǎn)變：①由原來的發(fā)電、輸電的自動(dòng)化向發(fā)電、輸電以及配電自動(dòng)化進(jìn)行了轉(zhuǎn)變；②柔性交流輸電技術(shù)可以進(jìn)一步提升配電和輸電自動(dòng)化水平，應(yīng)密切關(guān)注變壓器的選擇，優(yōu)先選擇節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的變壓器。
2電氣工程自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用
2.1電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化
實(shí)施科學(xué)的調(diào)度是確保發(fā)電和供電安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，也是提升其運(yùn)維水平的重要方法，更是實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化的重要基石，電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化主要包括三個(gè)方面：①對(duì)于運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，主要通過工作人員對(duì)電網(wǎng)的潮流、負(fù)荷和電壓實(shí)施控制，觀測(cè)熱、水等工況指標(biāo)，確保用戶計(jì)劃需求。②實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度，就是在安全監(jiān)控的前提下，以自動(dòng)化手段實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的調(diào)度，達(dá)到降低損耗、節(jié)省能源和多發(fā)電供電的目的。③進(jìn)行安全事故的處理和分析，電網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題，一般原因均較為復(fù)雜，如果處置不夠果斷，或者是措施不當(dāng)，極有可能出現(xiàn)危及設(shè)備和人員安全的情況出現(xiàn)。調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)可以較好的實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全運(yùn)行，提供事故處理對(duì)策，預(yù)防事故產(chǎn)生，較好的避免事故的發(fā)生。
2.2發(fā)電廠的自動(dòng)化
該自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括三個(gè)方面：①自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)（AVC）；②自動(dòng)發(fā)電量控制系統(tǒng)（AGC）；③動(dòng)力機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)。目前我國(guó)發(fā)電廠主要區(qū)分為火力發(fā)電和水利發(fā)電，但不管是何種發(fā)電方式，自動(dòng)化系統(tǒng)均包含很多相同點(diǎn)，相對(duì)來說，水利發(fā)電方式比較優(yōu)勢(shì)更強(qiáng)。其自動(dòng)化可以具體區(qū)分為以下四個(gè)方面的自動(dòng)化：①單機(jī)自動(dòng)化；②公用設(shè)備的自動(dòng)化；③梯級(jí)水電廠綜合自動(dòng)化；④全廠的自動(dòng)化。通過自動(dòng)化系統(tǒng)的采用，可以極大提升電廠運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。相比水電廠，火力發(fā)電廠自動(dòng)化也是一個(gè)綜合性技術(shù)，尤其在自動(dòng)保護(hù)、檢測(cè)、控制和管理、信息處理等方面均具備此功能，相應(yīng)的主要設(shè)備系統(tǒng)有：汽輪機(jī)控制、計(jì)算機(jī)監(jiān)視、鍋爐控制、機(jī)爐系統(tǒng)等等。
2.3變電站自動(dòng)化
變電站在電力系統(tǒng)中主要起分配電能、控制電能以及變換電壓的作用，通過變壓器可以使不同電壓級(jí)數(shù)電網(wǎng)相連，其自動(dòng)化技術(shù)主要是通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)，提升其運(yùn)行和管理的自動(dòng)化水平，替代人工進(jìn)行一些運(yùn)行作業(yè)。當(dāng)前隨著監(jiān)控自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，變電站的綜合自動(dòng)化水平提升較快，比如繼電保護(hù)微機(jī)化，遠(yuǎn)程監(jiān)控，無人值班變電站均成為了可能。
2.4配電的自動(dòng)化
配電自動(dòng)化在西方發(fā)達(dá)國(guó)家中已經(jīng)有了多年的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)在這方面起步較遲，配電自動(dòng)化作為一項(xiàng)綜合信息管理系統(tǒng)，集合了計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代控制、設(shè)備管理和數(shù)據(jù)傳輸為一體的系統(tǒng)，其最終目的是實(shí)現(xiàn)提升用電質(zhì)量，提高用電可靠性和優(yōu)質(zhì)服務(wù)。目前我國(guó)配電自動(dòng)化技術(shù)主要包含三種基本模式：①就地控制的饋線自動(dòng)化；②集中監(jiān)控模式；③集中監(jiān)控模式的配電自動(dòng)化與配電管理相結(jié)合，最常用的主要是后面兩種。
3電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的熱點(diǎn)應(yīng)用
3.1高壓配電裝置布置方式
當(dāng)前110kV變電站主要采用屋外布置和屋內(nèi)布置兩種方式，其中屋外設(shè)置主要包括屋外中型、半高型、高型布置三種方式，中型布置的特點(diǎn)是：設(shè)置清晰，造價(jià)較低，運(yùn)行可靠，所有電氣設(shè)備均安裝在地面支架上，母線下不再布置設(shè)備；半高型布置的特點(diǎn)是：減少跨度，增加了線路面積，母線之間實(shí)施了隔離，斷路器、互感器均放置在母線升高的下方，對(duì)于回路較少的變電站不適用。高型布置的特點(diǎn)是：適合雙母線布置，在母線與母線隔離的前提下，將開關(guān)重疊布置。比較三種方式各有特點(diǎn)，在使用時(shí)要做好針對(duì)性的安排。
3.2110kV變電站斷路器的選擇
斷路器是110kV變電站主系統(tǒng)設(shè)備之一，所以在對(duì)斷路器實(shí)施選擇時(shí)，要確保其滿足各方面的標(biāo)準(zhǔn)要求：①要確保其較好的絕緣性；②要確保斷路器為良導(dǎo)體，這樣可以確保長(zhǎng)期的負(fù)荷，但不發(fā)生故障，在電流短路的情況下，還能保持熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性；③斷路器要具有盡可能短的斷路能力和分?jǐn)鄷r(shí)間，要求重量較輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積較小，便于維護(hù)安裝，此外在電氣壽命和機(jī)械壽命上，要盡可能的長(zhǎng)。
3.3其他主要電氣設(shè)備的選擇
在其他電氣設(shè)備諸如電流互感器、隔離開關(guān)、避雷器、電壓互感器、電容器、站用變、消弧線圈、熔斷器等選擇上，基本與普通的110kV變電站選擇相同，相關(guān)文獻(xiàn)中也有介紹，筆者不再一一贅述。
4電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展展望
電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用及其發(fā)展取得了重大成就，但也要看到其發(fā)展還是一種低層次的發(fā)展，且尚未成熟，在其應(yīng)用中還或多或少存在一些問題，比如對(duì)于電磁波的干擾無法進(jìn)行抵御，對(duì)面越來越嚴(yán)重的超負(fù)荷工作，電力系統(tǒng)難以負(fù)擔(dān)。面對(duì)這種情況，必須要求各級(jí)科研專業(yè)人員在實(shí)踐中不斷完善電氣自動(dòng)化技術(shù)，積極發(fā)揮作用進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)避，推動(dòng)電氣自動(dòng)化不斷向前發(fā)展。
4.1電力系統(tǒng)應(yīng)采用統(tǒng)一的開發(fā)平臺(tái)
設(shè)置開放的、統(tǒng)一的平臺(tái)有助于資源的最優(yōu)化配置和最有效運(yùn)用，可以大大提升運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)效益，較好的滿足客戶需求，對(duì)于電力系統(tǒng)中的弊端和問題，也能得到及時(shí)反饋，妥善處置各類難題。
4.2人性化發(fā)展將是電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展方向之一
電氣自動(dòng)化技術(shù)其實(shí)就是發(fā)揮了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用，但也不能忽視人在電力系統(tǒng)中的主體地位，不管什么系統(tǒng)，最終是由人負(fù)責(zé)操作的，每個(gè)人均要從本單位理念和工作精神出發(fā)，從所處的時(shí)代背景出發(fā)，充分尊重人的主體地位，添加人性化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，給人以視覺、感覺和聽覺上的享受，綜合考慮聲音、光線、技術(shù)等方方面面的因素，切切實(shí)實(shí)讓使用者體會(huì)到為人民服務(wù)理念的確立。
5結(jié)束語
綜上所述，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了各領(lǐng)域的升級(jí)發(fā)展，應(yīng)用也非常之廣泛，這方面雖然我國(guó)發(fā)展相對(duì)滯后，但隨著國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)的不斷引進(jìn)，該技術(shù)的成熟與發(fā)展指日可待。此外，我們也要看到隨著當(dāng)前電子理論實(shí)踐的不斷發(fā)展和推進(jìn)，也必將推動(dòng)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)更上一個(gè)新的臺(tái)階，進(jìn)一步發(fā)揮其潛在功能，推進(jìn)電氣工程的安全運(yùn)行進(jìn)程。
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作者:楊文巧 單位:河北五強(qiáng)環(huán)?？萍加邢薰?/p>
