電氣自動化技術在電力系統中的應用探析

范佳琪 任正 張昭

【摘 要】伴隨我國工業化進程的不斷加快，電氣自動化技術也得到了飛速發展，并且廣泛應用于生產和生活的各個領域。目前，關于電氣自動化技術的開發和研究仍需繼續進行，推動電氣工程實現多元化發展，更為有效地維護電氣系統的安全性和可靠性，為電氣設備的安全運轉提供保障，進一步促進人民生活水平的提高。

【關鍵詞】電氣自動化；電氣工程；應用探討

1電氣自動化技術

所謂電氣自動化技術，是一種依托于其他幾項技術——應用通信技術、高科技計算機技術以及運動控制技術，被廣泛應用于電力的生產以及電氣的應用過程當中的新型技術。該項技術不僅具有內向的調控和檢測功能，即在應用過程中其系統與元件可以實現對自身的調控與檢測；另外其還具備自動化、智能化等其他幾項功能，因此在電力生產及應用的過程中，使用該項技術不僅有利于安全性的提升，還有助于實現電氣工程的高效性。

2電氣工程中常見的電氣自動化技術

2.1集中監控技術

集中式的監控即利用一個處理器來對系統中的功能進行一個集中式的全面監控。也就是說將傳統的復雜線路整合到一起，利用簡便的方式來實現工作上的要求，并且這種監控方式對環境的要求并不算太高。雖然集中監控技術可以在一定程度上來提高工作的效率，但它對電氣自動化技術的要求也比較高，從而增加耗材以及工作量，導致使用成本較高。

2.2遠程監控技術

遠程監控是指對不同空間的電氣設備都使用一個計算機終端來進行監控，同時也是實施監督與控制化技術的統稱。這種方式可以避免空間等方面的因素對系統產生的限制作用，使電氣工程更加具有靈活性，保證了任何地點的電氣設備都可以穩定運營，減少了系統中的監控成本。但是遠程監控技術也存在著弊端，因為它極容易受到由通訊原因帶來的影響，因此在規模相對較大的工程中就很難實現。所以目前，這種技術只能存在于規模較小的工程之中。

2.3現場總線監控技術

所謂現場總線監控技術，指的就是結合了項目自身的發展需求而制定出來的管理方案，同時它也是目前現代電氣工程領域中應用最廣泛的監控技術。現場總線監控技術具有著較強的針對性，既不影響工程間的獨立性，又可以在最大程度上控制工程成本，確保了在一臺設備出現問題時不影響其他設備的正常工作，從而全面提升電氣工程系統中的可靠性。現場總線監控技術可以根據裝置的不同來進行間隔設計，使每個裝置都可以獨立運行。簡單來說，現場總線監控技術適用于各類的電氣工程當中。

3電力工程中電氣自動化技術的應用探討

3.1 電氣自動化技術在電網調度中的應用

目前電網結構較為復雜，為維護電氣工程的穩定，需要在電網調度方面加強電氣自動化技術的應用。該應用基本是指利用計算機、網絡、檢測等技術對用戶的用電狀態進行自動監控并且自動排除故障，擯棄人工監測的傳統模式，實現電網調度的自動化。目前我國應用的是智能電網調度控制系統，可以實現遠程瀏覽實時圖形、安全預警、大電網統一建模等一系列功能，并借由網絡與計算機后臺數據庫相連接，實現自動化控制。該智能控制系統可以不受時空限制，對電網的運行情況隨時隨地地進行監測，實時采集、處理監測到的相關數據，有效評估電網的運行狀態，預測電力負荷，做到一有情況就能及時應對，將問題扼殺在搖籃里，進一步消除了電網運行中的各種隱患，更好地滿足了用戶的需求。具體來說，其應用表現在三方面。首先，采用經濟調度技術，使信息交互更有效率，使故障的發生率有所降低，能夠預先了解安全隱患并加以控制，確保電網調度運轉的安全性。其次，對電氣設備的運行數據進行實時監測并進行有效分析，及時記錄并分析負荷數據，一旦發現有超負荷運轉的情況及時采取應對措施，防止發生事故，減少經濟損失。目前，我國電網內部已經建立了一套高負荷預警機制，能夠預判各用戶的用電情況并根據不同地區的電力生產情況，實現電能分流，錯開用電高峰，保障供電網絡的穩定性和安全性。最后，電網調度控制系統能夠自動監測到故障的源代碼和位置，通過相關的信息和數據，提出可行性的解決方法，這樣不僅有助于提高維修人員的工作效率還縮短了故障維修的時間，保障了電網的平穩運行。

3.2 電氣自動化技術在變電站中的應用

傳統變電站需要人工來完成采集、整理和處理數據等工作，這樣不僅浪費了大量的人力物力和時間，還不能對變電站實現全面監控，大大降低了工作效率。電氣自動化技術的應用大大解放了人力，不僅能夠實時接收數據并作相應分析，還能夠對變電站進行全方位的遠程監控。工作人員也可根據監控的數據進行相應的操作，一旦系統監測到有故障發生，能夠及時預警，工作人員及時跟進，進行相應的維修處理，避免出現大面積停電的情況，保障變電站的正常運行。基于我國多元化的用電情況，用電量和所用的電壓依據具體的用電用戶和場所而有所不同，因此變電站需要根據不同的用戶和場所配送不同的電壓。由此，也就給給變電站的管理工作提出了更高的要求：安全隱患的處理和面對未知風險的可能。電氣自動化技術的應用，其自動化的控制系統解放了人力，規避了工人觸電的風險，降低了變電站運營的人力或維護成本，保障了生產安全。綜合運用遠程通信、計算機、自動化控制等技術，將信號管理系統、測量裝置、繼電保護裝置以及自動化裝置進行優化重組，并借此對其線路和設備實施實時監測，并將監測到的數據進行整理之后存儲于計算機中，方便工作人員分析。這就實現了變電站的集成化、智能化和自動化。并且與之前相比，將電氣自動化技術應用于變電站，改變了之前設備的龐大和運行速率低的缺點，實現了設備微機化，不僅節省了空間，延長了設備壽命，還提高了設備的運行效率，實現了變電站智能化和自動化的管理和運行。

3.3 電氣自動化技術在發電廠中的應用

電氣自動化技術在此方面的應用一般說的是分散測控系統。該系統不僅能夠分散控制發電廠的生產運行環節，還能夠對其實現集中管理，對于發電廠的穩定和安全運行發揮著極其重要的作用。具體來說，該系統采用多層分級、分層控制的結構，具體包括過程控制單元、以太網、工作站以及通訊網等部分。就過程控制單元來說，其負責全面遠程監控并且分析處理生產單元發出的信號，并監測其他相關聯的運行參數或者數據，將監測結果直接輸出作為數據驅動，向相關的執行機構直接下達驅動指令，發揮出分散控制效用的最大化。就工作站來說，運行員工工作站和工程師工作站是其兩大組成部分。運行員工工作站主要就是接收和發送信息；工程師工作站主要就是診斷和維護相關信息。過程工作單元則負責將設備運行的信息發給工作站，然后工作站將控制信息再發送給過程工作單元，如此這般便實現了工作站管理的自動化控制。綜上，將電氣自動化技術應用于分散測控系統，不僅可以解放大量人力，減少了工作人員的工作量，降低了人工巡查的勞動強度，還能對整個電力生產的過程進行全程監測和保護，降低了風險系數，確保了系統的穩定運行。

結束語

總之，電氣自動化控制系統在未來的電氣工程的發展中，起到了關鍵性作用。只有不斷完善和運用電氣自動化技術，才會使得我國的電氣行業有長足的進步，邁向一個更廣闊的未來。

參考文獻：

[1] 屠智輝.電力工程中電氣自動化技術探析體會 [J].中國新通信，2018（20）：219.

（作者單位：1.國網內蒙古東部電力有限公司經濟技術研究院；

2.國網內蒙古東部電力有限公司電力科學研究院；

3.國網內蒙古東部電力有限公司經濟技術研究院）