電力工程中電氣自動化的作用范文

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電氣自動化技術(shù)是電力工程的基礎。通過電氣自動化技術(shù)可實現(xiàn)滿足自動檢測、自動計量、自動調(diào)適和供電、配電、發(fā)電無縫連接的傳輸平臺。隨著我國智能電網(wǎng)以及超高壓、特高壓電網(wǎng)的不斷推進和大量采用，無論是大專院校，還是科研機構(gòu)、廠礦企業(yè)都看到了這一巨大的市場潛力，不斷地把研發(fā)重心和投資主體向電力工程的智能化方向轉(zhuǎn)移，其中作為電力工程最基本、最重要的技術(shù)—電力電氣自動化技術(shù)來說，就成為現(xiàn)代信息化條件下電力技術(shù)革新的突破口。

1電力電氣自動化介紹

本文討論的電力工程電氣自動化技術(shù)，摒棄了傳統(tǒng)的以強電為主的電磁式繼電器控制模式，主要突出的是以現(xiàn)代的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、微機技術(shù)為基礎的電子信息控制技術(shù)，它包括信號檢測、傳輸、計算、執(zhí)行、反饋幾個部分，對現(xiàn)場的信息采集，把模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，通過邏輯運算進而控制在線設備、設施運行。實現(xiàn)了自動診斷、自動檢測、自動控制功能。達到快速、高效、精確、安全、經(jīng)濟的控制運行目的。

2電力電氣自動化對電力工程的影響

2.1提高測量精度我國電力工程已經(jīng)規(guī)劃在建設堅強智能電網(wǎng)的過程中，必須確保自動化、數(shù)字化的要求。我國地域廣闊，環(huán)境復雜，對于堅強智能電網(wǎng)中的智能配電網(wǎng)來說，同樣需要高度的自治性，特別要求電氣測量精度比傳統(tǒng)測量技術(shù)更快更準確，這樣才能確保電網(wǎng)數(shù)字化繼電保護、故障測距、電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性監(jiān)控、輸電走廊的分相技術(shù)、電網(wǎng)實時PMU、WAMS的監(jiān)控和測量高精度運行。傳統(tǒng)的電力工程計量系統(tǒng)整體誤差達到0.7級。假設CT、VT誤差都是0.2級，信號在電纜輸送過程中受到電磁干擾又會帶來0.1級的信號誤差。進入到A/D轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)后，電能表自帶的VT和CT同樣會引入額外的0.2級信號誤差。和傳統(tǒng)電氣測量方式相比，采用EIT作為基礎原件的電氣自動化技術(shù)系統(tǒng)誤差可以降低45%。主要原因在于采集的模擬信號在一次轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號，通過全光纖系統(tǒng)傳輸，不需要二次轉(zhuǎn)換就直接投送到合并單元。同樣假設ECT、EVT誤差等級為0.2級，由于傳輸信號為數(shù)字式，在全光纖傳輸過程中不會受到電磁干擾，免去了二次轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。因此以EIT為基礎的電氣自動化測量系統(tǒng)誤差僅為0.4級。

2.2提高對配電網(wǎng)保護性能經(jīng)過大量實際運營數(shù)據(jù)分析和動模實驗表明，傳統(tǒng)電氣技術(shù)在智能配電網(wǎng)保護過程中，當故障發(fā)生在設定區(qū)間外，一旦傳統(tǒng)電磁式原件出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，就可能會導致繼電差動保護誤動作；而當故障發(fā)生在設定區(qū)間內(nèi)時，傳統(tǒng)電磁式原件差動電流中出現(xiàn)的諧波就可能會導致繼電差動保護動作時間被延長甚至出現(xiàn)拒動。在電網(wǎng)長輸距離保護中采用電氣自動化技術(shù)后，由于電子式電流互感器不存在磁飽和，二次側(cè)電壓響應波形可以更好地反應一次側(cè)的電壓暫態(tài)過程，降低電壓基波幅值誤差，使得保護范圍擴大，有利于繼電保護的迅速、靈敏、可靠，大大提高了電網(wǎng)系統(tǒng)的保護性能。

2.3滿足暫態(tài)保護的要求目前我國有關(guān)實驗室進行過針對EIT暫態(tài)仿真實驗。從實驗圖形和數(shù)據(jù)分析，總的來說EIT具有較寬的帶寬和較小的相位延遲，動態(tài)和線性特性都很好，可以迅速測量出高頻信號的幅值和相位，為暫態(tài)響應提供可靠的數(shù)據(jù)，滿足智能配電網(wǎng)靈敏、安全、高效的暫態(tài)保護要求。同時，我國的電力系統(tǒng)正向高壓、特高壓方向發(fā)展。大容量、遠距離的輸送要求需要選擇高度自動化的、精細測量、全數(shù)字化的智能手段來保證安全、經(jīng)濟運行。傳統(tǒng)的電力設備局限于自身的結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點，只能對工頻參數(shù)進行測量，在系統(tǒng)運行中很容易受到電路振蕩、電阻阻尼、磁飽和影響而失真，因此，在智能配電網(wǎng)中基于暫態(tài)保護原理的電子信息技術(shù)會逐漸取代傳統(tǒng)測量技術(shù)。

2.4可以準確測量畸變波形大電網(wǎng)、智能化的時代來臨，造成即插即用的電力電子設備越來越多，許多不確定因素也隨之出現(xiàn)，如電網(wǎng)安裝了更多的智能斷路器、閉合開關(guān)，增加了通斷開合的幾率，以及大量的電子設備，都會造成電網(wǎng)波形畸變，對電網(wǎng)的運行參數(shù)產(chǎn)生干擾，使其分布的頻率復雜。傳統(tǒng)的電磁式設備動態(tài)范圍窄、頻率特性差，無法實現(xiàn)在復雜頻率條件下的測量和保護工作。電子式電氣控制技術(shù)解決通過記錄暫態(tài)和穩(wěn)定條件下的工作狀態(tài)，分析一次大電流的值，確保了在頻率復雜條件下的測量和保護工作。

2.5增加對智能配電網(wǎng)維保的安全度以微機為代表的電氣自動化技術(shù)從結(jié)構(gòu)上來說，與傳統(tǒng)電氣技術(shù)相比，省去了復雜的絕緣結(jié)構(gòu)，不需要使用絕緣油品，避免了高溫失效、燃燒爆炸的發(fā)生，減少了大量的不必要的危險性檢查工作和定期更換絕緣油的繁瑣；同時，由于集成電路大量使用和光纖信號傳輸方式，小電流信號改善了對傳輸通道的沖擊和材料質(zhì)化，不需要高頻度的檢查和檢測，極大地縮減了工作量，現(xiàn)有的檢測模式也可以得到優(yōu)化。通過在線監(jiān)測、后臺報警即可排查隱患，既安全又高效。

3結(jié)束語

綜上所述，以電子信息技術(shù)為基礎，以及大規(guī)模集成電路的開發(fā)，都為電力工程電氣自動化技術(shù)提供了廣闊的天地。隨著我國高壓、特高壓電網(wǎng)的開發(fā)，以現(xiàn)代電力電氣自動化技術(shù)為代表的智能電網(wǎng)一定會成為電力工程發(fā)展的趨勢。這也是解決電力工程技術(shù)落后的最好選擇。

作者：蘇琦 單位：鄭州煤炭工業(yè)技師學院