电气工程自动化技术在电网建设中的应用分析

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

尚全堂

142723199204210816

摘要

社会的发展,电力作为重要的基础设施之一,在现代社会中扮演着至关重要的角色。电气工程自动化是指利用计算机、控制器、传感器等现代高科技工具,对电气工程进行集成、优化、自动化控制的过程。电气工程自动化在电网建设中的应用,不仅提高了电网建设的效率,同时也提高了电网的可靠性和安全性。因此,本文将重点分析电气工程自动化技术在电网建设中的应用要点,希望提高技术应用效果,保障电网建设质量。


关键词

电气工程;自动化技术;电网建设;应用

正文


一、电气工程自动化技术特征

通过编程和配置,可以根据生产需求灵活地调整自动化系统的操作逻辑和参数设置。这使得生产过程可以快速、准确地响应变化,并且能够适应不同规模和要求的生产任务。自动化设备和系统可以实现高速、高效的生产操作,大大提高了生产效率和产品质量。同时,自动化系统还可以通过传感器和反馈控制实现智能化的监测和调节,使得生产过程更加稳定和可靠。此外,电气工程自动化技术还具有可视化管理的特点。通过人机界面和监控系统,操作人员可以实时地监视和控制生产过程,并且可以对生产数据进行分析和统计。这样,管理者可以及时做出决策和调整,提高生产管理的效率和准确度。随着网络技术的发展,自动化系统可以通过网络实现远程监控和控制。这种特点使得生产管理者可以随时随地地监控生产过程,并进行远程操作和调整。同时,网络化的自动化系统也为生产信息化和物联网的发展提供了基础。

二、电气工程自动化技术在电网建设中的应用价值

(一)灵活性高

通过采用先进的自动化控制系统,电网运行可以实现智能化、自动化,大大减少人工操作,提高操作的灵活性。而且,电气工程自动化技术还可以自适应不同的电网结构和需求,从而满足不同地区的电网建设需求。另外,电气工程自动化技术还能够提高电网的安全性。电网的运行安全是一个重要的问题,任何一点小的故障都有可能导致电网中断,给社会经济带来巨大损失。而自动化技术能够实时监测电网的运行状态,快速发现并处理潜在的故障点,提前预警。此外,自动化技术还可以对电网进行智能化保护和安全控制,及时切断故障,保障电网运行的稳定和安全。

(二)操作便捷

传统的电力系统需要人工巡检和操作[1],不仅费时费力,而且存在一定的安全隐患。而通过自动化技术,可以实现对电力系统的远程控制和监视,操作人员可以通过计算机或者互联网对电网进行实时监测和管理,提高操作的便捷性和安全性。传统的电力设备管理需要大量的人力和时间,而且存在着人为疏忽和错误的风险。而通过自动化技术,可以实现对电力设备的智能化管理,包括设备状态监测、故障诊断和维护预测等功能,大大提高了设备管理的效率和准确性。另外,电气工程自动化技术可以实现电力系统的自愈能力。在传统的电力系统中,一旦出现故障,需要人工进行诊断和处理,不仅耗时耗力,而且会对电力供应造成一定的影响。而通过自动化技术,可以实现对电力系统的自动监测和故障自动隔离与恢复,在故障发生时能够及时识别并隔离故障区域,提高了电力系统的可靠性和稳定性。

(三)提高管理效率

电气工程自动化技术还可以提升电网管理的效率和降低成本传统的电网管理需要大量的人力和物力投入,而自动化技术的应用可以实现对电网的远程监测和控制,减少人工操作的需求,降低管理成本。同时,自动化技术还可以通过数据分析和智能化决策支持系统,提供科学的决策依据,优化电网运行的效率,降低电力损耗,提高供电质量。

三、电气工程自动化技术在电网建设中的应用要点

(一)电网调度自动化

电气工程自动化技术在电网调度中的应用主要体现在设备的自动化控制上通过引入智能化和自动化的设备和系统,如自动化变电站、数字化遥测抄表系统等,可以大大提高电网调度的效率和准确度[2]。比如,采用自动化开关和自动化变压器,可以实现对电网设备的远程监控和操作,从而对电网故障进行快速定位和处理。在电力系统中,大量的数据需要被实时采集和处理,以支持调度人员进行精确的决策和调度。通过利用现代化的数据采集和处理系统,如SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition,监控与数据采集)系统和EMS(Energy Management System,能源管理系统),可以实现对电网各个节点数据的自动采集、存储、分析和处理,为调度决策提供准确的依据。另外,电气工程自动化技术在电网调度中的应用还与人机交互密切相关。电网调度需要高效的人机交互界面,以便调度人员实时监测和操作电网设备。通过引入现代化的人机交互界面,如大屏幕显示、实时报警和远程操控等,提高了调度人员的工作效率和准确度。此外,借助人工智能和机器学习等技术,还可以实现对电力系统的预测和优化,提供更加智能化的调度决策支持。

(二)优化电气设备

电气设备的优化是一个复杂而关键的过程,旨在提高其性能和效率。传统的优化方法通常需要大量的计算和试验,而遗传算法提供了一种更有效的解决方案。遗传算法利用自然选择和遗传的原理来模拟和优化电气设备需要定义问题的目标函数和约束条件电气设备的优化中,目标函数可以是最大化功率转换效率,最小化能量损失等。约束条件可以是设备的功率限制,电流限制等。电气设备的优化中,可以使用二进制编码来表示设备的参数,如电阻、电容等。然后,通过随机生成初始个体群体,即初始解的集合。在遗传算法中,每个个体都被视为一个潜在的解决方案。通过选择、交叉和变异操作,可以生成下一代解决方案。选择操作通过对个体的适应度进行评估,并根据其适应度值选择一些个体作为父代。交叉操作通过交换父代个体的基因片段来生成新的个体。变异操作则通过在个体中引入一些随机变化来增加多样性。通过迭代以上步骤,遗传算法可以逐渐搜索到更优的解决方案。当达到停止条件时,即找到满足要求的最优解或达到最大迭代次数,算法将停止并输出最优解决方案[3]

(三)变电站自动化

变电站作为电力系统的重要组成部分,承担着输送、配电和转换电能的重要功能。然而,由于变电站的复杂性和设备的大量使用,故障的发生是难免的。传统的检修方式需要耗费大量的人力和物力,并且故障类型的确定也不是十分准确。而电气工程自动化技术的应用,可以极大地提高变电站故障处理的效率和准确性。电气工程自动化技术可以实现等电位连接,即将变电站内各个设备的接地电位进行统一。通过保持接地电位的一致性,可以有效减少电气设备之间的干扰,提高电气系统的稳定性和可靠性。此外,等电位连接还可以使得故障的快速定位更加准确,节省大量的故障排查时间。通过安装传感器和监测设备,可以将变电站内各个设备的运行状态实时监测,并将数据传输至主控室或监控中心。利用先进的数据处理算法,可以对这些数据进行分析和挖掘,实现对设备运行状态的精准监测和故障预警。在故障发生后,还可以通过数据回放的方式进行故障原因的追踪和分析,为故障处理提供有力支持。此外,电气工程自动化技术还可以实现故障记录和分析功能。在发生故障时,系统可以自动记录故障的发生时间、设备状态和其他相关信息。通过对这些故障数据的分析,可以找出故障的共性和规律性,提高对类似故障的识别和处理能力。同时,还可以通过故障数据的分析,对变电站的设备运行情况进行评估和改进,提高设备的可靠性和使用寿命。通过对设备的运行参数进行实时监测,可以发现设备的异常状态并及时进行维护,避免设备由于长时间运行而导致的故障发生。此外,还可以通过设备巡检和条件监测的方式,对设备的健康状况进行全面评估,并及时提出维护建议,保证设备的正常运行。

 

结语电气工程自动化技术在电网建设中的应用具有重要的意义和作用能够提高电网的运行效率、安全性和可持续发展能力,为电力行业的发展和社会的进步奠定坚实的基础。随着科技的不断发展和应用,相信电气工程自动化技术将在未来的电网建设中发挥越来越重要的作用,为建设单位创造更加安全、高效、可靠的电力环境。
参考文献:

[1]陈汉超;方书博;胡益香;李迪.电网建设中电气工程自动化技术的应用探讨[J].光源与照明,2022,(07):210-212.

[2]杨静林;高峰.电网建设中电气工程自动化技术应用研究[J].工程建设与设计,2022,(03):132-134.

[3]姜佳宇.电气工程自动化技术在电网建设中的应用分析[J].南方农机,2020,51(22):191-192.

 


...


阅读全文