電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)以及在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

張凱 潘志華

摘要：在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的情況下，電氣自動(dòng)化技術(shù)逐漸成熟，被廣泛應(yīng)用在人們生活與工作的各個(gè)方面，已經(jīng)成為當(dāng)代社會(huì)不可或缺的重要技術(shù)。可以預(yù)見(jiàn)的是，隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展，其對(duì)人類(lèi)社會(huì)的重要程度將會(huì)進(jìn)一步得到提升。因此，對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的研究也就變得格外重要，受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。本文簡(jiǎn)單介紹電氣自動(dòng)化技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)，并就其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;發(fā)展;電力系統(tǒng);應(yīng)用

隨著現(xiàn)代化技術(shù)的快速進(jìn)步，電力系統(tǒng)的控制方式已經(jīng)迎來(lái)了多次的更新，當(dāng)前主要是以電氣自動(dòng)化技術(shù)作為其重要的控制方式。由于電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用有著運(yùn)行質(zhì)量高、穩(wěn)定性強(qiáng)、效率好的優(yōu)點(diǎn)，因此可以預(yù)見(jiàn)其在后者中的應(yīng)用將會(huì)更加深入和全面。

一、電氣自動(dòng)化技術(shù)

電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)際上多種現(xiàn)代化技術(shù)的總稱(chēng)，包括電氣技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。不過(guò)從核心上來(lái)說(shuō)，電氣自動(dòng)化技術(shù)是指利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)等來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備及系統(tǒng)自動(dòng)化控制的技術(shù)。隨著科學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步，電氣系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等已經(jīng)成為人類(lèi)社會(huì)中必不可少的重要組成，對(duì)系統(tǒng)的控制要求也越來(lái)越高。與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，電氣自動(dòng)化技術(shù)在系統(tǒng)控制方面有著諸多的優(yōu)勢(shì)，包括適應(yīng)性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、運(yùn)行質(zhì)量高、效率好等。因此，電氣自動(dòng)化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各種電氣系統(tǒng)之中，對(duì)推動(dòng)現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展有著重要意義。

二、電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

由于電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用目的主要在于控制電氣、電力系統(tǒng)等，所以可以預(yù)見(jiàn)的是，其在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中也是以進(jìn)一步強(qiáng)化系統(tǒng)控制為主。

（一）低頻電路向高頻電路發(fā)展

與變頻器低頻電路相比，高頻電路能夠在同樣的工作頻率下有效降低開(kāi)關(guān)損耗，同時(shí)也能充分減少逆變器尺寸。也就是說(shuō)，變頻器高頻電路能夠在有效節(jié)省成本的同時(shí)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的集成化程度，對(duì)推動(dòng)系統(tǒng)的進(jìn)一步完善有著十分重要的積極意義。故而在電氣自動(dòng)化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展中，低頻電路向高頻電路的發(fā)展是必然趨勢(shì)。

（二）信息化、全面化

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對(duì)信息化的要求越來(lái)越高，電力系統(tǒng)的控制將逐步向信息化方向發(fā)展。而作為電力系統(tǒng)的重要控制技術(shù)，電氣自動(dòng)化技術(shù)需要通過(guò)自身的信息化來(lái)促進(jìn)系統(tǒng)控制的信息化，故而其必然會(huì)朝著信息化方向發(fā)展。因此在其應(yīng)用、發(fā)展過(guò)程中，其將不斷與計(jì)算機(jī)信息技術(shù)進(jìn)行深度融合，從而有效實(shí)現(xiàn)自身信息化。另外，隨著電力系統(tǒng)的集成程度越來(lái)越高，再加上人們對(duì)電力系統(tǒng)的功能需要也越來(lái)越寬泛，必然會(huì)導(dǎo)致電氣自動(dòng)化技術(shù)的功能及應(yīng)用更加全面。只有在足夠全面的功能的支持下，電氣自動(dòng)化技術(shù)才能充分滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的發(fā)展需求。

（三）與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌

不管是從信息化還是從經(jīng)濟(jì)全球化的趨勢(shì)來(lái)看，我國(guó)電力系統(tǒng)控制標(biāo)準(zhǔn)都將與逐漸實(shí)現(xiàn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的接軌。在這種大趨勢(shì)下，積極借鑒世界先進(jìn)理念和經(jīng)驗(yàn)、參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)并對(duì)當(dāng)前電力系統(tǒng)控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行創(chuàng)新改革很有必要。其中，電氣自動(dòng)化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的接軌十分重要，能夠在短時(shí)間內(nèi)促進(jìn)我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)穩(wěn)定提高電氣自動(dòng)化整體水平有著重要意義。

三、電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

（一）變電站自動(dòng)化

電氣自動(dòng)化技術(shù)的核心在于實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，因此其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用首先就體現(xiàn)在自動(dòng)化運(yùn)行和控制上。尤其是對(duì)變電站而言，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，是確保變電站安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。實(shí)際上變電站中包含有大量的電氣設(shè)備，因此在其實(shí)際運(yùn)行和控制過(guò)程中，合理應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)其的自動(dòng)化控制。通常而言，變電站的自動(dòng)化控制需要依靠以電氣自動(dòng)化技術(shù)為核心的調(diào)度端及變電站自動(dòng)控制裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且兩端控制裝置之間需要有合理的通道做基礎(chǔ)。如此一來(lái)，值班調(diào)度員只需要在調(diào)度端的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行操作，就能實(shí)現(xiàn)變電站的遠(yuǎn)端控制。再加上自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，更能進(jìn)一步強(qiáng)化其自動(dòng)化程度。

（二）電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度

電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度是以電網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)而實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)也離不開(kāi)電氣自動(dòng)化技術(shù)的支撐。在實(shí)際應(yīng)用中，電力系統(tǒng)的廣域網(wǎng)和電網(wǎng)需要直接連接，再利用對(duì)應(yīng)的電氣設(shè)備、電網(wǎng)一體化技術(shù)及電氣自動(dòng)化技術(shù)，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的大范圍調(diào)動(dòng)。這樣一來(lái)，不管是發(fā)電廠(chǎng)還是下級(jí)電網(wǎng)，都被包含在了電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度的范圍之內(nèi)，有利于電網(wǎng)系統(tǒng)自動(dòng)化程度的全面提高。在實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度之后，電網(wǎng)運(yùn)行的監(jiān)控能力將得以大幅提升，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)施檢測(cè)，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)及電氣設(shè)備數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，對(duì)進(jìn)一步提高電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量和管理水平十分有益。

（三）仿真技術(shù)的深度應(yīng)用

對(duì)電力系統(tǒng)而言，其運(yùn)行過(guò)程中除了要保障運(yùn)行的穩(wěn)定和質(zhì)量外，還需要不斷對(duì)系統(tǒng)自身加以完善。而電力系統(tǒng)的完善往往是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的，也就是需要對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)等進(jìn)行重新設(shè)置，從而通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定該狀態(tài)下系統(tǒng)的運(yùn)行情況。如此一來(lái)就出現(xiàn)了電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和實(shí)驗(yàn)完善之間的兩難問(wèn)題，即需要在保障電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)、穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，同時(shí)還要在特定狀態(tài)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。而仿真技術(shù)的應(yīng)用，就很好地解決這一問(wèn)題。在仿真技術(shù)的支持下，電力系統(tǒng)能夠在穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，對(duì)特定運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬，從而在穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)完成暫態(tài)的同步實(shí)驗(yàn)。在仿真技術(shù)的深度應(yīng)用下，電力系統(tǒng)將在運(yùn)行穩(wěn)定的過(guò)程中不斷實(shí)現(xiàn)自我完善。

（四）智能技術(shù)的嘗試性應(yīng)用

從某種程度上來(lái)說(shuō)，智能技術(shù)是電氣自動(dòng)化技術(shù)的升級(jí)和進(jìn)步，其能夠在實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制的同時(shí)，智能化地診斷并修復(fù)系統(tǒng)故障。毫無(wú)疑問(wèn)，在智能技術(shù)的支持下，電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性將進(jìn)一步得以提高，同時(shí)也能減少人力資源的過(guò)多投入。不過(guò)需要注意的是，目前智能技術(shù)的發(fā)展還不夠成熟和完善，其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也較淺較窄，依舊需要值班調(diào)度員、維護(hù)管理人員等對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和維護(hù)。

結(jié)束語(yǔ)：

近年來(lái)，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中得以廣泛應(yīng)用，并且還呈現(xiàn)出由低頻電路向高頻電路發(fā)展、向信息化及全面化方向發(fā)展、與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌的趨勢(shì)。就目前來(lái)看，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在變電站自動(dòng)化、電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度、仿真技術(shù)深度應(yīng)用及智能技術(shù)嘗試性應(yīng)用等方面，還有著巨大的發(fā)展?jié)摿涂臻g。

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