赵士宾
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摘要:人类社会能源多种多样,而电力是其中的重中之重,其在生产生活中占据着十分重要的位置,试想一下,停电一天对于我们而言是什么样的感觉,是不是无所适从呢?因此,不难看出保障电力系统稳定性与安全性的重要性。就目前而言,我国仍旧有一些地区经常发生断电现象,这也就表明目前我国的电力系统发展并不是很稳定。基于此,就需要不断开发先进的电气工程及其自动化技术,利用这一技术更好的解决用电困难以及电力不稳定。
关键词:电气工程及其自动化技术;电力系统;电力自动化;发展分析
1 引言
电能在社会进步发展的进程中占据着十分重要的位置,它是科学进步和经济发展的基础。随着用户对供电质量要求的不断提高,就要求电力体制必须不断深入地改革。加之日益加剧的电力市场竞争,促使电力企业必须不断增强竞争优势以达到适应新的市场环境。当然,企业也要时刻面对如何降低成本的问题,这就要求其加强对电气工程及其自动化技术的应用,该技术不但能实现自动化、无人化供电,同时还具有设备保障自动检测与排除的功能。不仅能确保高质量的供电性能和高安全性的电力系统运行的稳定性,同时还大幅降低了供电时人力物力的消耗。
2 基于电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展
电力自动化系统正式投入使用,在电力系统中,电气工程及其自动化技术主要表现为自动化的发电控制、自动化的电力调度、自动化的安全分析、自动化的电压控制、自动化的数据采集等多个方面。对于电力企业运营的效率具有明显的提升作用,让设备发生故障率与发电成本投入得到明显降低。自动化系统可以代替传统的人力操作,完成多项操作,让劳动强度得到降低,当前,自动化电力系统的操作界面已经相对灵活,以CC-2000、SD-6000等已经在电力调度自动化建设中得到广泛应用的电力自动化系统为例,这些系统可以让差异化的数据采集子系统得到提供,可以让不同使用要求得到满足,CC-2000依靠终端服务器系统、VME总线控制机系统,可以在保证适用性的同时具有良好的灵活性,利用开放式设计,融入封装思想设计理论与事件驱动技术,可以让性能得到保障。SD-6000系统最大的特点是自动回拨功能与云图功能,此电力自动化系统相对先进,具有调动投影功能,利用安全稳定的元件模型,融合场站单线图拘束,可以让数据处理、响应的速度得到保证,如在我国广州电力局中,就采用了这种系统进行电网数据采集、远程控制和能量管理。在电力工业领域,利用电气工程及其自动化技术可以让过去的供电与电力管理方式受到改变,可以让电力工业的进一步发展得到保障,让供电质量与效率得到提升。在过去的电力系统中,供电时经常会出现波形突变、电压波动闪变和电压偏差等现象,让电能质量忽高忽低,而电压偏低、电流偏低等现象会因此产生。在融入电气工程及其自动化技术后,可以对这些现象予以避免。同时,在过去如果出现电力系统故障事件,在对其进行维修时往往要采用停机维护的方法,在对查找故障点时,免不了投入大量的精力与时间,让效率无法得到保障。且故障的产生会让设备运行人员带来威胁,电力自动化系统在故障产生时可以对故障点进行自动隔离,让故障点得到及时切除,让其他节点的平稳运行得到保障,让故障点扩大现象得到避免。故障信息自动生成,控制中心在接收到故障信息之后,负责运维的工作人员可以依照相关信息对故障点予以确定,让电力系统的运行更为可靠、安全。
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3 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
3.1 电力系统自动化的智能控制技术
电力系统自动化智能控制技术是实现电力系统自动化和智能化的关键技术核心,也是世界各国电力控制技术发展的主流方向,更是我国电力工业研究的重要技术手段之一。该技术应用广泛,能够有效解决传统电力系统控制技术中存在的难题,尤其是对具有不确定因素及非线性因素的系统,能够表现出更加稳定的控制效果。
3.2 柔性交流输电系统技术
早在2013年,市场研究公司Marketsand Markets就做出预测,即中国是全球最具潜力的柔性交流输电系统市场,在自动化输电系统中,柔性交流输电系统占有核心地位,本身对传感技术、远程遥感技术、微机处理技术、电力电子技术等技术予以涉及,对于新型节能技术予以涉及,如FACTS技术、串联补偿技术、SVC技术是柔性交流输电系统的技术核心,自动化处理输电系统的主要参数,让控制和调节更为智能化,如FACTS装置中输电系统就包含了SVC、SVG、TSC、TCR、UPFC、SSSC以及FCL等装置,这些装置可以让输电系统性能得到有效保障,同时可以让供电损耗与供电成本得到有效降低。在具体特性中,它可以大范围对潮流进行有效控制,可以让线路输送能力增大,让其和导线热极限接近,如一条500kV线路安全送点极限在1000MW到2000MW之间,线路热极限为3000MW,那么在应用FACT技术之后,就可以让其输送能力提升约50%~100%,而备用发电机组容量也可以从典型18%减少到15%。在FACTS装置中,静止无功补偿器可以对电力系统振荡进行有效消除,可以让系统稳定性得到提升。除此之外,特高压电网是全球能源互联网发展的骨干网架,主导为清洁能源的输送,这是我国环境友好型与能源节约型社会发展的重要举措,交流输电的灵活性问题是交流电网控制研究的关键,在基于电气工程及其自动化技术下的电力自动化系统在未来发展中需要紧密依靠柔性交流输电系统的发展。
3.3 动态安全监控系统
为确保电力系统的安全运行可以得到保障,动态安全监控系统的应用具有必要性,在电力系统自动化建设与实现中,该技术具有不可缺少的关键地位。一般情况下,监视控制系统、SCADA系统是动态安全监控系统中的重要子系统,自动故障检测技术是动态安全监控系统的核心技术,它利用对电磁暂态的记录,可以让故障录波得到分析,检测效果相对较好,结合GPS技术,可以让数据的传输更为同步,让监控以及后期维护的效率得到保障,让故障录播仪中数据冗余问题可以得到有效解决。以我国天津电网为例,在该电网中,就采用了在线动态安全监控系统,结合软件流程、硬件结构和数据库系统可以形成系统的整体框架,在Linux集群环境下,系统可以对六大关键技术予以满足,让在线潮流数据得到处理与简化,设定外部电网等效模型,对此进行调整,选取、排序预想事故,可以让整个电力系统在运行投入后取得良好的效果,据统计,在5分30秒内,该系统完成的扫描故障数量约300个。
4 结束语
放眼世界的电力工业技术发展历程,电力自动化是未来的趋势,也必将成为主流。而上文也反复验证了电气工程及其自动化技术是实现电力自动化的关键,而幸运的是,我国正在电力工业领域积极推广电气工程及其自动化技术,在不断促进电力工业发展的同时,为实现电力工业自动化建设打下坚实的基础。
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论文作者:赵士宾
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/20
标签:技术论文; 电力系统论文; 电力论文; 电气工程论文; 系统论文; 故障论文; 及其自动化论文; 《建筑学研究前沿》2018年第7期论文;