电力系统运行中的自动化技术研究

梁小芹

广东建能电力工程有限公司，广东，广州，511400

0 引言

在科学技术水平不断提高的支持下，电力系统运行自动化发展逐渐成为现阶段主流趋势，自动化技术的有效应用，不仅可以满足配电网运行状态实时监控、科学电网调度以及强化供电管理等需求，对电力系统结构进一步优化也有着一定作用。在电力系统运行中如何更好地发挥自动化技术应用优势，是目前各相关人员需要考虑的问题。

1 自动化技术在电力系统运行中应用现状分析

为了进一步提高电力供电服务水平，部分供电企业逐渐开始重视促进电力系统运行自动化发展，将自动化技术应用到电力系统运行中，改善电力系统运行环境。并基于大数据技术，搭建电力系统运行数据平台，将电力系统运行流程中所涉及运检、调度以及营销等重要环节进行连接，以期构建高协调性的多部门集中管理体系，一方面收集与整合电力系统运行数据，再将分析处理后的相关数据为供电企业开展电力营销、电网调度等工作提供参考；另一方面利用自动化技术优势，促进电力供电服务深化建设，实现电力系统协同指挥以及配电工程有效管控，切实强化供电服务质量监控成效，在某种程度上也能减少供电企业在运行管理方面的人力资源投入。基于多种类先进技术集成，改进电力系统自动化运行机制，对所收集到电力系统运行数据深入挖掘，提升电力系统运行数据利用率，为实现精细化配电网运行管理目标提供强力技术支撑，高质量完成供电网络运行全景化展示[1]。由此可见，电力系统运行中合理应用自动化技术，对促进电力系统运行效率与质量提高有着重要现实意义。电力系统运行自动化体系框架构建如图1所示。

图1 电力系统运行自动化体系框架构建

2 自动化技术应用优势

自动化技术在电力系统运行中应用优势，主要体现在以下几个方面。

（1）电力系统运行维护工作开展便捷性增强。面对日益增长的电力需求，电力系统正常稳定运行尤为关键，而后期电力系统运行维护工作精准落实是实现电力系统高效运行的必要条件。原有电力系统维护工作以人工操作为主，不仅维护工作效率较低，也难以保证系统的维护成效达到预期目标。基于此，充分利用自动化技术优势，加强对电力系统运行维护，加快电力系统运行数据的分析与处理速度，实时监控电力系统运行状态，并详细记录系统每次维护的数据，为后期进行电力系统维护提供参考依据，有效增强维护工作便捷性[2]。

（2）提高对电力系统运行的控制能力。各类先进技术的普及与推广，有效改善了电力系统运行环境，其中自动化技术在电力系统运行中合理应用，有利于提高供电企业对电力系统运行的控制能力，为满足电力系统安全、高效发电与配电作业需求提供强力技术支持，并基于自动化技术及配套设备应用，实现对电力系统运行状态一体化监控，及时发现威胁电力系统正常运行的安全隐患，提高电力系统运行质量控制效果，进而最大程度上发挥自动化技术的应用优势。

（3）自动化技术在电力系统运行中合理应用，有利于实现科学化电网调度，自动化处理运行状态下的电力系统所出现的小故障问题，提升电力系统运行安全性。虽然自动化技术发展愈加完善，但想在电力系统中将其技术优势充分发挥，必须要确保自动化技术可以充分满足电力系统高效运行的各项要求，并提升对电力系统运行数据的利用率，降低安全隐患在实际电力系统运行中的发生几率。

3 自动化技术在电力系统运行中具体应用

3.1 基于自动化技术，提升电力系统运行安全性

随着经济与科学技术的不断发展和进步，以及自动化技术的出现与应用，积极推动了各行业领域的革新发展。就供电企业而言，确保电力能源稳定供应及提高电力系统运行效率是企业日常运作主要内容，若想有效提高电力系统运行安全水平，应主动迎合新时期背景下自动化发展趋势，加强对自动化技术应用，实现对电力系统运行智能化保护。通过对现阶段我国电力自动化建设情况的调研与分析，现阶段正处于电力系统运行自动化建设的智能发展关键阶段，将人工智能技术融合应用电力系统运行自动化建设中，并以BIM技术为依托，搭建符合城市供电特点的电力系统运行模型，通过利用大数据技术对供电服务区域的电力系统运行情况进行分析和监测，分析所收集到电力系统运行数据，确认电力系统运行是否存在异常情况，在此基础上提出与制定针对性解决措施，从根本上保证电力系统始终保持安全稳定的运行状态，切实有效提升电力系统运行安全性与稳定性，最大程度上满足高效化供电需求。例如，基于自动化技术应用，实现电力系统智能化控制，以此来支持高级控制任务的执行与管理，满足同时控制多个目标对象需求，一旦检测出电力系统运行出现异常情况，将对其存在异常情况的位置精准定位，加快电力系统中故障设备检测速度，及时恢复电力系统正常运行，避免因故障问题而对运行中的电力系统造成较大负面影响[3]。

3.2 基于自动化技术，为高效率配电网运行提供保障

重视与加强配电网络运行监控，是自动化技术在电力系统运行中有效应用的前提条件，在自动化技术支持下完成对配电网络运行数据快速收集。结合供电企业运营情况，综合考虑不同地区供电需求，在此基础上明确电网建设与电力覆盖范围的标准和界限，并将配电网管理主站在合适的区域进行安置。对故障指示器、通信网络设备等在配电网络线路中进行安装时，根据配电网线路运行状态，建立智能化监控系统，以此进一步提高配电网结构自动化与智能化水平，实现对配电网运行状态实时自动化监控。当配电网被外界因素所干扰而导致故障发生时，配电网智能化监控系统将对发生故障的位置快速定位，收集故障信息并传输给主控制平台，确保能够在短时间内完成突发情况应急机制启动，及时解决干扰影响配电网运行的故障问题，进而为实现高效率配电网运行提供基础保障，最大程度上降低因配电网故障而对周边地区用电的影，并达到有效缩短停电时间的技术应用效果，最大限度发挥自动化技术应用价值。智能化监测配电网线路状态如图2所示。

图2 智能化监测配电网线路状态

以配电工程中高压及无功管理为例，基于自动化技术应用，结合配套的系统软件，以此全面优化配电网的无功管理流程，以对变压器分接头档位自动化调整的方式对无功补偿设备的投切加以控制，确保企业所提供的电力电压均符合规定标准，并减少电力运输对线路的损耗。鉴于配电网结构复杂程度较高，无法将其运行数据完整性采集，某种程度上影响了无功优化分布。因此，可通过利用自动化装置对现场的配电网的运行数据进行采集，掌握补偿设备实际电压与功率因数等相关控制参数，确保变压器分接头档位调整的合理性和有效性。

另外，馈线等相关问题是影响配电电缆改造效果的主要因素。此问题发生时极易造成配电故障，为了更好地分析配电网中所存在的各种故障问题，可将自动化技术应用到电缆直埋等改造作业中，根据电缆配电基本特点，充分利用自动化技术优势；在此基础上制定符合电缆配电特点的针对性改造方案，实现有效自动化改造同时，也能为后期解决其调度问题提供便利，对配电网运行状态进行检测，确认导致出现调度异常问题的成因，通过自动化技术进一步强化配电网功能配置，为配电网正常运转提供基础保障。这在一定程度上也能实现对各类数据信息的快速采集与处理，将其传输到自动化控制系统中，为各类电缆配电故障问题的妥善处理提供参考依据。

3.3 基于自动化技术，增强电网调度控制能力

供电企业需要明确意识到电力系统运行数据利用价值，以便在电力系统运行过程中对自动化技术更好地应用，对电力系统运行数据深入挖掘，提取具有利用价值的数据信息，为实现有效开展电网调度管理工作开展参考依据，并满足增强电网调度控制能力需求，在原有自动化技术应用基础上，融合云计算、大数据、物联网、人工智能等最新技术，积极探索自动化技术与智能电网调度控制技术的集成创新，为实现故障同步感知及协同处置提供强力技术支撑，加快电网运行信息处理同时，也能保证各类信息分析结果准确性。

科学合理地进行电网调度是保障电网高效稳定运行的主要因素，融合自动化技术与人工智能技术，在此基础上完成电网调度智能化管理系统建立，对电网运行状态实时监测，掌握影响电网正常运行的各方面因素，并及时检测导致电网停止运行的故障问题，对其进行深入分析，根据分析结果制定具体性解决对策，进一步提高电网调度水平，满足各地区供电需求，突破电网调度自动化系统大规模部署、资源弹性调配共享、全网统一计算等技术难题。利用大数据技术的在分析数据方面的优势，收集与整合电网运行期间所产生的全部数据信息，按照电网调度要求对相关数据信息进行筛选，使用有价值数据信息，以此来保证电网运行资料完整性获取，为电网调度管理工作高效化开展提供参考依据，提升电网调度控制能力，以及电网调度工作开展实效性，实现电网调度自动化系统的智能化水平有效提高，填补我国电网调度自动化系统应用空白。

3.4 基于自动化技术，实现对变压系统实时监控

自动化技术在电力系统的变压系统中合理应用，可实现对运行过程中变压系统实时监控，及时发现影响电力系统正常运行的各方面因素，从根本上保证电力系统运行稳定性，并有效降低安全隐患发生几率。工作人员需要不断增强监管意识，在企业供电区域内搭建全面覆盖的变压系统运行状态实时监控体系，并集成传感器、360度无死角摄像设备以及BIM技术等相关设备与技术手段，实现对变压系统中各个设备运行状态的全方面监控，及时发现各类设备在运行过程中潜在安全隐患或异常情况，尽可能避免安全隐患及异常情况出现对设备运行稳定性的负面影响，进而为电力系统安全运行提供基础保障。例如，在原有自动化技术应用的基础上融合BIM技术，根据变压系统正常运行情况，搭建相应模型，对比故障问题发生前后变压系统运行数据，在此基础上对运行中的变压系统进行最佳参数调整，切实减少变压系统异常情况与故障问题出现，促进电力系统安全运行水平进一步提高[4]。

4 结语

综上所述，我国经济发展水平的提高，积极推动了各行业向前发展，同时对电力能源的需求也逐渐提高，就供电企业而言，保障电力系统运行的安全、稳定，是满足高供电需求的前提条件。基于此，在电力系统运行中应用自动化技术，优化目前的电力系统运行环境，促进电力系统运行效率与质量进一步提高，并实现对配电网运行、电网调度等环节的实时监控与有效控制，实现电力能源最大化利用，从根本上保障电力系统运行的安全性。