電力系統電氣自動化技術控制芻議

1.國網濟南供電公司變電檢修室；2國網章丘市供電公司調度中心

摘要：隨著科學技術的快速進步，電氣自動化控制技術已經在我國各行業得到廣泛應用。其對產品的生產和質量的控制也有非常顯著的改善作用。但是，在當前電氣自動化方面還有一些問題，因此，需要我們加強多電氣自動化問題的控制。

關鍵詞：電力系統；電氣自動化：技術：措施

前言

電力系統自動化的主要內容有電 力系統調度自動化、變電站自動化、配電網自動化、火電場自動化、水電廠自動化等。現代電力系統技術上的發展主要以“大機組、大電網、高電壓、高度自動化”為特征來描述。21世紀，信息科技革命的到來，使得數字化、網絡化、信息化、智能化技術得到了飛速的發展，它們在電氣工程發展過程中的引進日益提高電力系統的自動化水平。同時，潔凈煤技術、水電開發、核電的發展也越來越得到重視；新能源的開發利用，特別是可再生能源的開發利用也是現代電力技術的發展趨勢。因此，建立健全的電力市場機制是提高效率、降低成本，促進電力資產的合理利用與發展的有效保證。

一.電力系統電氣自動化技術

1.電網調度自動化

現代的電網自動化調度系統是以計算機為核心的控制系統，包括實時信息收集和顯示系統，以及供實時計算、分析、控制用的軟件系統。信息收集和顯示系統具有數據采集、屏幕顯示、安全檢測、運行工況計算分析和實時控制的功能。在發電廠和變電站的收集信息部分稱為遠動端，位于調度中心的部分稱為調度端。軟件系統由靜態狀態估計、自動發電控制、最優潮流、自動電壓與無功控制、負荷預測、最優機組開停計劃、安全監視與安全分析、緊急控制和電路恢復等程序組成。

2.變電站自動化

電力系統中變電站與輸配電線路是聯系發電廠與電力用戶的主要環節。變電站自動化的目的是取代人工監視和電話人工操作，提高工作效率，擴大對變電站的監控功能，提高變電站的安全運行水平。變電站自動化的內容就是對站內運行的電氣設備進行全方位的監視和有效控制，其特點是全微機化的裝置替代各種常規電磁式設備；二次設備數字化、網絡化、集成化，盡量采用計算機電纜或光纖代替電力信號電纜；操作監視實現計算機屏幕化；運行管理、記錄統計實現自動化。變電站自動化除了滿足變電站運行操作任務外還作為電網調度自動化不可分割的重要組成部分，是電力生產現代化的一個重要環節。

3.現場總線技術在電力工程中的應用

現場總線技術是指在電力工程現場將智能的自動化裝置以及儀表控制設備進行連接，形成一體化的多向、串行、多站和數字化的信息網絡，從而可以將數字通信、控制、智能傳感器以及計算機等融為一體而形成的綜合性的技術。在電力工程中，現場總線技術被廣泛的應用，通過現場總線技術可以將變送器所控制的總的用電量收集后，將信號進行控制后集中到主控計算機上，然后根據數學模型進行計算進而做出判斷，并最終將指令發送到控制設備上，從而實現電力自動化技術的應用。現場總線技術在電力工程中的應用是通過分散電力工程中的控制功能，并配備相應的計算機進行被控設備的信息處理，將信息與計算機相連接后，便不需要實現整個現場的控制，只需對信息進行相應的調度即可。

4.適應光電互感器技術的新型繼電保護及測控裝置

電力系統采用光電互感器技術后，與之相關的二次設備，如測控設備，繼電保等裝置的結構與內部功能將發生很大的變化。首先省去了裝置內部的隔離互感器、A/D 轉換電路及部分信號處理電路，從而提高了裝置的響應速度。但需要解決的重要關鍵技術是為滿足數值計算需要對相關的來自不同互感器的數據如何實現同步采樣，其次是高效快速的數據交換通信協議的設計。

5.智能保護與變電站綜合自動化

對電力系統電保護的新原理進行了研究，將國內外最新的人工智能、模糊理論、綜合自動控制理論、自適應理論、網絡通信、微機新技術等應用于新型繼電保護裝置中，使得新型繼電保護裝置具有智能控制的特點，大大提高電力系統的安全水平。對變電站自動化系統進行了多年研究，研制的分層分布式變電站綜合自動化裝置能夠適用于 35～500 kV 各種電壓等級變電站。微機保護領域的研究處于國際領先水平，變電站綜合自動化領域的研究已達到國際先進水平。

6對電力系統自動化實時仿真技術開展的研究

我國對電力系統自動化實時仿真技術開展了深入的研究，重點研究了電力系統實時仿真建模和負荷動態特性建模，同時將國外先進的電力系統數字模擬實時仿真系統引入到國內，構建了基于混合實時仿真環境的實驗室。電力系統自動化實時仿真系統不但能夠對電力系統的暫態和穩態進行試驗，而且能夠聯合多種控制裝置，形成閉環系統，從而確保科研人員能夠完成對新裝置的測試實驗。

7、電氣工程當中發電廠監控系統控制

在電氣工程當中，發電廠分散的監測系統在實際工程運用中通常采用的是分層結構，主要是由以太網和遠程監控站及高速數據傳輸網絡等方面構成。其中遠程監控系統是由主控制模板上智能輸出和輸入總線上進行通訊，當中這個過程可以直接的用在生產運行中去，并直接接受受熱電阻和現場輸送器設備的信號中去，可以在計算完成后對電氣設備正常運行狀態進行實時信號輸出，最終實現電氣工程中自動化控制技術生產過程中控制和監測功能的應用。

二.加強電力系統電氣自動化措施

1、控制設備的相關散熱防護

對于電子設備的相關可靠性造成影響的一項廣泛因素就是溫度。對于半導體的相關分立器件的實際散熱狀況需要進行考慮，對于其實際功率在 100mW之下的晶體管，通常不使用散熱器；要對于散熱器的表面進行處理，使得其粗糙度能夠適宜并且表面呈現黑色，從而增強器輻射換熱；對于一些熱敏感的相關半導體的期間，在進行安裝的過程中需要運氣其實際耗散功率比較大的一些元器件。

2、提高技術人員綜合素質

電氣自動化技術可否獲得技術上的進步和飛躍，主要還是取決于科研技術人員。因此，在各科研院中，在研發電氣自動化技術的過程中，在裝配和設計電力系統之前，首先應該對技術人員實施專業化的教育，加大對其的技能培訓，使其熟練掌握電氣自動化的相關技術，繼而使其對電氣自動化進行相應的創新與改進。

3、實現保護、測量以及控制的一體化

基于人員的配備、專業的分工以及運行體制的不同，當前我國所設計的電力自動化系統采用的是在站內實施監控與采集數據，以此來保護系統，提供更為清晰的故障分析界面和處理界面等。若從系統發展趨勢、設備重復配置的減少、維護工作量的簡化以及技術合理性、科學性等方面來進行考慮的話，在今后社會發展過程中，電力自動化技術應該把保護、測量以及控制等功能結合在一起，實現一體化管理，這樣才可將其優勢更好地體現出來。

結語：

電氣工程中電氣自動化技術應用是一個國家經濟發展水平的重要標志，電氣自動化是現代電氣工程的重要組成部分。電氣自動化的主要優勢在于管理功能強、自動化性能高、實時性好等方面，可保障用戶的電能質量與供電的可靠性，提高用戶對服務的滿意率，與傳統的技術相比明顯占有強大的優越性，創造出良好的社會效益。隨著我國經濟的發展和科學技術的進步，電氣自動化技術得到了迅速的發展，我們應積極關注并吸收國內外先進的技術優勢，為我國的電氣工程自動化技術的運用和發展做出自己的貢獻。

參考文獻：

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