電氣自動化技術的應用及發展趨勢分析

崔野 張賀

摘 要：隨著智能化和信息化技術的快速發展，電氣自動化技術將繼續向科技化、信息化、開放化發展，電氣自動化領域所涉及的內容將繼續增加，技術更新將繼續加快，電氣自動控制技術也將得到快速發展和不斷完善。作者根據多年的工作經驗，分析了電氣自動化技術應用中存在的問題及發展方向。

關鍵詞：電氣技術;特點;趨勢

1.電氣自動化技術應用方向

1.1電力系統自動化實時仿真系統的應用

在仿真系統中可以提供大量的實驗數據，它還可以對電力系統的各種暫態和穩態進行實驗同步，也可以用來幫助研究人員對新裝置進行測試，并且各種控制裝置可以構成一個閉環系統，用以為柔性輸電系統和智能保護控制策略的研究提供最佳的實驗條件。 電力系統數字模擬實時仿真系統的引入，有利于深入研究電力系統負荷動態特性監測和電力系統實時仿真建模，從而建立一個混合實時仿真環境的實驗室。

1.2綜合自動化技術與智能保護的應用

目前，我國綜合自動化領域的研究已達到國際先進水平，智能自動化保護技術的研究也處于國際領先水平。 將國內外最新的人工智能、網絡通信、計算機、自適應理論等新技術綜合自動控制理論應用于電氣自動化保護裝置，研究電力系統自動化保護的新原理，可以大大提高電力系統的安全水平，使新型保護裝置具有智能控制的特點。

1.3電力系統中人工智能的應用

將電力系統故障診斷及其組成、運行分析、規劃設計等方面的模糊邏輯、專家系統和進化論應用于實際研究，并結合電力工業發展的需要，進行電力系統智能控制理論及應用研究，同時也進行了基于實際軟件的研究，以提高電力系統運行控制的智能化水平。

1.4電力系統配電網自動化技術

該技術采用的模式是最新的國際標準公共信息模式。 輸電網絡理論算法與配電網絡實際應用軟件和先進應用軟件相結合。 結合人工智能灰色神經元算法進行負荷預測。 電力系統、配電網自動化技術取得了重大突破，主要表現在信息配電網的集成、先進的應用軟件、配電網的模型、低壓網絡的數字化方式，最終，解決了配電網的載波是路由、衰減在線應用等技術問題，正是由于采用了數字信號處理技術，提高了載波接收的靈敏度。

2.電氣自動化技術應用范圍

2.1智能電網技術的應用

信息管理系統作為計算機技術中應用最廣泛的技術之一，是將電力系統自動化技術與計算機技術相結合的全球智能控制技術，即智能電網技術，是最典型的技術之一，涵蓋了調度、發電、輸電和用戶等各個環節。 變電站自動化系統、穩定控制系統等廣泛應用于計算機技術系統中，同時也有柔性交流輸電調度和自動化系統等。 目前，這種數字電網建設在一定程度上可以看作是智能電網的原型，實際上是為我國智能電網建設做準備。 是典型的智能電網中的智能電網通信技術，同時在建設過程中需要大量依靠計算機技術，需要實時、雙向、可靠的特點，要求應用先進的現代網絡通信技術，計算機技術和系統是完整的，也具有信息管理系統。

2.2變電站自動化技術的應用

可以說，變電站的自動化的實現又是依托計算機技術的發展實現的，要實現電力生產的現代化，一個不可缺少的、重

要的環節就是實現變電站的自動化。變電站依賴計算機技術實現自動化，在實現的過程中計算機也得到了充分利用，二次設備也隨之實現集成化、網絡化、數字化，完全是采用計算機電纜或光纖代替電力信號電纜。變電站實現自動化，實現計算機屏幕化以及運行管理和記錄統計實現自動化，另外兩個組成部分是操縱以及監視，變電站的整體自動化才得以實現，正是如此多的組成部分實現了計算機的自動化管理。為了聯系發電廠與電力用戶，變電站以及與之相關的輸配電線路必不可少。變電站自動化的實現，不僅組成電網調度自動化的一個重要組成部分，更是為了滿足變電站的運行操作任務。

2.3電網調度自動化的應用

電網調度自動化是電力系統自動化中最主要的組成部分，目前我國將電網調度自動化分為五級，其中各級電網的自動化調度都是與計算機技術的應用分不開的，從高到低分別是：國家電網、大區、省級、地區以及縣級調度。其中最重要的組成部分就是電網調度控制中心的計算機網絡系統，這些裝置在計算機系統的連結下形成一個自動化的電網調度系統，將整個的結合起來。其他的主要組成部分有工作站、服務器、變電站終端設備、調度范圍內的發電場、大屏蔽顯示器、打印設備。計算機在電網調度自動化的作用不僅要實現對電網運行安全分析的監控，還要實現實時數據的采集，更要實現電力系統的電力負荷預測以及狀態估計等功能。因此種種這些，都是通過電力系統專用廣域網連結的測量控制以及下級電網調度控制中心等裝置。

3.綜合電氣自動化技術發展趨勢

由于我國電力系統綜合自動化技術起步較晚，在很多方面與國外技術水平還有很大差距，所以需要我們在學習和借鑒國外先進技術的同時，結合我國的實際情況，研究和開發更加符合我國國情的綜合自動化系統。

3.1保護、控制、測量一體化

鑒于目前的運行體制、人員配備、專業分工，我國的自動化系統主要采用站內監控采集數據而保護相對獨立的模式，以提供較清晰的事故分析和處理的界面。但是從技術合理性、減少設備重復配置、簡化維護工作量以及發展趨勢等方面考慮，將保護與控制、測量結合在一起會更有優勢。

3.2國際標準的應用

近年來，IED電力自動化方面有了廣泛應用。為了實現不同廠家 IED 設備的信息共享和互操作性，使廠站電氣綜合自動化系統成為開發系統，國際電工委員會制定了IEC61850國際標準。為了與國際接軌，國內已經開始了基于IEC61850標準的電氣綜合自動化系統的產品研發，相信這將是未來自動化系統的一個發展方向。

3.3以太網技術的興起

隨著電力系統的發展，綜合自動化系統需要傳輸的數據越來越多，對通訊的實時性要求越來越高，以速度快、傳輸數據量大為特點的以太網滿足了這一要求。以太網最典型的應用形式是 Ethernet+TCP/IP。未來的發展應該是在繼承了以太網技術的基礎上，結合工業過程應用，產生新一代以以太網為核心的現場總線技術。

4.結語

自動化技術在電力系統中的應用越來越廣泛而深入，這也使電網管理方式產生翻天覆地的變化。新技術、新理論的應用使一些概念不斷被更新和修正，傳統的技術界線逐漸模糊，各種原來看似不相關聯的技術會彼此融合和滲透，這些推動著電力自動化系統的不斷發展和變化。

參考文獻：

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