電氣工程及自動化技術在電力系統中的應用分析

謝蓓敏 陳萬意 李 睿

（國網吉林省電力有限公司檢修公司，吉林長春 130000）

電力是我國經濟科學發展的重要能源，是我國經濟的骨干力量，在社會經濟發展中具有不可或缺的作用。隨著電力系統的重組，電力市場的競爭加劇，對電力供應的需求增加，對電能質量的需求增加，對電力效率的需求增加。促進電氣工程和自動化技術在電力系統中的應用，促進自動化電力系統的形成，能夠提高能源效率和質量，減少業務資金，為電力運營提供可靠的保證，在市場中提供競爭優勢并滿足新市場的需求。電氣工程和電力系統自動化的應用可以實現連接功能的自動化，包括電力分配、安全分析、數據收集、發電、電壓控制和能源機械。對工廠設備進行機械檢查、改造、管理和處置，降低電力運營成本，降低設備故障率，通過智能自動化解決方案替代現有的手動發電過程，大幅度減輕了勞動強度并提高了能源效率，為電力公司提供了社會和社會效益，保證了我國電力工業的可持續發展。

電力是科學和經濟發展的基石，電力工業是社會發展的重要基礎。由于電力系統的深入改革，用戶對能源質量和可靠性的要求越來越高。為了適應新的市場環境，增強競爭優勢并降低運營成本，電力公司需要提高電氣工程應用和自動化技術水平，構建自動化和智能電力系統，提高能源質量，并確保系統完整性、穩定性和效率。電力系統的電力工程和自動化技術已經完成，發現并消除了缺陷，增加了電力機構的社會經濟效益，促進了我國電力事業的健康發展。

1 電氣自動化工程

電氣工程和自動化技術包括許多先進的現代技術，如電子和電子技術、網絡控制技術、自動化技術、機械集成技術和計算機技術。主要功能是強弱電子組裝、組件和系統的集成、硬件和軟件集成、電氣和電子技術集成。電氣自動化是一門新興的電子信息科學，將電力工程和自動化技術帶入工業發展的新階段，極大地提高了工業生產率，改革了工業生產方法，并為經濟發展做出了貢獻。

隨著技術水平和質量的提高，技術體系的改進以及應用范圍的擴大，電氣自動化成為工業生產的中心，并確立了其作為工業生產自動化的地位，并于2002年被選為優秀科學技術。

2 電氣工程和自動化技術的現狀

將電力工程和自動化技術集成到電力系統中，是現代電力發展的趨勢，工程和自動化技術是電力自動化和管理的重要技術工具。電力系統的自動化不僅提高了電源的質量和效率，且確保了電源的可靠性和穩定性以及電網的穩定性。

1970年以來，許多西方發達國家一直在研究電力系統自動化技術。直至1987年，才進行了電力系統自動化的第一項研究，由于資金和技術的限制，沒有進行完整研究，但填補了中國電力系統自動化的學術空白。20世紀90年代后期，在電力工程和自動化技術的框架內對電力系統自動化進行大量投資，并在電力自動化系統的開發方面取得了成果。

21世紀，電力系統進入了一個新階段。在電力系統自動化和自動應用的技術領域，自動電力控制和自動數據分析是一種電壓控制機制，是一種自動電力和電力站自動化系統的測試，能夠進行預測、監測和管理，大幅度提高發電廠的效率，降低發電設備的成本。

在開發過程中，許多工程可以使用自動化系統替代人工操作執行多種操作任務，降低勞動強度，提高生產力。此外，自動化電氣系統具有界面靈活、能見度高和操作簡單的特點。目前，許多新的電力系統中采用了電氣工程和自動化技術，自動化電氣系統具有適應各種環境的強大能力，能夠滿足多種用途要求，并提供不同的集子系統。在實踐中，已經在30多個電力項目中應用了自動化工程，以提供一個非常靈活、可操作性、可靠性的控制系統和終端服務器系統。

通過開放設計提供卓越性能，將由驅動的技術與創造性包裝設計理論結合起來。近幾年，重新連接功能快速發展，電力部門開發了一個相對新的自動化系統，綜合移動投影功能，現場線性模型設計可靠性更高，圖形技術整合和數據處理反應快速。

電氣自動化技術一直受到廣泛關注，該系統已應用于電力系統的能源管理系統。能源管理系統是一個雙網絡機制，能夠提高電力效率、業務能力、能源控制的準確性。

電力工程和自動化技術在電力行業中的應用改變了傳統的配電和管理實踐，促進了電力行業的發展，并提高了能源效率和質量。對于傳統的電力系統技術，突波變化、電壓閃變、低頻以及其他對能源穩定性和質量的負面影響，無法保證電能質量。電能質量差會導致一系列異常電壓和低壓等問題，電氣工程與自動化技術的結合可以解決。

實時監控和自動電力系統電壓功能以及電壓、電流和頻率的實時控制，可以提高電能質量。電氣系統的自動化不僅可以提高能源質量，還可以確保系統安全運行，并縮短維護時間。從傳統技術的角度分析，電力系統經常發生故障，導致大規模停電，長期低效的停電以及長時間的停電，對人們的生活和工作造成負面影響，還可能危及人身安全或造成設備損壞。

自動化電氣系統可確保其他合同的正常運行，防止故障點的擴展，并快速隔離和移除故障點，以確保系統的安全運行。此外，相應的系統發生故障時，對應的信息處理系統會自動形成并進行數據傳輸，保障工作人員的工作基礎，提升維護水平和維護效率的同時，使相關能源系統更可靠。

電子系統在對應管理的過程中，需要及時整合電子工程及信息、自動化技術加速及系統的建設和發展。近年來，已經在電力系統自動化研究上投入了大量資金，并且該技術的類型、內容和功能不斷擴展。

3 電力自動化技術的特點

3.1 優化智能控制

現代化智能控制系統是電力系統行業發展建設過程中未來發展的技術方向主流，也是支撐我國電力行業應用的重要管理系統，擁有非常高的適用性。有效解決了困難的技術問題和復雜的控制問題，特別是基于傳統控制技術的非線性系統，具有較高的響應適應性，控制效果穩定。

3.2 靈活的交流輸電系統

現階段，該系統是自動動力傳輸系統的關鍵部分。許多先進技術，例如遙感技術、傳感器技術、電力電子技術和微計算機處理技術已被并入許多新技術中。該技術的核心是串行補償、傳輸系統主要參數的自動化、智能控制和調整，以確保傳輸系統的性能并使傳輸更穩定，極大地改善了動力傳輸系統。

3.3 先進的管控系統

動態化的安全模擬監視系統可以高效保障電力系統的積極健康運行，也是相關系統運行的技術關鍵，可以高效推動電力系統的自動化運行。動態安全監控系統是確保電力系統安全運行的關鍵技術，是實現和構建電力系統自動化的重要關鍵技術。該系統由兩個主要子系統組成，即SCADA系統和監視與控制系統。這項技術系統控制的核心實際是對系統運行過程中的錯誤進行自動檢測，可以通過電磁瞬態進行數據分析，分析效率高，且能夠與GPS技術實現同步，改善數據傳輸和監控并保持效率，解決了現有故障記錄儀的數據復制問題，提高了數據準確性和可用性。

4 電氣系統自動化發展

國家電網在電力自動化研究方面投入了大量資金，并將電力工程和自動化技術完全集成到電力行業中。盡管相關研究進行較晚，但已有的研究結果大幅度改善了功能和性能。順應電力自動化的未來趨勢，自動化技術將無縫集成到多個領域，例如電力傳輸、電表、變電站、船舶前景和交互式終端。應用變電站建設，可以使變電站自動化有效降低變電站成本和人力消耗。通過對相關電力系統自動化系統的調整和發展，執行變電站設備的對應保護，利用自動故障診斷系統以及自動隔離措施，高效進行故障記錄和定期維護。

通過電力自動化系統可以自動調整變電站中的一系列設備，執行變電站設備的保護、自動故障診斷、自動隔離、故障記錄等操作。定期維護有助于發現多個故障點，降低故障率，并根據分析數據提高發現故障的效率。

電子網絡控制應用程序將成為一項主要的移動控制技術，可以通過自動服務器降低移動控制的成本，實時監視網絡負載，并防止由網絡上載引起的故障。此外，電力應用可以實時檢測負載和電力狀況，提高測量的準確性和可靠性，為防盜提供技術支持，避免不必要的經濟損失。智能電表可檢測用戶的電源狀態，通過發生盜竊時向控制中心發送警報信號保護系統運行。

5 結語

綜上所述，在全球能源行業技術進步的背景下，電力自動化將成為發展的主流。電氣工程及其自動化技術應積極傳播和應用電力工程和電力工業自動化技術作為電力系統的基礎技術，促進電力工業向電力工業自動化的發展。