電力系統中電氣自動化技術的應用和發展解析

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近年來我國的微電子技術、電力系統的電子技術都得到了長足的進步和飛速的發展，而原有的使用電力傳動進而達到控制目的的概念已經不能夠完全表達現代生產中自動化系統所能夠擔負的第一線生產任務的所有控制設備。此外，電子拖動控制早已在我國各個行業領域得到了非常廣泛的應用諸如農場、交通、家電及辦公場所等等。自動化的研究方向已經逐步的轉向運動控制系統。

1 我國電氣自動化的現狀

最早電氣自動化的發展開始于上世紀50年代，當時電氣自動化發展受到諸多因素的影響比如科技水平和經濟發展水平，因此在我國其發展的速度一直較慢。隨著改革開放，我國的經濟得到的突飛猛進的發展，科技水平也隨之大大提高，不斷改革創新，據此我國的電氣自動化也在各個領域得到了快速發展和應用。尤其是當OPC技術的出現、IEC61131標準的頒布，加之多媒體技術和計算機技術的迅速發展，我國的電氣自動化技術在電力系統中的應用發展也得到了跳躍式的進步。

1.1 電氣自動化系統維護簡易

當前電氣自動化的系統構成主要技術支撐點仍然是微軟的Internet Explore、Windows NT，這些技術擁有非常標準的執行語言以及相應的操作規范，在該項技術發展的過程中逐步建立了標準的平臺。由于電氣自動化系統越來越多的得到廣泛的使用，該系統也被越來越多的企事業單位采用，因此隨著科技的飛速發展，電氣自動化系統的維護過程也變的越來越簡單方便，系統的操作界面也得到了極大的改善。

1.2 分布式控制應用

分布式控制系統在實際應用中往往被稱為分散控制系統，系統可集中進行管理、收集數據和集中控制自動控制系統，同時還可以在生產過程中用數臺計算機分別控制多個回路。電氣自動化系統的目的就是為了達到對每個運行的組成單元部分進行有效管理和調控，同時還要兼顧好設備與線路之間、設備與設備之間的相互關系，所以分布式控制系統的應用在電氣自動化系統中的地位非常重要。

1.3 IEC61131標準使編程接口標準化

在IEC 61131標準頒布之前的最初階段每個生產廠家都有自己企業的執行標準，每個廠家的每種元器件不論是使用范圍、功能還是型號都有著巨大的區別和不同，因此造成標準互不通用，元器件市場非常混亂，設備之間也不能夠相互匹配組合使用，對設備進行統一管理維護也就更是無從談起。在IEC 61131標準頒布之后，這一行業中有了行業執行標準，因此無論是何廠家所生產的元器件均可以以最佳的組合進行匹配，極大的提高了生產效率。

2 電氣自動化技術在電力系統中的應用

2.1 計算機技術在電力系統自動化應用

計算機的出現對人類社會的進步起到了巨大的促進作用，而電力系統中采用計算機控制技術對電力系統的發展也做出了巨大的貢獻。計算機技術的發展速度日新月異，其在電力系統中的眾多關鍵環節中都發揮著重要的作用，例如發電、變電、輸電以及配電等關鍵環節。因此也就促進了電力系統的電氣自動化技術的飛速發展。

2.2 智能電網技術的應用

智能電網技術是指由計算機技術與電力系統自動化技術有機結合而形成的一個面向全局的智能控制技術，它涵蓋了輸電、變電、配電、用戶、發電及調度的每個環節，智能電網技術是一個非常典型的技術。而在計算機技術中被廣泛應用的一個技術便是細心管理系統。計算機技術系統納入了很多穩定控制系統、變電站自動化系統，同時一樣的還有諸如調度柔性交流輸電以及自動化系統等。智能電網的最初原形在某種程度上就可以認為是數字化的電網建設，這一前期鋪墊過程也可歸于為我國建設智能電網所做的預備建設。智能電網的通信技術又是智能電網中比較典型的技術，當然也離不開計算機技術作為技術支撐，需要應用現代最先進的網絡通信專業技術，需要擁有可靠性、雙向性、實時性等等特點，并且這一系統是完全靠計算機技術而存在的，同時還兼具信息管理的功能。

3 電氣自動化技術發展趨勢

我國雖然現階段電力系統的電氣自動化技術發展迅速，但是與國外相比在我國起步較晚，因此很多技術及研發水平與國外很多方面還存在著巨大的差距。這也就要求我國在借鑒和學習國外電力系統電氣自動化技術的同時，還要客觀實際的結合我國電力系統的實際情況，不斷的研究和開發適合我國國情及發展需求的電氣自動化系統。

3.1 保護、控制、測量一體化

根據專業分工、人員配置、運行體制角度出發，目前我國的的自動化系統采用較多的是保護相對獨立而站內監控收集數據，從而提供詳細的分析結果和處理結果。將測量、控制及保護有機的結合在一起可以更加完美的實現設備無重復配置、技術合理性、維護工作量變繁為簡及未來快速發展趨勢。測量、控制及保護的信息來源全部都是來自于現場，測量和控制一般采集的是電力系統的運行狀態等信息，設計要求測量范圍較窄，對其精度的要求較高，數值一般在測量額定值左右浮動，保護主要收集一次設備的異常狀態故障的信息，測量范圍則比較寬，常規定按額定值參考，因此其精度也較低。CPU(總控)單元只接受由當地上位機或遠方輸出的控制命令，通過規定的校核之后便可直接進行動作到保護回路，這樣一來就免去了遙控執行、遙控輸出等等步驟，提高了可靠性，也簡化了設備。同時這些裝置的運行可靠性必須達到要求。這也就要求在設計、運行、制造及管理各個部門之間突破原有專業界限，相互配合從而適應各種變化。

3.2 國際標準的應用

經過多年的發展，IED電力自動化方面也得到了長足的進步和被廣泛的采用。國際電工委員會制定了IEC61850國際標準，目的是為了使不同廠家所生產的IED設備的信息相互之間可以無障礙操作以及實現信息共享，使得廠站電氣電氣自動化系統成為可持續開發系統。同時我國為了與國際標準接軌，我國已經展開了基于國際標準的電氣電氣自動化系統的研發計劃，因此我們有理由相信這也是未來自動化系統的主要發展方向。

3.3 以太網技術的興起

電力系統在發展的過程中隨著自動化系統對傳輸數據的要求越來越高，因此出現了以太網技術，這一技術的出現極大的滿足了通訊的實時性，數據傳輸的速度得到了大大提升，數據量也大為提高。以太網最主要的應用形式是Ethernet+TCP/IP。未來電力系統自動化發展應該是在傳承以太網的技術為基礎的前提下，與工業生產過程相結合，產生新一代的由以太網為核心技術的現場總線技術。就目前的情況來看，現場總線、以太網等計算機系統技術已經被廣泛的應用到變電站的電氣自動化系統當中，經過多年的運行經驗積累，智能化電氣設備也得到了快速的發展，這些相關技術的快速發展均為電氣自動化技術應用于電力系統中打下了良好的基礎。

［1］董娜，李函霖.電力系統中電氣自動化技術的探索［J］.科技與企業，2011(07).

［2］張俊.電力系統中電氣自動化技術的探索［J］.中國新技術新產品，2011(03).

［3］任杰.電氣自動化技術在電力系統中的運用淺談［J］.科技傳播，2012(06).