電力自動化技術在電力工程中的應用研究

石海青

摘要：為了滿足人們對電能越來越大的市場需求，相關電力企業必須提高自身的自動化技術水平，以保證電能供應的連續性、安全性與可靠性。文章首先對自動化技術在電力系統中的主要應用領域進行了介紹，其次闡述了電力自動化技術在電力工程中的具體運用，最后對未來電力自動化技術的運用和發展趨勢進行了預測。

關鍵詞：電力自動化技術；電力工程；電能供應；電力能源；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM734 文章編號：1009-2374（2016）02-0061-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.02.030

電力能源作為一種清潔能源，具有易控制、易輸送、無污染等優點，倍受人們青睞。為滿足社會發展的需求，提高電力企業電能供應的連續性、安全性與可靠性，電力自動化技術開始大量地被運用到電力工程中，這極大地促進了電力工程的發展。電力系統是一個綜合性的系統，地域分布廣、網絡結構復雜是其主要的特點，其主要組成部分有變電站、最終端用戶群、輸配電網絡系統，要想使電能能夠更好地為人們服務，這些部分必須能夠實現統一的運作和調節控制，為了達到這一目的，自動化技術開始被大量地應用于電力系統中，其能夠很好地解決這些

部分的協調問題，推動和促進了電力工程的發展。

1 電力自動化技術應用的主要領域

1.1 自動化技術在電網調度中的應用

現代電網調度控制系統普遍都開始采用計算機為核心展開工作，這也是現代電網調度的主要特點，其可以很好地實現信息的采集、安全性檢測、屏幕顯示、工況分析計算以及實時控制的功能。命令執行和采集信息子系統、控制和信息處理及收集子系統、人機聯系以及信息傳送子系統是其主要的功能。把電網調度應用到電網工程中不但可以使變電站的自動化控制得到實現，而且還可以使配電網管理和能量管理實現自動化。電力管理人員可以通過電力自動化技術及時準確地掌握整個輸電網絡的信息，可以及時地管理和保護整個輸電網絡，對一些突發事件也能及時地處理和解決，以便保障整個電網系統安全穩定地運行。

1.2 自動化技術在供電系統中的應用

供電系統自動化包括的三個主要方面為變電站的自動化、負荷控制、實時監控地區調度。其中實現地區調度實時監控的主要設備是小型計算機。綜合使用通信技術和計算機技術可以自動檢測和控制變電站，在集中運用計算機以及時處理各種信息的前提下，可以使電力系統資源配置達到最優化，實現優化配置電力系統的各種資源。同時這樣還可以使電力系統的日常維護和監控工作能夠及時地跟上，以保障電力系統的安全穩定運行。負荷式控制中經常用到的方法是工頻和聲頻控制，其主要是通過負荷記錄繪出負荷曲線，進而對這些負荷曲線進行分析研究，來實時監控電能使用情況。

1.3 自動化技術在水力發電廠中的應用

自動化水力發電廠項目實施的主要方面包括大壩監控維護、水庫調度和電站的運行這三方面的內容。水庫的具體水文信息可以通過自動化系統實時地監控，對水文信息的雨量也可以自動地進行收集，這些都可以為水庫后續的相互工作提供數據依據，以便維護服務和相關的預警措施能夠及時地跟得上。計算機監控系統可以及時地監視和控制整個站里的運作情況，以確保電站的安全可靠運行。

1.4 自動傳輸系統對電力系統信息的自動傳輸

電力傳輸系統可以通過調度中心和變電站、發電站之間信息的傳輸來實現電力系統信息的傳輸功能。遠動通道和遠動裝置是自動傳輸系統主要的構成部分，其中遠動通道的形式多種多樣，如微波、載波、高頻、光導以及聲頻通信等，依據遠動功能的不同可把遠動裝置的功能分為遙測功能、遙信功能和遙控功能。

2 電力自動化技術在電力工程中的運用

把現代化的網絡技術、通信技術和電子技術等科學、合理地運用到電力自動化系統中，可以實時整合電網用戶的在線數據和離線數據，這樣可以使管理自動化控制系統更加完備。

2.1 現場總線技術

現場總線技術是一項綜合性的技術，銜接自動化的設備是其主要作用，通過現場總線的銜接可以形成一個多站多方向的信息網，同時實現智能化一體化的控制。CAN、LONWORKS、HART、PROFIBUS是目前為止主要用到的幾種典型的現場總線。應用相關設備和傳感器，可以把電阻和電流等信息與主機之間傳輸，然后運用一些數學模型，整理、分析、研究這些數據，得到相關的結果，節約硬件的數量和投資以及一些相關的維修保護費是現場總線技術的突出優點，此外現場總線的突出優點還表現在，使用戶系統集成主動權的高度實現，并且用戶可以自主地選擇品牌，由此可見現場總線技術市場潛力巨大。

2.2 自動化的電力補償技術

單一的信號和三相電容器相互補充是以前傳統的無功和低壓補償技術的主要工作方式，這種補償方式的一個很大的缺陷就是使那些以電線負荷為主的用戶很容易出現三相負荷不平衡的現象，甚至出現欠補或過補的現象，這種補償技術沒有分析和考慮電壓的平衡問題，沒有配電檢測的功能。而動態補償與固定補償的結合是智能無功補償技術最大的特點，實現了三相共同補償與分相補償的結合以及穩態補償與迅速補償的結合，它能把單一固定補償的不足很好地克服，并且在負載的變化上適應性也比較強。此外，先進投切開關的運用可以智能化控制電容器，從而可以使補償的精確度提達到最高，并且缺相保護也可以在此系統中實現。

2.3 主動對象數據庫技術

主動對象數據庫技術的應用使得軟件工程發生了巨大的變化，直接促進了軟件的開發、設計以及封裝工作。主動對象數據庫技術已經成為目前電力工程中自動化監控電力系統的主要采用形式，此類技術與傳統的技術相比優勢比較明顯，其主要表現在對象技術與功能的主動支護方面。此外由于觸發機制以及對象技術的引入，使數據庫的自動監測控制成為了可能，提高了數據處理后的準確率和利用價值，依據這些數據進行的相關操作可信度更高。

3 電能自動化技術的發展趨勢

隨著人們生活水平的不斷提高，電力企業需要有更穩定和更可靠的供電系統來給用戶提供電能。但是目前看來，由于資源管理在電力企業各個部門之間不統一的管理以及各個體系之間信息共享平臺的缺乏，以至于各系統之間配合上的不協調，經常出現一些操作失誤。因此，對電力系統各部門資源的科學、合理整理，逐漸使這種情況得到改變是電力系統自動化進程中非常重要的一項內容，這樣可以把原來分散、單一的電力自動化系統發展成為一個信息共享的體系，使得數據與配電體系、檢測控制體系、辦理體系，高級的應用軟件包、通信體系的集合和饋線自動化體系整合成一個共享、開放、方便和高效的信息處理體系。隨著社會的發展、科技的進步，一些自動化技術與系統也開始大量涌現。隨著電力工程的不斷發展，電力系統的自動化技術也將不斷得到提高，智能電力自動技術將被越來越廣泛地運用到電力系統中來，智能配電成果將在下一步的配電自動化體系中應用，以便對電路網絡實現科學的管理，出現妨礙時繼續工作是智能配電體系具有的最大優勢，其必將給供電企業帶來更高的社會效益與經濟效益。

4 結語

綜上所述，隨著電力自動化技術在電力工程中的廣泛應用，電力自動化技術的發展一定會促使電力工程的發展，將來的電力自動化技術將會朝著供電的安全和穩定提高、供電設備得到更好的利用、促進運營成本大大降低的方向發展和推進，此技術的運用對促進電力事業的進一步發展具有舉足輕重的作用和意義。

參考文獻

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（責任編輯：陳 潔）