电气自动化技术在电力系统中的应用

朱遵义

（1.安徽理工大学，安徽 淮南 232001；2.安徽华塑股份有限公司，安徽 定远 233290）

1 自动监控技术在电气工程中的应用

1.1 远程性监控技术

在电气工程中，使用适合条件的远程监控可以提升电气工业的运行模式，节约生产及使用成本，例如电缆成本、耗材成本、人工费等。通过远程监控还可以使得我们在监控电气工程设备上没有了地域上的限制，大大减少了工作人员的工作量，提升我们的工作效率。但是在正常应用过程中，会因为地形的复杂、传输信号距离过远等因素，导致信号接收状态并不理想，很大程度上会降低远程监控所实现的部分功能。

1.2 监控技术的集中及现场应用

监控技术的集中应用能够在电气工程中应用的最主要因素是因为它本身设计比较容易，操作简单，安装使用之后可以节省一部分购买机械设备的资金，并且更方便进行日常维护。

在电力系统之中使用最为广泛的是现场总线监控技术，它使用的是一种串行的通信线路，可以对在生产过程中的基础设施进行统一的进行远距离控制。这种方式的监控方法，可以对不同的电气工程进行有针对性的监控，而且各个设施之间没有相互影响和干涉，都是通过网络信号进行与总监控室进行直接的联系，具有较强的灵活性和独立性能。通过监控技术手段在电力系统中的应用，不仅可以降低生产使用成本，还能够增加系统运行的安全性和可靠性。

2 电气自动化技术的发展

2.1 变换器电路从低频向高频方向发展

变换器电路是电力系统中的主要构成成分之一，其发展变化过程与电力电子技术的发展变化紧密相连，可以说，电子元器件的更新换代速度直接影响着电气自动化的发展速度。

在以前使用晶闸管时，电力系统中的直流电路运行模式无法避免的出现交流变频情况出现，随着电子元器件的发展迅猛，PWM交换器逐步替换了普通的晶闸管，这使得电力行业解决了电动机在低频工作状态下出现的额转矩脉动现象，另外电动机的有效功率也得到了显著地提升。可是，使用PWM交换器带来了较大的振动噪音。直到美国威斯康星大学研发出直流环逆变器，它可以实现电气元器件功能的灵活转变，不仅能够在零电流下进行转化，又完全消除了开关损耗。这个研发成果的使用，有效的降低了电力系统运行成本，提升了逆变器的集成化程度，还使得电气自动化技术得到了很大的提升。

2.2 交流调速控制理论

利用对异步电动机定子电流矢量进行测量进而控制，从而达到控制异步电动机励磁、转矩两电流的目的，最终实现对异步电动机转矩的控制，这一控制过程称为矢量控制，也即交流调速控制。在该理论的支持下，对三相异步电动机的控制基本上相当于滞留电动机，可以使三相异步电动机具有等同于直流调速系统的静态性能和动态性能，很大幅度上提升了交流调速的竞争力，并最终可以提升电力系统的自动化水平程度。

2.3 智能保护与综合自动化技术

上世纪九十年代以来，电力系统自动化技术的研究一直很热门。我国电力领域的科研工作者也先后对电力系统智能保护与综合自动化技术进行了大量的开发与研究，并根据我国国情将最新的理论成果和实践技术应用到国内各电力系统的继电保护装置中。从而使新型保护装置进入了智能化时代，也极大地提高了电力系统的安全性和可靠性。截止2011年统计结果显示，我国自产产品已经实际应用于220kV及以下电压等级变电站的自动化中，而330kV及以上电压等级变电站也有不少选择试用。目前，我国研究工作人员针对我国电力系统研究开发的分层分布式综合自动化装置已经先后投入到我国大约两万余所 35kV～500kV各种电压等级的变电站中以及每年新建的千百所变电站中运行。

2.4 电气自动化的实时仿真系统

为了能够实时监测到电力系统的符合情况，科研人员对电力系统进行了仿真建模，通过建立的电力系统数字模拟实时仿真系统，可以在不同环境下对模拟电力系统的进行稳态和暂态实验，为科学研究提供大量的试验数据的同时，还能够与多种控制装置组成闭环回路，对整个电力系统装置进行监控。使用实时仿真系统还能够为电力系统提供智能保护和新型的输电系统研究提供实验条件。

2.5 电力系统配电网自动化技术

我国的电力系统由发电、输电和配电三部分组成，其中发电部分全部在发电厂运行过程中，输电部分包括高压输电和变电站部分，配电直接服务于各个电力用户。配电自动化技术是服务于城乡配电网改造的重要技术，主要利用电力电子技术、网络通信技术等与电力设备相结合，通过配电网来进行潮流计算之后，应用人工智能来进行负荷预测。

2.6 人工智能在电力系统中的应用

随着人工智能的发展越来越完善，研究人员也开始将神经网络、支持向量机、模糊逻辑和进化理论等应用到电力系统的故障诊断、设计规划、运行分析等方面，

从而使电力系统运行和控制逐步实现智能化成为可能。

结语

电力系统是一个国家的能源调度控制中心，其发展水平是衡量一个国家经济发展水平的重要标志。应用电气自动化技术对电力系统进行全面改造，是达到电力系统高效运行的捷径之一。同时，现在是计算机网络时代，电气自动化的应用能更好地满足时代的需求。我国的电力系统综合自动化技术起步较晚，与国外相比，在某些技术方面存在着一定的差距。所以，我们不仅要学习和借鉴国外的先进技术，同时注重自主研发适合我国国情的电气自动化系统，为我国电力系统发展做出贡献。

[1]姚建国，杨胜春，高宗和等.电网调度自动化系统发展趋势展望[J].电力系统自动化，2007，31（13）:7-11.

[2]曹金华.电力系统中电气自动化的应用分析[J].科技与企业，2012，41（13）:360-361.

[3]王仁.电力系统中电气自动化技术处理中应用思考[J].北京技术，2009（11）:32-33.