電氣工程自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)運行中的應(yīng)用

王澤寧

（齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江齊齊哈爾，161005）

1 電氣工程自動化技術(shù)概述

電氣工程自動化技術(shù)的核心就是計算機(jī)技術(shù)，在計算機(jī)系統(tǒng)的控制之下，電力系統(tǒng)可以在應(yīng)用電氣工程自動化技術(shù)的過程中實現(xiàn)智能化和自動化控制，從而提升配電效率，推動電力系統(tǒng)的輸電、配電活動的有效開展。在電力系統(tǒng)運行的過程中，通過電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行參數(shù)的收集和分析，同時加強對電力系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的異常狀態(tài)的監(jiān)控，并且針對不同的故障參數(shù)對故障問題進(jìn)行診斷，從而為電力系統(tǒng)的安全運行提供保障。此外，在電力系統(tǒng)的運行過程中，各區(qū)域的電力系統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)是存在差異的，而通過電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用，就可以有效實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，同時加強對電網(wǎng)信息的整合和存儲。

2 電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1 電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用價值

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會的進(jìn)步和發(fā)展，人們生活水平在不斷提高，而且各行各業(yè)也在快速發(fā)展，整個社會運轉(zhuǎn)所需的用電量在急劇上升，與此同時，社會運轉(zhuǎn)對于用電穩(wěn)定性的要求也在提升，這就要求相關(guān)企業(yè)和部門必須提升電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，同時推進(jìn)電力系統(tǒng)朝著智能化和自動化的方向發(fā)展。在電力系統(tǒng)之中引入電氣工程自動化技術(shù)可以降低電力系統(tǒng)運行的管理難度，同時，有效擴(kuò)大電力系統(tǒng)的覆蓋面積，提升電力系統(tǒng)的運行監(jiān)測范圍?？偠灾?，隨著經(jīng)濟(jì)社會對電力系統(tǒng)的運行要求的不斷提升，電氣工程自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)運行的過程中有著重要的應(yīng)用意義和廣闊的應(yīng)用前景。此外，在設(shè)備保護(hù)中，聯(lián)鎖保護(hù)、裝置保護(hù)、繼電保護(hù)等電氣工程自動化技術(shù)均取得了比較理想的應(yīng)用效果，具體如表1所示。

表1 電氣自動化技術(shù)的設(shè)備保護(hù)應(yīng)用效果

2.2 電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用分析

2.2.1 自動化仿真技術(shù)

在電力系統(tǒng)運行期間利用自動化仿真技術(shù)可以降低電力系統(tǒng)的運行復(fù)雜程度和運行成本。在原本的電力系統(tǒng)運行的過程中，需要對電力系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)和參數(shù)進(jìn)行實驗室模擬，并且進(jìn)行參數(shù)分析，參數(shù)和數(shù)據(jù)信息必須達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)之后才可以開展電力系統(tǒng)的運行，但是利用自動化仿真技術(shù)，就可以直接采集數(shù)據(jù)信息并將其通過網(wǎng)絡(luò)傳送至終端設(shè)備，同時終端設(shè)備對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行審核、分析和處理，從而給出相應(yīng)的判斷和處理結(jié)果，通過自動化仿真技術(shù)的應(yīng)用，一方面可以提升電力系統(tǒng)運行網(wǎng)絡(luò)的防御機(jī)制，另一方面則可以對電力系統(tǒng)進(jìn)行高效維護(hù)，從而降低故障發(fā)生概率和修復(fù)成本，提升整個電力系統(tǒng)的運行安全性。

2.2.2 人工智能技術(shù)

在電力系統(tǒng)運行期間，雖然引入了自動化仿真技術(shù)可以有效降低故障發(fā)生概率，但是不代表杜絕故障問題，因此，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障的時候，就需要借助人工智能技術(shù)對故障部位進(jìn)行精確定位。在原本的故障定位過程中，主要借助人力和物理設(shè)備對整個區(qū)域的電力設(shè)備和線路進(jìn)行排查，工作量大而且其效率低，嚴(yán)重影響了故障修復(fù)的效率，同時造成資源浪費，但是通過人工智能技術(shù)，可以將整個電力系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)反饋至控制中心，控制中心通過分析和處理，確定故障部位，并且將相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息傳遞給故障修復(fù)人員，以便修復(fù)人員能夠更快、更合理地選擇對應(yīng)的修復(fù)措施，以此提升修復(fù)的效率，同時降低電力系統(tǒng)的修復(fù)成本，并且加快恢復(fù)供電，減小停電帶來的間接損失。如圖1所示的電力系統(tǒng)故障維修流程，不僅發(fā)揮了智能化技術(shù)的作用，而且還可以降低電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本。

圖1 電力系統(tǒng)故障維修流程圖

2.2.3 電網(wǎng)控制技術(shù)

在電力系統(tǒng)運行的過程中，電網(wǎng)控制技術(shù)是電氣工程自動化技術(shù)的重要組成部分，從我國國情來看，我國國土面積巨大，因此，電網(wǎng)覆蓋范圍較為廣泛，而且不同地區(qū)的電網(wǎng)具有較強的差異性，舉個最簡單的例子，不同地區(qū)的電網(wǎng)運輸功率就存在一定的差異，更遑論電網(wǎng)的控制管理工作，因此，在這一過程中，如果僅依靠人力完成電網(wǎng)控制和調(diào)度工作，會導(dǎo)致電網(wǎng)運行成本以及電力系統(tǒng)運行成本大規(guī)模增加，這就需要引入電網(wǎng)控制技術(shù)，提升數(shù)據(jù)信息的處理速度，以此對不同地區(qū)的電網(wǎng)進(jìn)行合理調(diào)度，還可以提高供電可靠性，表2描述的是電網(wǎng)控制技術(shù)使用前后的供電可靠性對比。

表2 電網(wǎng)控制技術(shù)使用前后的供電可靠性對比

2.2.4 計算機(jī)技術(shù)

計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用提升了電力系統(tǒng)運行的智能化和自動化水平，同時也改變了電力系統(tǒng)的配電模式，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的高效配電，并且可以實現(xiàn)電網(wǎng)自動調(diào)度，從而實現(xiàn)對電網(wǎng)資源的有效整合。此外，利用計算機(jī)技術(shù)可以對變電站進(jìn)行自動監(jiān)控和實時監(jiān)控，同時可以使得電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息以數(shù)字化的形式進(jìn)行傳輸，從而提升了整個電力系統(tǒng)的運行管理水平。

2.2.5 柔性交流輸電技術(shù)

為了提高電力系統(tǒng)的運行效率，就需要相關(guān)人員結(jié)合實際情況構(gòu)建自動化輸電系統(tǒng)，而自動化柔性交流輸電技術(shù)屬于電氣自動化技術(shù)中比較常見的體現(xiàn)，如圖2所示。自動化柔性交流輸電技術(shù)集遠(yuǎn)程遙感技術(shù)、自動監(jiān)測技術(shù)、整合傳感技術(shù)等多種自動化技術(shù)于一體，其能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的輸電流程和運行情況給予有效監(jiān)測和管理，以確保運行數(shù)據(jù)的真實性、準(zhǔn)確性。在電力系統(tǒng)運行過程中，引入柔性交流輸電技術(shù)還能夠?qū)ο到y(tǒng)運行情況給予智能化分析，這樣既可以降低電能運輸階段的電能浪費，而且還可以有效提升電能輸送效率。

圖2 柔性交流輸電技術(shù)運行流程圖

3 電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用障礙分析

3.1 自然因素的影響

電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用是以相關(guān)的電力設(shè)施為載體的，因此，電力設(shè)施的狀態(tài)會對電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用效果產(chǎn)生影響。眾所周知，我國國土面積較大，而且有部分地區(qū)屬于山區(qū)或者無人區(qū)，在這種區(qū)域中運行的電力設(shè)備容易受到自然因素的影響而產(chǎn)生異常情況，例如，在山區(qū)內(nèi)的電力設(shè)備容易受潮而出現(xiàn)短路情況，同時，山中的動物也可能啃食電線，導(dǎo)致電線絕緣皮破損，影響其絕緣效果，造成漏電、短路的情況，而在沙漠、戈壁灘等無人區(qū)的電力設(shè)備則容易受到風(fēng)沙影響，同時電力設(shè)備和輸電線路得不到定期維護(hù)，導(dǎo)致電力設(shè)備的運行狀態(tài)存在較大的不確定性。

3.2 管理因素的影響

在電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用過程中，管理因素會對技術(shù)應(yīng)用效果產(chǎn)生重要影響，但是與自然因素不同的是，管理因素屬于可控因素，可以通過人為管控進(jìn)行排除。從當(dāng)前的應(yīng)用狀況來看，管理因素主要分為人員管理、技術(shù)管理和設(shè)備管理。

從人員管理角度來看，人員管理影響因素主要分為觀念因素和技術(shù)因素，部分技術(shù)人員在工作的過程中，忽視了自動化仿真技術(shù)和電網(wǎng)控制技術(shù)的預(yù)防價值，認(rèn)為預(yù)防工作是可有可無的，在技術(shù)應(yīng)用的過程中沒有對自己的工作負(fù)責(zé)，換言之，觀念上并不重視電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用。與此同時，在技術(shù)應(yīng)用過程中，部分電力工人的操作專業(yè)性不足，而且不具備系統(tǒng)化的知識結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致無法對技術(shù)應(yīng)用期間出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行及時處理，導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用效果大打折扣。

技術(shù)管理和設(shè)備管理是密切聯(lián)系的，技術(shù)管理不到位會影響設(shè)備的運行狀態(tài)，反之亦然，而在當(dāng)前的管理工作之中，技術(shù)管理和設(shè)備管理都是存在一定問題的，例如，電力設(shè)備無法運載相應(yīng)的系統(tǒng)，也就無法有效應(yīng)用軟件，此外，部分單位的電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)驗和應(yīng)用管理到位，導(dǎo)致設(shè)備在運行的過程中容易頻發(fā)故障。

4 電氣工程自動化技術(shù)應(yīng)用策略分析

4.1 加強對自然因素的規(guī)避

在現(xiàn)實工作之中，自然因素對于電氣工程自動化技術(shù)應(yīng)用帶來的不良影響是不可控制的，但是不代表無法避免，工作人員可以在技術(shù)應(yīng)用的過程中加強對自然因素的收集和分析，從而對可能發(fā)生的氣象災(zāi)害或者地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行規(guī)避和預(yù)防。與此同時，工作人員需要對山區(qū)以及無人區(qū)的設(shè)備和線路加強監(jiān)管，運用自動化仿真技術(shù)收集設(shè)備及線路的運行參數(shù)，并且分析是否發(fā)生了故障問題，通過這一措施，對容易產(chǎn)生不良影響的自然因素加以規(guī)避，從而推動電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用，同時提高技術(shù)應(yīng)用效果。

4.2 加強對管理因素的管控

從管理因素角度來看，最為重要的影響因素就是人員因素，首先，單位內(nèi)部需要加強對員工和管理人員的思想安全教育，使其認(rèn)識到電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用價值，同時使其認(rèn)識到電力系統(tǒng)正常運行的重要性，并且對員工的工作績效進(jìn)行考核和監(jiān)督，對優(yōu)秀者進(jìn)行嘉獎和鼓勵，形成正面強化。與此同時，單位也需要對技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)化的技能培訓(xùn)和知識教育，并且對其進(jìn)行技術(shù)資格考核，做到持證上崗，提升技術(shù)人員的專業(yè)性，從而推動電氣工程自動化技術(shù)的有效應(yīng)用。

從技術(shù)管理和設(shè)備管理角度來看，在電氣工程自動化技術(shù)應(yīng)用期間，需要根據(jù)單位內(nèi)部的電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)和電力設(shè)施的建設(shè)狀況選擇合適的自動化技術(shù)進(jìn)行引進(jìn)，并且在技術(shù)應(yīng)用的過程中需要加強對技術(shù)應(yīng)用效果的管理與反饋，同時要加強對電力系統(tǒng)內(nèi)部的設(shè)備的維修與保養(yǎng)，使得設(shè)備可以處在正常的運行狀態(tài)，從而提升電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用效果。