电力工程中电气自动化技术探析.pdf

电力工程作为国家基础设施的重要组成部分，对国民经济发展具有举足轻重的作用。随着现代技术的快速发展，电气自动化技术在电力工程中扮演着越来越重要的角色，它不仅提高了电力系统的运行效率和可靠性，而且还极大增强了系统的控制能力和监测水平。 一、变电站自动化技术 变电站自动化是指运用先进的计算机技术、现代通信技术、网络技术以及电力电子技术等，对变电站内的一次和二次电气设备进行智能化管理的过程。这项技术的应用实现了对变电站的实时监控、数据采集、故障诊断、操作控制等功能，极大提升了变电站的运行效率和安全管理水平。 变电站自动化的关键在于其能够替代传统的人工监视和电话操作，通过全微机化的装置实现对站内电气设备的有效控制。在操作监视上，变电站自动化实现了计算机屏幕化管理，同时在运行管理及记录统计方面也实现了自动化。此外，变电站自动化还包括二次设备的数字化、网络化以及集成化，能够大量采用计算机电缆或光纤来替代传统的电力信号电缆，减少了设备间的距离和信号传输的干扰。 二、电网调度自动化技术 电网调度自动化技术是整个电力系统自动化的核心，它通过广域网将电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、显示屏和打印设备连接起来，实现了电力生产的调度控制。电网调度自动化技术能够实时采集数据，并对电网运行进行安全运行分析，有效进行状态估计和电力负荷预测，满足电力市场运营的需求。 三、发电厂分散测控系统 发电厂分散测控系统是电力自动化中的一个重要组成部分，它通过分布式控制和计算机技术实现了对发电过程的实时监控和控制。该系统通常由过程控制单元和运行员/工程师工作站组成，前者负责接收现场的各类信号并处理，实时显示运行参数和设备状态，驱动执行机构完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。后者则提供人机接口，操作员通过工作站对生产过程进行监视和控制，而工程师工作站则负责系统的设置、修改、诊断和维护。 四、变换器电路技术的发展 电力电子器件的进步推动了变换器电路技术的发展。目前，随着PWM（脉冲宽度调制）技术的广泛使用，变换器电路正从低频向高频方向发展。PWM逆变器技术的应用可以有效提高功率因数，减少高次谐波对电网的影响，从而解决电动机在低频区的转矩脉动问题。然而，PWM逆变器在运行时会产生一定的噪声问题，因此通过提高开关频率来减少噪声成为一种解决方案。 五、电力系统自动化依赖IT技术的发展 现代电力系统自动化的发展离不开IT技术的支撑。其中，电力一次设备智能化和在线状态检测是当前电力系统自动化发展的重要热点技术。 电力一次设备智能化是指在一次设备的设计和生产阶段，综合考虑集成二次设备的功能，减少传统控制电缆的使用，从而实现对一次设备的远程监控和控制。智能化过程中，电磁兼容、电子部件供电电源以及通信接口协议标准成为关键技术问题。而电力一次设备在线状态检测技术则通过对一次设备的实时监控，能够及时发现和处理问题，提高设备运行的可靠性。 电力系统自动化技术的应用和进步，不仅提高了电力工程的生产效率和安全性，还为电力系统的可持续发展提供了技术保障。同时，随着人工智能、大数据分析等新技术的加入，未来电力自动化技术将会进一步提高电力系统的智能化水平，以更好地适应社会发展的需求。