電氣自動化在電力系統中的應用

孫建國

摘 要

電氣自動化技術在電力系統中是一項很重要的內容，使得電力服務日益智能化，也在不斷發展的過程中適應了社會對電力供應的安全性、可靠性、經濟性以及優質性等不斷提高的要求。而相對地，電力系統對電力自動化技術的要求也在日益上升。筆者在本文主要對電力系統中的自動化發展趨勢進行分析，并探討電氣自動化技術的有效應用。

【關鍵詞】電氣自動化技術 智能化 電力系統發展

電氣自動化技術滲透于電力系統工作過程中的各個環節，改變了電力系統人為操作的電力設備應用局面，實現了智能化發展，還提供了實時仿真的技術支持，使得電力系統在整體運行上的面貌都迎來了質的改變。

1 電力系統電氣自動化技術概述

所謂電氣自動化技術，即是采用具備自動化檢測、決策控制等功能的相關裝置，利用數據傳輸系統與信號系統對電力系統實施自動監控以及協調控制的科學技術，能夠為電力系統的運行提供安全性、穩定性的保障，確保其供電可靠性。電氣自動化技術是電力系統智能化方面的一個重要部分，利于更精確地開展電力系統運行設計與故障分析等工作，是一種智能化控制技術。同時，電力自動化技術為同步實驗的實現提供了技術支撐，能夠實現實時仿真技術為科研團隊創造仿真環境，能利用更多電力裝置測試，有效促進科研工作開展。

2 電力系統自動化發展趨勢

在電力系統自動化的發展過程中，其電氣自動化控制技術的總發展趨勢可以表現在以下幾個方面：

（1）在控制策略方面，不斷朝著“最優化、適應化、智能化、協調化以及區域化”等方向發展。

（2）在電氣自動化設計分析方面，提出了多機系統模型的處理技術要求。

（3）電力系統自動化控制技術理論發展方向不斷靠近現代控制理論。

（4）電力系統自動化控制技術領域不斷涌出更多先進手段，比如微機、遠程通信以及電力電子器件等等。

而電力系統自動化的整體發展趨勢則表現在“開環檢測→閉環控制、高電壓→低電壓、單個元件→部分領域與全系統、單一功能→多功能或一體化”等發展方向，同時，裝置性能更加靈活與快速，追求目標也向著最優化與協調化發展。以往旨在提高電力運行的安全性、經濟性與工作效率，如今更是朝著管理與服務的自動化進行擴展。

3 電力系統領域的電氣自動化技術運用

3.1 計算機技術運用

在電氣自動化技術中，計算機技術是非常關鍵的技術，主要包括電網調動技術和智能電網技術。

3.1.1 電網調動技術

電網調動技術可以實現電力系統的完整信息收集工作，還能對國內各級別電網實施自主調動，使得國家整體電位設備有效結合，是對電力系統工作進行監控的有效技術。在電網中的服務器、顯示器、變電站終端設備以及打印設備等都連接在專用廣域網內，能夠借助計算機技術實施統一調配控制。

3.1.2 智能電網技術

智能電網技術一般包括神經網絡控制技術、專家系統控制技術、線性最優控制技術。首先在神經網絡控制技術方面，因其具備非線性的性質而實現了網絡從m維空間到n維空間的非線性映射，具有較高的復雜性。神經網絡控制技術同時具備并行處理的能力以及自學能力，為數據的精準性與可靠性提供了很好的技術保障。其次是專家系統控制技術，可以準確及時地辨認電力系統的緊急狀態或者警告，并提供緊急處理措施，隔離故障部位，使得配電系統自動化正常運行。最后，在線性最優控制技術方面，在線性最優理論指導下，借助最優勵磁控制手段減少電力系統運行中遠距離電力運輸發生的損耗，進而實現電力利用的高效化。

3.2 PLC控制技術運用

PLC控制技術能夠對電力系統指令進行自動編程，自動記錄信息與預算，有效地減少電力系統耗能。而具體而言，PLC控制技術的運用主要體現在四個方面：

（1）該技術對數據采集、數據分析、數據整合、數據轉換以及數據傳遞等都有較高優勢，在一定程度上能夠實現一些柔性操作智能化控制。

（2）該技術可以控制系統的單獨模塊相關信息，并對信息總線實現通信連接，進而做到電力系統運行的順序控制，促進電力系統運行的協調化。

（3）該技術能夠實現模擬閉環控制功能，對系統各個環路的工作狀態進行有效調節。同時，還能進行數字量與模擬量的轉換（D/A轉換、A/D轉換），持續控制系統的壓力、溫度以及流量。

（4）該技術可以實現輸入與輸出信號的通電，也可以進行斷開控制，實現電力系統運行過程的自動化，其中機床電氣控制與電梯運行控制也是這一技術的運用結果。

3.3 實時仿真系統的運用

在電力系統中，數字模擬仿真系統得到了很好的推廣應用，可以幫助科研人員采用多種電氣裝置進行實驗測試，輸出大量可供參考與利用的實驗數據。同時，也可以進行有效監控。因此，實時仿真系統在電力系統中的運用，體現在為其創造了優良的實驗環境與條件，對整個電氣自動化系統的相關技術操作都有很好的促進作用。

3.4 其它技術運用

在供電可靠性這一關注點日益敏感的背景下，dfacts技術和facts技術都受到重視，其運用在一定程度上也保障了供電質量及其穩定性。其中，dfacts技術為配電系統中的靈活交流技術，可以實現配電網運行的全過程監控，及時解決供電質量問題。而facts技術是柔性交流輸電系統技術，能夠在輸電系統的某些關鍵部位應用綜合功能或者單獨功能的電子裝置，實現電抗或者電壓這些輸電參數的有效控制，保障輸電高效性與可靠性。

4 結束語

如今計算機、通信與控制等各項技術正在迅猛發展，電力系統也形成了計算機、控制、通信、電力裝備與電力電子之間的統一體，所需處理的相關信息量也在不斷增加，所需考慮因素日益增多，閉環控制對象也越來越多，可觀可測范圍也不斷擴廣。總體而言，電氣自動化技術在電力系統領域的發展趨勢日益全面化與多樣化，并且在未來的發展過程中發揮著越來越重要的作用，電力行業依然要堅持創新拓展不斷深入研究與探索，實現可持續發展。

參考文獻

[1]張羽，張爽.淺析電氣自動化在電力系統中的應用及發展方向[J].電氣開關，2016（02）：100-101.

[2]潘建平.電氣自動化技術在電力系統中的應用綜述[J].企業技術開發，2013（17）：131-132.

[3]李愛民.電氣自動化的發展趨勢以及在電力系統中的應用[J].科技資訊，2012（27）：131.