电力系统电气自动化技术的探索

国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 徐敏锐 卢树峰 杨世海武汉磐电科技股份有限公司 贾芳艳

1 电气自动化技术简介

在社会与经济共同发展、进步的背景下，电气企业所具备的新技术日新月异，极大推动了电力工程自动化水平的提升，使得电气自动化技术的发展实现了质的飞跃。应用电气自动化技术的智能装置主要包括自动控制与自动检测两项功能，能够实现远程控制、远程调节、远程监控电力系统的作用[1]。

随着信息技术的日益发展，电力工程能够借助信息监测技术实现远程监管与控制。电气自动化技术利用网络对相关信息进行搜集、整理，确保电力工程稳定运行，从而降低电力工作人员的工作量，缓解工作压力。同时电力系统在遇到紧急状况时，电气自动化装置也能够自动采取应对措施来确保电力系统正常运行。

可以说，将配电技术与自动化信息技术充分结合起来是改善城乡配电网水平的有效途径，能够切实提高电力网络的运行水平。目前，电气自动化技术在电力系统中的应用范围较广，从电气开关到电气工程都可以应用电气自动化技术。

2 电气自动化技术的应用要点

2.1 集中式监控技术

所谓集中式监控技术是指通过一个监控系统来实现对各个分项目监管的一种技术，与电力系统中传统监控技术相比，集中式监控技术操作维护简便，对工作环境要求不高，凭借着自身的这些优势已经在电力系统中广泛应用[2]。如果选择常规监控系统势必会需要更多的处理器，进而会导致工程成本增加，监控效果也得不到很好的控制。因此，选择集中式监控技术是一种具有较高可行性的手段，对提高电气工程质量、提高电力系统运行效率都有着积极地推动作用。

2.2 远程监控技术

电气自动化远程监控技术就是指借助电脑终端对其他地方的设施设备进行监控的技术，在电力系统电气工程中运用远程监控技术，不仅能够降低工程成本，提高电力系统的运行效率。同时不易受空间因素的限制，在电气工程的应用中能够最大化弥补地空空间区域的盲区，使得电力系统控制工作得以顺利开展。但是在电气工程中应用远程监控技术受通讯因素影响较大，如果电力系统建设规模较大，建设地点具有特殊性，就会受到网络信号的影响，导致监控技术效果降低。因此，在一些小型的电力系统建设工程中应用远程监控技术比较广泛。

2.3 现场总线监控技术

电力系统电气工程中应用现场总线监控技术，能够使得现场管理更具实效性和针对性，是目前电气自动化技术中应用最为广泛的一种监控技术，对改善电气工程质量有着积极地推动作用。若是选择该项监控技术需要进行现场勘查，根据电力系统的实际情况进行布局和安装，不仅能够确保电力系统电气工程的质量，同时也便于对成本的控制。此外，该项监控技术主要是针对现场实际问题来制定合理的监管措施，因此即便是电气工程中某一设备出现故障，也不会影响其他设备，能够确保电力系统正常运行。

3 电气自动化技术的特点

3.1 电力工程信息发展的实施

在电力系统中应用电气自动化技术能够推动电力工程技术、设备信息化的进一步发展，同时也能够帮助有关电力管理部门提高管理水平，实现信息化发展。电气自动化技术的发展与应用，通常主要是体现在对设备的监管。比如目前针对电力项目的模糊控制系统，就可以采取电气自动化技术实现控制管理。可以说，电气自动化技术的应用能够促进电力系统自动化管理的发展。

3.2 便于电力系统维护

电气自动化技术主要是通过网络实现监控目的。借助网络信息技术对各项数据进行搜集、整理、汇总，然后提炼出有效信息，确保电力系统正常运作。再加之电气自动化技术全部是依靠计算机网络运行，因此在系统维护和操作上也更加便捷。电力系统相关工作人员只需要在日常进行数据维护，确保计算机运行环境健康安全即可。

3.3 电力系统管理与控制更加方便

在电力系统中应用电气自动化技术，其目的在于更便捷的控制电力系统。在我国电力工程的发展历程中，由于工程建设的需求不断变化，电气自动化技术水平也随之不断提升，电气自动化技术的应用，能够使得电力系统管理过程更透明、更方便，实现了对电力系统管理的更好控制。

4 电气自动化技术在电力系统中的具体应用

4.1 智能电网技术的应用

在计算机技术中信息管理系统是其重要组成部分，智能电网技术就是针对电力系统全局将电气自动化技术与信息技术充分结合起来的一种智能控制技术。该项技术涵盖着配电、输变电、发电等各个环节[3]。其中在计算机技术系统中变电站自动化系统的应用最为广泛，此外还有调节柔性交流输电的自动化系统也逐渐被广泛应用。目前我国电力系统中所采用的数字化电网建设，在很大程度上是智能电网的基础，同时也为我国全面推广智能电网技术奠定了良好的基础。在智能电网技术中智能电网通信技术极其重要，在建设过程中必须要大量依托信息技术，并且需要具备可靠性和实时性。

4.2 在电网调度中的应用

在电力系统电网调度中应用电气自动化技术具有十分重要的意义，能够在很大程度上降低生产成本，节约大量的人力、物力，实现资源优化配置，有利于电网调度自动化的实现。其应用具体表现在：电力系统整个电网系统，包括工作站、指挥中心、变电站等，借助计算机网络和信息技术开展自主调控和管理，同时计算机与所有设备相连，确保电网系统网络全覆盖。

在整个电气自动化装置中，中心服务器是核心，具有高效特点，能够对系统所收集的数据信息进行分析、处理，同时将处理后的数据输出到相应设备，并对电力系统中电气工程的运行情况进行实时监控，进而做出科学合理的评估和分析。与此同时，还可以对电力负荷情况进行预测，并根据预测结果，根据地区用户用电需求，系统将会自主进行电力调度。

4.3 在变电站中的应用

在电力系统变电站中应用电气自动化技术，能够实现变电站工作效率及质量的双重提升，有利于增强电力系统对变电站的监管力度，实现以自动化替代以往传统的人工操作和监管，进而推动变电站系统的安全、稳定运行。

变电站自动化主要是指以变电站传输与处理技术、自动控制技术为基础，对变电站内部电气设备的动态运作情况进行实时全方位的监控。此外，在变电站中电力信号电缆能够换成计算机电缆或是光纤，实现计算机操作监控屏幕化。同时还可以用全微机化设备来替代原有传统的电磁式装备，实现自动记录和统计的功效。在电力系统中变电站自动化技术是主要内容，能够满足当前电力系统的运行需求，推动电力工程现代化发展。

4.4 在发电场中的应用

电气自动化技术具有分散控制的特点，因此能够广泛在电力系统发电环节中应用[4]。分散控制系统能够实现分层测控，同时借助数据通讯系统、远程工作系统来形成一个完整的网络系统，然后再利用分层测控的特点对分散的单元和系统进行监测，并在生产过程中将监测结果直接显示出来，从而为相关人员提供操作依据。同时分散测控系统还能够将监测过程中所接收到的数据信息或是信号打印出来，从而为电力系统的管理提供参考，使得系统管理更加便捷，有利于电力系统工作效率的提升。

譬如在火电厂中自动化技术的应用主要体现在炉、电、机三合一的一体化运作，这样操作人员就能够通过监控系统及时掌握设备的实时运行状态，并根据生产实际需求调整发电需求，也有助于帮助操作人员及时排查安全隐患，确保供电系统安全、稳定运行。

此外，在电力系统发电厂测控系统中，自动化技术的应用也比较普遍。在电力行业中传统意义上的发电厂分散控制系统通常采取的结构是分层分布，通过远程工作站、以太网以及过程控制系统来实现对电厂的测控。

而自动化技术可以在发电站控制环节直接应用，并对整个设备的实时运行状态以及相关参数进行监测，并显示出所监测到的各种信号，最后在进行信号输出的同时开启自动执行功能，从而对发电厂整个发电环节进行监测和控制。

工作站自动化则主要负责人机接口的提供工作，该环节也是借助控制装置向对应的工作站提供数据信息，并搜集和分析其他工作站所传输的信号，从而制定出具有针对性的系统运行、维护以及管理措施，并对及时对系统进行诊断。

4.5 电力补偿自动化技术的应用

在以往电力系统中，传统的无功以及低压补偿技术在当前科技发展背景下已经逐渐不适宜，其补偿技术的实现主要是通过单一的信号以及三相电容器之间相互作用。通常情况下在一些使用电线负荷的用户中采取这种电力补偿模式，但是很容易出现三相负荷不均衡的现象，甚至有时候或出现过度补偿、补偿不足的情况。同时采取这种补偿技术时并没有深入分析电压是否平衡，也没有全面仔细检测配电功能。

智能电力补偿自动化技术充分结合了智能动态补偿和固定静态补偿、三相共同补偿和分相补偿技术，这种全面的补偿技术就能够很好的解决传统补偿技术中所存在的一些缺陷，进而能够很好的随着负载的变化而变化。此外，该项补偿技术还采取了比较先进的投切开关、电压限制等技术模式，能够很好地实现对电容器进行智能控制的自动化目的，使得电力补偿技术的精准度得以提升，与此同时还能对缺相进行相应的保护。

5 电气自动化未来的发展趋势

在电力系统中应用电气自动化技术，能够有效解决以往传统电力系统维修、分配以及管理环节存在的各种弊端，借助信息技术能够对大量的数据进行收集、分析和处理，同时还能对电力系统各项设备进行自动化监管，推动了了电力系统的综合发展[5]。

首先，电气自动化技术能够有效对各种数据进行统一整理、分析和处理，使得电力系统在管理上更加便捷，降低了人工管理风险，切实提高了电力系统的管理效率以及电气设备的利用率，同时在一定程度上使得资源得以优化，避免不必要的资源浪费。为了进一步推动电力行业的发展，助力电力系统的稳定运行，为社会各界日常工作、生活提供高效、安全、稳定的电力能源，提高工作效率，确保电力系统稳定运行是关键。对此，就需要电力系统管理人员必须要掌握先进的自动化管理技术，不断强化对电气自动化技术的应用能力，加强对集成技术的钻研，切实提高自身自动化技术的使用水平，以便能够更好地管理电力系统，切实提高电力系统的利用率。

其次，随着我国信息技术与科技的日益发展，网络化发展成为了社会生产的必然趋势，因此，在电力系统中，电气自动化技术也势必会朝着网络化发展，这就需要在今后的电力系统管理过程中，加强对网络技术的应用和研发，推动电力系统电气工程自动化技术更好地发展。