電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化發展思考

張沫然，包盛辰，況 逸

（1.山東科技大學，山東 濟南 250031；2.桂林電子科技大學，廣西 桂林 541000）

電能是經濟社會發展的重要基石，經濟社會發展早已離不開電力，電力工業在社會發展中占據著十分重要的地位，其作用是不可替代的。當前，電力企業加大工作改革力度，電力市場的供應主體越來越多元化，直接導致電力市場的競爭越來越明顯，同時，用戶對電力企業的服務質量提出更高的要求。電力企業要想在新時期實現高質量的發展、獲得更好的競爭力、降低電力企業的運營成本，就得強化電氣工程和自動化技術的應用力度。比如，當前電力調動自動化建設中就用到CC-2000，SD-6000等系統。在電力系統中電力工程及其自動化技術的應用將實現自動化和無人化的供電，電力設備故障就需要做到自動化檢測和排除，減少電力企業人工工作量，降低人工成本，促使電力企業的經濟利潤空間不斷增大，確保我國電力企業在新時期實現可持續發展。

1 電氣工程中自動化技術的分析

從技術上來說，電氣工程中自動化技術的綜合性是比較強的，包含電力電子、自動化、網絡管理等多種技術，是一個復雜化的系統，主要內容是強電和弱電的相互結合、元件和系統的相互結合、電工技術和電子技術的相互結合。作為電氣信息行業的一個新興學科，電氣工程中的自動化技術自20世紀70年代出現，到20世紀末期在電力工業中得到了應用，讓電力企業的發展進入到一個新的時期，提升了工業生產效率，推動了工業生產方式改革，促進了經濟的高質量發展。可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）工業控制技術、集散控制系統（Distributed Control System，DCS）分控系統以及單片機技術在電氣工程領域的應用，促使自動化技術水準實現了提升，技術類型也變得更加豐富多樣，技術體系正在加速完善中，在電力行業的應用也是越來越深入，成為電力行業的核心力量，電力生產運營將時間自動化[1]。

2 電氣工程中自動化技術下的電力系統自動化發展分析

在新時期的電力發展中，電氣工程及其自動化技術已經成為一個主要趨勢，推動電力生產和運營向著自動化、智能化和數字化的方向急速邁進。目前，我國很多電力企業都特別注重于研究和推廣電氣工程及其自動化技術，將有助于提升供電的質量和可靠性、穩定性。歐美發達國家在20世紀70年代已經對電力系統自動化技術展開了研究。我國在20世紀末開始對電力系統自動化技術展開了研究，但是當時因為資金和技術的限制，研發工作一直沒取得太大進展。電力企業對電氣工程及自動化下電力系統自動化技術的價值作用有了充分的認識，開始花費大量的精力來研究這項技術。

在電力工業領域，電氣工程及其自動化技術的廣泛應用將對傳統供電管理模式實施革新，推動電力工業實現穩健、持續發展，供電效率和質量得到保障。在傳統電力生產技術下，電力企業通常在具體供電中容易出現電壓偏差、頻率偏低等技術問題，從而影響到供電穩定性和電能質量，使得電力質量難以得到有效保障。如果電能比較低，將容易產生電流偏低等問題。將電氣工程及其自動化技術深度發展，可以為解決上述問題提供強有力的技術保障。自動化電力系統下的實時監控技術，對電壓開啟實時監測功能，實時監測電壓、電流等來確保電能質量。電力系統自動化為提升電能質量創造良好的條件，為電力系統的安全運行形成一個良好的保障，故障維修的時間將被極大地壓縮。在傳統的技術模式下，一般在解決電力系統故障之前需要關閉供電系統，出現大面積停電，故障點的查找還要花費很大的人力、物力，給供電企業造成嚴重的經濟損失，給用電企業和居民的正常生產生活造成很大的不便。有的故障還會對電力工人的生命安全構成威脅，造成供電設備的損壞。應用電力自動化系統的價值在于，如果發生了故障，將能對故障實施快速隔離，將隔離點切除出去，確保電力生產和傳輸運行的安全性。例如，故障診斷技術、PLC技術的應用，為電氣系統的良好運行提供保障。維修人員能分析故障信息，從而對故障點進行準確、快速的確定，有助于提升維修工作效率和水平，實現電力系統的安全、可靠運行[2]。

3 電氣工程及其自動化技術下電力系統自動化發展的關鍵技術

從時間運行的效果來看，電力系統自動化的價值優勢在實踐中得到了很好的檢驗，將是推動電力工業實現新一輪發展的助推器。電力企業還在不斷地加大對電力系統自動化的研究和應用力度，讓電力系統自動化技術的作用實現進一步地彰顯，強大的功能進一步實現在電力系統中的廣泛凸顯。筆者將從下面3點對自動系統自動化關鍵技術進行簡單的分析。

3.1 電力系統智能控制技術分析

電力系統智能控制技術，是電力系統化向著智能化、自動化和數字化方向邁進的關鍵性技術，也成為電力系統控制技術的主要研究方向。電力系統智能控制技術應用潛力是十分大的，將對傳統控制基數背景下的復雜性的技術性問題進行解決，尤其是不具有確定性和非線性等的應用系統，需要有較穩定的控制效果。

3.2 柔性交流輸電系統研究

柔性交流輸電系統是當前自動化輸電系統中十分關鍵性的部分，融合了傳感、微機處理、電力電子等多種技術。串聯補償和SVC技術是系統的核心技術，會實現智能化、自動化地控制和調節輸電系統主要參數，實現輸電系統性能的穩定，提升輸電系統的可靠性。該系統的應用將促使電力企業的供電成本和損耗得以大幅度地降低，實現輸電節能的目的[3]。

3.3 動態安全監控系統

動態安全監控系統在電力系統中將是一項十分關鍵的技術，主要是負責確保電力系統得以安全運行，也是電力系統自動化有效實施的基礎性技術。動態安全監控系統由數據采集與監視控制系統（Supervisory Control and Data Acquisition，SCADA）和監視控制系統所組成，最為核心的技術就是自動故障檢測技術，技術原理是以記錄電磁暫態來對故障錄波實施深入的分析，檢測效果好、精準度高。同時，GPS技術將同步傳輸數據，提升監控和維護效率，能對傳統故障中的錄波儀據冗余問題進行有效解決，提升數據的準確性和可用性[4]。

4 電氣工程中自動化技術下電力系統自動化的發展趨勢

當前，電力企業集中資金、技術和人才的優勢來推進電力自動化的研究和應用，在電力工業領域中實現電力工程的全面自動化技術。與歐美發達國家相比，我國研究起步比較晚，但是發展速度驚人，研究成果已經可以達到世界先進水平，電力系統自動化的功能和性能都已實現質的飛躍。電力自動化已經成為電力工業未來發展的重要趨勢。從電力自動化技術的未來發展趨勢來分析，輸配電、電能表以及交互終端等多個領域的自動化技術將實現全面融入。在變電站建設過程中，將實現變電站等電力設備的自動化運行，降低運行成本。應用電力自動化系統將實現變電站等設備的自動協調，變電站設備保護和自動化故障診斷等工作就能在很大程度上解放人力。同時，應用自動化的隔離舉措，系統能實現對故障的自我記錄，所記錄的故障將為變電站的定期運行和維護提供數據支撐。在具體的維護過程中，分析記錄數據，就能做到對多發故障點實施重點監測，很好地降低故障率，提升設備運行的穩定性。在應用電網調度中，將實現對服務器的調度，降低運行成本，實時監控電網負荷，杜絕電網出現超負荷的情況。

5 結語

從電力工業技術的發展歷程和未來發展趨勢來綜合判斷，電力系統自動化發展是大勢所趨。電氣工程及其自動化技術作為電力企業生產運營自動化的關鍵性技術，必須在未來發展中加大研究和應用力度，推動電力系統的自動化生產水平的全面提升，為電力企業的高質量發展奠定良好的基礎。