電氣自動化技術在電力系統中的應用

向小平

摘要：在電力需求增多的趨勢下，電力企業需引進先進技術，提高電力系統運行能力，為用戶提供可靠穩定的電力服務。基于此，文章從電氣自動化技術的特征與優勢入手，結合電力行業工作實踐，總結電氣自動化技術在電力系統中的應用，為電力企業開展相關工作提供技術支持。

關鍵詞：電氣自動化;電力系統;電網調度

隨著行業信息化建設，自動化技術在各行各業中的應用增多，電力行業的自動化技術以電氣自動化技術為核心，將其用于電力系統中，可優化電廠、輸配電系統、用電終端的電力運行，發揮電廠機組的效能，提高輸配電效率，保障用電終端穩定用電，推動電力行業進一步發展。

1 電氣自動化技術及其優勢

電氣自動化技術是指利用電子技術及信息技術進行電氣工程各項操作的優化，包括電路分析、PLC技術、傳感器技術及電氣控制技術等。在電力系統實踐應用中，電力系統覆蓋發電、輸電、配電等全過程，表現出顯著的復雜性、系統性、整體性、技術性特征，應配置先進技術為電力系統運行提供支撐[1]。電力自動化技術的應用，可優化電力生產、供應的各個環節，提高電力系統的穩定性。細化來說，電氣自動化技術在電力系統中的應用優勢體現在以下三點：

（1）加強控制，在電力系統運行中，需發電、輸配電等環節協調配合，方可確保用戶終端活動穩定可靠的電力供應，電氣自動化技術的應用，可實現電力系統的全面、深入監控，加強對電力系統各個環節的設備、參數的控制，結合電力系統出現的異常，進行預警與處理，提高電力系統的實效性及安全性;（2）提高效率，電力自動化技術的應用，可事先模擬電力系統的運行狀況，評估電力系統方案的可行性，優化電力系統的設備配置與參數設計，保障電力系統的高效運行，提高效率;（3）便于運維，隨著用電需求的增強，電力系統架構、設備越來越復雜，加大了電力系統的運維難度，電力自動化技術可通過先進設備，檢測設備運行參數，幫助運維人員迅速定位故障位置，分析故障原因，進而為運維工作提供便利[2]。

2 電氣自動化技術在電力系統中的應用

基于電氣自動化技術在電力系統中的應用優勢，電力企業應結合電氣自動化技術特點，在合適的電力系統運行環節進行應用，實現電力系統的高效運行。本文結合電力系統運行實踐，列舉四種電力系統常用電氣自動化技術，分析其應用方式與應用要點，為電力工作者提供成功經驗參考。

2.1 仿真技術的應用

在電力系統中，常用的仿真技術為虛擬現實技術，可將其用于電力系統設計、線路巡查及技術培訓等環節，可通過其真實體驗的優勢，預防、規避電力系統運行故障，提高線路巡查效率，強化電力工作者專業素養，為電力系統的運行提供保障。

在電力系統設計中，設計人員可利用虛擬現實技術進行設計方案的仿真模擬，結合虛擬環境中的電力系統運行狀況，評估各項設計方案的應用效果，進而明確電力系統設計方案的不足，為設計方案優化提供參考。例如，某電網公司將虛擬現實技術與3D建模、無人機等技術整合，共同開展電力線路遷改規劃設計工作，利用無人機獲取電力線路的地理信息，通過3D建模與虛擬現實技術打造虛擬環境，明確各項遷改規劃方案的應用效果，使配網線路設計更貼合工程實踐，提高設計合理性及可行性。

在線路巡查中，電力企業可引進基于虛擬現實技術的巡檢設備，為巡檢人員獲取電力系統運行狀況提供幫助。例如，在電表箱巡檢中，電力企業可為巡檢人員配置VR增強設備，通過該設備的攝像頭對電表箱粘貼的標簽進行識別，獲取電表箱的基礎信息，如線路圖等，評估電表箱是否存在異常。

在技術培訓中，電力企業可利用虛擬現實技術模擬電力系統操作的各種環境，組織電力人員進行模擬操作，提高電力人員的專業技能，保障電力系統的精準操作。例如，在變電站檢修培訓中，電力企業可利用虛擬現實技術模擬變電站的運行環境，展示操作設備的各項細節與參數，并以可視化方式下達操作指令，參訓人員可在虛擬環境內進行相應操作，掌握變電站檢修的各項要點，提高電力系統運維有效性。

2.2 PLC技術的應用

在電力系統運行中，PLC技術是最常用的電力自動化技術，其功能在于電力系統的有效控制，可自動控制電力系統的各個設備、器件及參數，保障其穩定可靠穩定。細化來說，PLC技術的應用體現在以下幾點：

（1）順序控制。在電力系統運行中，PLC技術的應用可全面采集設備、器件的各項參數，如開關狀態量、模擬量等，傳輸至控制中心，協調整個電力系統的運行參數，提高電力系統運行效率，保障穩定可靠供電。

（2）電源控制。在傳統電力系統中，備自投裝置以手動或自動方式控制，在備自投裝置投入瞬間出現斷電現象，影響供電持續性。PLC技術的應用，可實現備自投的可靠投入，防止斷電現象的出現。

（3）斷路器控制。傳統電力系統斷路器控制模式為繼電器，該控制方式存在接觸不良故障，降低控制可靠性。針對該問題，電力企業可引進PLC技術，結合電力系統整體運行參數，控制斷路器的開啟或閉合，且在電力系統出現運行故障時，PLC控制系統可控制斷路器自動跳閘，發出相應報警信息，提示電力人員，為故障運維提供便利。

（4）過程控制。在電力系統中，PLC技術可通過內置程序算法，對模擬量進行控制，如電力系統設備器件的溫度、壓力等參數，實現I/O模塊的有效A/D轉換與D/A轉換，優化電力系統設備器件運行過程，提高運行效率。

2.3 智能技術的應用

在智能電網發展背景下，智能技術在電力系統中的應用越來越廣泛，電力企業可將智能技術用于電力系統的設計、管理、運維等多個環節，發揮智能優勢，改進傳統人工操作面臨的效率低、質量差等問題，擴大智能電網的覆蓋范圍，提高配電網智能化水平。

在電力系統設計中，電力企業可引進線性最優技術，在該技術支持下，設計人員可在最優勵磁模式下，完成電力系統設備與線路的優化配置。在實際設計中，設計人員可綜合評估給定電壓、電力系統配置發電機的實際電壓等參數，通過PID明確控制電壓數值，優化調節電力系統電壓及相應的相位轉移角，提高電力系統設計效率與質量。

在電力系統管理中，電力企業可引進基于智能技術的巡檢設備，擴大巡檢范圍，提高巡檢質量，及時發現電力系統的缺陷，為電力系統管理決策提供幫助。例如，在某電力企業的日常巡檢中，為巡檢人員配置智能巡檢眼鏡，該眼鏡應用了大數據技術、傳感器技術與感知交互技術，配置地圖導航、自動拍照、數據傳輸、遠程控制與語音識別等功能，巡檢人員可利用智能巡檢眼鏡全面獲取電力設備的各項數據，評估作業現場的運行狀況，實現電力系統的智能管理。

在電力系統運維中，電力企業可在電力系統中引進機器學習技術，結合電力系統設備、器件的常見故障，總結故障相關知識，如故障類型、故障參數、故障位置等，使電力系統具備故障自診斷功能。在電力系統運行期間，故障自診斷功能可使電力系統自動完成參數評估工作，進行故障診斷與預警，并將相關信息傳輸至控制中心，為電力系統的運維提供參考資料，便于故障的高效排除，減少故障對電力系統供電的影響。

2.4 監控技術的應用

在電力系統運行中，監控技術是指利用基于電氣自動技術的監控系統，實時監測電力系統的運行狀況，為電力系統的調度、管理、運維提供幫助。隨著智能電網的建設與發展，監控技術朝著智能化、無人化方向發展，電力企業可引進無人值守監控系統，對電力系統進行監督管理，發揮電氣自動化優勢，提高電力系統監管效率與質量，保障其高效運行。以某電力企業為例，其設計的無人值守監控系統包括以下幾部分：

（1）信號采集系統。在電力系統的設備機房與線路中安裝采集設備，采集內容包括音視頻信號、溫濕度、數值報警信息、模擬量等，全面獲取電力系統的運行信息，為電力系統的調度、管理、運維提供支持。

（2）信號傳輸系統。通過光纖通信技術，將信號采集系統獲取的各項信息傳輸至監控中心。為保障各項參數的有效傳輸，需結合傳輸信息的特點，配置轉換器、交換機及解碼器等設備，避免數據傳輸過程中出現數據丟失、變化等問題。

（3）控制中心。在控制中心的計算機中，可接收信號傳輸系統傳遞的各項信息，并將信息以音視頻、圖表等方式展示在計算機顯示屏中，使控制中心值班人員全面掌握電力系統運行信息，為遠程控制提供便利。同時，該監控系統具備防盜、防火、門禁、通信等功能。在機房、配電室等位置安裝紅外攝像頭、探測器（煙霧探測器、玻璃破碎探測器等）、門禁系統，與監控中心、智能消防設備形成聯動。一旦檢測到煙霧，監控系統會立即報警，聯動門禁系統開啟大門，啟動智能消防設備，及時撲滅火災，避免火情蔓延，提高電力系統運行安全性。

總的來說，在電力系統運行中，電氣自動化技術可為電力系統的設計、管理、調度、運維等工作提供支持，推動電力系統的智能化、自動化、現代化發展，為用戶提供優質、有保障的供電服務，有助于電力行業的進一步發展。

3 結論

綜上所述，在電力系統運行中，電氣自動化技術的應用可加強控制、提高效率，為運維工作提供便利。通過本文的分析，電力工作者可在電力系統中應用仿真技術、PLC技術、智能技術及監控技術，發揮電氣自動化技術優勢，強化電力系統運行效果，為社會生產生活提供可靠電力支持。

參考文獻：

[1]王俊清.信息化時代下電氣自動化技術在電網建設中的應用[J].數碼世界，2020（10）：206-207.

[2]張溫馨，羅茂.變電站電氣自動化與電力安全運行探析[J].冶金管理，2020（17）：68-69.

[3]施友強.關于電氣工程及其自動化技術在發電廠的應用初探[J].居舍，2020（26）：180-181.