电力工程中电气自动化的作用
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0前言
电气自动化技术是电力工程的基础。通过电气自动化技术可实现满足自动检测、自动计量、自动调适和供电、配电、发电无缝连接的传输平台。随着我国智能电网以及超高压、特高压电网的不断推进和大量采用，无论是大专院校，还是科研机构、厂矿企业都看到了这一巨大的市场潜力，不断地把研发重心和投资主体向电力工程的智能化方向转移，其中作为电力工程最基本、最重要的技术—电力电气自动化技术来说，就成为现代信息化条件下电力技术革新的突破口。
1电力电气自动化介绍
本文讨论的电力工程电气自动化技术，摒弃了传统的以强电为主的电磁式继电器控制模式，主要突出的是以现代的互联网技术、微机技术为基础的电子信息控制技术，它包括信号检测、传输、计算、执行、反馈几个部分，对现场的信息采集，把模拟量转化为数字量，通过逻辑运算进而控制在线设备、设施运行。实现了自动诊断、自动检测、自动控制功能。达到快速、高效、精确、安全、经济的控制运行目的。
2电力电气自动化对电力工程的影响
2.1提高测量精度
我国电力工程已经规划在建设坚强智能电网的过程中，必须确保自动化、数字化的要求。我国地域广阔，环境复杂，对于坚强智能电网中的智能配电网来说，同样需要高度的自治性，特别要求电气测量精度比传统测量技术更快更准确，这样才能确保电网数字化继电保护、故障测距、电网暂态稳定性监控、输电走廊的分相技术、电网实时PMU、WAMS的监控和测量高精度运行。传统的电力工程计量系统整体误差达到0.7级。假设CT、VT误差都是0.2级，信号在电缆输送过程中受到电磁干扰又会带来0.1级的信号误差。进入到A/D转换环节后，电能表自带的VT和CT同样会引入额外的0.2级信号误差。和传统电气测量方式相比，采用EIT作为基础原件的电气自动化技术系统误差可以降低45%。主要原因在于采集的模拟信号在一次转换成为数字信号，通过全光纤系统传输，不需要二次转换就直接投送到合并单元。同样假设ECT、EVT误差等级为0.2级，由于传输信号为数字式，在全光纤传输过程中不会受到电磁干扰，免去了二次转换环节。因此以EIT为基础的电气自动化测量系统误差仅为0.4级。
2.2提高对配电网保护性能
经过大量实际运营数据分析和动模实验表明，传统电气技术在智能配电网保护过程中，当故障发生在设定区间外，一旦传统电磁式原件出现饱和现象，就可能会导致继电差动保护误动作；而当故障发生在设定区间内时，传统电磁式原件差动电流中出现的谐波就可能会导致继电差动保护动作时间被延长甚至出现拒动。在电网长输距离保护中采用电气自动化技术后，由于电子式电流互感器不存在磁饱和，二次侧电压响应波形可以更好地反应一次侧的电压暂态过程，降低电压基波幅值误差，使得保护范围扩大，有利于继电保护的迅速、灵敏、可靠，大大提高了电网系统的保护性能。
2.3满足暂态保护的要求
目前我国有关实验室进行过针对EIT暂态仿真实验。从实验图形和数据分析，总的来说EIT具有较宽的带宽和较小的相位延迟，动态和线性特性都很好，可以迅速测量出高频信号的幅值和相位，为暂态响应提供可靠的数据，满足智能配电网灵敏、安全、高效的暂态保护要求。同时，我国的电力系统正向高压、特高压方向发展。大容量、远距离的输送要求需要选择高度自动化的、精细测量、全数字化的智能手段来保证安全、经济运行。传统的电力设备局限于自身的结构和技术特点，只能对工频参数进行测量，在系统运行中很容易受到电路振荡、电阻阻尼、磁饱和影响而失真，因此，在智能配电网中基于暂态保护原理的电子信息技术会逐渐取代传统测量技术。
2.4可以准确测量畸变波形
大电网、智能化的时代来临，造成即插即用的电力电子设备越来越多，许多不确定因素也随之出现，如电网安装了更多的智能断路器、闭合开关，增加了通断开合的几率，以及大量的电子设备，都会造成电网波形畸变，对电网的运行参数产生干扰，使其分布的频率复杂。传统的电磁式设备动态范围窄、频率特性差，无法实现在复杂频率条件下的测量和保护工作。电子式电气控制技术解决通过记录暂态和稳定条件下的工作状态，分析一次大电流的值，确保了在频率复杂条件下的测量和保护工作。
2.5增加对智能配电网维保的安全度
以微机为代表的电气自动化技术从结构上来说，与传统电气技术相比，省去了复杂的绝缘结构，不需要使用绝缘油品，避免了高温失效、燃烧爆炸的发生，减少了大量的不必要的危险性检查工作和定期更换绝缘油的繁琐；同时，由于集成电路大量使用和光纤信号传输方式，小电流信号改善了对传输通道的冲击和材料质化，不需要高频度的检查和检测，极大地缩减了工作量，现有的检测模式也可以得到优化。通过在线监测、后台报警即可排查隐患，既安全又高效。
3结束语
综上所述，以电子信息技术为基础，以及大规模集成电路的开发，都为电力工程电气自动化技术提供了广阔的天地。随着我国高压、特高压电网的开发，以现代电力电气自动化技术为代表的智能电网一定会成为电力工程发展的趋势。这也是解决电力工程技术落后的最好选择。
作者：苏琦 单位：郑州煤炭工业技师学院
