電氣工程自動(dòng)化在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用

李浩

摘 要：電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)在電力系統(tǒng)的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)占據(jù)了重要的地位，有效的解決了電力系統(tǒng)運(yùn)行中諸多問(wèn)題，提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的效率，為電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展起很大的推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞：電氣工程；電力系統(tǒng)；自動(dòng)化；運(yùn)行

一、電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化的概述

1、電氣自動(dòng)化的發(fā)展歷程

20世紀(jì)50年代，當(dāng)時(shí)自動(dòng)化主要為機(jī)械自動(dòng)化，還未實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制的實(shí)質(zhì)，但為后期的電氣自動(dòng)化研究提供了基本思路和方向。

20世紀(jì)80年代，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸成熟，這一時(shí)期形成計(jì)算機(jī)管理下的局部電氣自動(dòng)化控制方式，并對(duì)系統(tǒng)的復(fù)雜程度也有一定要求，如電網(wǎng)系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，易出現(xiàn)各類系統(tǒng)故障，但不可否認(rèn)，這促進(jìn)了電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的基本體系與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的形成。

新時(shí)期，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能力、人工智能技術(shù)的逐步發(fā)展和成熟，促進(jìn)了電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)真正形成，其以遠(yuǎn)程遙感、遠(yuǎn)距離監(jiān)控、集成控制為主要技術(shù)，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的基礎(chǔ)逐漸形成，且電氣自動(dòng)化控制技術(shù)日臻完善，電力系統(tǒng)逐步走向網(wǎng)絡(luò)智能化、功能化和自動(dòng)化。

2、電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化的重要性

1）促進(jìn)控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展的不斷進(jìn)步，電氣自動(dòng)化在社會(huì)各領(lǐng)域中的應(yīng)用要求不斷的提升，尤其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用更為廣泛。在當(dāng)前以市場(chǎng)為導(dǎo)向的今天，通過(guò)提高信息化技術(shù)水平，可以使電力系統(tǒng)變得更容易控制，比如IE控制平臺(tái)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，使其工作效率大幅度提高。目前常見(jiàn)的電氣自動(dòng)化主要表現(xiàn)為，以一根總線控制為基礎(chǔ)，將變壓器等設(shè)備有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，以便于對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2）提升設(shè)備運(yùn)行效率和降低成本

電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，在確保安全性、可靠性的基礎(chǔ)上，最大限度的降低成本開(kāi)支，對(duì)其電力企業(yè)而言，是非常重要的。實(shí)踐中，我們可以看到，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以有效減少和降低資源損耗；通過(guò)選用一些節(jié)能設(shè)備、節(jié)能技術(shù)以及補(bǔ)償無(wú)功技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷的均衡、有效降低電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的各種費(fèi)用開(kāi)支。

3）電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用與維護(hù)方便快捷

對(duì)于電氣自動(dòng)化技術(shù)而言，其主要是基于對(duì)Internet技術(shù)的應(yīng)用，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)在于能夠靈活、及時(shí)的收集信息資料，因此在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中得到了非常廣泛的應(yīng)用。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與現(xiàn)代化信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展存在著非常密切的關(guān)系，現(xiàn)代信息化操作技術(shù)自身非常的簡(jiǎn)便、而且信息資料的收集也比較充分，使得電力自動(dòng)化操作系統(tǒng)的控制變得更為方便和靈活。

二、電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中應(yīng)用

電力系統(tǒng)的質(zhì)量好壞直接影響著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此，確保電力系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定、安全是我們電氣企業(yè)的不懈追求。在電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，能夠進(jìn)一步保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與可靠性，使得電力系統(tǒng)更加的完善。電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)電力系統(tǒng)應(yīng)用當(dāng)中，主要表現(xiàn)在下面幾個(gè)應(yīng)用方面。

1、仿真技術(shù)

在電力系統(tǒng)中應(yīng)用自動(dòng)化仿真技術(shù)，不但能夠及時(shí)地處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，提供虛擬的系統(tǒng)運(yùn)行操作和實(shí)驗(yàn)環(huán)境，還可以實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)控制和操作的實(shí)時(shí)、同步進(jìn)行，對(duì)系統(tǒng)的故障進(jìn)行模擬、分析和診斷，提高系統(tǒng)運(yùn)行的效率和效果，特別是在新系統(tǒng)設(shè)備的測(cè)試方面更具有重要的作用。

2、智能技術(shù)

電氣工程自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一種創(chuàng)新技術(shù)，因?yàn)槠浔旧砑夹g(shù)與微機(jī)和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)系緊密。電氣工程自動(dòng)化技術(shù)把電網(wǎng)管理過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)反饋，方便了電力部門(mén)對(duì)問(wèn)題故障進(jìn)行及時(shí)的改進(jìn)。這個(gè)新技術(shù)使得電力系統(tǒng)的可控制性增強(qiáng)，安全性也得以提高，也就是實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)的智能控制。

3、動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控技術(shù)

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，科學(xué)的監(jiān)測(cè)手段是系統(tǒng)安全運(yùn)行的保障。動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控技術(shù)是新一代監(jiān)控系統(tǒng)，它是在GPS技術(shù)和SCADA技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種新突破。通過(guò)GPS技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的測(cè)量、通信實(shí)時(shí)和同步，給控制相量工作提供實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)。特別是當(dāng)前的電力系統(tǒng)的調(diào)度和監(jiān)測(cè)逐漸由原來(lái)的穩(wěn)態(tài)、準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)監(jiān)測(cè)向動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)變和發(fā)展，成為電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的主要發(fā)展潮流，標(biāo)志著電力系統(tǒng)中的安全監(jiān)測(cè)邁向了實(shí)時(shí)控制的時(shí)代，這對(duì)于保障電力系統(tǒng)的安全、可靠和穩(wěn)定地提供高質(zhì)量的電力能源具有重要的意義。

4、電網(wǎng)技術(shù)

電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了電網(wǎng)技術(shù)一體化及其調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展，而電網(wǎng)技術(shù)的一體化加強(qiáng)了電力系統(tǒng)中配電模型及高級(jí)軟件等技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)提高了數(shù)字信息技術(shù)處理能力。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主要組成部分，而調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也是息息相關(guān)的。因?yàn)殡娋W(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化囊括了從國(guó)家、省市及地方等的調(diào)度，而在這些復(fù)雜的區(qū)域中離不開(kāi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的控制。電力系統(tǒng)的各部分裝置，如變電站、工作站、服務(wù)器等都由計(jì)算機(jī)操作，無(wú)論是數(shù)據(jù)的管理，還是電力的預(yù)測(cè)都與計(jì)算機(jī)控制相關(guān)。

5、多項(xiàng)技術(shù)的集成

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的統(tǒng)一化加強(qiáng)了電力系統(tǒng)中的統(tǒng)一化，這就使得電力系統(tǒng)中各項(xiàng)技術(shù)的合成，在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中，電力的管理、安全維護(hù)等各環(huán)節(jié)是分開(kāi)管理的，由不同部門(mén)管理。但是，在電力系統(tǒng)中引入自動(dòng)化后，電力系統(tǒng)的管理更為合理，各部分集成一體，并在管理中引入多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，這些加強(qiáng)了我國(guó)電力系統(tǒng)的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力，并更能滿足不同客戶的需求。

三、電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)內(nèi)的電氣自動(dòng)化技術(shù)水平還是不足，需要更多的研究工程更能夠更好的實(shí)現(xiàn)多功能與智能化的電力管理。所以電氣工程自動(dòng)化的研究需要從多個(gè)方面出發(fā)，研究其進(jìn)一步發(fā)展的可能性。

電氣自動(dòng)化的發(fā)展，給電力行業(yè)的控制和管理帶來(lái)了很大的方便，使電力系統(tǒng)走上了信息化和智能化的道路，推動(dòng)了電力行業(yè)的健康發(fā)展。當(dāng)然，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到成熟和完善的境界，而且隨著科技的進(jìn)步和行業(yè)的發(fā)展，對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還會(huì)產(chǎn)生很多新的需求，推動(dòng)這一技術(shù)不斷向前發(fā)展。

總體上說(shuō)，電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)，主要有以下五種發(fā)展方向：

第一，電氣自動(dòng)化需要促進(jìn)電力系統(tǒng)的控制和管理從傳統(tǒng)的開(kāi)環(huán)狀態(tài)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)式監(jiān)測(cè)方向發(fā)展，比如，使電力系統(tǒng)由原來(lái)的系統(tǒng)功率總加發(fā)展到自動(dòng)發(fā)電控制；

第二，電氣自動(dòng)化需要推動(dòng)電力系統(tǒng)從高電壓等級(jí)向低電壓等級(jí)方面發(fā)展，可以使電力系統(tǒng)從能量管理系統(tǒng)轉(zhuǎn)向配電管理系統(tǒng)；

第三，在電力系統(tǒng)的功能上，電氣自動(dòng)化需要推動(dòng)單一的功能向多功能、一體化方向發(fā)展，比如，在變電站可以達(dá)到綜合自動(dòng)化發(fā)展；

第四，電氣自動(dòng)化需要進(jìn)一步推動(dòng)電力系統(tǒng)向數(shù)字化、智能化、信息化方面發(fā)展；

第五，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，需要逐漸擺脫單純提高經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)，向著綜合管理和應(yīng)用服務(wù)的目標(biāo)發(fā)展。

總之，電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)在電力系統(tǒng)的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)占據(jù)了重要的地位，有效的解決了電力系統(tǒng)運(yùn)行中諸多問(wèn)題，提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的效率，為電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展起很大的推動(dòng)作用。因此，在電力系統(tǒng)工作中，我們工作人員中應(yīng)熟練掌握電氣自動(dòng)化技術(shù)的操作方法，同時(shí)還應(yīng)在工作中結(jié)合自己豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，在最大程度上保證電力系統(tǒng)的工作安全。

（作者單位：河北省電力有限公司靈壽縣供電分公司）