電力工程中自動化技術的應用探討

摘 要：隨著國家經濟技術的快速發展，電力系統在維持社會經濟生活穩定方面發揮著越來越重要的作用，如何做好電力系統的安全穩定運行工作成為各電力企業迫在眉睫的工作，電力自動化的發展恰好切合了電力工程的發展契機，在電力系統中得到了廣泛的應用，并在運用過程中不斷的完善和發展。對電力工程中自動化技術的應用、未來發展方向進行探討，能夠加強電力企業對電力自動化技術的理解，促進電力工程中當前面臨問題的解決，促使電力系統自動化更好的發展。

關鍵詞：電力工程；自動化技術；發展

1 電力自動化技術概況

電力自動化技術是伴隨著電網技術與配電網技術以及自動化技術的發展而發展起來的，是在融合現代電子技術、電網技術、信息處理技術以及通信技術的基礎上，結合自動化運用技術而形成的一門綜合性技術。電力自動化技術能夠有效實現電力系統遠程監控與管理，維護電力系統的平穩運行，并將電力服務更加的優化。

電力自動化技術按照內容可分為調度、發電廠以及變電站自動化三部分，主要技術要求包括：電網調度中電力終端電網信息的采集與分析，通信網絡中的信息傳輸以及整理預測；發電廠自動化中機械自動控制系統、發電量控制系統以及電壓控制系統等的自動化控制；變電站綜合自動化中變電站相關設備的重新組合優化，綜合運用信息、電子、計算機等技術，實現對整個電力系統設備、線路等的實時監控、測量、保護與歷史存檔等功能；配電網自動化則主要實現配電網調度系統、饋線系統、用電管理系統等的自動化管理，完成電網信息數據采集監控、故障預測與故障恢復等自動化功能。

電力自動化系統主要目標是保證電力系統各個子系統的穩定可靠運行，實現設備經濟效益的最大化，并通過對設備實際運行過程中數據的采集與分析，保證現場工作人員實現對設備的完整控制與相互間協調。電力自動化系統能夠有效減少電力系統故障率，有效改進設備安全性能，節約大量的人力資源，同時能夠對電力系統運行數據信息進行檢驗、整理與分析，并對分析結果進行備份，方便未來電網信息數據的查詢。

2 電力自動化技術發展應用

2.1 現場總線技術的運用

現場總線技術主要是自動化設備與儀表控制設備進行作用關聯，建立電力工程現場實現多方向、多站點、串行、以及計算機信息技術的一體化信息網絡，從而實現在數字網絡通信、系統控制、智能傳感器以及計算機技術等多功能多系統的融合。

要在電力工程現場實現現場總線技術的自動化應用，首先需要收集變送器控制的所有設備用電總量，然后將電量信號通過控制系統上傳到主控計算機，主控計算機依據相應數學模型進行計算判斷并做出最終分析，并將計算結果指令發送到控制設備上，完成現場總線技術的自動化應用。現場總線在電力工程中的應用，主要通過對控制功能進行細化分割為多個子功能，并對每個子功能分別配備相應計算機，對被控設備信息進行收集分析，將各個子功能計算機進行局域連接與信息共享后，通過調整相應子功能塊即可實現電網調度。若要實現整個電力系統的信息化控制，只需要將前置機與上位機進行配合，通過儀表輔助控制系統，結合下方電力工程控制，便可實現電力系統的高性能控制功能。

2.2 對象數據庫技術的運用

電力系統自動化監控與管理過程中涉及到大量的現場數據，這些數據包含了從數據采集、傳輸、存儲與調用到運用數據信息進行分析、生成指令、發布指令、執行指令等多個過程，通過面向對象技術能夠方便快捷的實現這些過程，而主動對象數據庫技術則為這些過程的實現提供了技術支持。主動對象技術是采用觸發器技術實現整個控制系統的監控功能，利用監控對象函數，即可實現電力自動化，而觸發機制的使用，能夠方便的實現數據庫的監視控制，節約數據傳輸時間。

主動對象數據庫技術在電力自動化的廣泛應用主要得益于其電力監控系統對電力自動化系統的開發、繼承與封裝的巨大簡易操作性能，同時主動對象數據庫技術支持對象標準與主動功能技術，從而引發軟件技術的新革命。

2.3 光互連技術的運用

光互連技術主要以光纖為傳輸媒介，融合了波分復用技術與IP網絡通信協議的一種新技術，在電力工程中的運用主要依賴繼電以及自動控制系統。光互連技術能夠增強電力工程中自動化控制系統的抗磁干擾性，加大處理器的干涉能力，加快信息傳輸速度，提高數據可靠性，因此在電力工程中具有廣泛的應用前景。光互連技術在電力工程中運用主要體現在對其探測器功率進行扇出數限制，不受平面以及電容負載的限制，便于提高系統集成度與強化系統監控。實踐應用證明，電子傳輸與電子交換技術能夠拓展數據網絡，重組編程結構，從而增加電力系統的靈活性。此外，光互連技術能夠實現數據采集、控制與計算功能，其良好的人機交互界面能夠幫助操作人員更好的做好調度工作，因此在電力工程中的應用具有重要的意義。

3 電力自動化發展方向

3.1 變換器電路的高頻化發展方向

自動化技術在電力工程中的運用的一個主要特點就是遠程監控與管理，而遠程監控的優點就是高可靠性與組態靈活性，同時相對傳統設施能夠減少電纜使用，降低控制安裝費用，避免了材料資源的大量浪費。其中，變換器的高頻化發展方向能夠有效的保證遠程監控管理的這些優點。高頻變換器能夠有效減少高次諧波對電網的影響，而提高開關頻率則能夠降低電力系統對人的傷害程度，減少開關損耗，從而提高整個電力系統工作效率。

3.2 通用變頻器的普及

變頻器是電力自動化過程中必不可少的一部分，隨著電力電子器件的不斷更新升級，變頻器在可靠性、維修性與操作性能上都有了質的飛躍，而單片機控制技術則促進了變頻器的快速發展。在國內電力自動化發展過程中，要在吸收國外先進變頻器技術的基礎上，結合國內自身的綜合自動化系統技術，探索出符合國內國情的電力自動化系統發展方向。國內目前的自動化系統考慮了技術合理性、設備精簡維護以及未來發展融合等多方面原因，在站內監控與數據信息采集保護中采取了相對獨立的模式，將保護與控制、測量融合，以方便事故的清晰化分析處理。

3.3 單片機、集成電路與工業控制計算機的發展

在單片機、集成電路與工業控制計算機的發展應用過程中，首先應當實現電力自動化技術的國際化標準。為了適應電力自動化技術的快速發展，國際電工委制定了相應的國際標準，為實現未來電力自動化系統的發展提供了依據與方向；其次是以太網技術的興起與應用，隨著社會經濟生活水平的提高，以太網逐漸成為現場總線技術發展的核心，因此未來的電力自動化發展方向應繼續以以太網技術為技術基礎。

國內現有的變電站已經實現了綜合電力技術與以太網技術相融合，以太網技術能夠降低變電站的工作量，而智能化電氣設備的發展與電力自動化技術的經驗積累，則為實現以太網網絡控制系統奠定了基礎。在發電廠自動控制系統未來發展中，必然會集成電路、模擬乘法器、鎖相環路以及時機電路等各個系統，由工業計算機完成最終的電力自動化全控制。

4 結束語

在新技術的推動下，自動化技術在電力工程中的應用越來越廣泛，所發揮的作用也越來越重要，其結合計算機技術與通信技術的特性，既適應電力系統的建設以及電網配備的發展形勢，又能節約大量資源，實現更加穩定的電力運行與供給，電力自動化必將是未來電力工程發展的趨勢。

參考文獻

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