電氣自動化技術在電力系統中的應用研究

山西省 長治市潞安容海發電有限公司 崔 擎

電氣自動化技術在電力系統中的應用研究

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一、電力系統中電氣自動化技術的發展

1.綜合自動化技術與智能保護。隨著電力系統中自動化保護理論的不斷發展，電氣自動化保護裝置在自適應技術、人工智能技術、綜合自動控制技術、微機技術和網絡通信技術等領域得到了廣泛應用，這使得電氣自動化保護裝置擁有了智能控制的功能，電力系統運行的安全性得到了有效提高。其中，分層式綜合自動化裝置的研究與應用，大大提高了電氣自動化技術的應用范圍，使其能夠廣泛應用于不同電壓等級的電站。目前，我國綜合自動化控制技術和智能自動化保護技術在電力系統中的研究和應用，都已經達到了國際領先水平。

2.電力系統自動化實時仿真系統。目前，隨著對電力系統中實時仿真建模、負荷動態特性監測等研究的不斷深入，電力系統中逐漸引入了實時的數字模擬仿真系統。已經建成的實驗室的仿真環境具有混合性、實時性的特征，這不僅可以為電力系統的暫態實驗和穩態實驗及時提供真實、可靠的實驗數據，還可以與多種電力控制裝置形成一個封閉式的閉環系統，為科研人員進行新裝置的實驗測試提供了良好的條件。

3.人工智能在電力系統中的應用。隨著電氣自動化技術的不斷發展，專家系統、模糊邏輯以及進化理論等已經被廣泛應用于電力系統以及其元件當中，例如，電力系統中的運行分析、系統元件的故障排除、系統整體的設計與規劃等。同時，隨著電力行業的不斷變化與發展，電力系統中關于智能控制理論的研究也越來越多，這不僅有效提高了現代電力系統的智能化水平，也在很大程度上提高了電力系統運行的安全性、可靠性和穩定性。

4.配電網系統的電氣自動化。電力系統配電網的自動化技術所采用的信息模型已經達到了國際最新的公共標準，輸電網的理論算法采用的是配網實際與高科技應用軟件充分結合的方法，在負荷預測過程中采用人工智能灰色神經元算法與之相配合，在潮流計算的最后環節使用配電網系統的遞歸虛擬流算法。與傳統技術相比，該技術的最大創新之處主要體現在高級的現代化應用軟件、配電網信息的一體化、中低壓數字化等方面，它克服了載波在應用過程中的衰耗以及路由等技術瓶頸，大大提高了電力系統載波接收的準確度和靈敏度。

二、綜合電氣自動化系統的設計與應用

1.外電纜設計與電力監控器的選擇。得益于電氣自動化技術的進步與發展，變配電站綜合自動化系統的外部電纜設計變得越來越簡單，分別使用1根220 V的交流電源線和通信電纜即可。在對通信電纜進行選擇時，通常選擇兩對計算用的屏蔽電纜或者雙芯屏蔽雙絞線，其中一對用作備用。對于一些大型的變配電站來說，使用光纜的效果也會比較理想。為保證電力系統供電的穩定性與可靠性，在對電力監控器進行選擇時要使用具備抗干擾性能的專用電源。當使用220 V的直流電源供電時，電力監控器應當選擇使用直流屏進行集中供電，對于電壓等級在10 kV及以下的供電系統，選擇的電力監控器則需要具備監控功能。在只有少量變配電站的情況下，可以不建設現場控制站，直接把電力監控器的通信電纜引到中央控制站即可。

2.變壓電站綜合自動化系統的選用。目前，電力市場上成套的關于變壓電站綜合自動化系統的設備生產商有很多，如西門子、ABB、魯能等，因此在選用該類設備時，一定要結合電力系統的綜合功能和電力系統的實際設計要求，在高級專家、數據庫、網絡互聯能、運行管理等功能都能滿足要求的前提下，進一步考慮電力系統設備的性價比和可靠性，確保其能夠為電力系統的自動化設計提供有力的技術保障。

三、綜合電氣自動化技術系統發展前景

1.國際標準的應用。目前，智能電子設備（IED）在電力系統電氣自動化中的應用范圍越來越廣泛，為了實現不同生產廠家的智能電子設備（IED）的兼容性和信息共享，在國際上制定了IEC61850國際標準，我國為了實現與IEC61850國際標準的接軌，也開始著手于電氣綜合自動化技術系統的相關研發工作，并取得了很大成就。因此，國際標準的應用是未來綜合電氣自動化技術系統的重要發展趨勢。

2.控制、保護、測量一體化。為了進一步提高電力系統中綜合電氣自動化系統技術的合理性、設備配置的效率性和維護工作的便利性，將控制、保護、測量融為一體，實現控制、保護、測量的一體化，將會省去很多不必要的環節，在簡化電力系統設備的同時，提高了電力系統運行的可靠性。

3.以太網技術的廣泛應用。以太網技術具有數據傳輸量大、速度快等特點，正好滿足了電力系統中的綜合自動化系統傳輸數據越來越多的需要。新一代以以太網為核心的現場總線技術，能夠滿足通訊越來越高的的實時性要求，發展前景廣闊。

四、結論

綜上，隨著微電子技術和電力電子技術的不斷發展，電力系統中的電氣自動化技術也正處于不斷變化發展之中，原有的電氣自動化綜合技術系統已經發生了很大的變化，尤其是隨著電力新技術、新理論的不斷出現，原有的系統概念將會不斷被創新和發展，電力系統的設計人員只有堅持正確的電氣自動化技術設計原則，結合實際工作經驗，采取有針對性的設計策略和設計方法，才能保證我國電力系統設計的科學性，有利于電網安全運行質量的提高。