電氣自動化技術在電力系統中的應用

朱遵義

（1.安徽理工大學，安徽 淮南 232001；2.安徽華塑股份有限公司，安徽 定遠 233290）

1 自動監控技術在電氣工程中的應用

1.1 遠程性監控技術

在電氣工程中，使用適合條件的遠程監控可以提升電氣工業的運行模式，節約生產及使用成本，例如電纜成本、耗材成本、人工費等。通過遠程監控還可以使得我們在監控電氣工程設備上沒有了地域上的限制，大大減少了工作人員的工作量，提升我們的工作效率。但是在正常應用過程中，會因為地形的復雜、傳輸信號距離過遠等因素，導致信號接收狀態并不理想，很大程度上會降低遠程監控所實現的部分功能。

1.2 監控技術的集中及現場應用

監控技術的集中應用能夠在電氣工程中應用的最主要因素是因為它本身設計比較容易，操作簡單，安裝使用之后可以節省一部分購買機械設備的資金，并且更方便進行日常維護。

在電力系統之中使用最為廣泛的是現場總線監控技術，它使用的是一種串行的通信線路，可以對在生產過程中的基礎設施進行統一的進行遠距離控制。這種方式的監控方法，可以對不同的電氣工程進行有針對性的監控，而且各個設施之間沒有相互影響和干涉，都是通過網絡信號進行與總監控室進行直接的聯系，具有較強的靈活性和獨立性能。通過監控技術手段在電力系統中的應用，不僅可以降低生產使用成本，還能夠增加系統運行的安全性和可靠性。

2 電氣自動化技術的發展

2.1 變換器電路從低頻向高頻方向發展

變換器電路是電力系統中的主要構成成分之一，其發展變化過程與電力電子技術的發展變化緊密相連，可以說，電子元器件的更新換代速度直接影響著電氣自動化的發展速度。

在以前使用晶閘管時，電力系統中的直流電路運行模式無法避免的出現交流變頻情況出現，隨著電子元器件的發展迅猛，PWM交換器逐步替換了普通的晶閘管，這使得電力行業解決了電動機在低頻工作狀態下出現的額轉矩脈動現象，另外電動機的有效功率也得到了顯著地提升。可是，使用PWM交換器帶來了較大的振動噪音。直到美國威斯康星大學研發出直流環逆變器，它可以實現電氣元器件功能的靈活轉變，不僅能夠在零電流下進行轉化，又完全消除了開關損耗。這個研發成果的使用，有效的降低了電力系統運行成本，提升了逆變器的集成化程度，還使得電氣自動化技術得到了很大的提升。

2.2 交流調速控制理論

利用對異步電動機定子電流矢量進行測量進而控制，從而達到控制異步電動機勵磁、轉矩兩電流的目的，最終實現對異步電動機轉矩的控制，這一控制過程稱為矢量控制，也即交流調速控制。在該理論的支持下，對三相異步電動機的控制基本上相當于滯留電動機，可以使三相異步電動機具有等同于直流調速系統的靜態性能和動態性能，很大幅度上提升了交流調速的競爭力，并最終可以提升電力系統的自動化水平程度。

2.3 智能保護與綜合自動化技術

上世紀九十年代以來，電力系統自動化技術的研究一直很熱門。我國電力領域的科研工作者也先后對電力系統智能保護與綜合自動化技術進行了大量的開發與研究，并根據我國國情將最新的理論成果和實踐技術應用到國內各電力系統的繼電保護裝置中。從而使新型保護裝置進入了智能化時代，也極大地提高了電力系統的安全性和可靠性。截止2011年統計結果顯示，我國自產產品已經實際應用于220kV及以下電壓等級變電站的自動化中，而330kV及以上電壓等級變電站也有不少選擇試用。目前，我國研究工作人員針對我國電力系統研究開發的分層分布式綜合自動化裝置已經先后投入到我國大約兩萬余所 35kV～500kV各種電壓等級的變電站中以及每年新建的千百所變電站中運行。

2.4 電氣自動化的實時仿真系統

為了能夠實時監測到電力系統的符合情況，科研人員對電力系統進行了仿真建模，通過建立的電力系統數字模擬實時仿真系統，可以在不同環境下對模擬電力系統的進行穩態和暫態實驗，為科學研究提供大量的試驗數據的同時，還能夠與多種控制裝置組成閉環回路，對整個電力系統裝置進行監控。使用實時仿真系統還能夠為電力系統提供智能保護和新型的輸電系統研究提供實驗條件。

2.5 電力系統配電網自動化技術

我國的電力系統由發電、輸電和配電三部分組成，其中發電部分全部在發電廠運行過程中，輸電部分包括高壓輸電和變電站部分，配電直接服務于各個電力用戶。配電自動化技術是服務于城鄉配電網改造的重要技術，主要利用電力電子技術、網絡通信技術等與電力設備相結合，通過配電網來進行潮流計算之后，應用人工智能來進行負荷預測。

2.6 人工智能在電力系統中的應用

隨著人工智能的發展越來越完善，研究人員也開始將神經網絡、支持向量機、模糊邏輯和進化理論等應用到電力系統的故障診斷、設計規劃、運行分析等方面，

從而使電力系統運行和控制逐步實現智能化成為可能。

結語

電力系統是一個國家的能源調度控制中心，其發展水平是衡量一個國家經濟發展水平的重要標志。應用電氣自動化技術對電力系統進行全面改造，是達到電力系統高效運行的捷徑之一。同時，現在是計算機網絡時代，電氣自動化的應用能更好地滿足時代的需求。我國的電力系統綜合自動化技術起步較晚，與國外相比，在某些技術方面存在著一定的差距。所以，我們不僅要學習和借鑒國外的先進技術，同時注重自主研發適合我國國情的電氣自動化系統，為我國電力系統發展做出貢獻。

[1]姚建國，楊勝春，高宗和等.電網調度自動化系統發展趨勢展望[J].電力系統自動化，2007，31（13）:7-11.

[2]曹金華.電力系統中電氣自動化的應用分析[J].科技與企業，2012，41（13）:360-361.

[3]王仁.電力系統中電氣自動化技術處理中應用思考[J].北京技術，2009（11）:32-33.