電力系統運行中的自動化技術研究

梁小芹

廣東建能電力工程有限公司，廣東，廣州，511400

0 引言

在科學技術水平不斷提高的支持下，電力系統運行自動化發展逐漸成為現階段主流趨勢，自動化技術的有效應用，不僅可以滿足配電網運行狀態實時監控、科學電網調度以及強化供電管理等需求，對電力系統結構進一步優化也有著一定作用。在電力系統運行中如何更好地發揮自動化技術應用優勢，是目前各相關人員需要考慮的問題。

1 自動化技術在電力系統運行中應用現狀分析

為了進一步提高電力供電服務水平，部分供電企業逐漸開始重視促進電力系統運行自動化發展，將自動化技術應用到電力系統運行中，改善電力系統運行環境。并基于大數據技術，搭建電力系統運行數據平臺，將電力系統運行流程中所涉及運檢、調度以及營銷等重要環節進行連接，以期構建高協調性的多部門集中管理體系，一方面收集與整合電力系統運行數據，再將分析處理后的相關數據為供電企業開展電力營銷、電網調度等工作提供參考；另一方面利用自動化技術優勢，促進電力供電服務深化建設，實現電力系統協同指揮以及配電工程有效管控，切實強化供電服務質量監控成效，在某種程度上也能減少供電企業在運行管理方面的人力資源投入。基于多種類先進技術集成，改進電力系統自動化運行機制，對所收集到電力系統運行數據深入挖掘，提升電力系統運行數據利用率，為實現精細化配電網運行管理目標提供強力技術支撐，高質量完成供電網絡運行全景化展示[1]。由此可見，電力系統運行中合理應用自動化技術，對促進電力系統運行效率與質量提高有著重要現實意義。電力系統運行自動化體系框架構建如圖1所示。

圖1 電力系統運行自動化體系框架構建

2 自動化技術應用優勢

自動化技術在電力系統運行中應用優勢，主要體現在以下幾個方面。

（1）電力系統運行維護工作開展便捷性增強。面對日益增長的電力需求，電力系統正常穩定運行尤為關鍵，而后期電力系統運行維護工作精準落實是實現電力系統高效運行的必要條件。原有電力系統維護工作以人工操作為主，不僅維護工作效率較低，也難以保證系統的維護成效達到預期目標。基于此，充分利用自動化技術優勢，加強對電力系統運行維護，加快電力系統運行數據的分析與處理速度，實時監控電力系統運行狀態，并詳細記錄系統每次維護的數據，為后期進行電力系統維護提供參考依據，有效增強維護工作便捷性[2]。

（2）提高對電力系統運行的控制能力。各類先進技術的普及與推廣，有效改善了電力系統運行環境，其中自動化技術在電力系統運行中合理應用，有利于提高供電企業對電力系統運行的控制能力，為滿足電力系統安全、高效發電與配電作業需求提供強力技術支持，并基于自動化技術及配套設備應用，實現對電力系統運行狀態一體化監控，及時發現威脅電力系統正常運行的安全隱患，提高電力系統運行質量控制效果，進而最大程度上發揮自動化技術的應用優勢。

（3）自動化技術在電力系統運行中合理應用，有利于實現科學化電網調度，自動化處理運行狀態下的電力系統所出現的小故障問題，提升電力系統運行安全性。雖然自動化技術發展愈加完善，但想在電力系統中將其技術優勢充分發揮，必須要確保自動化技術可以充分滿足電力系統高效運行的各項要求，并提升對電力系統運行數據的利用率，降低安全隱患在實際電力系統運行中的發生幾率。

3 自動化技術在電力系統運行中具體應用

3.1 基于自動化技術，提升電力系統運行安全性

隨著經濟與科學技術的不斷發展和進步，以及自動化技術的出現與應用，積極推動了各行業領域的革新發展。就供電企業而言，確保電力能源穩定供應及提高電力系統運行效率是企業日常運作主要內容，若想有效提高電力系統運行安全水平，應主動迎合新時期背景下自動化發展趨勢，加強對自動化技術應用，實現對電力系統運行智能化保護。通過對現階段我國電力自動化建設情況的調研與分析，現階段正處于電力系統運行自動化建設的智能發展關鍵階段，將人工智能技術融合應用電力系統運行自動化建設中，并以BIM技術為依托，搭建符合城市供電特點的電力系統運行模型，通過利用大數據技術對供電服務區域的電力系統運行情況進行分析和監測，分析所收集到電力系統運行數據，確認電力系統運行是否存在異常情況，在此基礎上提出與制定針對性解決措施，從根本上保證電力系統始終保持安全穩定的運行狀態，切實有效提升電力系統運行安全性與穩定性，最大程度上滿足高效化供電需求。例如，基于自動化技術應用，實現電力系統智能化控制，以此來支持高級控制任務的執行與管理，滿足同時控制多個目標對象需求，一旦檢測出電力系統運行出現異常情況，將對其存在異常情況的位置精準定位，加快電力系統中故障設備檢測速度，及時恢復電力系統正常運行，避免因故障問題而對運行中的電力系統造成較大負面影響[3]。

3.2 基于自動化技術，為高效率配電網運行提供保障

重視與加強配電網絡運行監控，是自動化技術在電力系統運行中有效應用的前提條件，在自動化技術支持下完成對配電網絡運行數據快速收集。結合供電企業運營情況，綜合考慮不同地區供電需求，在此基礎上明確電網建設與電力覆蓋范圍的標準和界限，并將配電網管理主站在合適的區域進行安置。對故障指示器、通信網絡設備等在配電網絡線路中進行安裝時，根據配電網線路運行狀態，建立智能化監控系統，以此進一步提高配電網結構自動化與智能化水平，實現對配電網運行狀態實時自動化監控。當配電網被外界因素所干擾而導致故障發生時，配電網智能化監控系統將對發生故障的位置快速定位，收集故障信息并傳輸給主控制平臺，確保能夠在短時間內完成突發情況應急機制啟動，及時解決干擾影響配電網運行的故障問題，進而為實現高效率配電網運行提供基礎保障，最大程度上降低因配電網故障而對周邊地區用電的影，并達到有效縮短停電時間的技術應用效果，最大限度發揮自動化技術應用價值。智能化監測配電網線路狀態如圖2所示。

圖2 智能化監測配電網線路狀態

以配電工程中高壓及無功管理為例，基于自動化技術應用，結合配套的系統軟件，以此全面優化配電網的無功管理流程，以對變壓器分接頭檔位自動化調整的方式對無功補償設備的投切加以控制，確保企業所提供的電力電壓均符合規定標準，并減少電力運輸對線路的損耗。鑒于配電網結構復雜程度較高，無法將其運行數據完整性采集，某種程度上影響了無功優化分布。因此，可通過利用自動化裝置對現場的配電網的運行數據進行采集，掌握補償設備實際電壓與功率因數等相關控制參數，確保變壓器分接頭檔位調整的合理性和有效性。

另外，饋線等相關問題是影響配電電纜改造效果的主要因素。此問題發生時極易造成配電故障，為了更好地分析配電網中所存在的各種故障問題，可將自動化技術應用到電纜直埋等改造作業中，根據電纜配電基本特點，充分利用自動化技術優勢；在此基礎上制定符合電纜配電特點的針對性改造方案，實現有效自動化改造同時，也能為后期解決其調度問題提供便利，對配電網運行狀態進行檢測，確認導致出現調度異常問題的成因，通過自動化技術進一步強化配電網功能配置，為配電網正常運轉提供基礎保障。這在一定程度上也能實現對各類數據信息的快速采集與處理，將其傳輸到自動化控制系統中，為各類電纜配電故障問題的妥善處理提供參考依據。

3.3 基于自動化技術，增強電網調度控制能力

供電企業需要明確意識到電力系統運行數據利用價值，以便在電力系統運行過程中對自動化技術更好地應用，對電力系統運行數據深入挖掘，提取具有利用價值的數據信息，為實現有效開展電網調度管理工作開展參考依據，并滿足增強電網調度控制能力需求，在原有自動化技術應用基礎上，融合云計算、大數據、物聯網、人工智能等最新技術，積極探索自動化技術與智能電網調度控制技術的集成創新，為實現故障同步感知及協同處置提供強力技術支撐，加快電網運行信息處理同時，也能保證各類信息分析結果準確性。

科學合理地進行電網調度是保障電網高效穩定運行的主要因素，融合自動化技術與人工智能技術，在此基礎上完成電網調度智能化管理系統建立，對電網運行狀態實時監測，掌握影響電網正常運行的各方面因素，并及時檢測導致電網停止運行的故障問題，對其進行深入分析，根據分析結果制定具體性解決對策，進一步提高電網調度水平，滿足各地區供電需求，突破電網調度自動化系統大規模部署、資源彈性調配共享、全網統一計算等技術難題。利用大數據技術的在分析數據方面的優勢，收集與整合電網運行期間所產生的全部數據信息，按照電網調度要求對相關數據信息進行篩選，使用有價值數據信息，以此來保證電網運行資料完整性獲取，為電網調度管理工作高效化開展提供參考依據，提升電網調度控制能力，以及電網調度工作開展實效性，實現電網調度自動化系統的智能化水平有效提高，填補我國電網調度自動化系統應用空白。

3.4 基于自動化技術，實現對變壓系統實時監控

自動化技術在電力系統的變壓系統中合理應用，可實現對運行過程中變壓系統實時監控，及時發現影響電力系統正常運行的各方面因素，從根本上保證電力系統運行穩定性，并有效降低安全隱患發生幾率。工作人員需要不斷增強監管意識，在企業供電區域內搭建全面覆蓋的變壓系統運行狀態實時監控體系，并集成傳感器、360度無死角攝像設備以及BIM技術等相關設備與技術手段，實現對變壓系統中各個設備運行狀態的全方面監控，及時發現各類設備在運行過程中潛在安全隱患或異常情況，盡可能避免安全隱患及異常情況出現對設備運行穩定性的負面影響，進而為電力系統安全運行提供基礎保障。例如，在原有自動化技術應用的基礎上融合BIM技術，根據變壓系統正常運行情況，搭建相應模型，對比故障問題發生前后變壓系統運行數據，在此基礎上對運行中的變壓系統進行最佳參數調整，切實減少變壓系統異常情況與故障問題出現，促進電力系統安全運行水平進一步提高[4]。

4 結語

綜上所述，我國經濟發展水平的提高，積極推動了各行業向前發展，同時對電力能源的需求也逐漸提高，就供電企業而言，保障電力系統運行的安全、穩定，是滿足高供電需求的前提條件。基于此，在電力系統運行中應用自動化技術，優化目前的電力系統運行環境，促進電力系統運行效率與質量進一步提高，并實現對配電網運行、電網調度等環節的實時監控與有效控制，實現電力能源最大化利用，從根本上保障電力系統運行的安全性。