电力工程中的电力自动化技术应用研究

2022-03-24廖广平

科技创新导报 2022年10期

廖广平

（深圳招商供电有限公司广东深圳 518054）

电力工程中自动化技术的使用能够提高电力系统处理问题的主动性，电力系统作为人们日常生活中不可或缺的能源系统，其运行状态受到人们的广泛关注。因此，为提高电力系统运行的安全稳定性，应从电力自动化技术角度探究电力工程建设，把握技术应用要点，从而增强电力工程和相关系统的安全性和稳定性，满足电力使用需要。

1 电力自动化技术发展

随着人们对电力能源需求的增加和用电质量要求的提高，电力自动化技术在电力行业得到广泛应用，便于企业收集数据，全面、实时监控电力系统和设备。就目前电力自动化技术发展情况来看，常用技术主要包括以下3种。

第一，变电站自动化技术。作为电网系统的关键部分，变电站自动化技术整合了计算机技术和通信技术，实现各类信息的自动化采集，以数据分析结果为基础重组优化变电站设备，提高电网自动化水平。同时，结合数据监控系统微机保护功能，可以合理分配系统故障处理模块，为电力系统良好的运作状态保驾护航。

第二，电网调度自动化技术。该技术核心为计算机，通过实时监控电网状态，进行经济调度、故障处理和安全分析。同时，结合数据库技术，进行相关数据分析系统的构建，控制电网损耗，极大地增强了应对电网突发性异常和故障的能力，优化电网系统服务质量，满足当前时代环境下客户对电力能源的使用需求。

第三，配电网自动化技术。该技术是自动化技术与配电网技术的有机融合，简单来说，是将自动化技术赋能于配电网，依托于其自动化功能，提升电网系统运行的安全性和稳定性，降低系统运行成本。而且，自动化技术的融合使用还减轻了相关工作人员的工作量，无论是用户计量表数据，还是最终表格，都以自动化的方式分析、生成，工作人员根据分析结果排查故障即可。在该情况下，故障带来的影响范围将会得到有效控制，损失降至最低。最后，依托于系统自动化检测功能，还可以明确线路线损，落实针对化处理措施，提升线路经济性。

2 探讨电力自动化技术应用于电力工程中的意义

电力自动化技术在现代化技术的卓越发展下日益丰富，具有极强的智能化特征，所以，电力自动化技术在电力工程中的应用意义如下。

第一，依托于较强的智能化特征，能够为电力系统提供安全、稳定的保障。在互联网技术广泛应用的大环境下，智能化技术在工业领域中的应用越来越普遍，这已经成为工业发展的主要技术方向之一。尤其是电力自动化技术的应用，通过将其应用于继电保护、电网调度等方面，一方面能够提高电力系统运行效率；另一方面还可以增强其稳定可靠性，满足日益多样化的用户需求。此外，电力自动化技术的应用还可以帮助相关人员及时发现系统、设备故障并排除、解决，延长电力设备寿命的同时，满足用户对电力供应稳定性的要求。

第二，促进全面动态监控的实现。在电力工程中，监控技术是建设重点，以往的监控实现需要投入大量人力、物力，影响电力工程整体效益，同时，还无法得到理想的监控结果。但是，通过将电力自动化技术应用于电力工程中，能够依托于GPS和SCADA等技术的结合应用，实现电力自动化动态监控，一旦发生异常或问题，可以帮助相关工作人员第一时间排查并制定解决措施。而且，电力系统运行过程中会产生海量信息数据，自动化电力技术在工程中的应用还能够提高监测和通信功能的稳定性，为数据采集、处理分析等奠定良好基础，促进工程利益最大化目标的实现［1］。

3 分析电力自动化技术在电力工程中的具体应用

由于电力自动化技术承担着电力工程一体化建设相关工作，所以该技术的应用覆盖多个层面。为把握技术应用关键，增强技术应用效能，应从以下几方面分析技术应用要点，具体如下。

3.1 现场总线技术应用

现场总线技术是电力自动化技术中的重要构成，其作用的发挥主要依托于技术模块实时、动态化监管现场电力设备，满足相关工作人员设备管理需求。而且，通过该技术具有的网络通信优势，无论是电力设备控制器还是相关仪表，可以说工程中的各项机械设备都实现了自动化管理，促进了各项信息采集与传递的高效性。在现场总线技术具体应用中，主要相关工作人员使用该技术集中整合变送器总电量，依托于通信技术，与主控室建立信息传输渠道，使其接收到准确的操作信号。主控室的计算机在接收到相关信号后，围绕数据开展模型数据分析，根据分析结果，生成对应指令，最后将其发送至目标设备中。通过该技术流程，能够促进工程中电气设备的自动化和智能化管理，减轻相关人员的工作压力和工作量。值得注意的是，在现场总线技术的实际应用中，为保证技术应用准确性，工作人员要注重上位机和前置机之间的关键性设计，使用仪表控制其间的配合度，从而为技术作用的充分发展奠定基础。可以说，现场总线技术在电力工程中的应用有效减轻了工作人员的技术负担，尤其在当前技术日益优化的背景下，电力工程质量和效率全面提升。

3.2 光互联技术的应用

光互联技术在电力工程中的应用主要体现在电力探测器功率合理保障方面，通过将其应用于电力工程中，可以充分体现数据交换技术和电力传输技术的优势，不仅优化了电力探测器的运作状态，使其处于稳定区间，还为电力工程系统网络拓展奠定基础，补偿系统运行与管理中的不足。在光互联技术实际应用过程中，还可以发挥诊断系统、设备故障等作用，为系统管理提供有效支持。具体而言，光互联技术可以对相关数据库内信息进行调用，结合网络通信技术，将电力工程系统或是设备出现的异常和故障以数据化的方式传输给目标计算机，工作人员通过对比分析具体信息与数据库信息，将得到准确且具体的故障情况，明确掌握故障位置，实现故障处理方案的及时制定和快速落实。在该技术的应用下，相关工作人员可以将故障位置快速锁定，并以此为基础快速展开故障影响范围控制工作，降低故障带来的损失，最大程度地减少故障对电力工程系统运行状态的影响。

除此之外，在继电保护领域中，电力自动化技术的应用也体现在光互联并行处理器阵列。具体而言，通过在电力工程继电保护中应用光互联技术，首先能够提高系统输入输出的灵活性，其次解决临界线长度限制无终端电缆线路的问题。这是因为在光互联技术的应用下，能够实现电力工程系统内部的高性能互联，利用该技术较高的信息传递速率，避免出现时钟扭曲问题。从技术当前研究现状来看，以电子交换和光子传输为基础的互联网络结构更为灵活，且具有较强拓展性，即无论是变成重构还是对电磁干扰的抵抗能力，均较为理想。因此，在电力工程中，光互联技术的应用空间较大，在继电保护方面具有较高价值，可以实现电力自动化技术应用的最终目的，即促进电力工程系统运行状态的安全稳定［2-3］。

3.3 电力补偿技术的应用

由于各行各业发展迅速，社会整体对电力能源的需求量增加，在通过各种方法减少电力能源浪费的同时，也出于电力供应稳定性的考虑落实了电力补偿技术。所谓电力补偿技术，主要是指一种可靠的电力自动化支持技术，能够有效监控和检测配电系统运行状态。以往传统的电力补偿技术为低压无功补偿技术，不具备系统检测和监控功能，在该情况下，电力工程系统运行期间出现的三相负载失衡问题将无法及时被探测到，最终影响电力工程系统整体运作状态和功能作用。而电力补偿技术依托于其自身的先进性和实时监控功能，能够通过“分相补偿和三相补偿”相结合的方式，智能地控制电力工程系统的供电情况，实现固定补偿和动态补偿之间的有效融合，最大程度地提高电能供应安全稳定性，满足用户对电力使用的需求。

3.4 主动对象数据库管理技术的应用

在当前技术环境下，电力工程监控技术体系愈发丰富，其中，主动对象数据库管理技术就是其中一项。在电力工程中，主动对象数据库管理技术主要是评估系统安全性，利用运行状态分析，为相关维护和管理工作提供科学有效的数据支持。在该技术实际应用中，主动对象数据库管理技术能够实时监控电力工程系统整体运行状态，全面收集、分析、处理并整合系统相关数据，而且，在其运作的全过程中，无需人工服务，完全以自动化的方式完成。在该情况下，不仅降低了人工劳动强度，还减少了因人为失误导致的误差，有效提高各类信息数据的传输速度，促进系统管理工作效率的科学提升［4］。

3.5 电网调度技术的应用

所谓电网调度技术，主要是整合了计算机技术、网络技术和远程控制等多项技术为一体的电力工程系统操作技术，打破时间和空间的限制，进一步保证电力调度和供电操作的安全性、科学性。电力工程中电网调度技术的应用可以促进电网信息的实时化、动态化采集和安全检测，在自动化技术的作用下，无论是信息数据分析还是调度操作，均处于自动化状态，能够为电网运行状态良好提供技术保障。而且，在自动化的加持下，无论是系统供电还是电网调度，均具有极强的监控力度，即实现了电网调度系统的全方位管理，在该情况下，能够帮助相关工作人员得到供电系统中大量数据之间的关联性，进而为后续相关管理和操作提供支持，进一步保证电网供电状态的稳定性［5］。

4 研究电力自动化技术在电力工程中的应用前景

为更好地发挥电力自动化技术的优势与价值，在明确技术应用场景和特性后，还应结合当前电力事业发展情况，研究电力自动化技术在电力工程中的应用前景，从而更好地把握技术应用要点，并促进新技术的创新应用。具体应用前景如下。

首先，电力自动化技术的应用将往远程化和智能化的方向进一步发展。随着计算机、大数据等现代化技术的持续发展，自动化技术发展水平提高，外加智慧电网的建设与落实，电力工程中电力自动化技术的应用将具有更为明显的智能化趋势。比如，统筹管理电力工程系统建设，或是基于电力工程建设需求，优化各类资源配置情况，提高资源利用率的同时，保证建设效益。就目前发展现状而言，代表电力自动化技术愈发智能化的技术之一就是计算机智能化控制管理系统，通过将其应用于电力工程中，能够有效减少人力管理内容，进而节约人力成本，降低管理时间成本。相应地，电力自动化技术智能水平的提高也为系统、设备的远程化控制提供了上升空间，电力工程系统管理发展效能增加［6］。

其次，虽然我国幅员辽阔、地大物博，但是从电力工程系统整体分布情况来看，系统建设仍较为集中，这为电力自动化技术发展以及应用提供了有效帮助。但是在社会经济全面发展的背景下，社会文明进步，有关电力能源的需求范围和数量处于全面提升状态，以往传统的电力工程系统布局逐渐无法满足该需求，尤其在资源量的限制下，传统电力能源逐渐步入耗竭趋势。由此可见，在生态环境保护、绿色建设发展的理念下，电力新能源开发以及相关技术的应用将愈发普遍，具体体现在电力工程系统分布式发展和新能源逐渐替代传统资源、能源等方面，电力工程建设将更为高质、高效［7］。

最后，电力工程中电力自动化技术应用时的数据分析结果将更为直观化，向图形等方式发展。在电力工程建设与运行过程中，电力自动化技术主要负责各类信息数据的采集、分析、传输以及设备系统监控等，各个应用环节都涉及大量的电力数据或设备参数。在计算机技术、大数据分析等技术软件的结合使用下，无论是数据采集还是分析均具有极高的准确性和全面性，但是由于电力工程系统信息数据量较大，使得数据记录工作量也相对较大，其中难免夹杂着一些无价值信息，进而对数据之间的关联性造成影响，也影响了数据分析结果呈现效果。但是从当前技术发展现状来看，图形数据方式将成为电力工程系统展示相关数据和信息的发展方向，在该趋势下，将更好地满足工作人员对各类电力数据的实际使用需求，还可以进一步提高电力工程系统的运行管理效率［8］。