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

孟憲昊

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)的應(yīng)用不斷成熟與完善。電力工程在人們的日常工作中發(fā)揮著不可替代的作用。電力系統(tǒng)在基于科學(xué)技術(shù)的支持下結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)，這在很大程度上對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)展起到了保障作用。除此之外，電力系統(tǒng)與自動(dòng)化技術(shù)的融合除了能夠讓電力系統(tǒng)自動(dòng)化管理與監(jiān)控能力得到提高，使電力系統(tǒng)得以安全運(yùn)行以外，還能讓相關(guān)工作人員的工作效率與需求同樣得到提高。本文將著重分析探討電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)下的電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：電氣工程;自動(dòng)化技術(shù);電力系統(tǒng)自動(dòng)化;發(fā)展

一、電氣工程自動(dòng)化概述

電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)是一門(mén)綜合性學(xué)科，它結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，電力電子技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)。其最突出的特點(diǎn)之一是強(qiáng)電和弱電的結(jié)合，硬件和軟件的組合，以及系統(tǒng)和組件的組合。作為電子信息領(lǐng)域的新主題，該技術(shù)最初是在 20 世紀(jì) 70 年代生產(chǎn)的。 20世紀(jì)90年代末，電氣工程和自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的引入開(kāi)始，工業(yè)界得到了推廣。進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期，大大提高了生產(chǎn)效率，改變了傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)方式，極大地促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有效性。直到 21 世紀(jì)初，這項(xiàng)技術(shù)已被納入國(guó)家重點(diǎn)科學(xué)，技術(shù)水平也得到了很大提高，技術(shù)類(lèi)型更加多樣化，技術(shù)體系也日趨完善，范圍更廣。在短時(shí)間內(nèi)，它成為工業(yè)生產(chǎn)的絕對(duì)核心，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化。

二、電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)下的電力系統(tǒng)自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)

1.智能控制

對(duì)于電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展來(lái)講，要想使其發(fā)揮出更好的效果，就需要利用先進(jìn)的技術(shù)保證其可以獲得更大的提升。智能系統(tǒng)技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化之中具有非常重要的作用，而在科技不斷進(jìn)步的過(guò)程中，為自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步帶來(lái)了更強(qiáng)的促進(jìn)作用。其對(duì)于智能系統(tǒng)的發(fā)展能夠起到兩方面的促進(jìn)效果。第一方面是可以有效的加強(qiáng)自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)作情況，另一點(diǎn)是可以提升電力系統(tǒng)管理工作的實(shí)際效果。從我國(guó)電力系統(tǒng)實(shí)際發(fā)展的情況來(lái)講，智能化技術(shù)為我國(guó)電力系統(tǒng)的實(shí)際發(fā)展提供了非常大的動(dòng)力。其不僅可以降低問(wèn)題出現(xiàn)幾率，而且在其正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，也能夠提高其安全程度。

2.柔性交流輸電系統(tǒng)

在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，自動(dòng)化輸電系統(tǒng)能夠很好地保證電力能源的有效供應(yīng)。在柔性交流輸電系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，該系統(tǒng)一方面運(yùn)用遠(yuǎn)程遙感技術(shù)、傳感技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電系統(tǒng)的有效檢測(cè)，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)信息的科學(xué)分析判斷電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并做出自動(dòng)化調(diào)整;另一方面通過(guò)與智能系統(tǒng)的配合，對(duì)輸電系統(tǒng)的效率和性能進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證電力供應(yīng)過(guò)程的穩(wěn)定可靠。工程實(shí)際應(yīng)用中大多將容性和感性無(wú)功補(bǔ)償電抗器結(jié)合運(yùn)用，例如 TCR+TSC 組合方式，TCR+TSC+FC 組合方式以及 TCR+FC 組合方式。將適當(dāng)容量的 SVC 裝置在電網(wǎng)系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)置，有助于對(duì)電網(wǎng)中的無(wú)功交換及分布式的載荷進(jìn)行控制，降低輸電過(guò)程中的線損。如下圖所示為T(mén)CR+TSC 裝置的結(jié)構(gòu)示意。

3.動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)

在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)可發(fā)揮至關(guān)重要的保護(hù)作用，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)也是電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化所必不可少的一項(xiàng)重要技術(shù)內(nèi)容。在這一系統(tǒng)當(dāng)中主要就包括了：SCADA 系統(tǒng)以及監(jiān)視控制系統(tǒng)兩項(xiàng)重要子系統(tǒng)，其核心技術(shù)即為自動(dòng)故障檢測(cè)技術(shù)，可借助于對(duì)電磁暫態(tài)的詳實(shí)記錄來(lái)就其中存在隱患缺陷的錄波進(jìn)行具體分析，具備極其優(yōu)異的檢測(cè)效果且十分有效，能夠與 GPS 技術(shù)達(dá)成數(shù)據(jù)同步傳輸，并可促進(jìn)對(duì)監(jiān)控與維護(hù)效率的顯著提升。此外，其還可實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)故障錄波儀數(shù)據(jù)冗余問(wèn)題的有效處理，能夠大幅度提高數(shù)據(jù)的精確性與實(shí)用價(jià)值。

4.在線檢修技術(shù)

目前，對(duì)于用戶量龐大的電力系統(tǒng)維護(hù)來(lái)說(shuō)，以往定期檢修的方式已經(jīng)不能滿足檢修的要求，定期檢修存在的漏洞多，首先，就不能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)備產(chǎn)生的問(wèn)題，更不用說(shuō)即使維修解決問(wèn)題，這會(huì)給用戶帶來(lái)諸多不便，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行造成巨大的安全隱患;其次，定期檢修造成的經(jīng)濟(jì)損耗也較大，這種維修模式缺少目的性。而且隨著系統(tǒng)的規(guī)模加大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度加深，沿用傳統(tǒng)的定期人力檢修的可能性十分渺小。對(duì)此，我們采用在線監(jiān)測(cè)的模式，以解決人力檢修模式中的弊端?？梢酝ㄟ^(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在線實(shí)時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)電力設(shè)備的相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并確定故障的具體位置，及時(shí)完成修繕工作，減少安全隱患的存在，提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

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

1.提升工作人員素質(zhì)專(zhuān)業(yè)

人才的支持是提升電氣工程和自動(dòng)化水平的關(guān)鍵所在，因此對(duì)于理論能力強(qiáng)實(shí)踐能力低的工作人員必須進(jìn)行有效的指導(dǎo)，提升其綜合素質(zhì)。在專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的階段，可以從不同的方面入手，優(yōu)化設(shè)計(jì)形式，包括：人才設(shè)計(jì)能力、開(kāi)發(fā)能力的培養(yǎng)等。工程設(shè)計(jì)體系本身很特殊，可以借鑒其他國(guó)家的先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)形式，提升工作人員的綜合素質(zhì)。

2.建立電氣工程及其自動(dòng)化的統(tǒng)一獨(dú)立平臺(tái)

當(dāng)前，由于企業(yè)類(lèi)型的不同，就使得我國(guó)的電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)存在些許差異，并且各大企業(yè)之間缺乏聯(lián)系，都采用自主研發(fā)的方式進(jìn)行科研活動(dòng)，因此導(dǎo)致企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本不斷增加，對(duì)于企業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展具有一定的不利影響。為此，企業(yè)內(nèi)部的科研人員就應(yīng)該突破科研環(huán)境的限制，加強(qiáng)各大企業(yè)之間的聯(lián)系，從而制定科學(xué)、合理的電氣工程及其自動(dòng)化方案。為此，在制定方案之前，相關(guān)技術(shù)人員就應(yīng)該對(duì)電氣工程用戶的特征進(jìn)行全面分析，從而確立研發(fā)目標(biāo)。其次對(duì)運(yùn)行時(shí)間以及運(yùn)行成本進(jìn)行合理的預(yù)判，并將其控制在企業(yè)的運(yùn)行范圍內(nèi)，最后根據(jù)客戶端的不同需求，以及商業(yè)項(xiàng)目的運(yùn)作特點(diǎn)，建立電氣工程及其自動(dòng)化的統(tǒng)一獨(dú)立平臺(tái)，以此來(lái)減少企業(yè)的運(yùn)行成本。

3.在運(yùn)用范圍上的發(fā)展

變電站是整個(gè)電力系統(tǒng)的核心部分，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的信息收集與加工處理。利用計(jì)算機(jī)調(diào)度技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)控制核心，可以保障信息的正常顯示，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)具有較為全面的數(shù)據(jù)信息，能夠有效的根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度和指揮，通過(guò)電網(wǎng)的調(diào)度技術(shù)自動(dòng)化，能夠有效的解決工程監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并有效處理突發(fā)緊急事件，保障整個(gè)系統(tǒng)的有條不紊。應(yīng)用目前電網(wǎng)科技的自動(dòng)化技術(shù)，滿足城鄉(xiāng)規(guī)劃發(fā)展的需求，通過(guò)不斷加強(qiáng)技術(shù)性能，以及后期的推廣和宣傳，讓更多的城鄉(xiāng)決策人員了解技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)進(jìn)行大力的改造，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和自動(dòng)化，有效促進(jìn)城鄉(xiāng)地區(qū)的社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)：總之，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)是現(xiàn)代電力系統(tǒng)進(jìn)步與發(fā)展的主要趨勢(shì)。實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用不僅能夠推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展，更能夠?yàn)橄嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供基礎(chǔ)能源。在未來(lái)發(fā)展中，通過(guò)不斷研究與實(shí)踐，可以讓電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)得到更為廣泛的應(yīng)用，推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)的全面發(fā)展。

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