電氣自動(dòng)化技術(shù)未來(lái)發(fā)展前景展望

唐悅能

摘 要：電氣自動(dòng)化技術(shù)面臨巨大的發(fā)展機(jī)遇和激動(dòng)人心的發(fā)展前景。文章對(duì)我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)在未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展方向、在新能源發(fā)電領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析，并且探討了電氣自動(dòng)化在智能用電生活中的發(fā)展應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；未來(lái)；發(fā)展前景

近年來(lái)，發(fā)展智能電網(wǎng)與清潔能源成為應(yīng)對(duì)環(huán)境問(wèn)題、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略，也是全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要驅(qū)動(dòng)力。目前我國(guó)特高壓輸電技術(shù)已由試驗(yàn)階段進(jìn)入全面建設(shè)階段，正在向建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的方向不懈努力，迅速搶占了世界電網(wǎng)技術(shù)制高點(diǎn)。當(dāng)前我國(guó)能源結(jié)構(gòu)正在快速調(diào)整，風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)發(fā)電均已位居全球首位，2015年我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)[ 1 ]。與此同時(shí)，伴隨著網(wǎng)絡(luò)的普及和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，使得電氣自動(dòng)化技術(shù)面臨巨大的發(fā)展機(jī)遇和激動(dòng)人心的發(fā)展前景。

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)在未來(lái)電網(wǎng)中的發(fā)展方向

智能電網(wǎng)是未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展方向，近幾年來(lái)國(guó)外智能研究和發(fā)展帶動(dòng)了整個(gè)電力系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步。智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的通信、信息和控制技術(shù)，構(gòu)建以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能化電網(wǎng)。特高壓具有距離遠(yuǎn)、容量大、安全和經(jīng)濟(jì)性好等諸多特點(diǎn)。我國(guó)經(jīng)過(guò)10余年的協(xié)同創(chuàng)新實(shí)踐，已全面掌握了特高壓輸電技術(shù)，具備了工程自主設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行的能力，使得我國(guó)的輸變電制造業(yè)實(shí)現(xiàn)全面的升級(jí)，同時(shí)促進(jìn)我國(guó)能源資源大規(guī)模的優(yōu)化配置，保障了電力安全可靠持續(xù)的供應(yīng)[ 2 ]。在這樣的態(tài)勢(shì)下，要全面實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)，電氣自動(dòng)化技術(shù)要在以下方面取得突破：

1）加快特高壓和各級(jí)電網(wǎng)裝備升級(jí)

2）實(shí)現(xiàn)輸電線(xiàn)路狀態(tài)評(píng)估的智能化

3）建立輸電線(xiàn)路建設(shè)與運(yùn)行的一體化信息平臺(tái)

4）加強(qiáng)靈活的交流輸電技術(shù)研究

5）制定智能變電站及裝備標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

6）智能變電站與電力調(diào)度全面互動(dòng)

7）構(gòu)建區(qū)域、廣域綜合測(cè)控保護(hù)體系

8）提高配電網(wǎng)的自動(dòng)化水平

9）支持分布式電源和微網(wǎng)的接入

2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在新能源發(fā)電領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)

光伏、風(fēng)電等清潔能源迅猛發(fā)展，給電網(wǎng)發(fā)展帶來(lái)了新挑戰(zhàn)：增大調(diào)峰、調(diào)頻難度；加大電網(wǎng)電壓控制難度；局部電網(wǎng)接入能力不足；風(fēng)機(jī)抗擾動(dòng)能力差，影響電網(wǎng)安全運(yùn)行；增加電網(wǎng)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)。隨著風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，需要風(fēng)電場(chǎng)繼續(xù)運(yùn)行并為電網(wǎng)提供無(wú)功支持。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落的時(shí)候，風(fēng)機(jī)能夠保持并網(wǎng)，甚至向電網(wǎng)提供一定的無(wú)功功率，支持電網(wǎng)恢復(fù)，直到電網(wǎng)恢復(fù)正常，從而 “穿越”這個(gè)低電壓時(shí)間（區(qū)域） [ 3 ]。根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)指令，風(fēng)電場(chǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)其發(fā)出（或吸收）的無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)電電壓的控制，其調(diào)節(jié)速度和控制精度應(yīng)能夠滿(mǎn)足電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)的要求。

電氣自動(dòng)化技術(shù)要解決清潔能源發(fā)展面臨的一系列問(wèn)題：清潔能源集中開(kāi)發(fā)遠(yuǎn)距離外送的問(wèn)題；調(diào)頻、調(diào)峰及大電網(wǎng)的安全問(wèn)題；風(fēng)電場(chǎng)聯(lián)網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的友好支持[ 4 ]；風(fēng)電場(chǎng)調(diào)度；低電壓穿越；無(wú)功控制調(diào)節(jié)；風(fēng)電場(chǎng)及抽水儲(chǔ)能電站聯(lián)合調(diào)度問(wèn)題；提高并網(wǎng)檢測(cè)、功率預(yù)測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)控能力。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在智能用電生活中的發(fā)展應(yīng)用

電氣自動(dòng)化技術(shù)為人民生活帶來(lái)了舒適、便捷和現(xiàn)代化，提高了生活品質(zhì)。目前，已經(jīng)有智能用電小區(qū)試點(diǎn)，人們通過(guò)手機(jī)遠(yuǎn)程控制家用電器的開(kāi)關(guān)，如啟動(dòng)空調(diào)、設(shè)定溫度，讓電飯煲開(kāi)始煮飯，了解家庭實(shí)時(shí)用電情況，用支付寶付電費(fèi)，等等。隨著電池技術(shù)的突破和智能電網(wǎng)的建設(shè)，越來(lái)越多電動(dòng)汽車(chē)走入家庭，最終將作為移動(dòng)儲(chǔ)能單元，成為智能電網(wǎng)的一部分。越來(lái)越多家庭將建設(shè)小型光伏電站，除自用外，多余的電量還可以賣(mài)給電網(wǎng)，對(duì)促進(jìn)可再生能源利用起到重大作用。

電氣自動(dòng)化技術(shù)在智能用電生活中要在以下方面有所創(chuàng)新：

1）營(yíng)銷(xiāo)模式智能化，如用手機(jī)實(shí)時(shí)查看自家用電量、交電費(fèi)。

2）保證遠(yuǎn)程操作家用電器的安全性和響應(yīng)速度。

3）支持充換電設(shè)施與物聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)相結(jié)合，向智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展[ 5 ]。

4）實(shí)現(xiàn)家庭小型光伏電站便捷接入電網(wǎng)并實(shí)時(shí)調(diào)控。

4 討論

電的發(fā)明使人類(lèi)社會(huì)進(jìn)入到全新的電氣化時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)的發(fā)展使人類(lèi)進(jìn)入到飛速變革的信息化時(shí)代，電氣自動(dòng)化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)的結(jié)合，產(chǎn)生了智能電網(wǎng)。實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展需要進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新發(fā)展，近年來(lái)，我國(guó)在智能電網(wǎng)和清潔能源方面發(fā)展迅猛，已成為世界領(lǐng)先國(guó)家，而特高壓技術(shù)的發(fā)展更享譽(yù)全球。

面對(duì)時(shí)代的浪潮，電氣自動(dòng)化技術(shù)在科技創(chuàng)新方面，任重而道遠(yuǎn)。要把互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和理念引入到電氣自動(dòng)化理論中，結(jié)合遠(yuǎn)距離、智能化、信息化、互動(dòng)性等技術(shù)創(chuàng)新方向，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化技術(shù)質(zhì)的飛躍，促進(jìn)我國(guó)綠色、持續(xù)、經(jīng)濟(jì)、高效的能源發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 封杰文.試論電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2016（7）：40-41.

[2] 周勇.電氣工程及其自動(dòng)化存在的問(wèn)題及解決措施[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015（01）：89-90.

[3] 胡榮榮.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用探析[J].機(jī)電信息，2012（30）：109-111.

[4] 楚力.電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用分析[J].廣東科技，2012（9）：38.

[5] 賈剛，張萌.淺談電氣自動(dòng)化控制中的人工智能技術(shù)[J].信息技術(shù)，2011（9）：294.