探析電力工程中的電氣自動化技術

楊紀元

摘 要：電氣自動化技術的不斷升級使其在電力工程中的應用越來越廣，目前，在電力生產(chǎn)、控制和配電環(huán)節(jié)都能看到該技術的應用，而更多種類的電氣自動化技術有效提高了電力工程的運行效率和控制的智能化程度。

關鍵詞：電力工程；電氣自動化；控制；智能化

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）16-0009-02

目前，電力系統(tǒng)在社會發(fā)展中的地位不斷提高，同時供電技術也隨之得到了深入的研究和發(fā)展，尤其是現(xiàn)代生活對供電穩(wěn)定性和安全性的要求使得自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用比例不斷提高。電力工程中自動化技術的應用范圍在不斷拓展，其技術水平也在不斷提高。

1 電力系統(tǒng)中的電氣自動化

自動化技術和智能化技術是隨著人們追求精細的控制技術而誕生的。自動化控制技術可以自動執(zhí)行指令，從而消除人為干擾造成的系統(tǒng)故障。作為一門新興的學科，自動化控制技術在當今的科學領域發(fā)展迅速。而在實際應用中，電氣自動化在諸多領域都承擔了重要的控制角色，在電力供應中也不例外。我國電氣技術應用起步較晚，但是隨著先進的技術被引入實際應用中，該技術也取得了一定的進步。在電力系統(tǒng)中，發(fā)電控制自動化、調(diào)度自動化、配電自動化等都隨著電力網(wǎng)絡的發(fā)展而得到了相應的應用，并獲得了較好的應用效果。電氣自動化技術的核心是利用電氣設備、計算機、網(wǎng)絡技術、傳感器技術等對電力運行的各個環(huán)節(jié)進行統(tǒng)一的控制和協(xié)調(diào)，從而實現(xiàn)整個電力網(wǎng)絡的智能化，這對電力工程有著重要的意義。

2 電氣自動化的作用

2.1 促進工況研究的深入開展

應用于電力工程中的電氣自動化技術不僅可以在控制上實現(xiàn)自動化，同時也可以幫助系統(tǒng)完成實時化的數(shù)據(jù)采集，而這些實時化的數(shù)據(jù)為電力工程運行狀況的研究提供了重要的基礎資料，從而在實際運行和研究中實現(xiàn)系統(tǒng)的實時化仿真，即在實際工作中，對各種數(shù)據(jù)進行采集、匯總，并將其與計算機系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，從而在仿真實驗中加入更多的真實數(shù)據(jù)，促進了供電系統(tǒng)的完善，增加了控制技術的可行性。比如，驅(qū)動技術和智能控制等都可以實現(xiàn)實驗室同步研究，從而幫助實際的控制系統(tǒng)消除問題，解決關鍵技術中的難點，使仿真效果更加真實，從而推動了自動化技術的適應性發(fā)展。

2.2 幫助構建智能化的服務模式

電力工程不僅僅是一項基礎工程，其更是為社會服務的基礎設施，因此，保障持續(xù)供電是全社會對電力工程的基本要求。而要實現(xiàn)持續(xù)、安全供電，就離不開可靠的控制系統(tǒng)。這是因為要使電力工程不出現(xiàn)故障是不可能的，因此，可以利用自動化控制技術來保證系統(tǒng)的智能化控制，快速切除故障線路，從而控制故障范圍。對電力系統(tǒng)中的故障進行及時分析、處理是提高整個電力系統(tǒng)服務水平的重要基礎，而電氣自動化技術的應用，無疑可以幫助電力系統(tǒng)構建一個更加智能化的服務模式。

3 電氣自動化在電力工程中的應用范圍

3.1 生產(chǎn)自動化

自動化技術在生產(chǎn)中的應用主要是針對生產(chǎn)機械和控制系統(tǒng)的控制、對現(xiàn)場機械設備的狀態(tài)進行采集、實現(xiàn)對狀態(tài)的監(jiān)控、發(fā)出預警并進行故障檢測等，同時，在運行中對各種運行狀態(tài)進行調(diào)整和控制，使其可以適應功率的改變。此外，在水力發(fā)電中，自動化技術也可以監(jiān)控各種水文數(shù)據(jù)對生產(chǎn)的影響，及時對工作狀態(tài)進行優(yōu)化和調(diào)整，最大限度地提高生產(chǎn)效率。

3.2 電網(wǎng)調(diào)度控制

電力調(diào)度是電力工程中的重要控制環(huán)節(jié)，自動化技術的應用是將計算機控制技術引入電網(wǎng)，通過對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的采集和分析，實現(xiàn)常規(guī)模式下的電力調(diào)度自動化，并利用網(wǎng)絡技術等全面了解電網(wǎng)的運行狀況，實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定。

3.3 變電、配電自動化

利用計算機、網(wǎng)絡、傳感器技術等對電力工程的各種工況進行分析，可以實現(xiàn)多種變電組合，提高系統(tǒng)的工作效率，并促進變電站工作的優(yōu)化；及時對不同的功率模式進行調(diào)整和監(jiān)控，從而實時監(jiān)控、管理電力運行的全過程。同時，在電網(wǎng)運行中，自動化技術可以提高電網(wǎng)運行的優(yōu)化程度和智能化程度，促進電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運行，從而實現(xiàn)智能化調(diào)控。

4 自動化技術在電力工程中的應用

4.1 總線技術的應用

隨著技術形式的發(fā)展和升級，總線技術已經(jīng)可以有效地將現(xiàn)場設備與控制網(wǎng)絡連接起來，包括智能化儀表、控制器、執(zhí)行機構等在內(nèi)的現(xiàn)場設備已經(jīng)可以利用總線技術實現(xiàn)遠程控制和監(jiān)督，從而使控制系統(tǒng)形成網(wǎng)絡模式，不斷提高現(xiàn)場和控制中心的通信和控制效果。總線技術在電力工程中的應用已經(jīng)實現(xiàn)了簡單化、安全化。同時，總線技術可以分散電力控制的功能。利用計算機對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行采集和高速分析，可以幫助電力系統(tǒng)實現(xiàn)更加智能化的管理模式，不需要進行全國的監(jiān)控，只需要進行實時化分析和控制就可實現(xiàn)有效的管理。

4.2 數(shù)據(jù)庫技術的應用

目前，一種新型的主動數(shù)據(jù)庫技術已經(jīng)被引入到電力工程中。該技術主要是通過系統(tǒng)結合的模式，將對象方法和數(shù)據(jù)庫技術結合起來，加強數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的針對性，同時使數(shù)據(jù)分析更加準確、可靠。在電力工程中應用主動數(shù)據(jù)庫技術，可以促進電力系統(tǒng)控制技術的發(fā)展和軟件技術的適應性調(diào)適。目前，主動數(shù)據(jù)庫技術已經(jīng)在電力工程中得到了廣泛的應用，它不僅可以為實時監(jiān)控系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持，還可以通過分析和判斷管理對象的函數(shù)模式加強管理和控制的針對性，以此實現(xiàn)自動化控制的高效率。另外，一些觸發(fā)機制的應用也可更好地匹配主動數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢，這樣可以在短時間內(nèi)完成高效的數(shù)據(jù)讀寫，在電力系統(tǒng)的運行中更加準確地完成數(shù)據(jù)處理，從而提高數(shù)據(jù)庫的運行效率，使電力自動化更加貼近實時化的控制模式。

4.3 光互連技術的應用

光互連技術可以促進信息傳遞的高速化，其中包括自由空間光互連、波導光互連、光纖互聯(lián)技術等。目前，在電力系統(tǒng)

中已廣泛應用光互連技術實現(xiàn)網(wǎng)絡構建，其優(yōu)勢是可以更好地抗干擾，且?guī)挕⑺俣鹊榷济黠@優(yōu)于傳統(tǒng)技術。與其他技術相比，光互連不僅可以有效地進行數(shù)據(jù)采集，還可以進行實時化的人際互動、數(shù)據(jù)監(jiān)控等，可以幫助電網(wǎng)實現(xiàn)靈活重組，提高控制效率。在電力工程中，由于光互連技術具有較強的抗干擾能力，因此其可以更加安全、可靠地進行信息傳輸，可以將更加清晰的畫面提供給管理人員，以便管理人員作出準確、科學的判斷，并采取一系列有針對性的措施解決電力系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)的各種故障，為整個系統(tǒng)的高效運行和控制提供了重要的基礎性保障。

5 結束語

綜上所述，從應用范圍來看，電力工程中的自動化技術已經(jīng)遍及了電力生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)；而從技術種類上看，更多的集成化、網(wǎng)絡化、智能化技術被應用于電力工程的生產(chǎn)實踐中，且在實際應用中取得了逐級控制和協(xié)調(diào)運行的效果。但是，應當注意的是，電力系統(tǒng)的自動化技術仍然存在較大的發(fā)展空間，采用西方的先進技術充實我國的電力控制自動化技術是未來技術發(fā)展的重要內(nèi)容。

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〔編輯：劉曉芳〕