電氣自動化技術在電力系統中的應用探討

李奎良

摘要：隨著我國經濟的不斷發展，人們生活水平逐漸提高，當前的傳統電力供應系統已逐漸滿足不了人們日益增長的電力需求，在這樣的時代背景下，如何加強電力系統的控制管理效率，科學合理的運用電氣自動化控制技術，不斷提升電力系統的生產力，是當前電力企業發展的最主要目標。

關鍵詞：電力系統;電氣自動化;應用

1 電力系統中電氣自動化技術存在的必要性

各行各業的發展互相都存在著一定的促進作用，我國近幾年的發展都是有目共睹，信息化方面的發展速度可見一斑，電力行業作為國民經濟發展和國家安全的保證，也在不斷的提高自身的業務能力。同時，能源緊缺也是如今討論的熱點問題之一，電能雖不是我們討論的一級能源，但是與一些有限能源有著不可分割的關系。我國的發電方式主要分為兩種：火電和水電。而煤炭資源的日益短缺已引起人們重視，水資源的極度浪費以及水污染也仍在治理，這從一方面也反映了電能的緊缺。雖然我國的電力覆蓋面積每年都在逐漸擴大，但是仍有部分地區沒有供電，特別是一些農村地區，雖然享受電力的帶來的方便，但是由于電力設備的老化以及電網拓撲的陳舊結構，時常發生停電現象。一些自然災害的發生所導致的供電中斷也造成了不可估計的損失，供電中斷中如果不能及時處理發生的事故，就會引發無法預想的損失，造成社會秩序混亂，擾亂國民經濟，嚴重者會影響國家安全。

以上的種種都提醒我們，要更加重視電能的有效利用，重視電力系統的可靠性，這些都是推動電網智能化發展的重要因素。電力自動化技術在電網智能化發展中是必不可少的，其中的一些設備可以有效的提高電網的功率因數，提高電力設備的壽命，保證可靠地電能質量，還可以消除諧波污染問題，根據系統需要，補償電網所需的特定次諧波。有的設備則擔任起了采集數據，傳輸和分析的功能，有的設備實現監控功能，對重要的電力系統部分實行監控，實時分析其當前電力系統的運行狀況。電力系統中電氣自動化技術的不斷滲透，大大提高了電力系統的運行效率，助我國發展堅強可靠地智能電網一臂之力，是我國電網實現智能化的關鍵。

2 電氣自動化技術的應用原則

我國的電力運行向著集約化、信息化發展。電氣自動化技術在電力系統中的應用要求也越來越高。第一是信息化原則，只有越來越高度的信息化才能使電力系統更加完善更加效率的運行。換言之，也就是對電氣自動化技術的控制更加準確有效。第二就是安全可靠的原則。任何工作生產都是把安全放在第一位的。因為只有在安全這個大前提下才能真正的提高效率，把損失降低到最低限度。在我國電力系統的新形勢下，維護和保證電力系統安全效率運行是極其重要的。對出出現的故障要做到及時發現及時診斷，第一時間將故障修復。電氣自動化技術就能解決這些問題，它使故障排查變得更加方便快捷。也更加能快速地對故障進行控制和操作，極大的降低了人工處理的難度。

3 電氣自動化技術在電力系統中的應用

3.1 電力一次設備的智能化與在線狀態檢測

電力一次設備智能化，是指一次設備結構設計時，將二次設備的全部功能或者一部分功能實現，例如具體的應用包括智能化開關柜和智能化箱式變電站設備等。智能化控制技術的應用，對于當前我國現階段的電力企業發展來說意義深遠。智能化控制技術的應用，改變了我國傳統的設備運行模式，使設備在運行過程中，能提前發現自身存在的安全問題以及隱患，保證維護人員能及時進行預防維修，為設備的有效運行提供基礎。同時，對于一次設備的運行參數進行長期的監控非常重要，以保證在重要數據異常時，能及時發現問題所在，根據重要參數的變化進行故障分析，以判斷出故障位置，保證設備正常的運行。

3.2 自動化實時仿真技術

從目前的電力系統具體分析來看，其中運用的最為顯著的電氣自動化技術便是自動化實時仿真技術。實時仿真技術在新裝置的測試當中進行使用，可以和其他的控制裝置形成一種具有封閉特性的環境，此種環境能夠為智能研究保護的控制策略提供有效而且可靠的依據。另外，在電力系統當中應用現階段比較先進的數字實時仿真模擬技術，不僅電力系統的動態檢測得以實現，仿真建模的效率也可以有效的提升，這對于系統檢測的時間節約意義顯著。

3.3 人工智能技術

人工智能技術是目前電力系統運用中使用另一種比較顯著的電氣自動化技術。所謂的人工智能技術，指的是利用電子計算機的程序設計和控制來代替人為的活動，從而增強系統控制流暢性的具體技術。從具體技術利用來看，人工智能技術的利用使得電力系統的標準性和規范性有了明顯的增強，整個電力系統運行的要求和規格等有了統一性的提升。綜合來講，人工智能技術的利用，不僅加快了控制理論的研究速度，應用軟件的開發和應用效果也有了明顯的強化，整個電力系統的智能控制效果會得到進一步的提升。

3.4 變電站自動化

變電站自動化的目的是取代人工監視和電話人工操作，提高工作效率，擴大對變電站的監控功能，提高變電站的安全運行水平。變電站自動化的內容就是對站內運行的電氣設備進行全方位的監視和有效控制，其特點是全微機化的裝置替代各種常規電磁式設備;二次設備數字化、網絡化、集成化，盡量采用計算機電纜或光纖代替電力信號電纜;操作監視實現計算機屏幕化：運行管理、記錄統計實現自動化。變電站自動化除了滿足變電站運行操作任務外還作為電網調度自動化不可分割的重要組成部分，是電力生產現代化的一個重要環節。

3.5 電氣設備狀態監測與故障診斷技術

通過將傳感器技術、光纖技術、計算機技術、數字信號處理技術以及模式識別技術等結合起來，針對電氣設備絕緣監測方法和故障診斷的機理進行了詳細的基礎研究，開發了發電機、變壓器、開關設備、電容型設備和直流系統等主要電氣設備的監控系統，全面提高電氣設備和電力系統的安全運行水平。

3.6 PLC技術

PLC技術是介于計算機技術與機電控制技術之間的產物，它能夠對電力系統工作中各個環節的指令進行自動編程，將有效的信息數據記錄下來，進行運算并得出結果，為實現低耗能、高效率的工作狀態提供有力支撐;第一，信息的收集與處理。通過運用PLC技術，可以對電力系統中所涉及的信息數據進行有效的采集，篩選出有效信息之后，再對該信息進行分析與整合，并將信息傳送到相關環節，這在很大程度上實現了電力系統的智能操作控制;第二，系統的順序控制。通過運用PLC技術，可以對電力系統中的各個獨立模塊進行有效的信息、控制，并將信息流進行有效的連接，這促進了電力系統相關工業的協調發展;第三，系統的模擬閉環控制。在電力系統中，所涉及的溫度、壓力以及電網系統流量等因素，都可以通過PLC技術來實現模擬閉環控制，這在一定程度上實現了有效調節的作用，從而使整個電力系統能夠安全順利地運行。

4 結語

隨著科學技術不斷發展，電氣自動化技術對電力系統的作用也越來越重要。雖然我國對應用于電力系統中的電氣自動化技術研究起步比較晚，但是近年來還是取得了一定的成績。當然，目前國內的這些技術與國外先進水平相比，仍存在比較大的差距。所以，對應用在電力系統中的電氣自動化技術展開研究已經迫在眉睫。

參考文獻

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（作者單位：天津聯維乙烯工程有限公司）