電力系統(tǒng)運(yùn)行中的電氣工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用探究

石軍

摘要：隨著自動(dòng)化技術(shù)的成熟和完善，越來越多的行業(yè)開始將自動(dòng)化技術(shù)投入使用。電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在我國已經(jīng)具有一定的使用規(guī)模，且諸多高等院校都設(shè)置了相關(guān)專業(yè)，培養(yǎng)人才?？梢哉f，時(shí)下電氣工程的發(fā)展已經(jīng)離不開自動(dòng)化技術(shù)。電力系統(tǒng)是電氣工程的一部分，其日常運(yùn)行也可結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)，做到更穩(wěn)定、更高效。本文將對(duì)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的概念與特征進(jìn)行簡要介紹，隨后對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行中的電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)運(yùn)行;電氣工程;自動(dòng)化技術(shù);應(yīng)用探究

一、電氣工程自動(dòng)化技術(shù)概述

自動(dòng)化是指機(jī)器設(shè)備、系統(tǒng)或過程（生產(chǎn)、管理過程）在沒有人或較少人的直接參與下，按照人的要求，經(jīng)過自動(dòng)檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)的過程。采用自動(dòng)化技術(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來，而且能擴(kuò)展人的器官功能，極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，增強(qiáng)人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力。

顯而易見，自動(dòng)化技術(shù)在各行各業(yè)都有著很大的發(fā)展?jié)摿?。電氣工程自?dòng)化技術(shù)就是將電氣信息與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合而誕生的新興技術(shù)?，F(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。其觸角伸向各行各業(yè)，小到一個(gè)開關(guān)的設(shè)計(jì)，大到宇航飛機(jī)的研究，都有它的身影。

二、應(yīng)用電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

（一）操作難度低，降低工作難度

自動(dòng)化技術(shù)令機(jī)器做重復(fù)的勞動(dòng)，使人類的雙手從繁重的工作中解放出來。工程師根據(jù)生產(chǎn)需要設(shè)計(jì)機(jī)器，操作人員只需控制設(shè)備上的按鈕，就可以完成各類不同的工作。相對(duì)于直接勞動(dòng)來說，自動(dòng)化技術(shù)的操作難度更低。

此外，機(jī)器還可以代替人在較為惡劣或危險(xiǎn)的環(huán)境中工作，操作人員只需在安全的環(huán)境中通過儀器觀察并操作。這大大降低了工作難度，也提高了工作的安全性。

（二）數(shù)據(jù)處理速率高，提高工作效率

不光是電氣工程，幾乎所有的工程都需要測量并記錄各式各樣的數(shù)據(jù)，再進(jìn)行繁雜的計(jì)算。即便計(jì)算機(jī)可以代替人類進(jìn)行工作，但數(shù)據(jù)的獲取、輸入和輸出仍然需要大量的時(shí)間。將自動(dòng)化技術(shù)投入使用，就可以令機(jī)器自動(dòng)的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)的讀取、處理和輸出，無需人工操作。機(jī)器的處理速度較之人工要更快更準(zhǔn)確，能夠在很大程度上提高工作效率。

（三）信息化程度高，便于監(jiān)督和管理

二十一世紀(jì)是互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，也是信息的時(shí)代。在電氣工程中使用自動(dòng)化技術(shù)，能夠更加快捷、高效的對(duì)各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲(chǔ)、讀取、查詢和操作。此外，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，各個(gè)地區(qū)的電氣部門還可以共享信息，給監(jiān)督和管理帶來了很大的便利。

三、電力系統(tǒng)運(yùn)行中的電氣工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

電力系統(tǒng)主要由發(fā)電廠、變電所、各輸電配電線路和負(fù)荷中心構(gòu)成，是用于產(chǎn)生、傳送并消費(fèi)電能的系統(tǒng)。電力系統(tǒng)能將各類能源轉(zhuǎn)化為電能，在這一過程中，需要配備相應(yīng)的控制結(jié)構(gòu)，對(duì)電能的生產(chǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)和保護(hù)，對(duì)電能的傳輸進(jìn)行管理與調(diào)度，對(duì)電能的使用進(jìn)行檢測與控制。自動(dòng)化技術(shù)的使用，對(duì)電力系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)有著重要的意義。

（一）仿真技術(shù)的使用

仿真技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)的一種。電力系統(tǒng)仿真技術(shù)是將現(xiàn)實(shí)的工廠與設(shè)備進(jìn)行虛擬化處理，成為數(shù)字信息上傳到實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)中。如此一來，就可以在計(jì)算機(jī)上借助先進(jìn)的軟件模擬電力系統(tǒng)的真實(shí)運(yùn)行情況。由于電力系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜、規(guī)模龐大，一旦出現(xiàn)問題，修復(fù)和替換都非常困難。而借助仿真技術(shù)，在模擬的過程中，很容易發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)情況下沒有注意到的問題和安全隱患。

此外，仿真技術(shù)還有具有強(qiáng)大的可編輯、可模擬、可優(yōu)化功能。在發(fā)現(xiàn)問題之后，通過仿真技術(shù)可以對(duì)虛擬的電力系統(tǒng)進(jìn)行修改，且整個(gè)修改過程都是清晰可見的。這樣就降低了電力系統(tǒng)的維護(hù)和檢修成本，只需要在計(jì)算機(jī)上預(yù)先設(shè)計(jì)出方案，再依照方案進(jìn)行即可。

當(dāng)前的仿真技術(shù)已經(jīng)非常成熟，對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況的模擬真實(shí)程度已經(jīng)達(dá)到了很高的水平。除去幫助電力系統(tǒng)正常運(yùn)行之外，仿真技術(shù)還可用于人員的培訓(xùn)。因電力系統(tǒng)中存在高壓電氣設(shè)備，基于實(shí)物進(jìn)行的訓(xùn)練存在著一定的危險(xiǎn)。沒有經(jīng)驗(yàn)的操作者很難保證每一步操作都安全無誤，符合規(guī)范。利用仿真技術(shù)，就可以避免出現(xiàn)安全問題，同時(shí)達(dá)到良好的培訓(xùn)效果。

（二）人工智能技術(shù)的使用

人工智能技術(shù)是當(dāng)前時(shí)代最熱門的前沿技術(shù)之一，在多個(gè)領(lǐng)域都有異常優(yōu)秀的表現(xiàn)。人工智能技術(shù)的優(yōu)越性在于計(jì)算機(jī)的計(jì)算、查找和操作速度都比人類要快，且可以保存大量的數(shù)據(jù)，批量、準(zhǔn)確地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，在數(shù)據(jù)量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工程中有著杰出的表現(xiàn)。而電力系統(tǒng)正是它的用武之地。

電力系統(tǒng)線路冗雜，結(jié)構(gòu)精細(xì)，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過長或是外界擾動(dòng)都可能導(dǎo)致故障。且電力系統(tǒng)對(duì)故障反應(yīng)非常敏感，設(shè)備的一個(gè)螺絲出現(xiàn)問題，很可能就會(huì)牽動(dòng)整個(gè)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，運(yùn)行效率大幅下降。傳統(tǒng)的故障排除借助人力，工作量大，效率低，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間金錢資源，且會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

如果將電力系統(tǒng)的中央控制系統(tǒng)與人工智能技術(shù)相結(jié)合，就能夠利用計(jì)算機(jī)來對(duì)整個(gè)系統(tǒng)每一部分的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析。一旦檢測到異常數(shù)據(jù)，就能夠快速做出反應(yīng)，大大提高了故障處理效率。

（三）互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用主要是在電力系統(tǒng)的監(jiān)管理層面上。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)各部門各自分開，信息共享性差，傳遞性也不高。通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以及時(shí)將各部門的信息上傳到中央控制系統(tǒng)，由主控部門統(tǒng)一管理。數(shù)據(jù)上傳后可以保存在服務(wù)器上，通過橫向和縱向的對(duì)比，可以直觀的發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的異常情況。

除此之外，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可運(yùn)用在電力傳輸和使用過程中的監(jiān)督上。傳統(tǒng)的用電統(tǒng)計(jì)是依靠人員抄表，此過程不僅耗時(shí)長，還容易出現(xiàn)各種查抄失誤的情況。通過監(jiān)控設(shè)備，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測用電信息和傳輸情況，準(zhǔn)確性和速度都大大提升。

依靠互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不同地區(qū)的電力部門可以搭建平臺(tái)，將電力系統(tǒng)的故障、維修、診斷、保護(hù)信息進(jìn)行上傳和分享，有利于我國電氣工程事業(yè)整體的前進(jìn)與發(fā)展。

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