电力系统中电气自动化控制技术的应用分析

谢雪峰

摘 要：电气自动化控制技术不仅是电网调度、变电站、发电厂实现全面自动化的基础，同时也是自动化电力系统协调控制的优化的关键，在电网规模不断扩大、电力系统运行要求越来越高的今天，对于电气自动化控制技术的应用已经成为了未来电力系统发展的必然趋势。本文对电气自动化控制技术及其优势特点进行了简单介绍，并从多个角度入手对电力系统中电气自动化控制技术的应用进行了分析。

关键词：电气自动化控制；电力系统；电气设备

引言：电力自动化控制技术综合了电子技术、计算机控制技术、计算机网络技术、通讯技术等多个领域的先进技术，能够大大提高电力系统的运行管理水平，进而使当前电力系统所面临重要问题得到有效解决。因此，对于电气自动化控制技术在电力系统中应用的研究是非常具有现实意义的。

一、电气自动化控制技术概述

电气自动化控制技术简单来说就是一种能够在无人直接参与的情况下，控制电气设备按照预定程序进行运行的技术，由于其具有着安全性、可靠性高、操作简单、工作效率高等多种优势，因而在工业、农业、国防等诸多领域中都有着极为广泛的应用，并取得了非常良好的应用成果。电力系统同样是电气自动化控制技术的重要领域之一，同时这一技术也给电力系统的运行与发展带来了极大的帮助。首先，由于电气自动化控制是通过预设程序来实现，不需要人工进行干预，因此其安全性与可靠性都是非常高的，这不仅能够大大降低安全事故的发生几率，同时也为电力系统的正常运行提供重要保障，有效减少意外事故损失。其次，相对于人工控制，电气自动化控制在效率上有了极大的突破，这在我国电网规模不断扩大的今天具有着重要意义[1]。此外，在电力需求不断增长、供电紧张问题日益严重的背景下，电气自动化控制还能够进一步强化电力企业的职能，从而使这些问题得到有效缓解。因此，电力系统对于电气自动化控制技术的应用是非常必要且可行的。

二、电气自动化控制技术在电力系统中的应用

（一）变配电所对电气自动化控制技术的应用

电气自动化控制技术是实现变电站自动化的关键，通过对计算机技术、信息处理技术、现代电子技术和通信技术等各种先进技术的利用，就能够将为变电站运行管理运行提供自动化功能的控制系统建立起来，从而实现对变电站内所有生产设备与生产系统的全方位协调、管理与控制。变电站自动化系统通常会包括变电站层、间隔层、控制层三部分，其中变电站层主要负责全站实时数据信息的收集、记录、更新与发送，以及控制命令的接受、转发等等；间隔层主要包括数据测量、控制、保护、监测等多个功能单元；而过程层则一般为一次设备与二次设备的集合，负责电信号与光信号的采集、传输、转换，以及电气量、位置状态的输入等。此外要想实现变电站自动化，不仅要将电磁设备转化为全微机化设备，电力信号电缆也要完全更换为光纤或是计算机电缆，此外如计算机屏幕、数字化的二次设备等也都是实现变电站自动化的关键，同时也是应用电气自动化控制技术的基础。

（二）发电厂对电气自动化控制技术的应用

发电厂对于电气自动化技术的应用主要是指分散测控系统的建立，这一系统是对计算机通讯技术、显示技术和控制技术的综合运用，主要是为了实现分散测控、分级管理、集中操作等功能，对于发电厂的自动化管理能够起到很好的帮助，目前在发电厂中已经有了较为广泛的应用。从内部结构上看，分散测控系统通常为分层分布，包括过程控制单元、以太网、工作站三部分，其中工作站还可具体分为工程师工作站与运行员工作站[2]。过程控制单元由智能模件和冗余配置的主控模件共同组成，主要用于对各种信号的接收与处理，以及设备状态、运行参数的显示。以太网负责对发电厂整个生产过程进行实时跟踪与全面控制，从而保证发电厂生产流程的秩序。运行员工作站用于信息接收与指令发送，为操作人员的机组运行监控提供有效支持，而工程师工作站则负责控制各种工程设备，为整个系统的故障诊断、组态设置与修改以及维护工作提供支持。

（三）电网调度对电气自动化控制技术的应用

电网调度自动化同样是以电气自动化控制技术为基础，对智能化、网络化、集成化、数字化等多領域技术的综合运用，具有着电力相关信息采集、电网运行状态评估、电力负荷预测、运行安全维护等一系列的功能，对于电网高效稳定运行有着至关重要的意义。从目前来看，我国的电力调度自动化是以分层调度控制制度为基础展开并逐渐发展的，简单来说就是将分层调度监视控制任务进行细化，并分配给属于不同层次的调度控制中心来完成，而调度控制中心在完成调度监视控制任务的同时，还要按照上一级调度监视控制中心的电力信息需求来完成信息的采集与传递，而上级调度监视控制中心在得到电力相关信息后，则会以此为基础展开分析，做出相应的调度命令并传达给下级调度监视控制中心进行执行。我国的分层调度控制总共分为国家级、大区级、省级、地区级以及县级五层，但由于电网调度自动化尚未完全实现，因此目前国家级与县级调度监视控制中心尚未发挥真正作用.

（四）电气设备运维对电气自动化控制技术的应用

在电气系统中，电气自动化控制技术对于电气设备运维工作也取得很好的效果。在电气自动化控制技术的支持下，包括发电厂、变电站在内整个电力系统的机械设备都能够实现全面实时的监测以及数据采集，一旦发现有设备的运行状态出现异常，就会自动发出预警并触发报警打印等功能，同时及时切断该设备的电源，使电力设备的故障安全隐患能够做到及时发现、及时排除，将电力设备故障发生的概率降到最低[3]。同时，当电力设备发生故障时，电气自动化控制系统出了会按照预定程序进行紧急处理与报警外，能够准确判断出故障设备，并将其与其他故障信息一同上报给控制中心，从而为维修人员判断故障原因与故障位置提供有效参考。这不仅能够提高检修效率、缩短检修时间，同时还提高了检修工作的有效性，避免维修人员在检修过程中出现失误，而电力设备故障给电力系统运行造成的影响也会得到有效控制。

（五）继电保护测控对电气自动化控制技术的应用

继电保护测控对电气自动化控制技术的应用主要体现在光电互感器技方面。与传统机电保护测控装置相比，光电互感器无需设置隔离互感器、转换电路，信号处理电路也大大减少，这使得测控装置的响应速度就得到了很大的提升，从而实现了对输电线路上高电压和大电流数值的有效控制。但由于我国对于光电互感器的研究起步较晚，如电磁兼容、数据同步采样、信号动态范围、绝缘等方面的问题尚未完全解决，因而目前在电力系统中并未得到实际应用。

总而言之，电气自动化控制技术在电力系统中所能够发挥的作用是不言而喻的，对于电气自动化控制技术的应用不仅关系着电力系统以及电力事业的进一步发展，同时也直接影响着人民群众的正常生活，因此，我们必须要将电气自动化控制技术充分重视起来，并为这一技术的进一步应用继续进行不断努力与探索。

参考文献：

[1]聂波.电气自动化控制技术及其应用[J].三峡大学学报（人文社会科学版），2017，39（S2）：167-168.

[2]曹婉新.电气自动化控制技术在电力系统中的应用探讨[J].山东工业技术，2017（12）：212.

[3]邓建飞，李永平.电气自动化控制技术在电力企业中的具体应用分析[J].信息与电脑（理论版），2017（10）：74-76.