电气工程及自动化技术在电力系统中的应用分析

台志强

[摘    要]电力是我国经济科学发展的重要能源，是我国经济的骨干力量，在社会经济发展中具有不可或缺的作用。随着电力系统的重组，电力市场的竞争加剧，对电力供应的需求增加，对电能质量的需求增加，对电力效率的需求增加。促进电气工程和自动化技术在电力系统中的应用，促进自动化电力系统的形成，能够提高能源效率和质量，减少业务资金，为电力运营提供可靠的保证，在市场中提供竞争优势并满足新市场的需求。电气工程和电力系统自动化的应用可以实现连接功能的自动化，包括电力分配、安全分析、数据收集、发电、电压控制和能源机械。对工厂设备进行机械检查、改造、管理和处置，降低电力运营成本，降低设备故障率，通过智能自动化解决方案替代现有的手动发电过程，大幅度减轻了劳动强度并提高了能源效率，为电力公司提供了社会和社会效益，保证了我国电力工业的可持续发展。

[关键词]电气工程;自动化技术;电力系统;应用

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）12–0–03

Application Analysis of Electrical Engineering and Automation Technology in Power System

Tai Zhi-qiang

[Abstract]Electricity is an important energy source for my country's economic and scientific development， is the backbone of my country's economy， and plays an indispensable role in social and economic development. With the reorganization of the power system， competition in the power market has intensified， the demand for power supply has increased， the demand for power quality has increased， and the demand for power efficiency has increased. Promote the application of electrical engineering and automation technology in power systems， promote the formation of automated power systems， improve energy efficiency and quality， reduce business funds， provide reliable guarantees for power operations， provide competitive advantages in the market， and meet the needs of new markets need. The application of electrical engineering and power system automation can realize the automation of connection functions， including power distribution， safety analysis， data collection， power generation， voltage control， and energy machinery. Perform mechanical inspection， transformation， management and disposal of factory equipment， reduce power operating costs， reduce equipment failure rates， and replace the existing manual power generation process with intelligent automation solutions， which greatly reduces labor intensity and improves energy efficiency. The company provides social and social benefits and guarantees the sustainable development of my country's power industry.

[Keywords]electrical engineering; automation technology; power system; application

电力系统的发展在人们的生活中起着十分重要的作用，面对日益发展的电力系统，电气工程自动化的发展也被提上日程，究其原因，电力系统与电气自动化是相辅相成的，电力系统的进步推动者电气自动化的发展，电气自动化进一步发展助力电力系统的转型。二者相互促进才能给予人们更高质量的生活，满足人们对于高质量服务的向往。尤其是近几年“互联网+”时代的到来，电气自动化的发展迎来了新的高峰，电气自动化企业不断增加，政府不断提高补贴，都表示在未来的一段时间内，电气自动化市场发展前景一片大好。

1 电气自动化技术的运作理念

电气自动化技术的出现和应用是我国工业现代化的重要标志，同时也是现代科技自动化发展的重要基础，为现代化工業的大规模生产提供了坚实的技术支撑。电气自动化技术的核心就在于总线、远程和监控这3个方面，着重在于对工程整体的自动化控制和动态化协调，同时也有数据储存和自动化分析的功能，是一种全新的数据处理系统。

在现代发电系统的运作过程中，电气自动化技术的应用主要是分层分布式计算机控制系统，如管理层分类上下多层时，就会结合远程通信管理协调和限制报警等软件自动控制系统，管理人员就能通过计算机自动化控制系统数据的输入和输出，基于此精准操作发电系统，从而实现对发电系统的整体自动化精准控制。

2 电气自动化控制技术的特点

2.1 普适性

电气自动化控制技术具有普适性特点，能实现多技术层面的覆盖应用，大大提升了工艺环节的连续性，并打造了较为合理且有效的技术框架。针对较为复杂的工艺流程，因为生产过程中涉及的突变因素和不确定因素较多，会对生产效果产生影响，所以需要借助电气自动化控制技术打造更加匹配的控制方案。制定控制方案的过程中，在综合考量多方面因素的同时，要制订更加具有针对性的生产作业计划，以达到全面提高产量和产品经济效益的目的。

2.2 依赖性

因为电子信息技术不仅能有效提升控制方案的运行效率，而且能辅助企业开展自动化工作，所以电气自动化控制技术对电子技术具有较强的依赖性。在电气自动化控制技术应用过程中，可以利用采集传感器获取信息数据，然后匹配信号处理控制器完成相关工作，从监控运算环节到最终结果执行环节的整个工作流程中建立完整的自动化控制流程，以维持电气自动化控制技术方案的综合应用效果。

2.3 安全性

电气自动化因为全程都需要高效率的电子信息技术来进行计算与工作，而高效率的工作建立与完善的远程监控系统上，通过全新的科技信息化工程与智能控制技术，信息处理技术，这些技术通过发射器发送至工作人员的通信设备上，让工作人员可以随时随地掌握电气自动化工程中出现的问题。相较于传统的电力系统，全新的科技数据库让其拥有更高的计算工作能力，在一些意外情况发生时，工作人员只需要紧急制动便可以关闭全部工作流程。每一个环节上都有传感器来提示问题，让工作人员面对故障时可以迅速发现并统一集中地有效处理问题。这些智能信息技术在运作工程中都大大提高了电气自动化的预警以及控制能力，使得电气自动化工程的发展以及运行能力显著提升。

2.4 便捷性

电气自动化对于我国现代化建设和发展都有着极为重要的意义，随着现代科技不断发展人们对于生活便捷需求性也逐渐增加，在楼层建设中，电梯电气自动化控制可以方便人们出行和工作;在企业生产中，电气自动化不仅可以实现提高企业生产效率还能增强企业生产精准度，达到减少人力成本支出提高企业效益的目的;在运输行业中，电气自动化能够直接提高企业生产效率，最大限度地降低生产成本。

3 我国电气工程及其自动化的发展现状

3.1 电能运输的稳定性

电能运输作为连接发电厂和用户的桥梁，其正常运行与否直接影响着供电的可靠性。目前，我国的发电方式有火力发电、水力发电、核能发电、风力发电、太阳能发电，主要发电方式仍以火力发电为主，而新型清洁能源将成为未来主要的发电能源。由于各类能源地域分布不均。

例如：煤炭资源主要分布在西北、华北地区，水力资源主要分布在西南地区，而电能的消费中心主要集中在我国东部、南部和东南部。这就决定了我国电能不能做到就地平衡，大电网、跨区域输电是我国电网发展的必然。高压直流输电因其日益提高的可靠性、经济性在我国跨区域输电工程中得到广泛应用。目前，我国已经建成淮东-皖南±1100 kV特高压直流输电工程，进一步提高了电能输送的效率和稳定性。但直流输电技术的应用使电网的构成和运行方式都变得更加复杂，这也对电力系统的调度提出了新的要求。

3.2 优化了传统的电力系统技术

电力工程和自动化技术在电力行业中的应用改变了传统的配电和管理实践，促进了电力行业的发展，并提高了能源效率和质量。对于传统的电力系统技术，突波变化、电压闪变、低频以及其他对能源稳定性和质量的负面影响，无法保证电能质量。电能质量差会导致一系列异常电压和低压等问题，电气工程与自动化技术的结合可以解决。实时监控和自动电力系统电压功能以及电压、电流和频率的实时控制，可以提高电能质量。电气系统的自动化不仅可以提高能源质量，还可以确保系统安全运行，并缩短维护时间。从传统技术的角度分析，电力系统经常发生故障，导致大规模停电，长期低效的停电以及长时间的停电，对人们的生活和工作造成负面影响，还可能危及人身安全或造成设备损坏。

3.3 电气技术的智能化

通信技术、传感测量技术、自动控制技术以及能源电力技术是当前电气智能化的核心技术。智能化的技术手段在电气技术中的应用，进一步提高了电网维护过程中的安全性，减小了运维成本，同时也是标志着我国电气自动化迈入了新的台阶。电气技术的智能化已广泛应用于电能的输送、电能的分配、电能的检测系统中。例如，当电能输送网络发生故障时调度中心将收到大量的信息，这其中包括很多不确定的信息（自动保护装置的拒动、误动以及信息畸变或者丢失等），因此，调度人员很难根据这些信息判断输电线路故障的类型和具体的故障位置。基于这一问题，国内外专家学者提出了专家系统、粗糙集理论、人工神经网络、模糊集理论、贝叶斯网络、Petri网等，其中不少方法应用到实际工程中，并取得了显著的成果。

4 我国电气工程及其自动化的问题

4.1 能源消耗过大

电气自动化技术是离不开足够的能源支撑的，但是由于过多的运行环节以及工作系统，使得电气自动化工程的发展对于能源的消耗是十分巨大的，也是电气自动化所面临的主要问题，而造成这类问题的原因主要有两方面。

（1）工作人员对于电气设备的选择存在许多不合理性，许多的人员在选择电气自动化设备时，总是追求工作的高效率反而忽略了設备的能源消耗问题，从而使得工程设备的消耗能源要远远大于国家要求的排放标准，不符合我国近几年推出的绿色经济发展的政策主张，并且长久发展下去，对于整个工业可持续性发展环境是有百利而五一害的。

（2）相关的企业管理人员对于电气自动化发展的管控力度不够，面对一些问题是缺乏有效的奖惩标准制度，导致工作人员面对一些问题时无从改正，以正确的态度面对问题。例如：近段时间，我国东北部分地区总会出现断电等情况，这也表明国家作为无形的手正在管控能源，在这样的大背景下，能源市场必然会掀起一阵浪潮，一些高能耗企业势必会被整改，尽管电气化自动工程时国家所支持的，但是高耗能产业并不被国家认可，因此电气自动化企业在耗能上還是需要进行一定的整改，不然很难长久发展。

4.2 质量水平较低

尽管如今的电气自动化技术发展已经趋近成熟，但是仍然存在着许多问题，这类问题的主要方面体现在管理层水平低，人才缺口大，缺少较成功的案例作为发展支撑。

我国的电气自动化技术起步晚，相较于欧美发达国家来说还有很长的一段路需要走，由于各国所面对的实际情况不同，各国的电气自动化管理技术并不能直接适用于我国的电气自动化管理。而且我国的电气自动化企业在管理上总是会犯一个错误，盲目地追求效率，忽视了质量上的问题，这种情况在电气自动化这种严谨的科技上是坚决不允许的，毕竟电气自动化多应用于民生，倘若质量上的问题无人管，那么这些问题迟早要在社会上闹出巨大的反响，因此在面对质量问题时，需要各个企业来选聘高质量的管理人才进行整合管理。可是由于起步晚，许多高校在开设课程时也没有较高的关注，这也导致我国的电气自动化的人才缺口十分巨大，人才的缺口使得电气自动化企业寻人无门，只能寄希望于外国的高薪人才，但是这种人才的薪资极高，只有少数企业才能应聘得起，所以在人才方面，电气自动化企业应该有意识地培养一批属于企业的高素质综合性人才有效地管理电气自动化企业。

4.3 网络架构分散

在一些企业中，苦于没有充足的资金来进行完善电气自动化产业链，导致在电气自动化的设备运行中，许多的内部系统无法有效地进行沟通交流，电气自动化工程在运行时往往是一环扣一环的。如果其中一个环节受到影响无法与其他环节进行有效沟通，这不仅会让目前的所有进程停滞不前，还会影响电气自动化工程向更高的层面进行跃进，因此，要想让电气自动化为我国做出贡献，不仅要解决管理以及人才方面的问题，网络构架分散的问题也是必须要解决的。

5 结束语

综上所述，在全球能源行业技术进步的背景下，电力自动化将成为发展的主流。电气工程及其自动化技术不但要积极传播和应用电力工程和电力工业自动化技术作为电力系统的基础技术，在人才培养方面同时需要努力，有效的管理才能让企业可以积极应对突发问题，积极而有效的去应对问题。我们要明白电气自动化与传统电力系统时相辅相成的，二者相互促进才能达到最优效果，因此促进电力工业向电力工业自动化的发展。电气自动化不仅关乎到我国电力企业的发展，更关乎人民的生命财产安全，只有让人民满意才能更好的迎接新时代的机遇与挑战。

参考文献

[1] 谢蓓敏，陈万意，李睿.电气工程及自动化技术在电力系统中的应用分析[J].智能城市，2021，7（18）：74-75.