電氣工程自動化技術在電力系統運行中的應用探究

蔣永鵬

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，電氣工程自動化技術在電力系統運行中的應用受到社會各界廣泛關注，本文首先對電氣工程自動化技術在電力系統運行中的應用必要性進行分析闡述，并且依據實際供電系統的發展提出電力配網自動化技術、電力工作狀態仿真模擬技術以及電力智能化技術的具體應用措施。

關鍵詞：電氣工程自動化;電力系統;應用措施

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）19-0161-02

0 引言

在我國實現現代化的進程中，隨著我國電力需求逐步增加，各個供電企業應該對電力系統的運行穩定性加以重視，一旦電力系統出現運行故障，不僅會影響用戶的正常用電，而且會給用戶的人身安全造成危害，所以對電氣工程自動化技術在電力系統運行中的實際應用進行分析研究具有重要的實際意義。

1 電氣工程自動化技術在電力系統運行中的應用必要性

1.1 利于提升整體系統控制水平

現階段我國科學技術快速發展，對電力系統的技術要求也有相應提高，所以在電力系統運行過程之中運用電氣工程自動化技術不僅可以提高傳統電力系統的運行效率，而且還可以切實有效的減少電力系統運行時可能出現的故障，提高整體電力運行水準，保證電力的正常輸送。

1.2 利于獲得更高的經濟效益

電力企業的運行基本要求就是為用戶提供穩定可靠的電力環境，所以電力系統在電力設備的維護方法需要提高力度，因此也浪費了不少的人力物力，但是如果在實際的電力系統運行之中將電氣工程自動化技術應用到日常的電力設備維修工作之中不僅可以減少工作人員的工作量，而且可以提高工作人員的工作效率，進而達到減少維護系統正常運行中不必要的經濟損失，提高電力企業的經濟效益。

1.3 利于簡化日常電力管理工作

傳統的電力系統運行往往依靠人工對電力的日常運行進行管理，難以滿足現今的運行需求，一旦出現電力事故，傳統方法不僅費時費力，而且無法保證電氣系統在第一時間得到維修，若在實際的電力日常管理工作中配合電氣工程自動化技術進行日常的管理工作，不僅可以使得電氣系統的運行信息可以集中化顯示，并且可以第一時間找出電力運行時的運行缺陷，及時加以解決，保證電力系統的正常輸電工作。

1.4 利于提高電力系統的運行安全性

在實際的電力工程之中配合電氣自動化技術可以提高電力系統的運行安全，電氣自動化技術可以運用計算機等智能設備定期對電力運行設備進行實時監控，一旦出現問題可以第一時間加以解決。此外，使用電氣自動化技術還可以對簡單的故障進行自動修理，減少電力維修人員的工作量，切實提高電力系統運行過程之中的安全性[1]。

2 電氣工程自動化技術的發展

隨著科學技術的快速發展，許多行業都與電氣工程自動化技術相關聯，大到國家的航天工程，小到家庭的家用電器。尤其是近些年，電力系統運行過程之中也逐步開展電氣工程自動化技術的應用，利用計算機程序的相互配合使得電力系統實現自動化管理，在電力系統實際運行過程之中系統程序可以自動對內部的運行信息進行收集，對于異常的信息可以及時加以分析，自動調整至正常狀態。電氣工程技術在我國的受到社會各界人士的重視，主要應用類型如表1。

3 電氣工程自動化技術在電力系統運行中的具體應用

3.1 電力配網自動化技術的應用

電力配網自動化指的是運用先進的通信技術、計算機技術以及現代電子技術將用戶用電信息、電網運行情況數據、相關的地理信息、電網運行參數進行收集，使得電網運行成為一個完整的自動化系統，可以保證電網配電系統運行的安全性以及在出現電網事故時，能夠對電網配電進行實時保護和監控，確保電力系統可以始終以最可靠、最安全、最經濟、最高效的運行狀態，提高整體供電系統的供電質量，在保證供電系統可以安全運行的基礎上，最大限度減少電力運行事故所帶來的停電范圍，縮短停電時間，盡可能提高公司的經濟效益。

先前國家對電力配網自動化技術還沒有明確標準，不同地區的規定具有一定差異性，對于此種特殊情況，國家與電力企業共同商議頒布了《電力配網自動化規劃方案》，在此方案中明確了電力配網自動化技術的基本任務：第一，進行分布式電力系統管理。第二，負責電力配網管理系統以及停電管理系統的正常運行。第三，實現電網系統內部的自動調度。第四，做好GIS功能以及集成SCADA的基礎工作。另外，電力工作人員還要不斷優化電力系統的圖形資料，圖形資料指的是以地理圖像的形式表現出各種系統設備的實際地理位置，是電網系統實現本自動化的基礎，為后期的電網正常運行提供準確的資料信息，其圖形資料的主要功能如下：第一，為電力總管理系統提供電力系統運行過程中涉及到的斷路器、實際用戶電表、變壓器、電纜線路等用電設備的準確的地理位置，并且將此類地理信息與實際的小區用電系統進行有機結合，使得在區域內部為電力系統供電設備設計、檢修、維護和實際施工的基礎。第二，將實際電力系統的運行信息向管理人員進行及時匯報，并且根據電力運行的實際情況對電價設定以及電費管理進行系統化運營。第三，為實現配電系統自動化提供詳細的地理信息、實際配電線路的線路圖紙、實施操作畫面以及發生故障時的準確故障位置[2]。

配網自動化正常情況下有以下幾部分組成：主配電站、子配電站、遠程控制終端以及通信網絡。其中主配電站是控制自配電站的主要設備，而自配電子分布于城市的各個角落。然后遠程控制終端通過通信系統受到配電站的實際指令，終端設備主要有以下幾個類型：第一，配電終端電力設備，又稱為TTU，負責對電力系統之中的配電變壓器的運行數據進行實時監控，根據實際的電流值和電壓值每5分鐘計算電壓的實際數值、電流的有效值等實際運行參數進行準確記錄，并且加以嚴格保存，使得在今后的運行中可以依靠歷史的運行參數及時發現運行中的問題。第二，饋線終端電力設備，又稱為FTU，此種設備一般設置在饋線開關附近，饋線開關指的是電力設備之中的斷路器、分段開關等設施，正常情況下，1臺饋線終端電力設備規定要對也至少一臺臺柱開關進行實時監測，以保證檢測效果。第三，開閉終端電力設備，又稱DTU，主要安裝在規模較小的變電站、環網柜以及開閉站附近，保證可以對開關設備的實際地理位置、運行電壓、運行功率進行數據的采集以及分析，實現對線路問題的及時反饋，保證故障區域以最快的區域恢復供電。

3.2 電力工作狀態仿真模擬技術

電力工作狀態仿真技術指的是利用網絡技術將電力運行系統所涉及到的設備在計算機之中虛擬運行，利用先進的數據采集技術與設備控制技術，將真實的運行設備之中所出現的數值傳回計算機內部進行分析，實現在虛擬仿真狀態之中對現有的設備進行實施管理，保證電力設備的正常運行。

在實際將電力工作仿真技術應用到實際電力運行過程之中應注意以下幾點：第一，重視電廠的建設過程。在建設電廠前期需要依據實際地質情況設計出多套建設方案，并且及時將仿真技術應用于電廠建設過程之中，使得企業高層管理人員可以通過計算機直觀的表現出建設過程之中的土木工程以及電力設備安裝的實際工程，盡可能在保證電力建設質量達到指標的基礎上減少發電廠的使用成本，另外，此種電力工作仿真技術還可以進行電廠內部的水循環以及變電輸電過程的模擬，從眾多方案之中選擇出最優方案，保證電廠建設的順利進行。第二，重視虛擬操作人員的培訓工作[3]。

3.3 電力智能化技術

電力智能化系統在傳統的電力系統的基礎上，結合網絡智能化技術，進而使得用電管理者可以對電力系統的運行做到統一調配。

融入智能化技術的電力管理系統之中的需要在實際運行時采集各種系統參數并且向主管理系統進行及時匯報，電力智能化系統應該提供的數據主要有以下幾種：第一，電力運行的實際狀態。其中包括電力設備的實際位置信息、開關閘的開關狀態以及各種維護設備的運行情況等等，保證電路之中一旦出現事故問題，從集中管理系統可以第一時間察覺到并且及時對其進行運行異常的情況加以解決。第二，電路之中的測量信息。其中包括：（1）通電質量，例如電壓、用電設備功率、電路頻率等等。（2）通電量的實際大小，例如運行過程之中的電流。（3）電量的使用情況，例如實際用戶的用電度數。（4）其他參數，其中包括電路運行的實際溫度以及變壓器的實際溫度。第三，有關于電路運行的控制信息，根據不同的電力回路其要求是具有一定差異性。

現如今隨著人們對電力的需求量越來越大，電力系統應該滿足滿現代居民對電路供應的安全性、可靠性與高效性，隨著電力自動化技術不斷發展，先進的電力自動化系統逐漸向優質化、快速化、協調化發展。而整個電力智能化系統也逐漸向以下幾個方面快速發展：第一，有局部性智能化檢測逐步向整體智能化發展。第二，從高運行電壓逐步演變成低運行電壓，盡可能保證工作人員的人身安全不受侵害。第三，從單個元件的控制逐步向區域化控制甚至整體系統的發展，例如：供電線路之中區域穩定性的發展和檢測以及數據采集的發展。第四，有功能較為單一化逐漸向功能全面化發展，例如變電站自動化變電站的發展。第五，各個用電設備逐漸向靈活化、數字化發展，例如：繼電保護設備演變。第六，智能化變電站的工作部門逐漸向國際最高水平發展，如國家的大型變電站的發展。第七，實際供電企業更加注重保證運行過程中的安全以及穩定性的基礎上，提高電力運行效率[4]。

4 結語

綜上所述，將電氣工程自動化技術融入到實際的電力系統的運行之中是未來的主流趨勢，所以地區能力企業管理人員應該電力配網自動化技術、電力工作狀態仿真模擬技術以及電力智能化技術根據實際電力系統的運行情況，合理應用到實際的電力管理系統之中，從技術層面上天溝企業的運行效率。

參考文獻

[1] 李景瑞，田曉娟，杜靜.電氣自動化在電氣工程中的應用探究[J].數字通信世界，2019（06）：239-240.

[2] 李長山.電力系統運行中的電氣工程自動化技術應用[J].綠色環保建材，2019（06）：242+244.

[3] 宋欣洋，關忠偉，孟彪.電氣工程自動化技術在電力系統運行中的應用[J].黑龍江科學，2019，10（08）：110-111.

[4] 楊栩浩.電氣工程自動化技術在電力系統運行中的應用淺析[J].科學技術創新，2019（09）：179-180.