电气工程及其自动化论文

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　摘要：随着现代化电力技术的不断发展，自动化控制技术在电力系统中的应用也越来越广泛，电气自动化技术能够保证电力系统高效运行。本文重点介绍了电气自动化技术在电力工程中的主要作用，并对其应用要点作出了分析，为以后电气自动化能够在电力工程中的应用提供参考。　　关键词：电气自动化;电气工程;应用
　　近年来，随着我国科研技术的不断提升，电力工程中的电气自动化技术得到了迅速发展。电气自动化控制技术是以多门科学技术为基础的现代化电力技术，它可以很好地解决电力在传输方面的问题，有效地提高电力系统的运行效率，更好地实现自动化的需求。对电力系统实现电气自动化的控制，可以保证整个电力系统高效、稳定地运行，也有利于提高企业的经济利益，更好地发展国家电力，促进我国经济的发展。
　　1电气自动化在电力工程中的作用
　　1.1降低系统的测量误差
　　传统的电力工程计量系统，其测量误差为0.7级。电压互感器(VT)和电流互感器(CT)的信号误差都在0.2级左右;信号通过电缆进行传输的过程中，至少会产生0.1级的误差效应;在A/D转换环节中，电能表自带的电流互感器(CT)和电压互感器(VT)又同时引进0.2级的信号误差。电气自动化过程中采用EIT技术，可以将系统的整体误差大约降低5成，可以维持现场数据的测量误差不超过0.4级。主要原因在于采集到的模拟信号可以一次性转换为数字信号，经过光纤传输投入到合并单元，省略了以往的重复多次转换。另外，即使EVT和ECT的误差等级也是0.2级，但是由于信号是以数字式进行传输的，灌输环境为全光纤，外部电磁干扰不是很严重，避免了二次转换程序。
　　1.2提高配电网的整体防护性能
　　应用传统的电气技术对智能电网进行防护过程中，若故障发生在设定的区域之内，在电磁式原件差动电流内部会出现一定的谐波，可能会导致继电保护拒绝动作或者反应时间延长;若故障发生在设定区域之外，会导致传统的电磁式原件达到饱和状态，进而引发继电保护误差动作。运用电气自动化技术对电网长输距离进行防护，由于电子式电流互感装置不会出现磁饱和状态，所以二次侧电压响应波形能够将一次侧电压暂态过程更加准确地映射出来，达到快速降低电压基波辅值误差的目的，进而扩大配电网的整体防护范围，有利于提高继电保护动作的可靠性、灵敏度以及快捷性，全方位地提升电网系统的整体防护性能。
　　1.3满足电力系统的暂态保护性要求
　　EIT技术具有较小的相位延迟和较宽的带宽，因此说电气自动化的线性特性和动态特性都比较好，对高频信号的相位和幅值测量更加快速和准确，为后续的暂态响应等工作提供更加可靠的信息，从而满足电力系统高效、安全、灵敏的暂态保护性要求。
　　1.4提高畸变波形的测量精度
　　传统的电磁式设备在频率特性和动态范围方面都不太理想，遇到频率复杂的环境，则无法完成精准化测量和保护工作。应用电子式电气控制技术，可以实现对电力系统暂态和稳定条件下的动态化监管，对一次大电流数值作出科学的解析和验证，以保证在复杂频率环境下畸变波形测量工作更加方便和快捷。
　　1.5提高智能电网维保的安全度
　　以微机技术为主导的电气自动化技术避免了复杂的绝缘结构，从而减少了燃烧爆炸和高温失效等安全隐患。集成电路使用的传输方式多数为光纤信号，小信号电流对传输通道的冲击较小，从而减小材料质化，降低检查和检测频率。
　　2电气自动化技术的设计原则
　　2.1选型原则
　　选型原则主要是根据远程调度和自动化监控系统两个角度去考虑，微机保护自动化系统一般是作为电力系统的保护，而且我们在电力系统与电气自动化的接线上会选择接线方式简答的那种，在开关的选择上我们会选择性价比比较高的智能开关。
　　2.2设计原则
　　因监控的增加而增加的电气设备，应该按照主线的设计来增加设备的接入，并且在设计图表明设备的型号。注意开关是由计算机远程控制的，必须要使用智能开关，确保能够对远程的分闸和合闸的控制，保证远程工作的有效进行。对于控制运行状况需要监控的开关，必须把单独的开关接入到监控系统中。
　　3电气自动化在电力工程中的应用
　　3.1变电站自动化
　　变电站能够对电力系统的安全性和稳定性产生非常直接的影响。传统的变电站日常运行和维护工作采用人工操作的方式，相关的工作人员是日常工作的主体，包括状态监控、信息采集、信息传输以及信息数据记录等基本工作。传统的人工操作方式，数据资料容易丢失，且易被篡改;以人工操作方式进行记录和处理的过程中极易出现失误，造成信息遗漏或重复;人工操作工作效率非常低，信息数据无法及时传输至调度中心站，无法实现对数据的实时掌握，从而导致信息滞后。变电站的自动化可以达到以下目的：一是通过实现变电站各个电气的控制，工作人员能够及时收集到变电站的信息数据;二是能够找到变电站出现的障碍，并且能够及时解决这些故障。变电站自动化主要是以各项先进的电子技术对变电站的所有运行电气实现全方位的、全程的监控方式，并且能够完成对所收集的数据进行处理分析。如果分析结果不正常，机器会自动地进行报警，而且完成对相关设备的简单维修工作。变电站的自动化控制不仅实现了对电力系统的整体把握，实现了对变电站的有效控制，而且还能够及时地对电力系统出现的故障做出相应的诊断，还可以自动切除故障电力设备的电源，有利工作人员更好地完成对电力系统的维修工作，保证了变电站安全高效地运行。
　　3.2发电厂自动化
　　发电厂是电力系统中最为重要的组成部分，它的主要职责是生产电能，因此发电厂的自动化应用对整个电力系统的运行效率有非常重要的影响，并且直接关系到电力工程的整体自动化程度。目前，我国主要的发电方式包括火力发电、水力发电以及风力发电。以风力发电厂为例，利用风能进行发电是一种新型的电能生产方式，发电机、转向设备、塔架、叶片以及叶片旋角监控等共同组成了风力发电厂。将电气自动化技术运用到风力发电厂当中，能够有效调整风电机组，使其保持在最佳的迎风位置，此外还能实现对发电装置的保护和监控，从而提高发电效率并保证发电清洁和稳定。
　　3.3电网调度自动化
　　电网调度自动化是以计算机技术和通信技术为基础，完成对信息的采集，更好地完成对电力系统的控制。电网调度自动化充分利用了现代化计算机网络技术，启用自动化监控模式，采用科学合理的方式将需要进行调度的对象电缆连接在一起，包括发电厂、变电站、工作站和调度中心等，从而实现配网的自动化调度。电网调度是电力系统中不可或缺的重要部分，肩负着采集信息和发布命令的重要职责。例如电力系统发生故障时，电网调度中心必须及时作出反应，向相关的故障点发布指令，在设备维修人员到达故障现场后，通过配电网络调度中心对现场相关人员进行指挥，在最短的时间内恢复电力系统的正常运行。
　　3.4发电厂的分散测控系统
　　随着整个电力系统的不断发展，发电厂所占的比例也在不断增加，所以必须对发电厂的分散监控系统进行控制。发电厂的分散测控系统是利用计算机控制技术和显示技术以及通讯技术等多种技术来完成对发电厂的控制。发电厂的分散监控系统是以分层分布作为基本结构，其主要由四部分组成，主要包括PCU、以太网、和0S和ES。PCU能够完成对电厂整个系统的监控。0S和ES相当于人在管理运行的一个接口站点，能够接PCU发来的信息并向PCU发送指令。总体上来看，整个机组的运行状态都处在有效的监控之中，如果机器出现障碍会得到及时有效的修理。
　　4结语
　　电气自动化控制能够使电力系统的信息及时有效的被收集，使整个电网的运行状态时刻都处于监控之中，自动化控制技术能够保证及时对大数据的收集、处理、分析，保证电力的可靠性。电气自动化技术在电力系统中的作用不容小觑，电气自动化技术的应用是电力系统不断向前发展的必经阶段，具有十分重要的现实意义。

王栋春

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