淺談電氣自動化技術應用

陸　微 李愛淑

（長春汽車工業高等專科學校，吉林 長春 130000）

淺談電氣自動化技術應用

陸微 李愛淑

（長春汽車工業高等專科學校，吉林 長春 130000）

電氣自動化是現代社會工業生產的重要特征，也是人類社會文明和科學技術達到較高水平的一個重要標志性產物。電氣自動化遍布人類生產、生活的各個領域，與人們的日常生活和發展密切相關。本文圍繞電氣自動化技術有關問題進行探討，分析了電氣自動化技術的應用范圍以及在電力系統中的具體應用，并對未來電氣自動化的發展做出展望。

電氣技術；特點；趨勢

科學技術的發展是社會進步的動力源泉。隨著人類社會現代化水平的不斷提高，科學技術就是第一生產力這一論斷已經在各行各業得到充分驗證。科學技術在社會生產和生活活動中發揮的作用和產生的影響也在日益增大。社會的脈搏與科技同步跳動。隨著信息技術的日漸成熟，自動化、智能化、數字化已經成為當前工業生產的主要發展方向。在以此為目標的現代化進程中，電氣自動化是一個無可避免地關鍵要素。我國的電氣自動化技術已經發展了幾十年，時至今日，已經取得顯著成效，在許多領域達到世界先進行列。但就整體而言，我國電氣自動化發展水平距離世界發達國家還有較大差距。目前全球經濟一體化趨勢日漸突顯，國內市場受到國外企業的沖擊，競爭情況日益激烈。面對嚴酷的競爭環境，國內企業必須想方設法增強自身競爭力，充分發揮自身優勢，細化市場，深挖技術潛能，擴大贏利點，提高盈利能力，才能克服困難，實現企業的健康可持續發展。

一、電氣自動化技術應用領域

（一）電氣自動化技術在電力系統自動化實時仿真系統中的應用

電力系統實時仿真系統是現代化電力系統中的重要組成部分，通過該仿真系統，技術人員可以獲取大量電網運行數據，同步開展電力系統暫態和穩態實驗。許多新型裝置、設備在正式投入使用前，也要在仿真系統中進行試運行，以檢測其是否適應電力系統運行情況。實時仿真系統與許多電網控制設施聯系緊密，共同組成閉環系統，使得系統對輸電環節的管控更加簡便、靈活。仿真系統的存在，不但是開展電網智能保護機制制定和實施工作的重要基礎前提，也有利于技術人員及時掌握電力系統負荷變化情況，對于更好地進行電網調度有著十分重要的意義。

（二）電氣自動化技術在綜合自動化技術與智能保護的應用

綜合自動化技術是我國在國際上擁有很強競爭力的一個電氣自動化應用領域。智能自動化保護技術已經達到世界領先水平。擁有自主知識產權的分層式綜合自動化裝置可以在各種電壓等級電站中正常工作，環境適應性較強。綜合自動化技術，本質上是將人工智能技術、網絡技術、計算機技術以及自適應理論等多種先進科學技術綜合運用的結果。在電氣自動化保護系統中引入綜合自動化技術，能夠使得電力系統安全運行水平得以顯著提升，保護裝置自動控制功能得以實現。

（三）電氣自動化技術在電力系統中人工智能的應用

電力系統運行情況復雜，單純依靠人力工作不僅工作量大，成本高、效率低，而且可靠性也較為有限。特別是在處理電網運行過程中出現的各類問題是，傳統控制方式反應速度緩慢，有時不能滿足電網故障需求。基于上述原因，人工智能技術得以形成。通過將模糊邏輯、專家系統以及進化理論等先進技術和控制手段應用到電力系統運行及相關故障診斷、運行分析、規劃設計等工作中，借由專業軟件輔助，使得電網控制工作效率和質量大幅提高，電網整體運行安全穩定性明顯上升。

（四）電氣自動化技術在電力系統配電網自動化方面的應用

配電網是電網中與用電客戶接觸最為密切的部分，配電工作質量直接關系到客戶用電質量安全。將電氣自動化技術應用到配電網中，實現配電網自動化一直是電力企業的努力方向。目前我國配電網自動化采用國際標準公共信息模型，輸電網的理論算法采用與配網實際與高級應用軟件相結合，采用人工智能灰色神經元算法開展電網負荷預測工作，使用配網遞歸虛擬流算法開展潮流計算。經過長期的努力，我國電力系統配電網自動化初步實現，信息配網一體化、高級應用軟件、配網模型、中低壓網絡數字等環節都實現了階躍式發展，通過使用數字信號處理技術，載波接收靈敏度大幅改善，使得配電網載波路由、衰耗問題在很大程度上獲得解決。

二、電氣自動化技術在電網中的具體應用

（一）在智能電網技術的應用

電網是國民經濟體系中最重要的基礎設施，為國家發展經濟，工農業生產、社會活動以及國防安全事業的順利實施提供了根本的能源保障。電網建設水平，直接反映了國家的整體發展水平。電網智能化是當前電網建設發展的方向之一，也是電氣自動化在電網中的主要應用領域。通過將電氣自動化建設和以電子計算機技術為基礎的信息管理系統相結合，以電網整體為目標進行智能化控制，是電網智能化建設的基本思路。該技術覆蓋電網各個環節，從電力生產、配送，到運行管控、調度等都是電網智能化系統的管理范圍。比較常見的有變電站自動化系統、穩定控制系統以及調度柔性交流輸電以及自動化系統等，都是電網智能化體系中的有機組成。我們電網智能化建設正處于起步階段，數字化管理是當前我國電網的主要特征。將電網運行信息以及調度指令以數字化的形式進行運作，是電網智能化管理的初級表現。智能電網對計算機技術依賴程度很大，計算機軟件和硬件在智能電網中占據了很高的比例。智能電網的建設，往往與現代網絡通信體系同步建設，對于通信網絡在實時性、雙向性以及可靠性方面有著很高的要求。

（二）在變電站自動化技術的應用

變電站是電網中的關鍵環節。長期以來，變電站采用人工管理的方式，工作環境較差，工作強度較高，工作質量難以保障。電力企業一直把建設無人值守變電站作為變電站發展的一個重要課題。電氣自動化技術為這個課題得到圓滿解決提供了優質方案。變電站自動化控制技術以電子計算機技術為基礎，以通信網絡為媒介，充分發揮電子計算機的優勢，特別是光纜的出現，代替了原有的電力信號電力，通信能力得到大幅增強。在此基礎上，二次設備實現了集成化、網絡化、數字化。變電站的自動化不僅僅滿足于自身運行光纜的需要，也是電力系統整體實現自動化的一個重要組成。

（三）在電網調度自動化的應用

電網運行過程十分復雜，各種問題層出不窮。電網運行調度工作難度和工作量十分龐大，從而限制了其工作質量的提升。將電氣自動化技術應用到電網調度管理工作中，實現電網調度自動化，是電力系統自動化的核心部分。我國電網調度自動化采用層級管理模式，整個系統共分作5級，按照高低順序依次是國家電網調度、大區調度、省級電網調度、地區電網調度以及縣級電網調度。每個級別的控制系統都構建了計算機網絡平臺，各個端點、各個層級之間以計算機網絡相連接，構成一個龐大的電網調度自動化系統。各個終端將采集到的電網運行信息通過網絡發送給對應的控制中心，控制中心計算機對信息進行分析、整理，并發出適當的指令到對應的終端，從而實現電網運行情況監測、控制等功能。

三、電氣自動化技術發展方向

（一）綜合自動化系統

這個系統主要是為了解決局部與局部、局部與整體之間通信的問題，借助綜合自動化系統，整個電網的數據采集、監測與控制、管理得以在一個平臺上進行，數據傳送更加流暢、高效，尤其是強化了對于高壓系統的保護和控制，一旦系統中出現異常情況，控制計算機就會立刻得到信號，提高了故障應急處理的能力水平。

（二）現場總線技術

電氣自動化技術在電網中的應用，推動了現場總線工作方式的改變，目前采用的數字通信開放式總線控制技術，提高了現場監測與控制水平，對于生產控制管理有著十分顯著的效果。因而廣泛應用于大規模工業生產領域，成為現代化工業生產先進標志性技術之一。

結語

更為高效的生產方式，更加優越的工作環境，是人們在社會活動方面孜孜以求、不斷追尋的目標。自動化技術符合人們對生產方式發展方向的理解和要求，進而在各行各業中應用得日益廣泛。作為國民經濟體系中的基礎性產業，電力系統更是自動化技術應用的先行區。隨著科學技術的不斷發展，電氣自動化技術不斷完善、升級，對于電力系統的運行，電力的生產、管理和使用都帶來極為重大且顯著的影響。科學發展不斷取得新突破，體系日益完善，原有的空白不斷被填補，使得科學技術間的界限逐步模糊，不同學科間的相互滲透、重疊現象越來越常見。電氣自動化功能也由此變得更加強大、種類更加繁多，發展速度越來越快，成為社會快速發展重要動力源泉。

［1］馬玉敏，等.工業以太網的最新發展［J］.自動化系統工程，2006（2）：2.

［2］卞正崗.從自動化測控系統看網絡技術的發展［J］.測控技術，2006（25）：5.

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