电气工程及电力系统自动化的发展研究

潘卫新

摘要：新时代背景下，电气工程与社会经济发展息息相关，另一方面，随着信息科学技术的不断发展，自动化发展研究的研究也进一步深入。电气工程与自动化发展研究任何一方对时代的发展都具有重要推动作用，因此，对电气工程及其自动化发展研究下的电力系统自动化研究就显得格外必要，使电气工程与自动化发展研究结合，能够有效提高电气系统工作效率，同时又使得自动化发展研究理论系统得以拓展和完善。

关键词：电气工程;电力自动化

引言：随着社会经济的不断发展，电子信息技术越来越受重视，电力市场的竞争也更为激烈，为了满足用户对用电质量更高的要求，电力企业顺应时代潮流，利用数字信息技术引入自动化模式，实现了电力系统自动化。提高了电力企业的核心竞争力，使得电气工程以一种崭新的面貌蓬勃发展。以下笔者将就电气工程及其自动化发展研究下的电力系统自动化发展进行研究。

一、电气工程自动化发展研究与特征简述

对于电气工程的解释，传统上将其定义为用于创造产生电器与电子系统有关领域的统称，但这个定义涵盖的范围过广，随着科学技术的快速发展，新时代对电气工程的定义已远超过上述定义的范畴。当今电气工程更被理解为与所有电子、光子有关的研究课题。电子技术的蓬勃发展推动了以计算机网络为基础的信息时代的到来，在人类的生产生活领域都产生了深远的影响，并将继续活跃在未来相当久的时间段。

自动化发展研究是指与控制论、信息论、系统工程、计算机技术、电子学、自动控制等紧密相关的综合性技术，其中控制论、计算机技术是自动化发展研究的核心与精髓。自动化发展研究产生于十八世纪八十年代，自英国第一次工业革命蒸汽机出现在历史舞台上，人类步入了使用蒸汽机的时代，蒸汽机的运行主要依靠其中的离心调速装置，这也是世界上最早的自动化机器[1]。二十世纪四十年代，美国数学家维纳打破自动调节、计算机等领域的界限，使这些学科相互穿插，相互渗透，于是催生出了控制理论，为自动化发展研究奠定了基础。与此同时，维纳总结并提出了反馈控制原理，在自动化发展研究的研究上始终是不变的信条。

二、电力系统自动化发展研究应用现状

1.电力系统自动化发展研究在控制系统中的应用

电气系统自动化发展研究在控制系统中的应用主要以分层分布，相互协调的模式进行，执行自动化命令的一般为主次计算机监控网络。举个例子来讲，变电站里变压器的正常运行和自动维护就是采用上述分层分布，采用相互协调的模式，首先将被监控的区域氛围设置现场设备层、现场监控子站、分控中心层、总控中心层四个层面，这是对“层”的设置，紧接着在对控制系统进行管理时充分发挥实现布置好的主次计算机网络，将多种功能计算机综合使用，相互联系，使之形成冗余状态，在这种情况下即使有一台计算机因意外发生故障，与其组合形成计算机系统的其他计算机便会迅速代替其位置，发挥功能，保证电力系统的工作效率。事实上，在变压器运行于维护系统中的每一层面都可看作是更小规模的自动化发展研究应用，其作用机理与上述相似[2]。

2.电力系统自动化发展研究在运输系统中的应用

电力系统的信息自动传输系统又被称为远动系统。顾名思义，其功能便是实现控制中心与发电厂变电站间信息传输的实时性与准确性，保证电力传输效率。这之中的自动传输系统由远动装置与远动通道两部分组成，远动通道的形式有微波、载波、声频和光导通信等多种形式，远动装置按功能分为遥测、遥信、遥控三类;按组成方式可分为布线逻辑式和存储式，这两种方式的不同在于前者是以实际的电路连接实现电力控制，后者则是由中枢计算机控制，整体协调电力输送过程中的问题。而自动化在后者的表现更为明显。

3.电力系统自动化在事故装置布置中的应用

电力系统自动化在运输系统中的作用主要为反事故自动装置，即防止电力系统的事故及电气设备运行过程中可能出现的安全隐患。通常分为两种类型：继电保护装置和系统安全保护装置。两者的作用理念均为产生保护作用。

三、电气工程自动化发展研究下的电力系统自动化发展

1电网调度

当代信息技术不断发展，电网的调度系统由传统人工控制转变为计算机程序化控制、全方位监控，这包括实时收集、整理信息，实现数据的汇总，以便后续进行计算、研究、调度和分配等工作的进行。负责发电厂和变电站信息收集工作的部分称为远动端，位于调度中心的部分称为调度端。整个系统由静态状态估计、自动发电控制、自动电压与无功控制、负荷预测等系统构成。变电站是电力运输必不可少的环节，自动化发展研究的投入使用，打破了传统通过电缆实现电力的整合汇总与再分配的局面，使得电力运输的效率扩大数倍。与此同时，电力系统自动化在避免故障发生，以及突发情况下的应急措施方面也表现的相当优秀。

2.火力发电

电力自动化系统在火力发电方面的应用如下：第一，场内机、炉、电运行设备的安全监测。包括数据采集、运行状态监控、高强屏幕呈现、自动报警及故障自检等方面;第二，由中枢计算机实现对整个输电过程的控制;第三，输电过程中的经济分配及选择;第四，输电时的母线电压控制及功率的增减控制;第五，自动化发展研究在实现控制和调整功能时有两种功能方法，首先是计算机输出通过附加模拟调节器实现间接控制，另一种方式为计算机通过对附加设备输入命令实现对系统的直接控制与调整。

四、电力系统自动化建设的发展前景展望

第一次工业革命时期我国由于封建落后的政治制度及国民思想，未抓住大好时机发展民族经济，因此我国电力领域起步较晚，相较于发达国家，我国电力系统自动化发展研究仍存在一定不足。但近年来随着我国经济不断发展，推动信息数字技术飞速提升，电力工程自动化的发展前景自然也是一片光明。

1.在变电站应用的创新与改革

当下变电站中仍离不开人类的身影，但随着电力系统自动化的应用，我们可以大胆设想变电站的无人化工作模式，这样一来便减少了当地政府的开支、也减轻了人力、物力等的一系列负担，相较于人类，由计算机实现控制的自动化系统更为精确、效率高，减少了变电站在计算和分配用电时的误差与意外，因此，电力系统自动化仍有较大的发展空间。

2.应用于电能表

当下电能表的读取主要依靠抄表人员挨家挨户记录、汇总，这是一项浩大的工程，且不說抄表过程中抄表员可能与客户发生的矛盾，单是每栋楼电表的读取对于抄表员来说也是身心俱疲，这样的情况下数据发生错误的概率便会增加。而自动化发展研究的使用此时就显得轻便准确。

五、结束语

综上所述，电力工程自动化发展研究盖范围较广，能够全方位的促进社会经济的发展，电力产业是一个国家的基础产业，电力产业技术反映是国家科技水平的写照。针对电力系统自动化建设，仍待各领域专家深入探讨。

参考文献：

[1]展宗波，赵健.电气工程及其自动化发展研究下的电力系统自动化发展研究[J].山东工业技术，2016（11）：177-178.

[2]潘正昊.电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J].科技创新与应用，2017（10）：215-215.

[3]董恩奇，刘量，徐铭阳.电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J].四川水泥，2017（3）：206-206.