基于電氣工程及其自動化技術下的電力系統(tǒng)自動化發(fā)展分析

王磊 劉田田 侯衛(wèi)靜 王洋 郭佳

摘要：電能是科學進步和經濟發(fā)展的基石，電力工業(yè)是基礎性產業(yè)，在社會發(fā)展建設中占有重要地位。隨著電力體制改革的不斷深入，電力市場競爭日益加劇，且用戶對供電質量要求越來越高。電力企業(yè)想要適應新的市場環(huán)境，增強競爭優(yōu)勢，降低經營成本，就要加強對電氣工程及其自動化技術的應用，以構建自動化電力系統(tǒng)，提高供電質量，保障電力系統(tǒng)的安全運行。電氣工程及其自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用實現(xiàn)了自動化、無人化供電，實現(xiàn)了設備故障自動檢測與排除，大幅度降低了供電人力物力消耗，提高了電力企業(yè)的社會效益與經濟效益，促進了我國電力工業(yè)持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞：電氣工程；自動化技術；電力系統(tǒng)；發(fā)展趨勢

電氣工程及其自動化作為一門交叉性的學科，包括計算機操作系統(tǒng)、可編程系統(tǒng)、電氣控制相關理論、自動化實踐等。電氣工程及其自動化技術在我國各行各業(yè)中的應用范圍非常廣泛，尤其是在制造業(yè)中，利用電氣自動化技術不僅可以代替人工操作、減少人力成本，而且也能夠提高生產效率。電氣工程及其自動化在電力系統(tǒng)中的應用也能夠減少前期投入成本，無需后期人工檢修，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，促進電力系統(tǒng)自動化發(fā)展。

1 概述

電氣工程及其自動化技術是一門同時兼具了網絡控制技術、計算機技術、電力電子技術、自動化技術、機電一體化技術等多種新型技術手段的綜合性學科。其最為突出的一項特征即為突出了強弱電之間的互相結合、軟硬件的結合、系統(tǒng)和元器件的結合。作為電氣信息領域當中的一門新興學科內容，此項技術最初產生于20世紀70年代，在20世紀90年代后期在工業(yè)領域開始逐步引入電氣工程及其自動化技術，并由此推動了工業(yè)產業(yè)步入了新的發(fā)展時期，極大地提升了工業(yè)生產效率，轉變了傳統(tǒng)的工業(yè)化生產方式，極大地推動了經濟發(fā)展效率。直至發(fā)展到21世紀初，這一技術被納入國家重點科學，技術水平也有了大幅度的提升，技術類型更加多樣化，技術體系也日臻完備，所涉及的范圍內容也越來越多，在很短的時間之內便成了工業(yè)生產的絕對核心，實現(xiàn)了工業(yè)生產的自動化。

2 電氣工程及其自動化關鍵技術分析

2.1 控制系統(tǒng)

電力智能控制系統(tǒng)是實現(xiàn)電氣工程及其自動化的關鍵技術，通過對電力系統(tǒng)的智能化控制，可以實現(xiàn)整體系統(tǒng)的合理管理和控制，為電力工業(yè)的發(fā)展提供更加科學的發(fā)展方向。電力智能控制系統(tǒng)通過計算機技術對整個電力系統(tǒng)進行智能化的監(jiān)控、操作和使用，減少人工操作系統(tǒng)帶來的風險，應用的潛力非常巨大，將系統(tǒng)操作復雜的問題進行解決，使得不穩(wěn)定性系統(tǒng)和非線性等得到更加全面的發(fā)展，為電力系統(tǒng)的整體運行提供了較為穩(wěn)定的操控效果。

2.2 柔性交流輸電系統(tǒng)

該系統(tǒng)是目前自動化輸電系統(tǒng)的核心，在系統(tǒng)中涉及到較多的遠程遙感技術、傳感技術、電力電子技術和微機處理技術等高科技的技術成果，同時將一些新型的節(jié)能技術使用的控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)串聯(lián)補償、SVC技術等各項先進的技術使用到輸電系統(tǒng)中，對整體的操作系統(tǒng)進行智能化和自動化的調控，對整體的電力系統(tǒng)進行調節(jié)，使整個輸電更加的可靠，提升了輸電的效率和輸電系統(tǒng)的性能，整個輸電系統(tǒng)更加的穩(wěn)定可靠。

2.3 安全動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)

在進行系統(tǒng)管理的過程中電力系統(tǒng)的運行存在一定的風險，因此需要對系統(tǒng)進行安全動態(tài)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)故障及時調整，這是電力系統(tǒng)自動化實現(xiàn)的關鍵技術，因此在電力系統(tǒng)運行的過程中加入了SCADA系統(tǒng)與監(jiān)視控制這兩個模塊，主要的目的是為了對發(fā)生的故障進行整體全面的檢測，并對出現(xiàn)故障的位置進行記錄，將故障發(fā)生的信息進行傳輸，這樣就能夠全面的提升系統(tǒng)的監(jiān)控和維護的效率，將傳統(tǒng)管理中故障記錄的問題進行解決，提升數據監(jiān)控的準確性與可靠性。

3 電力系統(tǒng)自動化技術的實際應用

3.1 電力系統(tǒng)自動化在電網調度中的應用

電力系統(tǒng)自動化能夠保證對計算機技術和信息技術進行充分整合，及時的收集電網調度中的各種數據信息，并且計算電網調度的實際運行效率，通過電力系統(tǒng)自動化可以針對電網調度進行實時的處理和監(jiān)控，并且及時發(fā)現(xiàn)電力調度存在的異常情況，通過這樣的方式也能夠保證電力調度的整體質量，另外在電力系統(tǒng)自動化運行的過程中，還可以針對電網的實際運行情況進行判斷，保證對于電能資源進行充分的調節(jié)，例如通過在峰值期加強電力調度的活躍性，而在低谷期針對電能進行存儲，通過這樣的方式可以保證電能資源的合理分配。

3.2 電力系統(tǒng)自動化在配電系統(tǒng)中的應用

在配電系統(tǒng)中，通過電網改造能夠保證配電的質量與水平得到全面的提升，而通過運用電力系統(tǒng)自動化能夠實現(xiàn)多層次的控制，促進配電系統(tǒng)的整體運行效果，加強通訊的聯(lián)系。

3.3 電力系統(tǒng)自動化在變電系統(tǒng)中的應用

變電系統(tǒng)中最主要的就是針對二次設備進行處理和監(jiān)控，通過電力系統(tǒng)自動化能夠實時針對二次設備的運行情況進行監(jiān)督與測量，針對二次設備的各種信息進行全面的收集與把握，及發(fā)現(xiàn)變電系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障隱患，并且將搜集到的信息傳輸給相關的控制人員，通過這樣的方式也能夠幫助控制人員更加清楚的了解變電系統(tǒng)實際運行的效果，提高變電系統(tǒng)運行的質量。

3.4 電力系統(tǒng)自動化在光伏電站中的應用

太陽能光伏發(fā)電技術包括太陽能電池矩陣、電源轉換器、控制系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、電網技術等。太陽能光伏發(fā)電板安裝的傾角方向、安裝位置等因素會導致太陽能受光面積發(fā)生變化，產生不同的發(fā)電效率。不同的氣候條件、配置情況、輸出情況也會影響太陽能的輸出功率，所以在太陽能光伏發(fā)電板設置的過程中，必須要保證太陽能光伏發(fā)電設置轉換效率最大化。對于數據中心來說，由于數據中心承擔著數據處理、數據存儲、數據運算等繁重的計算任務，如果供電系統(tǒng)出現(xiàn)突然斷電的情況，不僅會造成數據大量丟失，而且也會導致數據中心經濟效益受損。為此，必須要保證數據中心供配電的連續(xù)性，所以只有保障光伏發(fā)電站的連續(xù)性和穩(wěn)定性才能夠在數據中心進行廣泛的應用。

4 結語

綜上所述，隨著科學技術發(fā)展，電氣工程及其自動化技術作為一項新興技術，具有高效、靈活特點，能夠為工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供技術支持。電力體制改革背景下，引入該項技術，能夠改變以往電力系統(tǒng)運行模式，實現(xiàn)自動化操作，同時能夠實現(xiàn)對電力設備運行狀況的監(jiān)督和控制，及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，并采用合理措施加以調整，不斷提高電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。技術更新日新月異，電力自動化技術，還將朝著視覺信息、GPRS技術融合等方向轉變，促進電力工業(yè)進一步發(fā)展，從而推動電力系統(tǒng)朝著智能化方向轉變，加快電力體制改革進程。

參考文獻：

[1]展宗波，趙健.電氣工程及其自動化技術下的電力系統(tǒng)自動化發(fā)展分析[J].山東工業(yè)技術，2016，（11）.

（作者單位：河北華凱光子科技有限公司1 2 3 4

國網河北省電力有限公司經濟技術研究院5）