电气工程自动化技术在电力系统运行中的作用

梁健华

[中图分类号] TM76;TM732

[文献标志码]A

[文章编号]2095-6487 （2021） 02-0085-02 The Role of Electrical Engineering Automation Technology in Power System Operation

Liang Jian-hua

[ Abstract] In this research process， the key technologies in electrical engineering automation are analyzed， and the application benefits in powersystem are analyzed. The matters needing attention in flexible AC transmission， virtual simulation evaluation， artificial intelligence management andpower grid dispatching coordination are studied， so as to provide effective reference for the reform and optimization ofpower system under the concept ofintelligent control.

[ Keywords]

electrical engineering automation; power system; key technology; application research

随着科学技术的不断发展和完善，电力系统已经得到了本质上的转变，开始从传统的人工调控转变为基于现代技术的智能化管控，有效提升了输电质量及用电安全系数。尤其是在电气工程自动化技术与电力系统结合后，柔性输电调控、虚拟仿真评估、智能协调调度等促使电力系统自动化水平升级，实现了高效化、智能化、综合化管理，使我国电力系统发展迈上了一个新台阶。

1 电气工程自动化技术概述

电气工程自动化技术是在电子技术、微机控制技术、计算机网络技术、电气技术等基础上形成的智能控制技术，可按照分析一管理一控制模式实现集成控制，在成高集成、高整合的数据信息体系基础上快速判断系统运行状态，实现实时化、自动化、有效化调控，从而保证系统可靠、稳定运行，如表1所示。

电气工程自动化技术的核心在于智能管控，即依照监测、仿真等过程中的数据信息评估电力系统的运行状况，在高集成、智能化构造基础上快速实现系统故障“反应”，以达到输配电质量的提升和优化。

2 电气工程自动化技术在电力系统中的作用

2.1 柔性交流输电

柔性交流输电技术是综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技术而形成的用于灵活快速控制交流输电的新技术，可以通过自动化装置和电力电子元件等消除输电潮流，保障电力系统的安全性和稳定性，具体状况如图1所示。

（1）远程监测。运用遥感技术、电力仪表等快速采集电力系统状态数据，计算有功功率、无功功率、系统潮流、输电电容等是否在安全范围内，一旦超出阈值就通过中央监控台实施调控处理。

（2）中央调控。配合整流器、逆变柜、补偿器等形成综合控制装置，在电力系统运行过程中最大限度地消除潮流对输电效益的影响，保证电力系统长距离、人功率输电的平稳性，在人规模新能源接入时调控效果非常显著。

2.2 虚拟仿真评估

虛拟仿真作为电气工程自动化中的核心技术，能够在运行模拟过程中查找问题、发现问题并仿真处理，从而达到电力系统的高效管控。

现阶段我国已经基本实现了电力系统的自动化仿真，利用Matlab、Proteus等快速搭建电力系统仿真下台，按照实际运行状态构建电力系统模型，并将所有的电力数据、设备数据等传输到仿真模型中，为电力系统管理提供了有效决策依据。尤其是在动态显示技术运用后，我国电力系统开始构建以数据库技术、数据采集、监控控制技术、动态显示技术于一体的综合性虚拟仿真平台，以实现三维立体场景中的高效化仿真管理，具体如图2所示。

在上述模型中将状态数据导入后可以明显观测电力系统的实际状态，并且还可以直接获取各个模型单元的数据结果，其效果更加直观。此外，在该仿真过程中得到的电力数据具有前瞻性，可以实现实时化、动态化电力运行状态评估，针对可能出现的问题及时调整和优化，防患于未然。

2.3 人工智能管理

人工智能管理在我国电力系统运行管理过程中已经基本普及，主要利用电气工程自动化技术实现远程监测、远程遥控，在故障发生后第一时间实现故障报警、故障点定位、事故单元切除等，以最大限度地缩短电力系统停电时间，提高安全性、稳定性和可靠性。

如在电力系统中可构建馈线自动化管理体系，利用土站、STU、环网柜等实现智能监测及自动控制，从而达到快速自愈的效果。该系统中，一旦电力系统设备、线路等出现问题，馈线自动化系统中的STU准确定位故障区段，并配合分段开关和联络开关完成故障区段的断开和非故障区域的重合，如图3所示.

上述智能管理过程中可依照实际情况合理选择就地式、集中式或分布式自动化方案，依照系统中的各项故障数据快速判断故障位置、现场情况等，并配合远程投切装置有效隔离故障区域，为电力系统管理和修复提供有效保障。

2.4 电网控制调度

从目前情况而言，我国电力系统调度自动化主要包括电力调度组织、电力远动系统、调度自动化结构等，可以实现SCADA监视控制与数据采集、AGC自动发电控制和EDC经济调度，对电力系统发展具有至关重要的意义。

為保证电力系统的安全效益和经济效益，上述系统运行过程中需在实际用户用电需求基础上开展相应电力调度，保证电力分配的科学性、合理性和经济性。一般可构建SCADA系统，利用EMS架构、UNIX架构等形成合理的调度形式，快速完成电力数据的采集、传输、处理，实现高效人机交互和调度分配，其具体状况如图4所示。

3 电气工程自动化技术的效益评估

从安全系数方而考虑，在运用电气工程自动化技术后，电力系统故障管理、潮流管控、电量调度等效果均得到明显改善和提升，全而推动了其自动化、智能化、智慧化运行成效，降低了电力故障事故发生率。

从经济性角度而言，借助电气工程自动化技术能够实现电力系统故障的前瞻性处理，配合柔性交流输电技术、电力自动调度技术等，将其控制在可控范围内，从根本上缓解了事故的严重性，减少了电力系统经济损失。

某地区电力系统2016年开始进行改革升级，利用电气工程自动化技术实现人规模风电接入后的系统调整和管控，有效提高了电力系统的安全效益和经济效益。调查数据显示，2018年基于电气工程自动化技术的电力系统投入使用后，其可靠性指标达到99.8%，用户甲均故障停电时间仅为0.54h，如表2所示。

4 结束语

电气工程自动化技术能够有效提升电力系统运行的安全性、稳定性和可靠性，对电力系统发展具有至关重要的意义。电气工程自动化技术应用到电力系统中可以明显改善其系统性能，通过柔性交流输电、虚拟仿真评估、人工智能管理、电网调度协调等实现装置、设备等的有效保护，达到电力系统的安全、高效协调调度，值得在今后研究中进行深入挖掘和推广。

参考文献

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