物聯網時代電氣自動化的發展方向

王崇宇

摘 要 隨著計算機網絡技術和電子信息技術的快速發展，發電廠自動化技術的應用也迅速發展。更高的效率和低成本促進了高技術、高自動化技術和產品的革新。輔助控制系統如分布式控制系統（dcs）、工廠級監視信息系統（sis）、工廠級管理信息系統（mis）等的廣泛應用，促使發電站進入了數字化和網絡化的時代。因此，電氣自動化系統（ecs）誕生了。新技術的應用大大提高了發電廠的工作效率和自動化水平，降低了發電廠的成本，大大提高了發電廠的競爭力。本文簡要分析了電力設備中電子自動化技術的應用和現狀，合理展望了電氣自動化技術的發展趨勢，以期能為促進其發展提供有益參考。

關鍵詞 電力互聯網 電氣自動化 能源系統

中圖分類號：TM92 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）02-0031-03

1 前言

隨著科技的不斷進步，能源系統的發展必須與時俱進，打破傳統供電，結合先進科技，供電系統及其自動化應用進行革新，不僅解決了傳統供電的不穩定狀態，同時也提高了供電的連續性和安全性，提高了供電的安全性和可靠性。因此，本文分析了電力系統自動化的實施和發展趨勢。有必要總結績效系統自動化并確定績效系統自動化的發展方向。在研究自動化技術在能源系統中的應用過程中，分析和檢查了自動化技術的關鍵問題。同時，對自動化技術的基本原理和自動化技術的改進進行了分析和探討，提高了自動化技術在能源系統中的應用水平，為自動化技術在能源系統中的有效應用奠定了堅實的基礎。

2 互聯網時代電氣自動化的現狀

2.1 電氣自動化在發電廠的應用現狀

電廠電氣自動化的主要任務是實現對電廠、變電站和電氣參數的實時、有效的安全監控，基于監控裝置的自動化系統支持信號反饋的交換。對于監控設備，應實時記錄和存儲開關值。應對設備各部分的模擬值和脈沖值進行數據處理，并以主接線圖和簡圖的形式顯示裝置的運行狀態和數據信息。此外，自動化系統還必須記錄設備的每日、每月、年度、啟動和關閉報告。電氣自動化系統的擴展功能還提供大量特殊數據反饋。電氣自動化系統（ECS）的集成配置和特點是性能系統、數據采集、信息處理和新技術開發的集成。通信與自動控制、微機保護等綜合技術，包括計算機技術、現場總線技術、以太網技術和信號處理繼電保護，通信層和中間層自下而上劃分為一個站控層。[1]管理站包括后臺監控系統和服務器，通信控制主要包括通信和通信管理系統。其主要任務是通過DCS系統完成電氣后臺監控系統與電廠等智能設備之間的通信。輔助電源及智能控制器是ECS系統與偽同步自動控制器集成配置設計的通信控制的一部分，屬于低壓自動切換裝置的母線站控制。調試的配置可以同時完成。提供ECs與CS、MIS、MIS、ECs與DCS之間的通信接口，ECs系統是一個獨立的系統，能夠保證系統的安全性和可靠性。ECS機架層采用測控設備，冗余、容錯、防火墻網絡劃分、加密算法、邏輯數據加密、糾錯等多項智能技術應用進一步提升了系統的安全性;另一方面，ECS系統不具備原有電控系統的自診斷和自救功能，與以前的DCS系統相比，ECS系統的數據傳輸和處理速度要快得多。

2.2 電力系統及其自動化的組成和作用

電力系統及其自動化是通過由發電站、變電站、配電網和電力利用者四個方面構成的發電事業的全過程來執行的。發電站將自然界的能源轉換成電能，利用變電所和配電網向負荷中心傳達電能，根據人們的要求通過負荷中心向數千戶家庭發送電能。為了滿足人們各種各樣的電能需求，在電力系統運轉過程中，發電站主要起著將各種自然能源轉換為電力、風力和水資源的作用，而變電站的主要目的是利用變電站系統合理控制電壓。而且，電壓能夠滿足電力系統正常操作的配電系統，利用配電系統向數千戶家庭輸電，使人們能夠使用安全穩定的電能。[2]

3 電氣自動化未來的發展趨勢

3.1 電力系統及其自動化技術在運行過程中存在的問題

為了有效地擴大電力系統的應用范圍和提高自動化技術水平，在電力系統自動化技術的應用研究過程中，應該從電力系統自動化技術的運用中存在的問題出發。關于在電力系統中應用自動化技術的分析研究，有必要進一步改進電力系統中自動化技術的應用系統。到目前為止，在電力系統中自動化技術的應用過程中，自動化技術應用系統的設計的合理性是不夠的。通過對這個原因的詳細分析，發現電力系統自動化技術運用在設計過程中缺乏指導和管理的科學理論。因此，設計和應用的自動化技術容易成為不合理的問題。需要改進在電力系統中應用自動化技術的智能度。在電力系統自動化技術的應用中，確保足夠的智能基礎是完全發揮自動化技術真正作用的基本部分。如果電力系統的自動化技術難以進行智能操作，那就很容易導致電力系統控制不良的問題。

但是，到目前為止，由于資本和技術的限制，我國的自動化技術的知識開發水平仍然難以滿足電力系統開發的實際需求。[3]

3.2 自動化技術在電力系統中的應用策略探析

自動化技術在電力系統中的應用，提高了能源系統的自動化程度，實現了能源系統的自動化、智能化，簡化了能源系統的運行。目前我國能源系統還沒有達到這一水平，能源系統的數據量仍然很大。沒有系統的歸納和整合，將無助于電力企業合理利用資源，阻礙供電自動化程度的提高。受科學技術的影響，績效系統自動化技術水平不斷提高，并逐漸發展為知識。隨著能源系統自動化研究的深入，性能系統智能化和自動化的發展不僅是時代演進的必然趨勢，系統自動化的研究也越來越受到重視。更明顯的是，電力供應的健康發展和自動化是電力供應連續性和安全性的基本前提。優化自動化技術的應用結構，可有效提高性能系統自動化技術的應用水平。在系統自動化中，需要不斷優化系統自動化的應用結構，特別是要保證自動化技術應用結構的優化設計效果，自動化技術必須滿足系統性能的實際要求，規劃自動化技術在能源系統中的應用范圍。通過優化自動化技術在能源系統中的應用策略，該自動化技術可用于改進應用系統，充分考慮了性能系統自動化技術在結構優化中的連續測試結果，并用MATLAB軟件的數學規劃方法進行了驗證。優化了Marquardt法和Rround Kutta法的組合。

3.3 自動化技術在電力系統中的應用策略探析

在整個電力生產和加工過程中，許多電力公司忽視了培訓相關操作員的必要性。為了降低電力運營商的運營成本，許多運營商降低了相關人員的培訓成本，包括電力運營商，導致缺乏專業的電力操作員?，F有員工實際應用經驗較少，專業技能和操作水平較低。由于電子產品的特殊性，對其生產和操作人員的技術要求非常高。在這種情況下，電力公司應首先加強公司培訓，對于新員工，職前培訓必須從基本專業技能開始。員工培訓師可以選擇行業內的一些高科技人才。在實際培訓中，公司內部專業領域的頂級操作員可以決定培訓活動的開展。培訓結束后，員工將接受職業評估和實際活動評估。能夠取得良好成果的員工可以獲得適當的報酬，未接受培訓的員工不能繼續他們的工作。年長員工定期會面，分享他們的工作經驗，可邀請專業技術人員對員工進行指導，并分享他們在工作中遇到的困難。[4]為了提高員工的職業績效，電力公司必須加大對員工培訓的投入。提高能源企業自動化產品質量，促進能源企業發展。在發展過程中，需要加強能源公司與學校的合作，能源管理公司需要專業人員的幫助和支持。因此，電力公司不但要加強專業培訓，還需加強教育合作。根據電工的發展需要，學校制定了適合專家的培訓方法。在合作期間，學生可以定期委托電力公司參與實踐和學習。事實上，是將專業知識與實踐相結合，可以提高專業技能和質量，并應用于學校的實際學習。在電氣基礎知識的管理中，我們首先應該對電氣自動化專業的發展有一個基本的了解，并根據學生的接受程度優化和提高相關的管理知識和目的。確保教育效果和有效滿足專家對能源經濟發展的需求，允許學生在基本知識的基礎上獲得專業知識和實踐。在實踐中，教師還為能源經濟的發展提供指導，不斷提高實踐學習的綜合素質和專業技能，促進整個能源自動化行業的發展和進步。

3.4 電力系統自動化的發展前景

科學技術是電力系統發展的主要因素。這些科學技術主要反映在計算機、通信和數值控制手段的使用上。隨著時代的不斷變化和發展，科學技術成為信息社會的第一生產力。因此，生產程序從以前的手動勞動模式變成了電腦模式。在實際應用過程中，功率系統的自動化尤其需要在功率設備中實現自動化設置。整體性能是在電力系統的信息利用和加工過程中持續進行自動化的相關措施，在促進整體設定方面發揮了積極作用，因此該數據的精度提高了。

動力系統自動化的開發展望是，如果系統要想實現自動化的開發，就需要對獨自的自動化水平和自動化開發目標進行各種各樣的研究和分析。電力分配系統的監控具有很大的價值，它可以執行動態監控和靜態檢測。只需完成兩個組合，電力系統就可以實現全面的實時數值控制。電力系統自動化的開發和改善需要對系統硬件進行研究和分析，了解產品的基本特性，適應時代的發展和要求，創造新產品。目前，電力自動化的發展是由于市場競爭力的不斷加強和一些新產品的出現。我們必須在產品分類上看模型，并根據產品的基本需求改進方法，使系統的自動化符合用戶時代的開發要求，在開發過程中得到人們的認識。對于人們來說，需要進行自動化技術的綜合分析和理解，并且需要真誠地接受這項技術。政府在這一點上也應該加強力度，對電力經營者進行財政支援。電力企業本身關注技術革新，把技術革新作為政府工作的重要內容，把電力系統的自動化開發作為當今時代功率開發的主題。自動化的過程中有人為因素，因此企業必須研究以技術開發為中心的自動化技術，關注項目操作的基本標準，也要關注高科技活動的發展，學習國外的相關技術。[5]

3.5 電氣自動化在發電廠的發展趨勢

隨著電子控制系統（ECS）的出現，發電系統的控制和監控已經從原來的操作領域發展到目前的計算機控制，再到智能控制。電廠電氣自動化的發展趨勢主要包括智能化和網絡化。智能化主要體現在電廠的管理中，除了現有的繼電保護、實時性能監測、狀態信息和歷史記錄等基本功能外，還具有站控層、事故分析和狀態信息等功能。接收器監控系統不僅完成了SCADA故障保護和安全的基本功能，還實現了應用管理的全面自動化。監控系統采用先進的數據采集技術，分析電廠實時數據庫和歷史數據庫，可預測最新設備狀態。

當前，高速大容量以太網成為電廠電力自動化系統的發展方向。電廠性能自動化系統采用以太網進行信息交換和通信，良好的網絡結構對電廠自動化系統的建立起著重要作用。網絡規劃必須確保所有監控設備、系統之間的通信，以確保電廠控制設備、管理系統和計算機監控系統之間的信息順利傳輸，并實現“全集成自動化”。

4 結語

簡而言之，電力企業是中國經濟發展和建設的支柱產業，有助于全面提高國家的實力和綜合競爭力。隨著社會的持續發展，電力供應的可持續性和安全性不僅滿足了電力使用者的需求，而且對于電力企業在自動化和智能方向上促進電力系統發展的要求也越來越高。不斷提高電力系統的自動化水平，明確電力系統的開發趨勢，有助于電力經營者今后的發展。在開發智能網格的過程中，要注意客戶的經驗、網格自動化和電力規劃，我們也要注意電力操作的基本工作。在電力操作中利用互聯網不僅可以改善電力運用，還可以通過開發各種應用來支援企業管理，提高管理性能。這是一種不可逆的趨勢，用于集成的智能控制發電廠的電氣控制。新電氣自動控制管理系統是提高發電站生產管理效率的關鍵技術。在電動自動控制系統的構建和開發中能否做好工作，決定了電力市場在激烈的市場競爭中是否處于有利位置。

參考文獻：

[1] 常曉丹.電力系統自動化發展趨勢及其新技術應用探析[J].中國新技術新產品，2016（03）：6.

[2] 曹揚.電力系統及其自動化發展趨勢分析[J].科技傳播，2016（01）：151，191.

[3] 張燕，張劍.論我國電力系統及其自動化發展現狀及趨勢[J].山東工業技術，2016（05）：169.

[4] 簡國偉.試論電力系統及其自動化的發展趨勢[J].電子世界，2016（10）：39.

[5] 王涉，周士貽，葉漢霆.淺析電力系統及其自動化發展趨勢[A].《智能城市》雜志社、美中期刊學術交流協會.2016智能城市與信息化建設國際學術交流研討會論文集[C].《智能城市》雜志社、美中期刊學術交流協會， 2016：1.