電氣自動化在電力系統中的應用

張 磊

（祥源商業資產管理運營有限公司，安徽 合肥 230000）

0 引言

跟著數字信息技術的迅速發展與應用，已經不能適應社會與經濟的發展需求是電力系統的傳統模式，制約著行業的進步。本文針對電氣自動化技術在電力系統中的應用現狀，提出了在這一領域的發展方面，為更好地應用電氣自動化技術服務于電力系統，提供了新的思路。

1 變換器電路從低頻向高頻方向發展

隨著電力電子器件的更新，由它組成的變換器電路也必然要換代。當電力電子器件進論文聯盟www.lwlm.com 整理人第二代后，更多早采用PWM 變換器了、采用PWM 方式后，提高了功率因數，減少了高次諧波對電網的影響，解決了電動機在低頻區的轉矩脈動問題。

但是PWM 逆變器中的電壓、電流的諧波分量產生的轉矩脈動作用在定轉子上，使電機繞組產生振動而發出噪聲。開關損耗的存在限制了逆變器工作頻率的提高。

1986 年美國威斯康星大學Divan 教授提出諧振式直流環逆變器。傳統的逆變器是掛在穩定的直流母線上，電力電子器件是在高電壓下進行轉換的‘硬開關’，其開關損耗較大，限制了開關在頻率上的提高。這樣，可以使逆器尺寸減少，降低成本，還可能在較高功率上使逆變器集成化。因此，諧振式直流逆變器電路極有發展前途。

2 調度自動化系統中的計算

在調劑自動化系統中，由于各類緣由使得YC 的收集其實不能十分周全，如某一線路只收集了有功、無功，但卻未收集電流，是以我們可以采樣下式計較：

I=1.732×/U

主變壓器模式(以三繞組變壓器為例)：

∑P=0

∑Q=0

對于一臺三繞組變壓器，遠測誤差P 可用以下公式計較：

P=P1+P2+P3+P4

式中P1——主變壓器一次測總有功(收集量)；

P2——主變壓器二次測總有功(收集量)；

P3——主變壓器三次測總有功(收集量)；

P4——主變壓器消耗。

說明：（1）?WTBX?P?WTBZ?為各遠測代數和差值。（2）遠測收集量符號界說為以母線為參考點，進母線為負，出母線為正。（3）以下計較均不異。

正常情況下我們將遠測誤差P 的越限報警范圍設定在比主變消耗稍年夜一些范圍內，當遠測誤差P 跨越這個范圍，即認定主變1、2、三次側的某一收集值泛起了問題。

一樣可用上公式計較出Q6

Q6=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5

式中Q5——抵償無功；

Q6——無功誤差。

3 電力系統對電氣自動化控制的發展要求

隨著電力系統向著大型、復雜化方面發展，對電氣自動化控制的要求也提出了更高的要求。具體體現在以下兩個方面：

3.1 電力系統控制的信息化要求

當前的社會和經濟水平，對電力行業的信息化要求越來越高，同時，對電力行業本身來說，對系統運行效益的要求也越來越重要，這就要求在電力系統的控制方面具有更高的安全和自動化水平。電氣自動化技術在信息化發展的基礎上，不僅具有自動操控機器運行的優勢，而且在數據分析、處理和部門管理方面也有了重要的突破。把電氣自動化技術應用于電力系統，不僅可以提高電力設備的使用效率，而且便于實現電力系統的信息化和智能化水平。

3.2 電力系統的安全可靠性要求

電力系統是關系到社會生活和各行業穩定發展的經濟命脈，而隨著社會和經濟對電力系統的依賴程度的提高，對電力系統的安全、穩定、可靠性要求也越來越重要。這就要求電力系統具備高效的維護效率，更加易于控制和操作，當電力系統發生故障時，要求能夠及時做出診斷和修復。而電氣自動控制化系統應用于電力系統，可以實現自動化和智能化的控制，具有便于操作控制、穩定可靠的突出優點，可以及時對電力系統中的故障和問題做出調整，降低了操作的難度和復雜性，減少了人力的耗費。

4 在電力系統中應用電氣自動化的現狀

4.1 電力系統中的電氣自動化技術

4.1.1 仿真技術

在電力系統中應用自動化仿真技術，不但能夠及時地處理系統中產生的大量數據，提供虛擬的系統運行操作和實驗環境，還可以實現多項控制和操作的實時、同步進行，對系統的故障進行模擬、分析和診斷，提高系統運行的效率和效果，特別是在新系統設備的測試方面更具有重要的作用。

4.1.2 智能技術

智能控制技術是目前控制理論的新成果，適用于對模型不確定、非線性、要求較高的復雜系統進行控制。借助于電氣自動化技術，可以實現系統的智能控制，大力提高電力系統的控制靈敏度，借助于網絡化實時傳遞的性質，能夠及時發現故障和問題，迅速做出解決方案，降低電力系統因故障所帶來的損失，完善電力系統的漏洞，促進提高系統的效率。

4.1.3 動態安全監控技術

動態安全監控技術是新一代監控系統，它是在GPS 技術和SCADA 技術基礎之上的一種新突破。這一技術主要有四個組成部分：同步定時系統、通信系統、中央信號處理系統和動態相量測量系統。通過GPS 技術，可以實現數據信息的測量、通信實時和同步，給控制相量工作提供實時信息數據。特別是當前的電力系統的調度和監測逐漸由原來的穩態、準穩態監測向動態監測轉變和發展，成為電力系統監測的主要發展潮流，標志著電力系統中的安全監測邁向了實時控制的時代，這對于保障電力系統的安全、可靠和穩定地提供高質量的電力能源具有重要的意義。

4.2 電力系統應用電氣自動化技術的領域

4.2.1 變電站自動化

在變電站的自動化控制中，是電力系統應用電氣自動化技術的一個主要領域。借助于電氣自動化技術，運用程序化的裝置取代常規性的電磁式設備，可以實現對變電站內各種設備的有效控制，對設備的運行狀態進行全過程的監控，能夠滿足變電站各種設備的運行和操作，成為電力系統的調度自動化中重要的組成部分。

4.2.2 電網自動化

在中低壓網絡數字電子載波、配網的模型及高級應用軟件、地理信息與配網一體化方面取得了重大的技術突破。通過自動化技術中的數字信息處理能力，可以實現對各級變電站、服務器、工作站等的控制和調度，通過電力系統專用的廣域網連結，可以對范圍以內的電廠、各級電網調度和控制中心、變電站等的終端設備進行有效的實時數據采集，并對這些數據進行及時的分析，判斷整個電網運行是否處于安全狀態。

4.3 智能保護與變電站綜合自動化

該理論主要對電力系統保護的新原理進行了研究，將國內外最新的人工智能、綜合自動控制理論、網絡通信、自適應理論、微機新技術等應用于新型的繼電保護裝置中，使得新型繼電保護裝置具有智能控制的特點，從而大大提高了電力系統的安全水平。

5 結語

在電力系統的構建和運營中，電氣自動化技術所起的作用越來越重要，因此，更需要不斷進行理論和實踐創新，擴大電氣自動化的使用范圍和效率，增強在電力系統的應用和功能，從總體上促進電力系統向著自動化和智能化方向發展，使這一技術能夠更好地為電力系統服務，提高電力系統的效率，促進電力系統的健康發展。

［1］胡榮榮.電氣自動化技術在電力系統中的應用探析[J].機電信息,2012(30).

［2］任杰.電氣自動化技術在電力系統中的運用淺談[J].理論研究,2012(3).