電力系統運行中自動化技術的應用

蘇旖熒

（福州大學至誠學院，福建福州 350001）

0.引言

電力系統的基本要求是保證安全可靠地向用戶供應質量合格、價格便宜的電能，而電力系統的運行則體現了電力系統的設計與規劃等一系列要素，在當前自動化技術廣泛普及的時代，電力系統的運行也要進行變革，將其與自動化技術相結合能夠將其運行水平得到大幅提升，進而為用戶提供更加穩定價優的電力，間接促進電力公司的經濟效益。

1.電力系統運行中使用自動化技術的意義

在電力系統運行中應用自動化技術，一方面是由于自動化技術為電力系統的運行帶來了便利，另一方面是自動化技術的可控性高。

在當前，由于城市化建設的加快，大量的建筑物不斷涌現，這就意味著用電需求的增加，而人口基數的增長也為電力資源的使用提出了難題，在這樣的需求下，電力企業難免要將電力規模進行擴張，而擴張則會帶來更多的問題，為了保障電力系統運行的安全性與穩定性，就要對其進行維護工作。傳統模式下，對電力系統的維護要依靠人力來進行，維護方式主要以手動為主，但是這樣的維護模式會耗費大量的時間與精力，并且維修效率難以提升，針對隱患部位無法及時發現。而自動化技術能夠有效解決這一問題，但是為了保證維護工作的全面性，相關人員可以采取自動與手動相結合的方式來進行，并且自動化技術的數據收集能力遠非人力能比，其全天候的監控能力也打破了人力維護時會產生的疲勞狀態，維護效率大大提升。

由于我國目前的科技信息手段不斷在突破，也為我國電力系統運行應用自動化控制提供了技術保障，避免了自動化技術無法更新，難以與時俱進的弊端，并且當前我國在各類企業中均已廣泛使用自動化技術，技術手段日趨完善，這時將其應用于電力系統運行中，可控性更高。并且針對電力系統中的發電與配電工作，這是電力系統運行中的重要環節，利用人力資源進行控制可能會因為個人因素出現偏差，影響民眾對電力資源的使用，而自動化技術能夠有效避免這項偏差，從而維護電力輸送的穩定性。并且自動化的設備還能夠及時發現電力輸送過程中的問題，以便及時解決，進而提升電力系統的運行效率。電力系統運行應用自動化技術要基于傳統的電力系統來進行，以便構建完善的信息管理體系，幫助電力系統的運行管理[1]。

2.自動化技術在電力系統運行中的具體應用

2.1 應用手段

2.1.1 PLC技術

PLC技術應用于電力系統運行中，主要通過計算機及繼電器控制兩方面來進行的，通過對這兩項技術的結合使用，PLC技術能夠發揮出其最大的優勢，同時基于其穩定、成本低、資源消耗少、適用面廣的特點，在當前的自動化技術控制電力系統運行中能夠得到廣泛應用。

使用PLC技術時，相關的技術人員能夠將電力系統運行中的操作程序與鏈路進行模擬，通過模擬分析預測下一步的運行走向。自動化技術是以信息技術為載體的，因此對自動化技術的使用也是對信息技術的使用，利用信息技術的云端存儲與數據分析能力能夠將電力系統運行中產生的龐大數據進行儲存，并針對數據中的隱患內容進行提煉和控制，以此保障電力系統運行的穩定性與安全性。此外，自動化技術能夠實現綜合管理，通過綜合項的分析，一方面能夠將電力系統的運行進行得更加全面化；另一方面也能夠將電力系統運行的故障概率有效降低。并且自動化技術的分析能力還能夠進行電力輸送的針對性判斷，提升運行效率[2]。

2.1.2 電網技術

自動化技術應用于電力系統的運行中，是電力企業與時俱進的一種體現，并且自動化技術具有先進性，還能夠在一定程度上促進電力系統運行的發展。針對電力系統運行中的電網技術，在應用自動化技術后，技術手段得到了提升，自動化系統為電網技術的應用提供了一個自動化信息平臺，通過平臺的使用，電網運行中產生的數據得以被收集與處理，并且利用自動化技術的電網技術有效地改善了電力系統運行的操作模式，全面化的數據也為電力系統的運行提供了準確性。這些特性正是自動化技術帶來的，其為電網技術的發展提供了明確導向，為電網技術的革新提供了技術支持，為電力系統的運行提供了保障，為人們的電力需求提供了滿足條件。

2.1.3 智能控制技術

在電力系統運行中應用自動化技術，能夠實現電力系統的智能控制，并且智能控制是我國未來的科技發展方向。利用智能控制進行電力系統的運行管理能夠實現過去諸多人力所不能達成的任務，以此保障電力系統運行的高效性。

例如，在傳統的技術手段下，針對電力系統運行中新興的、高級的、精密的設備與技術無法實現有效管理，不僅要投入過多的人力物力，還要耗費較長時間來進行，但是智能控制技術的使用能夠將這一困境得到解決，智能技術具備智能分析能力，同時其還具備自主學習能力，針對新興技術也能快速地控制管理，并且智能技術的高效運算能力還能夠將控制效率大大提升，有效保障電力系統運行的質量與效率。

此外，智能技術還能夠實現故障預警，通過將智能技術應用于電網系統中，對整個電網環境進行監控與分析，對故障點盡早發現并做出故障點指明，同時對故障原因進行分析，并制訂相關的維修方案，以便相關人員進行維修工作，維護電力系統的健康運行。

2.1.4 在線檢查技術

我們的生產生活離不開對電力資源的使用，正是因為電力資源的重要性，因此對電力系統運行的檢查工作就顯得尤為重要。自動化技術中的在線檢查技術能夠對電力系統在運行過程中進行實時的監控與維護，以此保障電力系統運行的穩定性。

傳統模式下的電力系統運行檢查工作主要依靠人力巡查，既費時又費力，并且檢查工作不完善，難免出現紕漏，影響電力系統的安全運行，但是自動化技術中的在線檢查技術通過對在線維護系統的建立，能夠通過視頻監控將運行流程進行全方位、全過程的監控，在當前電力資源使用越來越頻繁，電力系統運行壓力越來越大的前提下能夠將其運行安全性有效保障。

當前，電力系統的運行故障在逐漸增加，故障原因也開始呈現多樣化，并且設備的不斷購進使得運行中的小故障難以被及時清除，在線檢查技術能夠將電力系統運行的各個環節進行精細化的監控，信息技術的高級分析與觀察能力能夠將潛藏的隱患及時發現，并針對故障進行預警，并將故障數據與維修數據進行收集整理，方便工作人員查詢，以免此類情況再次發生。

2.2 應用環節

2.2.1 應用于電網調度

電力系統的電網組成較為復雜，電網中出現故障的因素也較多，一項環節出現偏差就會導致整體電力系統運行不暢，因此，若想提升電力系統運行的穩定性，就要對電網進行維護控制。利用自動化技術將其用于電網調度中，通過對計算機、網絡、線上巡邏等方式的使用，將電網調度中的電力運行狀態實時監控，并且這種監控方式是自動化模式，不僅解放了人力資源，還能夠實現24h全天候的監控。

目前，我國的電網調度中應用自動化技術，能夠將電網調度進行圖像傳輸與模擬建模，并針對故障進行預警處理，利用網絡媒介將現場的數據傳輸到計算機的數據庫中，實現了自動限制。智能技術對電網調度進行管理能夠打破時間與空間的限制，電網調度數據能夠被收集得更加全面，后續的分析也能更加系統化。

同時還要重點注意的是電網負荷，這是對電網調度造成重大影響的一項內容，利用自動化技術能夠將電網調度有效監控，以此減少此類問題的發生，保障電網的安全與穩定，維護電力系統的良性運行。

2.2.2 應用于變電站

基于我國的人口基數，我國的用電規模始終居高不下，因此，我國的變電站項目在不斷建設，規模也逐漸擴大，設備與管理也在不斷地完善，但是，既有的一些小型變電站設備老舊、管理效率低下，針對電力系統運行中的問題無法及時發現，甚至是發現后沒有相應的問題解決能力，不僅降低了電力系統的運行效率，也為電力企業的發展帶來了安全隱患。針對這種情況，應用自動化技術能夠有效提升變電站管理能力。

在具體的措施上，可以通過自動化技術將變電站中的電壓控制進行科學調控，由于變電站需要依照不同的位置進行電能的輸送，因此輸出的電壓會存在差異性，針對電壓的調節就可以使用自動化技術，不僅更加科學合理，還方便了后續的管理工作，一舉兩得。

同時，自動化技術還能夠對變電站的運行進行監控與管理，例如對變壓器的監控，對互感器的監控等，以防這些設備出現問題影響變電站的運行，同時監控管理還能夠減免不必要的損失，保障電力系統效益運行[3]。

2.2.3 應用于電站電氣

在電站電氣應用自動化技術主要是分布式測量系統的實現，顧名思義，這種應用手段就是利用多層次、分層次的結構進行控制的，利用系統中的控制單元，將電站電氣的遠程監控技術、分析技術、生產單元的信號進行整合，并對其他的相關數據進行監控，明確數據的浮動區間，并將結果通過數據平臺發送給執行者，執行者通過直觀的數據內容來進行電力系統的運行管理，通過這樣的方式實現分布式的控制。

自動化技術應用于電站電氣的管理中還存在一種名為運營參謀所的技術手段，這種手段的主要功能是收集和發送數據信息。其中的工程師是對電站電氣進行維護與故障判斷的。流程操作單位將設備的操作信息發送給電站電氣工作站，再經由工作站反饋控制信息，以此達成自動化的電力系統運行管理模式。

2.3 應用策略

2.3.1 制訂技術標準

基于當前科學技術的飛速發展，電力系統運行的自動化技術得到了完善，并呈現出了多樣化的趨勢，針對不同的電力系統運行環節，其自動化技術也是不相同的，針對這樣的差異性，為了將自動化技術在電力系統的運行中發揮實效，要進行技術標準的制訂，以此保障自動化技術能夠針對性地進行電力系統的運行管理。并且，隨著科技的不斷進步，相關的自動化技術研發部門也應當加緊技術的研發，以便將自動化技術更加優化，促進電力系統運行得更高效開展。

2.3.2 提升自動化水平

目前的電力系統運行應用自動化技術是片面的，雖然取得了一定的成效，但并未發揮全部的優勢，針對這種情況，電力企業應當加深對自動化技術的研究，使其充分滲透進電力系統運行的方方面面，并進行智能電網的編織，以此將電力系統運行的自動化技術架構成一個網絡，實現數據的共享，方便數據的收集與處理，并且通過智能電網還能實現遠程監控，將電力系統的現場運行情況實時掌握，保障運行的安全與穩定。

2.3.3 加強人員培訓

在既往的電力系統運行管理中，一旦出現運行故障，相關的維修人員首先要進行故障的排查，基于電力系統環境的復雜性，故障排查工作較為困難，維修工作的效率難以得到提升。而自動化系統能夠將故障點和故障原因進行指明與分析，維修人員依據自動化系統出具的維修報告便可進行維修工作，有效提升了維修效率。但是正因為這種情況，相關的維修人員必須要提升專業能力，以保障能夠明確報告中所呈現的故障原因，并依據報告內容針對性地進行維修工作。

電力企業可以為相關的維修人員進行定期的培訓，培訓內容包含對自動化技術的了解與使用，對信息化技術的理解與運用，電力設備的維修等[4]。

3.結語

基于當前科學技術不斷進步的時代大環境下，自動化技術手段也在逐步地完善與更新，在電力企業這樣一個與民眾生產生活息息相關的企業中，融合自動化技術是一項亟待攻克的難關，通過相應的手段與對自動化的了解，自動化技術能夠在電力系統運行管理工作中發揮出極大的功效，不僅能夠保證安全，還能夠減少人員的工作壓力，同時最大限度地保障經濟效益。