電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

陶鏡 國(guó)網(wǎng)平輿縣供電公司

計(jì)算機(jī)科學(xué)信息技術(shù)的革新發(fā)展，為電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)帶來(lái)了發(fā)展的助力。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，不僅是在發(fā)電廠的應(yīng)用上，還在社會(huì)中的各個(gè)領(lǐng)域都取得了特別顯著的成就。在電力工程發(fā)展的過程中，建設(shè)自動(dòng)化電力系統(tǒng)是必要舉措，為了確保電力工程的發(fā)展步伐能夠逐步加快，必須要加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，為整個(gè)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

一、電氣自動(dòng)化概述

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化在我們生活中成為必不可少的一部分，但是有電的存在就會(huì)有危險(xiǎn)的發(fā)生。隨著人們現(xiàn)在生活水平的提高，對(duì)于用電量也在不斷的加大。在現(xiàn)在社會(huì)中，電氣工程對(duì)于我們這個(gè)社會(huì)來(lái)說是越來(lái)越重要的，電氣自動(dòng)化的發(fā)展有利于人們的生活生產(chǎn)。對(duì)于使用電力系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化已經(jīng)必不可少。而在這其中城市配電的自動(dòng)化和智能化便起到了重要的作用。在人口眾多的城市，常常電路會(huì)出現(xiàn)很多的問題，而人力維修是需要時(shí)間的，對(duì)于人力維修和操控，是比較費(fèi)時(shí)又費(fèi)力的。所以有效的改善，這種問題必須提高城市配電自動(dòng)化系統(tǒng)，為了提升電力電網(wǎng)的安全性，更好地保障人民群眾的安全，所以有效的使用城市電力，配電智能化是對(duì)人們?nèi)粘Ｉ畹谋Ｕ?，同時(shí)也促進(jìn)了我國(guó)科學(xué)技術(shù)化水平的提升。城市配電自動(dòng)化把網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，通過電腦就可以控制電路和電網(wǎng)的問題，對(duì)于出現(xiàn)問題的電路，進(jìn)行及時(shí)的維修，保證人民用電的安全。讓電氣自動(dòng)化在電氣工程中更好地發(fā)展[1]。

二、電氣自動(dòng)化特征

（一）系統(tǒng)性

在電氣自動(dòng)化應(yīng)用過程中，電氣自動(dòng)化技術(shù)可以同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密結(jié)合，提高電力工程建設(shè)中的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，提高相關(guān)電力人員的工作效率，激發(fā)出電力設(shè)備最大的應(yīng)用價(jià)值。通過利用好電氣自動(dòng)化的系統(tǒng)性，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力工程系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化。

（二）協(xié)調(diào)性

在電力工程中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)過程中，電力施工中的每一個(gè)電氣設(shè)備都需要電氣自動(dòng)化技術(shù)的支持，并且?guī)缀醵夹枰姎庠O(shè)備與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)緊密連接，只有這樣才能發(fā)揮出電氣設(shè)備的真正價(jià)值，所以需要進(jìn)一步優(yōu)化電氣自動(dòng)化技術(shù)，挖掘電氣自動(dòng)化技術(shù)的內(nèi)在潛力。當(dāng)然，若沒有先進(jìn)電子設(shè)備和計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持，電氣自動(dòng)化技術(shù)也不能真正得以充分利用。所以在電力工程施工過程中，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化和電氣設(shè)備的協(xié)調(diào)發(fā)展。

（三）均衡性

電氣自動(dòng)化技術(shù)具有均衡性的特點(diǎn)，讓每個(gè)電力設(shè)備都享受到同等的能源供給，從而保證電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并且當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)及時(shí)報(bào)警，并對(duì)故障進(jìn)行自動(dòng)診斷，將安全事故危害控制在最小的范圍，在很大程度上促進(jìn)電力工程整體運(yùn)行效果的提升[2]。

三、電力電氣自動(dòng)化在電力工程中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）提升了系統(tǒng)安全性

電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全系數(shù)是電力系統(tǒng)運(yùn)行非常重視的一部分內(nèi)容。一旦出現(xiàn)安全事故，不僅意味著無(wú)法有效發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的作用，更意味著系統(tǒng)運(yùn)行的整體成本和可能造成的危害也會(huì)大幅度增加。應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，能顯著減少外部環(huán)境及人為因素影響而導(dǎo)致的故障，這是系統(tǒng)運(yùn)行取得良好效果的前提條件，也是提升系統(tǒng)運(yùn)行整體質(zhì)量的有效措施，只有杜絕安全問題，才能確保系統(tǒng)發(fā)揮應(yīng)有的作用。

（二）提高運(yùn)行穩(wěn)定性

電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生各種類型的數(shù)據(jù)信息，要想為電力系統(tǒng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展提供保障，就需要相關(guān)工作人員分析處理運(yùn)行過程所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而找出系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)節(jié)可能存在或已經(jīng)存在的問題，并制定相應(yīng)的解決措施，為電力系統(tǒng)始終處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)提供保障。

（三）推動(dòng)智能化和自動(dòng)化水平

生產(chǎn)運(yùn)行電力系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，可使對(duì)應(yīng)的電氣設(shè)備具有自動(dòng)化功能。這種電氣設(shè)備可以借助自動(dòng)化技術(shù)控制生產(chǎn)運(yùn)行電力系統(tǒng)的運(yùn)行，而不再依靠人工監(jiān)控。將生產(chǎn)運(yùn)行電力系統(tǒng)與電氣自動(dòng)化技術(shù)融合，能確保系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)良好，還可以借助信息、傳輸及監(jiān)測(cè)等技術(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)效果。研究電氣自動(dòng)化技術(shù)，有助于提升電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值[3]。

（四）減少成本支出

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，人員和資源方面的成本支出對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)而言屬于核心的成本支出項(xiàng)目，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)運(yùn)行產(chǎn)生的影響也非常突出。在這種情況下，自動(dòng)化技術(shù)的融合應(yīng)用在性質(zhì)上屬于一次性的成本投入，從長(zhǎng)期的運(yùn)行效率和效果的角度來(lái)看，此成本控制方式具有可長(zhǎng)期實(shí)現(xiàn)各類成本有效控制的效果。與長(zhǎng)期持續(xù)應(yīng)用的需求相比，一次性自動(dòng)化設(shè)備投入應(yīng)用與長(zhǎng)期持續(xù)的工作狀態(tài)屬于科學(xué)的成本支出。同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)⒂邢薜馁Y源和物質(zhì)利用系統(tǒng)進(jìn)行整合，集中通過服務(wù)支持的方式應(yīng)用在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中。

四、電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中應(yīng)用的整體現(xiàn)狀

最近幾年，我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展速度較快。為適自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)，全面深化電氣自動(dòng)化技術(shù)，提高相關(guān)技術(shù)人才的培養(yǎng)水平，我國(guó)許多高等院校相繼設(shè)立開展了電氣自動(dòng)化相關(guān)專業(yè)。由于電氣自動(dòng)化技術(shù)具有高標(biāo)準(zhǔn)高要求，但同時(shí)也具有廣闊的發(fā)展前景，所以電氣自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生人數(shù)逐年在增加。這在很大程度上為電氣自動(dòng)化發(fā)展提供了充足的人才支持，也促進(jìn)了電氣自動(dòng)化技術(shù)的蓬勃發(fā)展。應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，就是要發(fā)揮出它的主要優(yōu)勢(shì)，方便公眾的日常生活。在當(dāng)前科技發(fā)展的時(shí)代背景下，我們不妨可以從多方面多角度，對(duì)我國(guó)當(dāng)前電氣自動(dòng)化發(fā)展的實(shí)際情況再次進(jìn)行整合分析，針對(duì)具體情況和問題，為電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用提供可行性的有效策略。

五、電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

（一）在電網(wǎng)調(diào)度中應(yīng)用

在電力工程建設(shè)中，對(duì)電網(wǎng)的調(diào)度可以利用電氣自動(dòng)化技術(shù)，通過大屏幕來(lái)顯示，根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，來(lái)及時(shí)分析電網(wǎng)運(yùn)行情況，對(duì)整個(gè)工程系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估、部署和預(yù)測(cè)，科學(xué)控制總體發(fā)電數(shù)據(jù)，從而減少電網(wǎng)調(diào)度的運(yùn)行成本。通過電氣自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和判斷，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析，不僅能夠有效減少電力設(shè)備對(duì)人身體的危害，而且可以清晰地捕捉到電力調(diào)度具體情況，及時(shí)了解和查明電氣事故發(fā)生地點(diǎn)，提出有針對(duì)性的預(yù)防對(duì)策，降低電力安全事故對(duì)人們的影響[4]。

（二）在變電站中應(yīng)用

電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中變電站是重要組成部分，主要作用是收集整理系統(tǒng)運(yùn)作中的信息數(shù)據(jù)。電氣自動(dòng)化技術(shù)通過自動(dòng)收集電氣設(shè)備數(shù)據(jù)，利用信息傳輸技術(shù)將實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶冸娬拘畔⒃O(shè)備。信息設(shè)備對(duì)這些數(shù)據(jù)加以分析并獲取管理指令，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化管理。變電站實(shí)施動(dòng)態(tài)信息傳輸系統(tǒng)，如圖1所示。這個(gè)過程中還要保存信息數(shù)據(jù)，以提升信息監(jiān)控的能力。如果設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)異常，監(jiān)控系統(tǒng)可以及時(shí)作出相應(yīng)的處理，以確保信息管理的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

（三）發(fā)電廠分散監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

電氣自動(dòng)化控制作為電力系統(tǒng)運(yùn)行的重點(diǎn)，考慮到電力系統(tǒng)較為復(fù)雜，單純用人工檢測(cè)勢(shì)必?zé)o法達(dá)到預(yù)期的運(yùn)行效果。隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)與廣泛應(yīng)用，電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的具體情況均可以被動(dòng)態(tài)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的集中化監(jiān)控、實(shí)時(shí)監(jiān)控及遠(yuǎn)程監(jiān)控，可以全方位解決電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的問題。以遠(yuǎn)程監(jiān)控來(lái)說，通過智能電子設(shè)備可以對(duì)電力系統(tǒng)開展全面的監(jiān)控，工作人員現(xiàn)場(chǎng)管控流程可以大大減少，管控專業(yè)性更高，甚至一些危險(xiǎn)系數(shù)高的運(yùn)行程序可以通過電氣自動(dòng)化技術(shù)來(lái)控制，電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性更高。再比如，在集中化監(jiān)控方面，集中化監(jiān)控不僅可以減少電路元件的使用量，降低運(yùn)行成本，而且可以通過連接網(wǎng)絡(luò)的方式對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行管控。

（四）實(shí)時(shí)仿真控制系統(tǒng)應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中，仿真系統(tǒng)主要能對(duì)電力系統(tǒng)開展仿真模擬和試驗(yàn)分析，對(duì)于提高系統(tǒng)工作穩(wěn)定性及安全性具有很大的幫助。在一些規(guī)模較大的科研試驗(yàn)中，仿真分析系統(tǒng)能提高科研設(shè)備的安全等級(jí)，有效控制電力試驗(yàn)工作的穩(wěn)定狀態(tài)。引入仿真系統(tǒng)的主要目的在于切實(shí)觀察和掌握系統(tǒng)運(yùn)行的各環(huán)節(jié)狀態(tài)，尤其是理解和掌握系統(tǒng)運(yùn)行過程中的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)，有利于更好地控制系統(tǒng)。另外，開展動(dòng)態(tài)荷載試驗(yàn)工作后，有了仿真系統(tǒng)的支持也能獲得更為切實(shí)的研究效果。并且在相對(duì)復(fù)雜的環(huán)境下，相關(guān)的觀察研究工作仍然能夠持續(xù)穩(wěn)定地開展。因?yàn)榉抡嫦到y(tǒng)的引入，所以能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中各個(gè)部分的工作狀態(tài)及結(jié)構(gòu)部件開展性能進(jìn)行仿真分析研究，強(qiáng)化對(duì)電路結(jié)構(gòu)的理解，方便對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)荷載實(shí)時(shí)檢測(cè)[5]。

（五）智能保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用

在電氣自動(dòng)化技術(shù)中要重視電氣自動(dòng)化的智能保護(hù)功能。系統(tǒng)運(yùn)行中，要將生產(chǎn)運(yùn)行電力系統(tǒng)與智能保護(hù)系統(tǒng)有效融合，形成新的體系。運(yùn)行中，如果保護(hù)裝置在有效范圍內(nèi)出現(xiàn)故障，保護(hù)裝置能隔離故障元件，確保系統(tǒng)中的非故障元件繼續(xù)正常運(yùn)行，縮小停電的范圍。隔離短路故障元件的運(yùn)用能提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低故障設(shè)備的損壞程度，縮小故障范圍。故障發(fā)生后及時(shí)采取有效措施，并分析系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況，能夠有效保護(hù)生產(chǎn)運(yùn)行電力系統(tǒng)。智能保護(hù)系統(tǒng)能提升生產(chǎn)運(yùn)行電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，使安全領(lǐng)域、智能監(jiān)控和裝置保護(hù)等功能有效結(jié)合，提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（六）柔性交流輸電系統(tǒng)應(yīng)用

電力系統(tǒng)自動(dòng)化中輸電系統(tǒng)有著很重要的作用，其運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)可以直接表現(xiàn)出系統(tǒng)自動(dòng)化把控及其發(fā)展情況，而柔性交流輸電系統(tǒng)在自動(dòng)化輸電當(dāng)中有著很重要的作用，其能夠?yàn)殡娏ιa(chǎn)實(shí)際輸電效率和質(zhì)量提升提供支撐力度。所以為了更好將其系統(tǒng)自動(dòng)化水平提高，并且還要具備自動(dòng)化特征的輸電系統(tǒng)，使其能夠高效率運(yùn)轉(zhuǎn)，就要在電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展過程中對(duì)柔性交流輸電系統(tǒng)的使用進(jìn)行全面考慮。其主要體現(xiàn)在：針對(duì)輸電系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況能源損耗降低標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行全面考慮，加大對(duì)柔性交流輸電系統(tǒng)的運(yùn)用，對(duì)這種系統(tǒng)的科學(xué)運(yùn)用進(jìn)行全面考慮，可以加強(qiáng)電力生產(chǎn)。計(jì)劃落實(shí)過程中書電系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)安全穩(wěn)定性，將電能的使用率提高，為使用人員提供更優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)[6]。

六、結(jié)束語(yǔ)

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，社會(huì)不斷進(jìn)步。各行各業(yè)的發(fā)展都受到科技不同程度的影響。由于當(dāng)今社會(huì)各行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)電能需求量也越來(lái)越多，電力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力逐日增加，企業(yè)在目前發(fā)展形勢(shì)下需要提高對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)使用重視度。與此同時(shí)，將其運(yùn)用在電力系統(tǒng)自動(dòng)化供電當(dāng)中，能夠達(dá)到設(shè)備故障自動(dòng)檢驗(yàn)和排除工作，將人力以及物力等各方面資源的損耗情況降低，更有效推動(dòng)電力企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展。