電力系統運行中的電氣工程自動化技術應用探究

石軍

摘要：隨著自動化技術的成熟和完善，越來越多的行業開始將自動化技術投入使用。電氣工程自動化技術在我國已經具有一定的使用規模，且諸多高等院校都設置了相關專業，培養人才。可以說，時下電氣工程的發展已經離不開自動化技術。電力系統是電氣工程的一部分，其日常運行也可結合自動化技術，做到更穩定、更高效。本文將對電氣工程自動化技術的概念與特征進行簡要介紹，隨后對電力系統運行中的電氣工程自動化技術的應用進行探究。

關鍵詞：電力系統運行;電氣工程;自動化技術;應用探究

一、電氣工程自動化技術概述

自動化是指機器設備、系統或過程（生產、管理過程）在沒有人或較少人的直接參與下，按照人的要求，經過自動檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制，實現預期的目標的過程。采用自動化技術不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環境中解放出來，而且能擴展人的器官功能，極大地提高勞動生產率，增強人類認識世界和改造世界的能力。

顯而易見，自動化技術在各行各業都有著很大的發展潛力。電氣工程自動化技術就是將電氣信息與自動化技術相結合而誕生的新興技術。現在已經被廣泛應用于工業、農業、國防等領域，在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。其觸角伸向各行各業，小到一個開關的設計，大到宇航飛機的研究，都有它的身影。

二、應用電氣工程自動化技術的優點

（一）操作難度低，降低工作難度

自動化技術令機器做重復的勞動，使人類的雙手從繁重的工作中解放出來。工程師根據生產需要設計機器，操作人員只需控制設備上的按鈕，就可以完成各類不同的工作。相對于直接勞動來說，自動化技術的操作難度更低。

此外，機器還可以代替人在較為惡劣或危險的環境中工作，操作人員只需在安全的環境中通過儀器觀察并操作。這大大降低了工作難度，也提高了工作的安全性。

（二）數據處理速率高，提高工作效率

不光是電氣工程，幾乎所有的工程都需要測量并記錄各式各樣的數據，再進行繁雜的計算。即便計算機可以代替人類進行工作，但數據的獲取、輸入和輸出仍然需要大量的時間。將自動化技術投入使用，就可以令機器自動的對數據進行重復的讀取、處理和輸出，無需人工操作。機器的處理速度較之人工要更快更準確，能夠在很大程度上提高工作效率。

（三）信息化程度高，便于監督和管理

二十一世紀是互聯網的時代，也是信息的時代。在電氣工程中使用自動化技術，能夠更加快捷、高效的對各類數據信息進行存儲、讀取、查詢和操作。此外，借助互聯網技術，各個地區的電氣部門還可以共享信息，給監督和管理帶來了很大的便利。

三、電力系統運行中的電氣工程自動化技術應用

電力系統主要由發電廠、變電所、各輸電配電線路和負荷中心構成，是用于產生、傳送并消費電能的系統。電力系統能將各類能源轉化為電能，在這一過程中，需要配備相應的控制結構，對電能的生產進行調節和保護，對電能的傳輸進行管理與調度，對電能的使用進行檢測與控制。自動化技術的使用，對電力系統高效運轉有著重要的意義。

（一）仿真技術的使用

仿真技術是自動化技術的一種。電力系統仿真技術是將現實的工廠與設備進行虛擬化處理，成為數字信息上傳到實驗室的計算機中。如此一來，就可以在計算機上借助先進的軟件模擬電力系統的真實運行情況。由于電力系統本身結構復雜、規模龐大，一旦出現問題，修復和替換都非常困難。而借助仿真技術，在模擬的過程中，很容易發現在現實情況下沒有注意到的問題和安全隱患。

此外，仿真技術還有具有強大的可編輯、可模擬、可優化功能。在發現問題之后，通過仿真技術可以對虛擬的電力系統進行修改，且整個修改過程都是清晰可見的。這樣就降低了電力系統的維護和檢修成本，只需要在計算機上預先設計出方案，再依照方案進行即可。

當前的仿真技術已經非常成熟，對設備運行情況的模擬真實程度已經達到了很高的水平。除去幫助電力系統正常運行之外，仿真技術還可用于人員的培訓。因電力系統中存在高壓電氣設備，基于實物進行的訓練存在著一定的危險。沒有經驗的操作者很難保證每一步操作都安全無誤，符合規范。利用仿真技術，就可以避免出現安全問題，同時達到良好的培訓效果。

（二）人工智能技術的使用

人工智能技術是當前時代最熱門的前沿技術之一，在多個領域都有異常優秀的表現。人工智能技術的優越性在于計算機的計算、查找和操作速度都比人類要快，且可以保存大量的數據，批量、準確地對數據進行操作，在數據量大、結構復雜的工程中有著杰出的表現。而電力系統正是它的用武之地。

電力系統線路冗雜，結構精細，運轉時間過長或是外界擾動都可能導致故障。且電力系統對故障反應非常敏感，設備的一個螺絲出現問題，很可能就會牽動整個電力系統出現故障，運行效率大幅下降。傳統的故障排除借助人力，工作量大，效率低，需要耗費大量的時間金錢資源，且會造成嚴重的經濟損失。

如果將電力系統的中央控制系統與人工智能技術相結合，就能夠利用計算機來對整個系統每一部分的運轉情況進行實時監測和分析。一旦檢測到異常數據，就能夠快速做出反應，大大提高了故障處理效率。

（三）互聯網技術的使用

互聯網技術的運用主要是在電力系統的監管理層面上。傳統的電力系統各部門各自分開，信息共享性差，傳遞性也不高。通過互聯網技術，可以及時將各部門的信息上傳到中央控制系統，由主控部門統一管理。數據上傳后可以保存在服務器上，通過橫向和縱向的對比，可以直觀的發現運行中的異常情況。

除此之外，互聯網技術還可運用在電力傳輸和使用過程中的監督上。傳統的用電統計是依靠人員抄表，此過程不僅耗時長，還容易出現各種查抄失誤的情況。通過監控設備，可以實時監測用電信息和傳輸情況，準確性和速度都大大提升。

依靠互聯網技術，不同地區的電力部門可以搭建平臺，將電力系統的故障、維修、診斷、保護信息進行上傳和分享，有利于我國電氣工程事業整體的前進與發展。

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