電力系統(tǒng)中電氣自動化技術的應用

張今波

摘要：科技進步促進了我國電力工業(yè)的技術創(chuàng)新，尤其是將電氣自動化技術引入到電力系統(tǒng)，大大提高了電力系統(tǒng)的運行、維護和管理水平。它不僅可以降低系統(tǒng)負荷，提高系統(tǒng)運行管理效率，而且可以實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)的集約化、綜合化管理。智能化水平的提高促進了我國電力系統(tǒng)的發(fā)展，超越更高效、更安全、更可靠的發(fā)展方向。

【關鍵詞】電氣自動化;電力系統(tǒng);電網(wǎng)供電

1 “電氣自動化技術”對電力系統(tǒng)的重要性

1.1 能夠提高服務質(zhì)量，降低人員壓力

在電力系統(tǒng)中應用電氣自動化技術，可以實現(xiàn)“需求設置操作”。因為在實際使用自動化的過程中，人們可以利用這一技術將電力系統(tǒng)的相關問題進行設置，使使用者可以依據(jù)實際情況對其進行相關操作。這對使用者而言，電力系統(tǒng)的服務質(zhì)量與傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)服務質(zhì)量相比，運用了自動化技術的電力系統(tǒng)的服務質(zhì)量更為人性化。事實上，對現(xiàn)代化電力系統(tǒng)而言，其若想更長遠的發(fā)展，更好地幫助電力企業(yè)轉(zhuǎn)型，則必須要能夠進行自動化發(fā)展，在運行的過程中，能夠提高服務質(zhì)量，降低人員壓力。

1.2 有利于為電力系統(tǒng)的運行提供保障

在電力系統(tǒng)中運用電氣自動化技術，有利于為電力系統(tǒng)的運行提供保障。因為用自動化技術進行了自動化處理后，能夠提高電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，讓其趨于穩(wěn)定。這對后期電力系統(tǒng)的各項工作而言，有利于提高電力系統(tǒng)的工作效率。另外，在電力系統(tǒng)中實際應用電氣自動化技術時，可以發(fā)現(xiàn)其還能夠利用自身特性降低工作風險。因為其能夠幫助人們建立科學的維護計劃，這與傳統(tǒng)的人工維護相比，這樣的方式更為安全可靠。

1.3 有利于改善電力系統(tǒng)的綜合發(fā)展能力

對電力系統(tǒng)而言，其具備的自動化能力在一定程度上就是衡量其綜合發(fā)展能力的標準。因為在電力系統(tǒng)中運用電氣自動化技術，不僅有利于緩解員工的工作壓力和降低成本，還有利于提高電力系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。從而為了改善電力系統(tǒng)的綜合發(fā)展能力，則需要予以“電力系統(tǒng)的自動化”相應的重視。

2 電氣自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用

2.1 柔性交流電技術

電力系統(tǒng)運行過程中通過對柔性交流技術的應用，可以單獨完成對電力系統(tǒng)中一些環(huán)境的合理處理，這種處理在實際進行過程中具有很強的針對性。通過對柔性交流電技術的應用，可以自動完成對一些關鍵性參數(shù)內(nèi)容的自動控制。該項技術在具體應用過程中核心是靜止無功補償器，通過對該項技術的應用，可以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行的高效調(diào)節(jié)，進而實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行的合理管理。

2.2 電網(wǎng)技術在電力系統(tǒng)中的應用

近幾年，隨著計算機技術應用范圍的不斷擴大，電網(wǎng)調(diào)度自動化水平得到了顯著提升，其調(diào)度范圍已經(jīng)由市級電網(wǎng)擴大到來地方級電網(wǎng)，這些都是需要計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)控制來作為支撐。此外，在變電站自動化技術不斷提高的今天，應用信息集成功能和計算機網(wǎng)絡的數(shù)字化對電力系統(tǒng)中的工作信息數(shù)據(jù)進行記錄并分析，使得數(shù)字信息技術的處理能力大大提高，實現(xiàn)了電網(wǎng)技術一體化技術。

2.3 計算機技術在電力系統(tǒng)中的應用

自從計算機技術得到廣泛普及之后，其在電力系統(tǒng)運行的各個環(huán)節(jié)中也得到了廣泛應用，比如說：配電系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和變電系統(tǒng)等，在諸多計算機技術中，應用最為廣泛的要屬智能電網(wǎng)技術，該技術的應用不僅實現(xiàn)了配網(wǎng)智能化目標，而且對于電力系統(tǒng)的全面優(yōu)化也具有重要意義。其次應用比較廣泛的是電網(wǎng)調(diào)動技術，該技術作用的發(fā)揮主要體現(xiàn)在信息采集工作方面，同時，由于電網(wǎng)調(diào)動技術本身具有監(jiān)控功能，可以實現(xiàn)對服務器、顯示器、變電站終端設備以及打印設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，然后根據(jù)電力系統(tǒng)運行情況實現(xiàn)對計算機的統(tǒng)一調(diào)配。

2.4 PLC技術的應用

PLC技術是電氣自動化技術的重要組成部分之一。計算機技術和繼電接觸控制技術進行相互結(jié)合的基礎上形成了PLC技術，它可以使得電力系統(tǒng)運行中的靈活性進一步增強，同時有效降低系統(tǒng)在運行過程中的能量消耗，真正意義上實現(xiàn)了在電力系統(tǒng)發(fā)出指令之后信息的運算與自動編程的記錄。在電力系統(tǒng)相關的生產(chǎn)過程中的協(xié)調(diào)工作也離不開PLC技術，通過對連接信息的總線或者單模塊進行信息控制，從而利用順序控制電力系統(tǒng)。PLC技術的特點之一就是模擬閉環(huán)控制，它可以調(diào)整電力系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)，可以對電力系統(tǒng)中涉及的的壓力溫度以及流量等等不同的因素進行管理和持續(xù)的監(jiān)控。在電力自動化系統(tǒng)中，由于PLC技術的功能多樣化且功能強大，該技術廣泛地被應用。

3 電氣自動化技術的發(fā)展

3.1 變換器電路頻率的轉(zhuǎn)變

變換器電路作為電氣系統(tǒng)中的主要組成成分之一，其主要的影響因素為電力電子技術的發(fā)展情況，從另外一個角度說，電力電子技術的發(fā)展情況與速度與電氣自動化技術的發(fā)展情況與速度。

由于以往的電力系統(tǒng)中所使用的為晶閘管，因此在直流電力模式下系統(tǒng)運行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)交流電自動變頻的情況，隨著科技的不斷發(fā)展，變換器這種電子元件的更換速度越來越快，逐漸由PWM轉(zhuǎn)換器代替了原來的晶閘管，這就完全的改善了原來電子元件存在的自動變頻情況，并且顯著的提升了電動機的有效功率。但是，在使用過程中仍然發(fā)現(xiàn)PWM存在著噪音過大的問題。直到直流環(huán)逆變器的出現(xiàn)，才解決了所有存在的問題，其能夠?qū)崿F(xiàn)各種電氣元件功能的靈活轉(zhuǎn)變，另外該電子元件不僅能夠?qū)崿F(xiàn)在零電流下實現(xiàn)功能的轉(zhuǎn)換，還能夠消除以往存在的開關消耗問題。該技術的應用使整個電力系統(tǒng)的總體效率得到了提升，并且使電氣自動化技術取得了跨越式的進步。

3.2 智能保護與綜合自動化技術

近年來，國內(nèi)電網(wǎng)機構和相關學者都加大了對電力系統(tǒng)的研究力度，并且依據(jù)適應國情的理論將最新技術及時應用在國內(nèi)電力系統(tǒng)。因此，新型保護裝置已進入智能化時代，大大提高了電力系統(tǒng)的安全可靠性。截至2011年底，統(tǒng)計結(jié)果表明，國產(chǎn)產(chǎn)品已應用于220千伏及以下電壓等級變電站的自動化改造，再高層次的變電站還有別的選擇。目前，我國研究人員為我國電力系統(tǒng)開發(fā)的分層分布式綜合自動化裝置已在我國35～500kV各級變電站還有新投入的變電站中運行。

3.3 交流調(diào)速控制系統(tǒng)

在交流調(diào)速控制的理論之下，對于三相異步電動的調(diào)速控制相當于對滯留電動機進行調(diào)速控制。通過這種調(diào)控方式能夠使三相異步電動機處于兩種性能，分別是靜態(tài)性能以及動態(tài)性能，從而在很大程度上提升交流調(diào)速控制系統(tǒng)的工作效率。

3.4 電氣自動化的實時仿真系統(tǒng)

為了能夠?qū)崟r的觀察到電氣自動化設備的工作效果，相關工作人員建立了電氣自動化的仿真模型，通過這種模式實現(xiàn)電力系統(tǒng)的數(shù)字三維再現(xiàn)，模擬電力系統(tǒng)的實時情況，以便于對不同情況下的電力系統(tǒng)進行觀察和調(diào)控，進行穩(wěn)態(tài)或者短暫性的實驗，在獲取大量的實驗數(shù)據(jù)的同時，還能與多種控制裝置共同組成閉環(huán)回路，對整個電力系統(tǒng)進行全方位的監(jiān)控。

3.5 電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化技術

中國的電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電和配電三部分組成：發(fā)電部分全部在電廠運行過程中;輸電部分主要由高電壓輸電和變壓電兩部分;配電系統(tǒng)會直接面向具體的電力用戶。配電自動化技術主要是面向城鄉(xiāng)配電網(wǎng)，它主要將電子技術與計算機網(wǎng)絡技術相結(jié)合，通過配電網(wǎng)潮流計算，將人工智能應用于負荷預測。

3.6 人工智能在系統(tǒng)中的應用

隨著科技的不斷發(fā)展和成熟，在電力系統(tǒng)中的應用人工智能技術，能夠擔當起系統(tǒng)中很大一部分的工作任務，并且其工作質(zhì)量以及效率能夠得到保障，更加的精細化，科學化。

4 結(jié)語

隨著時代的進步與發(fā)展，我國已經(jīng)步入了高度信息化的時代，目前信息化已經(jīng)普及到了人們生活所涉及的各個行業(yè)中，但是隨之而來的也是更多的需求以及要求，特別是在起步較晚的電氣自動化技術這方面，因此，我國不僅要借鑒國外的相關先進技術，還要進行不斷的突破和研究，為國家做出貢獻。

參考文獻：

[1] 雷久剛，馬海軍，王振佳.電力系統(tǒng)中電氣自動化技術的運用[J].山東工業(yè)技術，2019（15）

[2] 周添文.電氣自動化技術在生產(chǎn)運行電力系統(tǒng)中的運用[J].建材與裝飾，2018（07）