电气自动化技术在新能源领域的应用

摘 要：积极发展新能源，是我国推动新时代能源转型发展，提高能源发展质量和效率，增强能源安全保障能力和水平，促进经济社会可持续发展的战略选择[1]。近几年来，随着新能源装机规模的不断扩大，需要电力系统在体系建设方使得其在新能源电气工程当中应用不断提升，既促进了新能源的大规模开发推广，也推动了我国自主电气技术的不断创新。

关键词：新能源 能源转型 电气技术 开发推广

一、我国新能源发展特点对电力系统影响

我国新能源资源与能源需求呈逆向分布，风能资源丰富地区除东部沿海以外，主要集中在内蒙古、新疆和、甘肃以及华北北部地区，太阳能资源丰富地区主要集中在西藏、新疆南部以及青海、甘肃和内蒙古的西部，而受地区经济发展影响，我国75 % 以上的能源需求集中在东部和中部地区，新能源资源与能源需求逆向性分布明显[2]。我国新能源分布和需求特点客观上决定了新能源发电存在消纳问题，大规模发电送出需要大量长距离输送通道建设配套。同时，由于新能源资源分布受时空气候等方面条件综合影响，所发出的电能质量就具有不稳定、反调峰、易被干扰等特点。

1.电网运行管理需更精密。新能源发电的大规模并网，需要相对平衡的供需平衡，同时，新能源发电设备大多处于自然条件比较恶劣地区，需要实时监测涉网发电设备运行状态，保障设备可靠性，为电力系统的安全稳定运行提供保障。

2.智能化应急管理要求更加突出。新能源发电不稳定性使得电网运行环境日趋复杂，供需协调能力逐年加大，需要电力企业通过各种手段深入挖掘自身调控能力，在能源宏观配置方面进一步加大灵活性方式改造、加强储能、蓄热、调频配置，将电力系统应急智能化建设推上新台阶。

3.生产运行成本需进一步降低。随着新能源装机大幅增加，为确保供电稳定性和电能質量，系统需要对火电机组等进行深度调峰，一定程度上影响了火电发电经济效益，倒逼传统发电技术从粗放型到集约型过渡。同时，随着新能源补贴日趋下降，新能源企业也要面临“平价上网”阶段，需要进一步优化发电效率，降低生产成本，保障效益提升。

二、电气自动化技术

1.概念电气自动化技术是以计算机技术、电工技术、通信技术、动态控制技术为基础的综合性技术，更是一门涵盖面积广系统性强的综合学科。电气自动化是以电力发展为基础产生的一门技术。电气自动化技术本身具有自我检测、自我保护、自动调节的功能，这便是电气自动化系统对变电站、发电厂等执行终端可以良好发挥作用的优势，也是在新能源电气工程中应用的保障。

2.特点。电气自动化技术具有系统化、可监控、智能化的特点。它是由信号接收、处理、输出等系统组成的，其组成具有系统化的特点；监控功能可实现对设备运行状况和系统运行进行实时立体的清晰把握，构建网络化监控体系；电气自动化技术的自动诊断、自动调节控制、自我保护等功能在整个电气工程中发挥了重要的作用，这也体现了这一技术的智能化特点。

3.应用优势。电气自动化技术相对于其他模拟数字技术来说，具有易操作、多样性的优势，因此使得其在实践中得以广泛应用。从整体来看电气自动化技术有极高的适用性，在操作技术方面简单，在操作方式上形式多样，因此可使技术人员快速掌握，具有较强的可操作性和应用优势。

三、电气自动化技术在新能源电气工程中的应用

1.在电网调度方面的应用。电网调度技术在电气工程中是借助相关服务器和自动化系统来实现的，具有安全稳定的特点。运用电气自动化技术可以有效维持电网运行的稳定性，利用自动监控体制代替人工监控，实现了电网调度自动化。同时，电气自动化技术利用自身的自动化特点，根据所采集信息在电网发生故障时及时诊断动作，有效避免了人力维修的低效繁琐，保障了电网安全运行。

2.在变电站集中监控方面的应用。新能源电站大多处于偏僻地区，且自然条件较为恶劣，需要远程监控来集中显示运行状态参数，实现对设备运行过程的全方位把握。早期的远程监控系统，是单纯模拟电路的系统，因其单独运行无法示警的特性，存在较大隐患不适用于大型系统。电气自动化技术不断发展，使得总线监控系统渐渐开始应用于变电站。因其可通过改变电路设计优化方案，从而改变了传统方式中依赖人力监控的模式，能够在无人条件下进行监管，实现“少人值守，无人值班”，极大程度上节约了人力成本。电气自动化技术具有安全、全面的监控机制，通过计算机网络随时随地进行监控，保证了数据的真实准确和快速响应，为确保电气正确操作提供信息保障。

3.在发电设备中的应用。电气自动化技术实现了发电机组的分系统测控运行，各个系统通过模拟量输入和数字量输入进行检测，通过子系统故障诊断分析来精准定位设备异常，同时将总数据汇总传输的设备主站当中。比如一些风力发电机组整机控制通过核心控制系统实现，根据功能需要依次划分子控制系统来实现安全控制和日常运行。常规控制系统主要实现风速风向检测、叶片变桨变速功率控制、机舱偏航及液压控制、电量计量通讯等功能；为了实现设备的应急安全管理，防止飞车等异常情况，并通过子系统故障及时停止整个系统的运行，机组一般独立安装了自带的安全监测系统。安全系统根据需要可细分，通过模块和监测触点对传感器监测异常信号进行反馈，及时触发并使得风机立即停机。整个安全系统环环相扣、互相联系，保障了触发停机的可靠性。除此之外，发电设备可以通过电气自动化技术实现主控模块与总线模块的人机通讯，从而可以通过远程实时查看运行记录并进行基本操作。

大力开发新能源是国家的重要战略方向，电气自动化技术有着光明的发展前景，尤其是在新能源电气工程中的应用取得了较高的成就，极大程度上便利了人们的工作生活。电气系统的广泛应用促进了我国新能源发电技术的发展，促进产能不断升级改造。

参考文献：

[1] 国家能源局印发2018年能源工作指导意见.

[2] 张伟波，潘宇超，崔志强，张卫东.我国新能源发电发展思路探析， 1003-2355（2012）04-0026-03.

作者简介：梁汝南（1991-），男，山西朔州右玉人，运维技术人员。