电网系统中电气自动化应用实践分析与研究

徐德睿

（齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔161000）

综合自动化技术被引入到电力系统中，新型电力系统随之形成，电力供给过程也变得更加稳定。自动化技术与智能化技术给当前的电气系统提供了技术层面的有效支持，除了升级电网系统中的各种设备之外，还需要充分运用现有技术资源，继续优化电气监控平台，以太网等新型网络技术给电网系统创造了全新完备的发展条件。现以电气自动化技术为主要研究对象，分析其被引进到电网系统中的应用情况。

1 电气自动化技术分析

电气自动化系统构成包括专门接收相关设备信号传输构成、对接收信号进行处理的构成、电气设备相关信号的输出构成，其中电气系统的发电厂、变电站、电气系统的调度和电气系统控制端是电气自动化系统的重要组成部分。这两个部门在电气系统中有着不同的工作内容，通过不同的程序来完成相应的工作内容，进而实现对电气系统重要数据信息的分析和控制。电气自动化系统的工作内容包含以下三个方面：第一，对电气终端系统运行数据和参数信息的收集整理；第二，对获得的电气系统运行情况进行有效的分析和判断；第三，对电气系统控制端的分析、判断，之后对电气设备的操作和参数信息进行调整，将调整之后的信息下传到电气系统的变电站、发电厂等，从而完成对电气系统的测控任务。电气系统自动化的功能有遥信、遥控、遥调、遥测等。电气自动化系统导入是通过对中型计算机、微型计算机的使用来实现的，从而加强对电气系统各项数据信息的分析，获得相应的系统数据信息和反馈信息，实现电气工程电气系统的人性化、智能化和网络化发展。

2 电气自动化被运用到电网系统中的基本情况

2.1 自动化电网调度

运用电气自动化技术可以有效实现自动化调度电网，调度工作是运行电网系统的关键工作之一，一般需要在电网调度控制工作重心来发出各种调度指令，可对系统中的服务器、工作站与计算机系统进行有效操作、将电网系统与计算机设备相互连接，基础系统为广域网，同时配合其他的调度单位与发电厂，实施化评估、检测与应用数据信息资源，进一步支持电力单位。

2.2 自动化变电站

在过去的变电站中，运行电网需要有人工化监控管理与操作，同时外部条件也会给电网的正常运行带去影响，最终导致变电站难以维持较高的工作效率。而电气自动化技术给变电站带去直接的积极影响，原有的电网监视功能得到拓展，变电站中的工作情况的可控性随之增强，整个电网系统都变得更加稳定与安全，整个监督工作都变得更为全面化。

2.3 发电分散测控系统

从电网系统中的发电厂的情况来看，其形成的分散测控系统极具先进化优势，设计该种测控系统时，主要运用分布式结构，需要形成多个可同时运行的工作部门：分别为高速数据通讯网络、工程师工作站、运行员工作站与过程控制单元。该系统的基本功能具有实时化的特点，如控制、显示与通讯等使用功能均可实现实时化需求，进而以分散的方式对发电厂施加操作控制，达到分级管理的工作目标。

3 电气自动化的主要应用问题

3.1 运作问题

虽然电气自动化技术已被研发至成熟程度，但是运作监控系统时的问题需被重视，启用电气自动化技术来支撑监控系统，计算机系统需要在工业控制条件下运行，向上传递电气控制信息时，需利用工控计算机展开处理工作，向上设备所处的通信系统需要有远方调度主站的支持，调度子站处于可控范围内，稳定运转管理变电站必须有工控计算机设备作为后盾，否则最为基本的管理、控制与监视工作目标均无法实现，机电系统的保护工作也会生成新的问题。升级现有的自动化电网系统后，原有的监控系统有极大概率出现瘫痪的情况。

3.2 增容受到限制

运用原来的监控系统来监管电网系统，需先完成整个监控系统的设计工作，但是多种因素会给最终的监控设计成果构成影响，使用的软件与硬件资源的等级不高，不利于电网的长期运行与发展。升级电气自动化体系后，虽然新增了一些电气设备，但是监控系统并未发生变动，升级电网系统后，变电站也应随之进行增容处理工作，旧版本形成限制条件，变电站增容受阻，电网系统中形成不稳定因子。

3.3 保护机制存不足

电气变电站的正常运行不能脱离合适的保护机制。监控变电站即可找出电网以及变电活动中的问题，尤其是安全类的问题，而后将监控信息报告给上级管理部门。如果电气控制系统出现问题，无法正常发挥作用，自动化电气系统原有的安全预警功能也会因此而失效，当变电站再次出现问题后，工作人员无法及时实施处理，电网的正常运行也会受到阻碍。

4 应用实践分析

4.1 升级电气自动化应用系统

全方位升级当前电网系统中的自动化电气系统，以原有变电监控系统为基础，持续推进系统升级工作，在已有的监控系统中，收集各种与变电活动相关的信息时，需要利用处于间隔层中的各种测控设备，完成信息收集工作后，传递信息至变电层与通信层，在信息处理环节中，变电站层负责转化数据信息获取操作信息，最后再将信息送回到通信层中，实现对间隔层的有效控制。而电气自动化技术改变了这一工作方法，运用IP、TCP 与以太网技术实现电气管理目标，完善系统的原有升级思路。当电网系统中运用的IED装置不具有新型以太网通信功能时，可将其与以太网进行连接，以此解决通信问题。规约转换器在当前的电气网络结构中发挥重要作用，形成数据通讯需求后，为达到升级管理的工作目标，需管控测控装置的以太网接口与串行接口。运用规约转换器装置时，需要引进嵌入型运动子站发挥辅助作用。获取与整理内部变电信息后，继续处理规约转换器与电缆，处理后的信息可输送到电网调度中心处。

4.2 优化电网调度技术

切实发挥出电网调度技术的作用，使用自动化电气系统与服务器达到调度工作目标，首先应充分考虑到调度技术的经济化程度，把握影响电网运行安全、稳定与安全的主要因素；引进可用的电力设备，分析电气生产期间形成的数据资源，以自动化的方式来预测电气系统的实际负荷，最后改进故障处理系统，缩短分析与排除故障问题的时间。获取电网故障信息后，立即实施自动诊断，以智能化的方式判断故障问题的具体位置，快速隔离出现故障的设备，重新构建网络结构，这种故障处理方式能够缩减开关次数，减少开关改造量，故障问题处理时间缩短，处理行为可靠性强，但是需要投入的技术资源与资金比较多。

4.3 升级发展自动化控制系统

形成一体化的测控保护系统，不少电气自动化系统采用独立型的保护方式，同时测量与控制系统也与其他的系统相分离，各个系统共同给电网管理工作提出数据支持，形成一体化系统后，可缩减技术资源损耗，提升电气自动化管理工作的效率，减少重复性的电气管理行为。融合保护与测控系统后，当电网系统中有一次设备产生异常情况后，一体化系统立即采集信息，高速处理问题，针对多样化操作方面的问题，需要使电气系统朝着国际化与标准化的方向发展，依照国家提供的质量标准形成通信系统，达到无缝通信的技术目标，提升电气自动化系统的综合自动化程度。发电厂发散性系统的实现方式包括对以太网的监控、对过程控制单元的监控和对数据通讯的控制几方面。在实际的电网系统运行中，不同发电厂的发散监控系统大多采用的是分层设计结构，能够对系统运作的过程单元进行实时性监控。电气自动化技术在变电站应用过程中的应用主要是指变电站在应用各种信息处理技术、电气系统自动化控制技术和信息传输技术的基础上，实现运行自动化和管理自动化的过程。

结束语

电网系统规模扩大，同时其智能化水平也不断得到提升，建设电网的工作难度提升的同时，电网运行管理工作中也出现了一些新的难题。因此本文结合电网的运行需求，探索了应用电气自动化技术的实践情况。相关技术研究人员应以扬长避短的态度应对电气自动化问题，对现有技术缺陷进行及时填补，以电气自动化为核心，研发出更多的新型技术措施，全力支撑电网系统的稳定运转。