电力系统自动化发展趋势及新技术的应用探讨

2021-11-30于磊

科学与信息化 2021年17期

于磊

国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司江苏盐城 224000

引言

自动化控制技术作为一种诞生于网络信息时代下的新型技术手段，其成长速度飞快，并逐渐深入各行各业，对人们的生活还有社会生产产生直接影响。近年来，自动化控制技术逐渐被应用于电力供配电系统中，为电力供配电系统发展注入新的活力。很多研究数据表示，在电力供配电系统中应用自动化控制技术，不仅可以促进系统稳定运转，同时也有效避免了不必要的人力资源浪费，在一定程度上节约了电力企业经济成本。在电力供配电系统中积极使用自动化控制技术，对促进电力系统整体发展，提高系统运行质量和效率有重要价值。

1 电气自动化技术及其优势

电气自动化技术是指利用电子技术及信息技术进行电气工程各项操作的优化，包括电路分析、PLC技术、传感器技术及电气控制技术等。在电力系统实践应用中，电力系统覆盖发电、输电、配电等全过程，表现出显著的复杂性、系统性、整体性、技术性特征，应配置先进技术为电力系统运行提供支撑。电力自动化技术的应用，可优化电力生产、供应的各个环节，提高电力系统的稳定性。细化来说，电气自动化技术在电力系统中的应用优势体现在以下三点：①加强控制，在电力系统运行中，需发电、输配电等环节协调配合，方可确保用户终端活动稳定可靠的电力供应，电气自动化技术的应用，可实现电力系统的全面、深入监控，加强对电力系统各个环节的设备、参数的控制，结合电力系统出现异常，进行预警与处理，提高电力系统的实效性及安全性；②提高效率，电力自动化技术的应用，可事先模拟电力系统的运行状况，评估电力系统方案的可行性，优化电力系统的设备配置与参数设计，保障电力系统的高效运行，提高效率；③便于运维，随着用电需求的增强，电力系统架构、设备越来越复杂，加大了电力系统的运维难度，电力自动化技术可通过先进设备，检测设备运行参数，帮助运维人员迅速定位故障位置，分析故障原因，进而为运维工作提供便利[1]。

2 电力系统自动化发展趋势及新技术的应用

2.1 电气自动化技术在配电网络中的应用

电气自动化技术在配电网络中应用的综合体现为智能电网的出现。智能电网的搭建是以自动化信息收集与处理系统作为核心。其通过对电网中各个单位电力使用的历史数据进行分析，对各位置、各时间段的用电需求进行预判，并依据预判结果进行电力的提前分配，进而实现个性化电力供应，提升电力资源使用的效率。智能电网的出现改变了电力供应的模式，真正实现了以用电单位需求为主导，高开放性双向电力供应，极大提升了中国电力服务的质量。智能电网的建立使一定区域内电力资源集中使用、集中调配，提升了电力资源分配的科学性与合理性，有效缓解了中国较为紧张的电力资源供应。同时实现了用户信息全方位、高效率的收集，对于电力系统的发展与完善有重要意义。但现阶段智能电网技术并未完善，由于电力分配进程中完全通过数据核算，出现了局部地区用电高峰时期电力供应得不到保障。且智能电网建设尚未全面展开，电力系统中仍存在大量孤岛，需要进一步完善。

2.2 现场总线控制技术

一般情况下，电力自动化控制系统在运行期间，首要任务是要将收集到的数据进行传输，根据电力输送环境和电能运输现场相关数据进行测量，综合利用电力信息监测设备和自动化仪表装置，实现对电力信息的实时传输，保证其良好的通信效果。电力系统运行时，对现场总线控制要求与数据通信设备要求不一致，要求电力系统控制人员加强对电力系统的建设工作，满足电力系统对接用户的实际需求。现场总线控制技术应用期间，主要通过智能化仪表进行信息连通，电能转化和运输过程中产生的相关数据信息，技术人员利用自动化设备将数据录入系统，在具体操作时，充分利用FCS系统，相较传统的ACS系统呈现出更加强大的智能化特征，实现对电力控制装置性能的优化，能够精准有效地对故障进行定位，在电力自动化控制系统运行和维护期间应用较为广泛。

2.3 电气自动化技术在电力系统保护中的应用

电力系统具有结构复杂，分布较为散乱的特点，全面保护工作开展较为困难。电气自动化技术在其中的应用主要为在电力供应的各节点上施加信息采集设备与远程响应设备。当电路出现故障时，中心控制系统可通过各个节点传回的信息判断故障发生位置，并及时切断电源，避免电力资源的浪费或者对无意路过人员的安全造成威胁。同时，还可以为检修人员提供帮助，省去了检修中寻找故障、确定故障的流程，提升检修速度，尽快恢复电力供应。

2.4 电力系统维护中的应用

中国的输电网络正在大力发展高压输电线路，特高压输电线路分布广泛，地形复杂，这也会产生问题，这使维护更加困难，它不仅消耗大量的人力资源，而且还影响工作人员的人身安全，涉及某些潜在的危险。为了解决这个问题，当今的电力公司需要引入无人机技术进行检查，这项技术也受到了电力系统的广泛关注，即使在引入后也受到了好评。无人机巡逻技术可以通过撞击恢复实际细节，并且模型的效果也很逼真，它可以表示表面元素，还可以测量真实场景的真实3D模型的准确数据，测量精度非常高。无人机在电气系统中的应用前景广阔，不仅可以检查电压等级在10kV至500kV的输电线路，而且还可以减小线路检查的难度和降低工作量，提高效率和速度并保证人员安全，极大地促进了发电系统的安全运行[2]。