基于计算机技术的自动化系统在电力工程中的应用

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[摘 要]在电力工程中,计算机技术的自动化已经为它带来了变革效应.随着计算机技术的快速普及,应用的领域越来越广泛,电力系统的自动化也必然成为了电力系统的发展方向.电力系统的功能较复杂,并且范围分散,所以利用计算机技术能够使电力工程得到更快的发展,同时也减轻了电力人员的工作压力.

[关 键 词 ]电力系统自动化 计算机技术 监控

中图分类号：TK414.3+5 文献标识码：TK 文章编号：1009914X（2013）34037101

引文：

随着我国经济的不断发展,电力产业在经济发展中的地位越来越举足轻重,这就要求电网有更高的安全性能,对其可靠性的要求也变得更高.在电力的运行中,如果出现故障问题,不仅仅会有很大的安全隐患,同时还影响着居民正常的生产活动.

一、计算机技术在电力工程中的论述

随着电力系统的自动化发展,出现了大量无人值班的变电站,同时,变电站的信息量也越来越大,电力人员需要经过仔细的分析各种情况并且经过自动化的处理相关数据,才能够及时的发现突发状况,并且科学地解决问题.

如果没有自动化的计算机技术起着关键作用,这种复杂的系统对于电力人员来说无疑具有很高的工作强度,正因为计算机的先进技术,使得电力人员在解决工程问题时更加便利.

在一个完整的电力系统中,需要具备以下功能：数据的采集、处理、控制开关、协调和配合其他系统装置等.随着计算机技术在电力工程中的不断应用,逐渐形成了三种模式,分别是：集中式、分散式、分散和集中相结合的方式.其中,集中式的结构模式可以利用不同规格的计算机对的接口进行控制,有效的对变电站的开关量等数字信息进行集中采集、运算和处理,实现对微机的保护还有自动化的控制等功能.

二、计算机视觉技术在电力系统自动化中的应用

计算机的视觉技术是指,对采集的数据或者图像进行处理分析后,进行探讨的宏观与微观的视觉技术的探讨.在电力工程中,计算机的视觉功能技术主要应用到三个层面：实时监控地方的调度、对设备的运行进行负荷控制还有对电力系统的自动化控制和处理.在监控地方的调度里,计算机的视觉技术和中心调度的监控系统有相似之处,它们都是利用计算机和专业的图像处理设备对电力设备进行实时的调度,而对于设备的负荷运行的负荷控制,常常需要运用工频或者声频进行控制处理.到目前来说,还是需要人的视觉参与,并没有实现真正的自动化控制,对于电力系统自动化的监理是电力系统自动化的发展趋势,这个技术是运用计算机的科学技能来对电力的实时状态进行控制和数据处理,减少值班的人员消耗,实现真正意义上的自动化运行模式.它在以下领域运用得比较广泛.

1、在监测环节中.计算机的视觉技术主要是利用它的红外线图像识别的功能对电力工程设备进行实时监控,在电力设备上,一般会显示其表面的温度,这在一定的程度上可以反映出系统运行时的状态.同时,利用专业的图像采集装置对电力设备进行红外线成像拍摄,可以采集到设备运行时温度的实时状态.在这个基础上,计算机系统对采集到的图谱进行处理分析,与标准图谱进行参照比较,就可以实现对电力的在线监控.另一方面,当系统运行出现问题时,红外线的成像技术还能够检测故障的具体方位,为技术人员检修故障提供了很大的便利和支持.例如：断路器的触头出现接触不良的反应、输电线路变压器少油等故障都会使系统局部设备产生发热的现象.此时若采用传统的方式进行检修,就无法实时的掌握到电力设备的运行状况,只能在故障发生之后才能够检测到故障源的位置,确认之后才能够进行排除.所以计算机的视觉性能的广泛应用,首先是让检测的方式变得更加简单,高效；其次是,如果在设备的检测中,采集到的数据超出了标准范围的最大值或者最小值,这个时候,计算机检测系统将默认设备的这个环节已经出现故障,并作出相应的处理,使故障的定位更加精准,并且缩短了故障确认环节的耗时,提高了检测和系统运行的效率.

2、在无人值班和电力环境监控下,计算机视觉技术的应用.在无人值班的电力工程系统中,计算机网络系统和微波探测器等设备组成无人监视的系统,利用这个系统对变电站及其周边的环境进行实时的视频监测,然后采用差分图像等计算机的视觉技术对正在移动的物体进行判别,准确判断出该移动物体的自身属性,在出现紧急情况时,实时报警系统就会开始报警.根据实际经验表明,在合适的天气条件下,无人监视系统的准确识别率的水平较高,如果在工程系统周围有火情发生,红外线的图像识别技术可以对火势进行快速的辨别同时发出报警的指令.

3、计算机的视觉技术应用于电力工程的检测.随着我国经济社会的不断发展,人们的电力需求也日益的增长起来,所以必须大量的铺设电力线路.在线路铺设的过程中,需要工程人员仔细的研究电力线路的铺设路径,通常铺设的地理环境都较为复杂,这时就给线路巡检人员增加了很大的困难,在巡检的过程中效率低,存在着一定的盲区.如果采用计算机的视觉技术,这些问题就可以得到很好的解决.可以在电力系统中安装监控机器人,监控机器人中被安装了控制装置、传感器、线路检测装置还有无线的图像传输设备等装置.机器人在电力铺设的过程中能够对线路进行温度的辨别然后进行判断,从而完成线路铺设的检测工作,在很大的程度上能够减少恶劣的地理环境给工程人员带来的工作难度,从而提高人员的工作效率,增强故障检测的准确度.

4、计算机视觉技术在系统位置判断的应用.通过使用计算机视觉技术可以对电力工程系统的开关位置还有继电保护压板的位置进行检测.开关的刀闸存在着三种状态：闭合、断开还有异常的情况.如果开关刀闸处于的位置不恰当,就会影响到设备的正常运行,如果使用了计算机的视觉技术,就可以自动的识别开关刀闸的工作状态,当发现有不正常的运行状态时能够及时的进行报警.继电保护压板是根据电网或者变电站的运行轨迹的变化而变化的.需要值班人员对压板的位置进行严格仔细的确认和解决,保护压板的位置.如果位置不正确,则会对继电保护产生不利的影响,从而引发安全事故.在检测压板的方面,如果继电压板的信息不能明确的显示出来,传统的检测方式就很难对其进行检测,而采用计算机视觉技术可以有效的对压板盘面进行图像的采集,然后通过识别技术对其进行位置的准确判断.

结束语

在本文中,已经大量的介绍了计算机视觉自动化技术在电力工程的功能.此技术不但提高了电力系统的工作效率,同时也使电力工程的整体技术水平得到了提高,在电力系统的自动化过程中,计算机技术也因此得到了更加充分的利用,实现了运行管理的自动化和监测系统的自动化.

计算机视觉技术在可以弥补传统技术的缺陷,当电力工程自动化中遇到实际问题的时候,计算机的视觉技术得到了充分的肯定.随着电力系统的不断完善,复杂度也不断的在提高,所以在系统的维护方面也出现了更高的要求,计算机的视觉技术一定会成为电力工程中重要的科学技术,并且前景非常可观.