電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)下的電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展分析

樊有國

（濟(jì)南軌道交通集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

1 電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)概述

利用電能、電氣設(shè)備和電氣技術(shù)，對(duì)環(huán)境和空間來保持、優(yōu)化與創(chuàng)造的一種科學(xué)，稱為電氣工程。它主要研究電能的轉(zhuǎn)化與利用，而電氣自動(dòng)化的領(lǐng)域有很多，比如計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和多媒體等領(lǐng)域。而電力系統(tǒng)的自動(dòng)化主要包括電力能源在生產(chǎn)、輸配和終端運(yùn)營等各個(gè)階段自動(dòng)完成的工作?，F(xiàn)階段，電力系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了全覆蓋，主要包括發(fā)電站、變電站和終端使用客戶等，這些輸配電節(jié)點(diǎn)位置都是電力系統(tǒng)自動(dòng)化管理范圍之內(nèi)，將有利于提升電氣設(shè)備的安全運(yùn)行水平，保障整個(gè)電力能源傳輸?shù)馁|(zhì)量，從而推動(dòng)廣大民眾生活質(zhì)量和社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的快速提升。[1]

2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

電氣自動(dòng)化的應(yīng)用，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行有很大的促進(jìn)作用，尤其是將智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化中，下面將從三方面具體分析電氣自動(dòng)化給電力系統(tǒng)運(yùn)行所帶來的優(yōu)勢(shì)。首先，在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)，維護(hù)工作中投入了諸多精力，電氣自動(dòng)化改進(jìn)了傳統(tǒng)運(yùn)行方式，將電力系統(tǒng)逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化運(yùn)行模式，操作更加簡(jiǎn)單，節(jié)省了人力勞動(dòng)，將工作效率進(jìn)行提升；[2]其次，電氣自動(dòng)化應(yīng)用于電氣系統(tǒng)中，與人工操作相比，自動(dòng)化精度提高，人為主觀誤差率減少，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)與分析電力系統(tǒng)故障，也保證輸送電力的安全性、穩(wěn)定性和效能；最后，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，電氣自動(dòng)化有超強(qiáng)的適應(yīng)能力，應(yīng)用比較靈活，依據(jù)電力的供需進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，能與多種環(huán)境相適應(yīng)，確保電力系統(tǒng)以及用戶用電安全。[3]

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 智能控制技術(shù)

在電氣自動(dòng)化技術(shù)中，很重要的技術(shù)之一是智能控制技術(shù)，該技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)即提升效率以及穩(wěn)定性，可自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行狀況，并能將運(yùn)行出現(xiàn)的問題進(jìn)行控制和報(bào)警，并將結(jié)果實(shí)時(shí)傳到操控平臺(tái)中，能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行模式，操作更加簡(jiǎn)單，節(jié)省了人力勞動(dòng)，將工作效率進(jìn)行提升，確保整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效果，奠定了電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全高效運(yùn)行的基礎(chǔ)。[4]另外，加之智能技術(shù)的應(yīng)用，將深化與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的相結(jié)合，于網(wǎng)絡(luò)一體化大環(huán)境下對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)作狀態(tài)做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)各運(yùn)營數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)和處理，達(dá)到更高水平的自動(dòng)化技術(shù)突破，促進(jìn)電力企業(yè)平穩(wěn)快速發(fā)展。

3.2 柔性交流輸電技術(shù)

在電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)中通過引進(jìn)柔性交流輸電技術(shù)，能為工作體系和網(wǎng)絡(luò)的完整提供保障，提升電力系統(tǒng)的管理效率，為后期電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展建立基礎(chǔ)。柔性交流輸電技術(shù)的使用期間，除遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)的使用之外，還要運(yùn)用在傳感系統(tǒng)，兩套系統(tǒng)的相互配合能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，保障電力系統(tǒng)技術(shù)的科學(xué)合理性。[5]柔性交流輸電技術(shù)在輸電系統(tǒng)中至關(guān)重要，并且富有諸多優(yōu)勢(shì)，不但能提升工作效率，還最大程度上提升了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

3.3 自動(dòng)仿真技術(shù)

當(dāng)今處于智能化時(shí)代，各行業(yè)都在依仿真技術(shù)來進(jìn)行改革和創(chuàng)新，在電氣自動(dòng)化技術(shù)中，將仿真技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，可以對(duì)照著運(yùn)行方案來模仿電力設(shè)備運(yùn)行，預(yù)估在系統(tǒng)運(yùn)行中會(huì)發(fā)生的故障和缺陷，能夠指導(dǎo)電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行，通過提前做好一些預(yù)防性措施，將誤差率和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行下降。另外，通過仿真化技術(shù)創(chuàng)新電力系統(tǒng)運(yùn)行管理模式，對(duì)相關(guān)設(shè)備的故障精確診斷，工作人員依托診斷結(jié)果來對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行檢查和維修，使得人力資源的利用達(dá)到最大化，保證輸送電力的安全性、穩(wěn)定性和效能。

3.4 集成技術(shù)

有很多高科技技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的控制和管理，需要結(jié)合電氣自動(dòng)化技術(shù)，通過集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)集成化程度較高的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)的共享和全面控制，將在系統(tǒng)上達(dá)到整合和優(yōu)化，達(dá)到更高水平的自動(dòng)化運(yùn)行。[6]另外，還需依托網(wǎng)絡(luò)調(diào)整電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將電氣自動(dòng)化建立通用型的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，達(dá)到各企業(yè)間自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一致，保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的流暢性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鞑バ裕玫倪_(dá)到各資源優(yōu)化配置的效果，形成統(tǒng)一的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃，使得企業(yè)間在系統(tǒng)上達(dá)到整合和優(yōu)化。

4 電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化的運(yùn)用對(duì)策

4.1 合理應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)

在電氣工程及其自動(dòng)化運(yùn)用中，更重要的是注重技術(shù)的合理運(yùn)用，以實(shí)現(xiàn)提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。一方面，對(duì)于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，在其自動(dòng)化運(yùn)行過程中，要持續(xù)提升變電站的實(shí)際價(jià)值，進(jìn)一步提高變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際工作中的可控性，這樣才能減少變電站自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)故障的機(jī)率。在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的過程中，要加強(qiáng)其可靠性，只有提高自動(dòng)化水平，電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定才會(huì)有所保障。另一方面，對(duì)于電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要及時(shí)采集記錄，并采用電網(wǎng)自動(dòng)化管理，同時(shí)還要針對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性做出正確評(píng)估，并根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)信息擬定出相關(guān)的電網(wǎng)調(diào)控策略，為電網(wǎng)調(diào)控方法在實(shí)際應(yīng)用中取得更可靠的保證，使電力生產(chǎn)的工作效率得到進(jìn)一步提升。另外，還有接收各種電力信號(hào)的分散控制系統(tǒng)，這里不再概述。

4.2 保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行

在進(jìn)行電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用中，要對(duì)整個(gè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行全方位的分析，自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行狀況，并能將運(yùn)行出現(xiàn)的問題進(jìn)行控制和報(bào)警，并將結(jié)果實(shí)時(shí)傳到操控平臺(tái)中，從而保證電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。[7]另外，加之智能技術(shù)、自動(dòng)仿真技術(shù)、柔性交流輸電技術(shù)等應(yīng)用，將深化與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的相結(jié)合，于網(wǎng)絡(luò)一體化大環(huán)境下對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)作狀態(tài)做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)各運(yùn)營數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)和處理，預(yù)估在系統(tǒng)運(yùn)行中會(huì)發(fā)生的故障和缺陷，對(duì)相關(guān)設(shè)備的故障精確診斷，不但能提升電力系統(tǒng)工作效率，還最大程度上提升了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

4.3 提高數(shù)據(jù)傳輸安全

在電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)用中，要保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃?，還要對(duì)相關(guān)的裝置進(jìn)行有效的控制，能及時(shí)測(cè)量電力系統(tǒng)運(yùn)行信息數(shù)據(jù)并相互交換，對(duì)電網(wǎng)相關(guān)設(shè)備的安全運(yùn)行有效監(jiān)管和把控，通過提前做好一些預(yù)防性措施，將誤差率和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行下降。如果數(shù)據(jù)傳輸有安全問題，并予以針對(duì)性的分析和處理，提高系統(tǒng)的安全性和可靠性，進(jìn)一步保障電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全傳輸。

5 基于電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

首先，隨著科學(xué)技術(shù)的更新?lián)Q代，以及很多新材料的研發(fā)，優(yōu)質(zhì)的連接材料將會(huì)對(duì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)生很大的作用。在新型材料中，光纖材料將會(huì)得到很重要的應(yīng)用，能使電力自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率得到很大提升，確保能夠?qū)⒅悄芟到y(tǒng)充分發(fā)揮出來。其次，與人工智能技術(shù)進(jìn)行融合發(fā)展，引入視覺信息技術(shù)，在實(shí)時(shí)系統(tǒng)監(jiān)控中省去很多不必要的麻煩，不斷優(yōu)化電力系統(tǒng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和運(yùn)算結(jié)構(gòu)。再次，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)都存在著標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一和軟件接口混亂的缺陷，還需依托計(jì)算機(jī)技術(shù)重新調(diào)整軟件接口模式，將電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，達(dá)到各設(shè)備間自動(dòng)化接口的轉(zhuǎn)換，保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的流暢性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鞑バ?，更好的達(dá)到各資源優(yōu)化配置的效果，實(shí)現(xiàn)各電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)和處理。[8]最后，對(duì)于電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)，還需不斷挖掘和改善計(jì)算機(jī)功能，實(shí)現(xiàn)無人操作以及真正的自動(dòng)控制，對(duì)電力系統(tǒng)的內(nèi)部進(jìn)行智能化調(diào)節(jié)，使各系統(tǒng)運(yùn)行更加科學(xué)和合理。

6 結(jié)語

綜上所述，通過分析電氣工程及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，將我國電氣工程實(shí)現(xiàn)智能化水平，同時(shí)保證電力系統(tǒng)輸送電力的安全性、穩(wěn)定性和效能。本文介紹了智能控制技術(shù)、柔性交流輸電技術(shù)、自動(dòng)仿真技術(shù)等，將電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化運(yùn)行模式，不僅將工作效率進(jìn)行提升，還能實(shí)時(shí)對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行監(jiān)控與排除，確保電力系統(tǒng)以及用戶用電安全。電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中，將使用新型材料、視覺技術(shù)、統(tǒng)一接口等進(jìn)行發(fā)展，不斷對(duì)信息進(jìn)行整合，提升了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。