電氣自動化在電力工程系統的應用發展

摘要：本文重點介紹了電氣自動化技術在發電廠、變電站、電力網和電力調度中的應用情況，指明了隨著科學技術的飛躍發展和人們對電力系統運行的更高要求，電氣自動化技術朝著智能化發展的必然趨勢，以及電氣自動化技術在電力系統應用后的優勢。

關鍵詞：電氣自動化;發電廠;變電站;電力調度;應用

電氣工程是近幾年來非常熱門和新興的領域，隨著中國經濟水平的迅速提高，電力系統中的電氣自動化技術目前已經越發的先進，也極大的提高了我國電力系統運行的可靠性和效率，不但方便居民的生活，而且也直接提升了我國的綜合國力，所以，無論是政府還是電力企業都非常的重視電氣自動化技術的發展和創新，以及在電力系統中的應用。

一、 電氣自動化的發展情況

1、 電氣自動化技術的簡述

隨著目前中國經濟能力的快速發展，電氣電子產品更新的速度日趨加快，我們一般把與電子產品以及電氣產品相關的領域統稱為電氣工程。而人們日常常說的電氣自動化技術，通常指的是對電氣產品和電子產品有關的工程進行技術優化和性能提升，而影響他的因素則主要有信息技術和物理科學兩個方面，物理科學通常指的是電力系統中的硬件設備，信息技術通常指的是以計算機和互聯網為依托的軟件設備。

2、 電氣自動化目前的發現狀況

我國進入改革開放以來，經濟發展速度日趨加快，電氣自動化技術也日益提高，整體朝著系統化和復雜化發展，廣泛應用于電力系統的各個領域。隨著新時期我國經濟的繼續發展，目前的電氣自動化基礎逐步朝著智能化方向發展，更多的智能機器人將會被廣泛的應用于電力系統的控制終端。

二、 電氣自動化技術在電力系統中的實際應用情況

1、 電氣自動化技術在發電廠中的應用

電氣自動化技術在我國發電廠中目前主要應用在分散控制系統中，我國的發電廠目前廣泛采用分散控制系統，主要包括數據通信網、工程師站、運行人員的操作員站，以及過程控制單元等系統，在實際的應用過程中，通常對這些子系統進行分層次的管理控制，例如過程控制單元，不但能用于發電廠生產過程的控制，而且還可以收集電力生產系統中的電氣量、熱電偶、開關量等信號，并對這些信號通過計算機進行分類處理后，通過打印機或顯示器的顯示出發電廠的整體運行狀況和適時參數。發電廠是電力系統的核心部位，發電廠的電氣自動化水平高低直接影響電力系統的整體水平，因此，分散控制系統的每一個子系統都必須重視，并要不斷的對其進行優化更新，確保電力系統的安全穩定運行。

2、 電氣自動化技術子電力網中變電站的應用情況

變電站是電力系統的樞紐，承接電力系統的電壓等級轉化和電能分配任務，通常需要較多的人力資源和物力資源，傳統建設的變電站，主要以人的操作為主，在工作量較大的時候，容易出現人為失誤，發生事故，從而影響電能供應，隨著電氣自動化技術在變電站中的廣泛應用，極大的減少的對人工的依賴程度，降低了勞動強度，能夠自動收集記錄電力系統的運行參數，并進行存儲，為電力系統的安全可靠運行提供了技術依據。目前自動化技術已經能夠全面的檢測變電站的各個系統運行情況，并能夠對采集的數據進行分析判斷，使所有的操作變得快捷可靠，能夠有效的減少人為失誤造成的事故。

3、 電氣自動化技術在電力系統中的應用

傳統的電力系統設計方案中，主要依靠人力對數據進行采集、統計、分析，對圖像進行繪制，費時費力，而且準確性也很低，甚至可能出現統計數據錯誤，造成設計方案存在一定的安全隱患，當前把電氣自動化引入電力系統設計后，能夠在設計過程中，利用智能化和自動化的電腦軟件，用計算機繪制出所需的圖像，減少在設計中出現的安全隱患，優化技術方案，做到資源配置的最優化，確保可行性最高。電氣自動化技術在電力系統中廣泛應用后，可以利用計算機，加大對電力系統運行中的檢測力度，及時的故障預警，并自動采取相應的措施，避免或減少事故發生的范圍，當事故發生時，能夠對事故進行全面科學的分析，幫助運行人員快速找到事故的原因和位置，提過故障處理效率，將故障消除在初期階段，延長設備的使用壽命，提高企業的經濟效益。

4、 電氣自動化在電網調度中的應用

電力調度是一個復雜龐大的系統工程，能夠分為開放式、可擴充式、分布式三類，主要包括計算機、服務器、顯示器、打印機、通訊網絡等設備，日常主要負責電能經濟分配和電力系統的安全運行。電氣自動化在電力調度中應用后，能夠對電力系統的運行情況進行實時連續監控和分析，動態捕捉系統運行數據，通過計算機評估電網的運行情況，在電力系統運行中出現事故時，通過電氣自動化技術，立即對事故進行快速處理，電力系統安全事故，具有一定的潛在性和突發性特點，單純的依靠調度運行人員，往往很難及時有效的發現事故并及時預警，而電氣自動化技術的發展和引入，則有效的彌補了這一不足，極大的提過了電網的運行可靠性和經濟性。

5、 PLC技術在電力系統中的應用

電氣自動化技術的基本組成部分就是PLC技術，其進行數字運算是以微處理器為核心，主要通過可編程序的儲存器具體進行自動化程序的運算與編寫，憑借數字、模擬式輸入與輸入接口，進而達到對各種機械設備的控制。電力系統中應用PLC技術，既能夠提升電力系統的自動化效率，還能夠減少電力設備能源的消耗;還可以高效處理電力系統中的數據與信息，根據PLC編程對其進行分類與整理，使電力系統達到自動化操作。另外，還能夠模擬電力系統中閉環控制，例如閉環控制壓力、溫度及系統流量，推動其自動化調節能力，確保電力系統安全穩定運行。

6、 仿真技術在電力系統中的應用

仿真技術是通過獲得電力系統運行時的數據，將其傳輸到仿真系統中，進行實驗，再依據仿真結果進行分析，得出最后結論。仿真技術還能夠根據預設數據獲得電力系統最初的運行情況，按照實驗結果模型具體分析真實應用成效，在此基礎上對系統進行優化，大程度降低電力系統在實際運行中發生故障的概率。

7、 動態安全監控技術在電力系統中的應用

動態安全監控技術實際上是通過動態相量對電力系統的運行情況進行測量，通常是將采集和記錄的系統參數，并將其傳到上位機中，利用檢測系統比較采集數據和正常數據，進而判斷電力系統是否存有故障。與GPS系統相區別的就是此系統新添了動態相量檢測系統，能夠對動態數據進行采集和記錄。應用動態安全檢測技術可以大幅度加強系統的安全性，促進電力系統的發展。

8、 電網技術在電力系統中的應用

電力系統的核心運行環節就是電力調度。應用電網技術給電力系統實現自動化與智能化提供技術支持。應用電網技術，使各個環節的設備運行實現了自動化控制和操作，進一步加強對整個電力系統運行數據的實時實地監控與管理，增強了電力行業的預測能力，提升了供電的質量與效率。

三、結束語

綜合以上分析，隨著中國經濟的快速發展，對電力需求的不斷增長，對電力系統運行可靠性和經濟性的更高要求，在建設電力工程時，必須根據工程大小、投資的規模、供電范圍大小等因素，綜合科學的選擇電氣設備和電氣自動化技術，最大能力的保證電力系統的安全經濟穩定運行，最大幅度的提高電網的效率和供電質量。電氣自動化在電力系統中的廣泛應用，有效的減少了運行人員的勞動強度和安全事故，電氣自動化朝著智能化發展也會日趨完善和成熟，勢必會為經濟的發展再創動力。

【參考文獻】

[1]《電力電子技術》（第5版）.王兆安 劉進軍.機械工業出版社

[2]《發電廠繼電保護及自動化控制技術應用研究》.中國水力發電工程學會繼電保護專業委員會.中國水利水電出版社

【作者簡介】張興旺. 男. 碩士研究生.助理工程師.華北水利水電大學.