電力系統運行中電氣自動化技術的應用探討

李可雨

（南京信息工程大學自動化學院，江蘇 南京 210044）

0 引言

隨著電力信息化技術的飛速發展，電氣自動化已逐步向電力系統中滲透。在整個電力系統的運行過程中，既可以節約人力，又可以減少人力資源的消耗。電力系統在運行過程中的運用，使電力系統的運行效率得到了顯著的提升，其中在電力系統高速運行下降低了電力行業的成本，這也使得能有更多成本投入電力系統的優化中去，達到促進了電力系統發展的速度的作用。隨著信息化進程的加快，電氣自動化等信息技術在電網的各個方面得到了廣泛的應用。電力行業也在積極采用電子控制技術，把它作為一種有效的管理方法。實際應用表明，采用電控技術后，電力系統的運行速度進一步加快，其中表現最明顯的就是電力系統處理問題的效率得到了明顯的提升，隨著電力系統的更新換代，給電力系統的運行和發展帶來全新的變化。

1 電力系統電氣自動化技術的發展趨勢和意義

1.1 電力系統中的電氣自動化技術

在電力系統中，利用電氣自動化技術進行模擬，使電力系統的暫態試驗和穩態試驗兩者有機地結合起來，使試驗結果更加準確，從而為電網的實際工作提供了大量的數據。另外，利用模擬試驗獲得的有效數據，對新的電力系統設備和設備進行試驗，從而為建立電力系統模擬實驗室提供更加科學、合理的數據和保證。在電力系統中，也可以采用電子控制技術，實現智能供電。電網的自動控制與電網的安全運行息息相關，隨著電網自動化水平的逐步提升，影響最大的就是電網的運行安全，電網的運行安全也會隨著電網自動化水平的提高而變得更加堅固[1]。

1.2 配電網絡的應用

配電網絡是電力系統中的一個重要環節，配電網絡可以根據條件的不同靈活地應用于電氣自動化技術，這樣能夠實現配電網絡效率的最大化，也能夠實現電力系統的智能化，極大地降低了配電系統的運行難度，并極大地提高了配電系統的信息采集能力。將電氣自動化技術應用于配電網絡，能有效地為電力系統的運行提供服務，提升電力系統的運行效率。智能電網技術是電氣自動化領域中最重要的技術之一，其應用領域十分廣泛。在電網中，計算機技術已經深入電網的各個環節和各個環節，使得電網的智能化程度不斷提高[2]。

配電網絡是電力系統中的一個關鍵環節，將電氣自動化技術運用于配電網絡，對配電網絡進行數字化信息化建設具有積極意義。將電氣自動化技術引入配電網絡中，可以解決配電網絡的消耗量、應用載波路徑等問題，有效地提高了配電網絡的接收靈敏度，使整個電網的運行狀況得到改善。同時，將電氣自動化技術運用到配電網絡的實際運行中，利用模擬技術對電力系統的穩定與暫態進行實時模擬，電氣自動化技術可以為電力系統的實時運行提供大量的數據，對電力系統的運行狀況進行全面的了解，大大提高了電力系統在模擬測試運行狀態下的精度，運行精度提高可以幫助相關測試運行的技術人員更合理地規劃電網線路。此外，在模擬試驗環境下，可以對配電網絡中各類設備的運行狀況進行檢測，從而建立一個能夠對配電網絡進行有效監控的實時混合型電力實驗室。

1.3 自動化技術

自動化技術是一種既涉及計算機技術又涉及機電控制技術的一種新興技術，它能自動對電氣設備運行過程中的各種指令進行編程，并對其進行有效的記錄、處理，從而達到低能耗、高效率運行的目的。電力系統的信息收集和處理是指利用技術對電網中的各種信息進行高效的采集、篩選，然后將這些信息進行分析和綜合，將這些信息傳遞給相應的部門，從而使電網的運行更加智能化。利用該技術，實現了對各獨立模塊的有效控制，實現了信息的高效鏈接，從而推動了電力行業的協調發展。采用仿真閉環方式，對電網的溫度、壓力、電網的流量等進行仿真閉環控制，達到了一定的調節效果，保證了電網的安全、平穩[3]。

1.4 可編程控制器技術

PLC 技術是現代計算機技術與自動控制技術的有機結合，在電力系統的各個控制環節中得到了廣泛的應用。同時，將PLC 技術引入電網的實際操作中，可以實現對電網進行邏輯運算，記錄信息，并根據不同的計算機指令進行編程，從而大大減少了電網的能源消耗，實現了電網的靈活運行。PLC 技術在電網運行中的運用，不但能夠迅速地進行數據的傳遞、轉換、整合、分析、采集，而且能夠實現對電網中的某些計算機指令的智能控制，從而大大地提高了電網的運行效率。PLC 技術本身就具有很強的自控能力，因此，將PLC 技術用于電力系統的斷電控制，并將其與輸入、輸出功率信號相結合，實現電力系統的高效率運行[4]。

1.5 控制電網開關容量

針對電網的實際運行狀況，采用電氣自動化技術可以對電網的開關進行有效的調整，實現對電網信號的輸入和輸出，從而提高電網的工作效率。

2 電氣自動化技術的具體應用

電氣自動化技術可以極大地方便電網的運行，從而使有關工作人員能夠更加合理、高效地進行工業自動化技術的發展。從當前的發展趨勢來看，電氣自動化技術具有如下發展趨勢。

2.1 向計算機、多媒體等領域的一體化發展

隨著社會的發展和科學技術的不斷發展，有關電氣自動化的技術已逐步與世界標準接軌。在這些技術中，計算機技術是最主要的一項。電力系統在配電、變電等各方面的應用都離不開這一技術。因此，電子控制技術必然會向計算機、多媒體等方向發展。保護、控制、監控三者有機結合，實現三位一體當前，從專業分工、人員配置等角度來看，電力系統的運行模式仍然相對獨立。而從今后電氣自動化技術的發展趨勢來看，這種“保護、控制、測量”的“三合一”模式必然會被替代。

將電氣自動化技術引入供、配電系統中，可以實現對電能的實時監控，通過供電、配電監控系統，可以直接了解到用戶的用電狀況，無須供電員工親自查看用戶端的電表，大大減少了抄表員的工作量，還可以利用電腦上網查詢用電。同時，電氣自動化技術還可以實現供、配電系統的系統頻率、節點電壓等各項指標的采集，并實時顯示在配電網監測系統中，對關鍵信息進行存儲，從而為電力系統的工作人員進行深入的研究[5]。

2.2 建立自動化應用的科學統一體系

要完善和健全電氣自動化的生產體系，構建一個能夠充分利用現有的先進技術，從而達到科學的管理目的。在測試、開機、運行等各方面都采用了更為有效的運行方式，將這些先進的設計理念運用到實際的管理系統中。企業的發展與精益之路也愈來愈順暢，在企業的工程應用中，不同的系統可以滿足不同的企業產品的生產需要，并且在實施一個統一的平臺及系統的管理時，也可以達到使用平臺的獨立性。它的主要功能是使各管理系統的數據交換，以達到快速、高效、安全的目的。企業業務的各個方面都能高效地實現自動化，并能在生產設備、技術監控、企業管理體系等方面發揮關鍵作用。由于通用網絡系統在數據處理完成后，要對相應的控制系統進行資源分配，因此，在保證數據的及時傳遞的前提下，才能發揮其獨特的價值，從而實現網絡結構的互聯[6]。

2.3 電氣與自動化系統的平穩交接

為使電力工程與自動化系統實現完全的數據交換，需要對各軟件的界面進行規范化的設定，從而使電氣工程及自動化系統的工作效率得到提高，整個系統得以正常運行。目前常用的電腦軟件有Windows 2010和ActiveX 兩種，這些都是針對電子工程應用中的實際應用而設計的。不同企業使用的系統軟件必須符合國際統一的統一標準，從而實現PC 機的無縫連接，使自動化與管理系統間的數據通訊更加科學合理。

2.4 智能化電網技術在我國的應用

由于智能化電網具有相當高的自動化水平，因此在智能電網的運轉中，必須始終處于穩定的工作狀態，以確保智能電網的供電品質和穩定，因此，采用電子控制技術可以有效地消除電網的諧波，保證電網的正常運行。計算機技術已廣泛地應用于電力系統的供電、配電等領域，從而促進了計算機網絡的自動調度。通過計算機技術，可以實現不同層次、不同層次電網的自動調撥，而微機電網調度自動化系統則把全國各電網設備緊密地連接起來，對電網的運行狀況進行實時監測，同時還能迅速采集到大量的數據和數據。而變電所作為整個電網的一個關鍵環節，將電氣自動化技術引入變電所，使變電所的工作自動化水平得到了很大的提升[7]。

2.5 電氣自動化技術在電網中的應用

利用電氣化技術可以使電網的瞬態和穩態同時存在，從而達到了同步實驗的目的。通過模擬實驗，可以獲得大量的電力系統工作參數。在模擬環境下，電力部門的工作人員能夠進行設備的檢測與故障診斷。電力自動化技術可以使電力系統的操作更加智能化。我國是一個用電大國，電氣自動化技術是電力系統智能化中的一項關鍵技術，它可以較準確地幫助電網工作人員設計電網的操作。并且可以快速、精確地輔助電網工作人員進行故障分析，使問題得到快速、高效的解決。通過對電網的智能控制，可以讓電網的運行變得更加穩定和有效[8]。

2.6 電力系統自動調度

電力系統的調度自動化系統包括服務器、顯示器、工作站和相應的計算機網絡。電網調度自動化是由變電站終端、調度中心、控制裝置三者有機結合而成的。變電站是電力系統中最基礎的單元，主是集電氣自動化技術于一體的。它的主要用途是屏幕監控、全微機化設備、自動化的運行管理，以及數據的收集和傳送。電力自動化技術在變電所的供電調度中的應用，既可以加強對變電所的監控，又可以使電網的運行水平得到進一步的改善[9]。

3 電氣自動化的發展趨勢

隨著我國電網的不斷發展，電力自動化技術已逐漸成為一種高效的運行方式，同時也是一個關鍵的技術環節。電力自動化技術應該深入電網的每一個方面，使人工操縱的情況得到了很大程度上的緩解，使電網的運行更加順暢和經濟。電氣自動化技術已逐步與國際標準接軌，其中，計算機技術是其中最關鍵的一項。電力系統在配電、變電等各方面的應用都離不開這一技術。因此，電子控制技術必然會向計算機、多媒體等方向發展。將電氣自動化技術應用于供配電系統，實現對供電、配電系統中的繼電保護、斷路器等設備進行實時監控和自動控制，一旦發現電網中的電流超過允許值，就會自動斷開供配電系統的相關設備，從而避免供配電系統中相關設備的故障和進一步損壞，徹底改變傳統的手工操作方式。電氣自動化技術在供配電系統中的應用，使供、配電系統的安全、穩定運行和工作人員的人身安全得到了保障[10]。

4 結語

總之，隨著科技水平的不斷提高，電力系統的自動化水平也在不斷提高。隨著計算機信息化技術的發展，電力自動化技術得到了極大的發展。本文針對電力自動化技術的特點，對電力自動化技術在電網運行中的應用進行了研究，并指出了今后的發展趨勢。電氣自動化技術已被廣泛地應用于電力企業，大大提高了故障的探測與信息反饋，從而極大地降低了供電企業的工作量，從而使電力企業的生產效率得到了顯著的提升。電氣自動化技術在電網調度中的應用也是一項重要的應用，因為電氣自動化技術是利用計算機網絡技術進行配電的，因此，將電氣自動化技術運用到智能電網的智能化生產中，并將其應用到智能電網的智能化生產中。將電氣自動化技術引入電網，可以有效減少電網內的電能消耗量，并能有效減少電力系統的機電設備損耗，提高供電企業的生產效率。電氣自動化在電網運行中的應用已成為我國電網迅速發展的主要力量，而隨著電氣自動化技術的不斷發展，其在今后的發展中將會越來越受到人們的重視。