輸配電工程中自動化控制技術應用探析

趙柳華

摘要：輸配電工程是一項復雜的工程系統，隨著網絡和信息技術的迅速發展，自動化控制技術逐漸被應用于輸配電工程中，進一步提升了輸配電工程的運行穩定性。本文基于實際情況總結自動化控制技術在當前輸配電工程中的應用情況及優勢，分析輸配電工程中存在的問題，并提出相應的應用策略建議，旨在促進輸配電工程智能化建設、提高輸配電工程的運行效率和安全性。

關鍵詞：輸配電工程；自動化控制技術；智能化

DOI：10.12433/zgkjtz.20232839

隨著互聯網技術和信息技術的高速發展，自動化控制技術應運而生，當前已深入社會各個領域，不僅提升了人們的生活水平，還促進了企業智能化發展。近年來，工業迅速發展，自動化控制技術被廣泛運用于輸配電工程各項工作環節中，促使電力系統逐漸向智能化發展，確保電力系統運行更加穩定、安全。

一、輸配電工程中自動化控制技術應用現狀

（一）自動化控制技術在輸配電工程中的應用情況

自動化控制技術是利用計算機、傳感器、執行器等設備自動對生產過程、工業設備、機器人等進行控制的技術。輸配電工程以樹形管理結構呈現，包括多個部門及多種設施設備，電力系統線路在基于用戶需求的情況下進行布線，線路十分復雜，因此，對電力系統線路具有較高要求。自動化控制技術主要通過計算機系統和相關設備實時監測和分析輸配線路運行狀況，以計算機系統和自動化設備為核心，控制輸配電工程的硬件設備和軟件系統，以此及時發現故障隱患，確保輸配設施安全穩定運行。輸配電工程可按照實際情況劃分為用戶、饋線、管理層和變電站四個層次，有助于按照技術層次有序進行自動化管理。同時，自動化控制技術能將數據轉化成數字信號后傳輸至計算機系統進行處理，從而保障電力系統穩定運行，實現輸配電工程的實時監測與控制，并為這一領域的發展奠定基礎。自動化控制技術的介入使得輸配電工程的各級信息管控可以在無需人為干預的情況下完成，從而提高監管效率，減少人為失誤，進一步促進電力系統穩定運行。

（二）自動化控制技術應用于輸配電工程的優勢

輸配電系統的自動監測、自動控制和自動調節可以借助自動化控制技術來實現，通過實時監測和分析，預測和維護輸配電設施的運行狀況，從而提高系統的運行效率和穩定性，降低人力操作的失誤率。第一，智能化管理輸配電系統，優化輸配電工程系統運行模式，實現對數據的實時監測，減少外部因素造成的損失，進一步降低輸配電工程系統的運行成本。第二，優化電網負荷，高效利用電能，減少能源浪費，助力社會經濟的可持續發展。第三，通過智能采集數據，確保收集的正確性，采集后通過互聯網技術進行數據分析，以此提升輸配電工程中的數據分析及決策能力，促使輸配電工程向著智能化發展，降低運營成本。第四，自動控制檢測電力設備，降低人力成本。

二、自動化控制技術在輸配電工程中存在的問題

（一）輸配點管理不合理

電力網絡是電力系統中的重要組成部分，由眾多電力輸配點組成，主要負責電力輸送、轉換和配置，管理好每個電力輸配點等于管理好整個電力網絡。傳統管理模式以計算機控制系統管理電力輸配站，各種因素均會對其造成影響，從而增加人力和財力方面的投入。

（二）自動化技術運用存在局限

由于智能技術的廣泛應用，各行各業普遍實現了自動化。雖然電力系統自動化進程開始得較早，但發展一直受到技術方面的限制。當前，電力行業自動化已取得一定成效，但不夠完善，還存在一些不足。例如，技術方面缺乏創新，自動化進程緩慢，電力資源尚未得到充分應用等。

（三）損耗過大，成本控制存在局限

在電力行業中，降低能耗是控制成本、擴大收益的主要措施，輸配電中造成的電能損耗是耗能的主要環節，盡管自動化技術的應用顯著提高了供電穩定性和用戶用電體驗，但人為因素和自然因素的影響仍會增加電能損失。

三、優化自動化控制技術在輸配電工程中應用方式

（一）合理規劃配電系統

隨著社會的快速發展，用電量逐年上升，為了滿足社會各界對電力的需求，需要合理規劃輸配電工程，盡可能地減少電力損耗，提高電力利用率。合理規劃輸配電工程系統能發揮自動化控制技術在輸配電工程中的作用，減少電力損耗，并充分利用自動化控制的技術優勢，實現合理供電。同時，可以在應用自動化控制技術時，將輸配電工程的各要素相結合，構建既統一又分散的管理結構，全面監測輸配電工程設備，針對電網結構日益復雜的情況，簡化輸配電工程管理，改進輸配電操作流程，通過自動化控制技術革新管理模式，穩定配置電力資源，減少電力損耗。

（二）強化智能設備在輸配電工程中的應用

1.積極引進自動化檢測系統

安裝傳感器和監測設備，實時監測電力系統的電壓、電流和功率等參數，掌握電力系統的運行狀態，及時發現故障和異常情況，提醒操作人員采取相應措施，從而提高電力系統的安全性和可靠性。

2.優化自動化調節系統

通過控制設備的運行狀態，實現電力系統的自動調節，自動化調節系統能根據負載變化自動調整發電機的輸出功率，保持電網穩定運行。

3.自動化保護系統

利用裝置和自動斷路器實現電力系統的自動保護，可及時切斷出現故障的部分，確保電力系統安全運行。

4.引進智能化及自動化管理系統

利用通信設備等技術手段，實現對電力系統的遠程監測和管理，及時監測和分析電力系統的運行狀態，以便發現電力系統的故障和異常情況，提高電力系統的管理效率和服務質量。

要實現輸配電自動化，關鍵在于運用自動化控制技術，在使用該技術時，關鍵要實現遠程監管和實時控制，實現多重效益，引進計算機技術、傳感器技術和集成電路技術。例如，在線路和電力輸配點安裝電壓電流傳感器以及其他軟件設施設備等監測電力傳輸情況，集成電路將各個傳感器的監測信號集中并傳輸至計算機，工作人員不必親自到現場檢查，通過查看計算機系統整合的數據就可以及時發現電力網絡中的問題并予以解決。同時，工作人員可以在監測系統中增加報警裝置，以便在必要時及時發現故障并予以處理。

（三）優化自動化控制技術在輸配電工程系統中的應用

1.完善自動化控制技術的應用

在推進智慧電網的過程中，輸配電工程致力于發展新型管理控制模式，實現無人值守。引入自動化控制技術，利用數字信息信號載體，以高效穩定的方式傳遞輸配電信息，實現數字信號實時接收，從而提升輸配電工程的控制效果。與傳統管理控制模式相比，在自動化控制技術的支持下實現初步無人值守，降低輸配電工程運行成本。同時，通過實時傳輸電力系統數據，為制定供電決策提供數據支持，從而降低輸配電系統在運作傳輸過程中的能耗，提高電力資源的利用率。

2.將人工智能技術與信息技術相結合

（1）自動化控制技術要融合人工智能與信息技術

在輸配電工程自動化控制過程中，可以采用人工智能技術，讓機器產品模擬人類感官和神經傳導系統，為人們提供很大的便捷，已成為當今工業發展趨勢。例如，設備發生故障時，可以自動捕獲故障模式中相應的故障信號，并通過電信號篩選、整合和分析故障線路呈現的不穩定信號，進行故障識別和定位，在故障信息轉換成可視化模型后根據故障表現在系統內檢索和篩選，以此提出應對措施，自行解決故障問題。

（2）使用人工智能技術診斷輸配電系統中存在的故障問題

人工智能技術的引進能提升電氣設備的智能化水平，提高自動化控制效果。當前，電力系統實現自動化需要采用智能診斷技術，利用模擬人類神經網絡、傳感器、集成電路等設備傳遞信號，促使電力網絡具備自我診斷故障的能力，但現階段該技術的應用尚不完善，僅限于發現問題，仍需要依靠人工排查故障。在輸配電工程實際運行中，電氣設備會產生振動信號，經過轉換和加工后將其篩選整合，從而識別處于故障狀態的線路傳遞的不穩定電信號，確定故障部位。

（3）通過信息技術可識別定位故障并自行解決

智能診斷技術是一種基于電氣工程的自動化技術，功能較為單一和片面，需要結合信息技術才能實現真正的自動化。現有的輸變電自動化監測系統只能自動監測故障，要想具備自行修復能力，需要將相關內容接入控制計算機中，借助數據庫、建模系統、邏輯算法等程序，將檢測到的故障轉換為計算機可識別的模型，設置檢索程序，使其在發生故障時自行檢索數據庫中的解決方案，使故障得到自動化處理。

3.多種技術融合

為推動輸配電工程的自動化控制管理，提升電力系統的穩定，輸配電工程在實際運行中會應用多種先進技術，例如，互聯網大數據技術、BIM技術、云數據、信息技術等。在輸配電工程實際操作運行中，可根據實際利用大數據設計數據庫，實時監測電力系統的運行狀況，精準定位電力系統運行隱患并予以解決，以此促使電力系統的運行更加可靠。

（四）強化自動化控制技術的控制功能

為了發揮自動化控制技術在輸配電工程中的優勢，要拓展和增強智能控制、電氣保護和可視化監視等功能，確保輸配電工程系統一直處于可控狀態。例如，在自動化控制技術的幫助下分析用電數據，利用自動化控制技術智能控制用電高峰期及非高峰期的電力輸送，以此避免輸配電系統閑置，實現輸配電系統靈活調節，提高電力資源的利用率。

隨著城市化的不斷發展，輸配電工程得到了發展和建設，但增加了電力系統的維護壓力。如果繼續采用人工方式進行管理和維護，會增加工作量，提高成本。當前，應順應輸配電工程自動化控制的趨勢，運用遠程控制手段監控和管理輸配電工程，以計算機網絡為橋梁，對不在同一地點的輸配電系統設備進行操作。通過遠程監測，可有效避免發生電力流失等問題，實時掌握輸配電工程的運行狀態，進而實現無人值守。在遠程控制的過程中，根據輸配電工程的實際情況，設計信息輸送點和網絡交換機，并進行閘門配置，以便通過可視化的方式呈現遠程控制技術采集的輸配電工程運行信息，實現對輸配電工程的遠程高效管理。

（五）健全輸配電工程系統管理體系

確保各領域工作有序穩定開展的重要前提是制度規范。輸配電工程系統單位可以通過加強培訓促使員工建立自動化控制意識，為確保每位工作人員都能履行職責并完成工作任務，需要建立健全相關管理制度，并實施獎懲措施，定期表彰工作出色或有貢獻的優秀員工并給予一定的物質獎勵，而存在不負責行為、重大失誤等問題的員工應給予處分或警告，明確相關條例和懲罰措施以約束員工行為。

四、結語

綜上所述，在輸配電工程建設中采用自動化控制技術已是不可避免的發展趨勢，必須因地制宜，充分利用自動化控制技術的優勢，合理規劃系統運行，增加自動化功能，并引入人工智能技術，實現對輸配電工程的遠程管理，實時監測和掌握電力系統的運行情況。另外，還要將自動化技術與其他技術結合起來，進一步增強自動化控制的效果。

參考文獻：

[1]田通.露天礦電氣自動化控制技術中單片機的運用方法初探[J].中國新通信，2020，22（02）：165.

[2]陳洪偉.輸配電工程的自動化控制技術分析[J].電子技術，2021（12）：230-231.

[3]田振華.供電系統的自動化控制技術應用分析[J].中國新通信，2022，24（23）：69-71.

[4]秦榜坤.電氣自動化控制技術在電力系統中的應用[J].電子技術與軟件工程，2022（13）：88-91.

[5]張嘯嘯.油田電力系統自動化控制技術的應用[J].化工管理，2022（15）：60-62.

[6]孫朋，閆銘.電氣自動化控制技術在電力系統中的運用[J].光源與照明，2022（03）：240-242.

[7]黃瑞.基于電力系統的電氣自動化控制技術運用的探析[J].江西電力職業技術學院學報，2022，35（02）：17-19.

[8]周永杰.變電站自動化控制技術管理要點探析[J].礦業裝備，2022（01）：104-105.

[9]郭永濤.電氣自動化控制技術的應用[J].集成電路應用，2021，38（11）：200-201.

[10]田野.大型火電廠電氣自動化控制技術研究[J].現代工業經濟和信息化，2021，11（10）：135-136+139.

[11]黃倩.電氣自動化控制系統的應用和發展[J].光源與照明，2021（09）：129-131.

[12]李宏騰.電氣自動化控制技術在煤礦開采作業中的應用[J].能源與節能，2022（02）：170-171.