电气自动化技术在电力系统运行中的应用

陈元杰

上海久隆电力（集团）有限公司 上海 200063

引言

电力系统与人们的生产生活息息相关。为保证供电顺利，必须全面促进电力系统质量的提高。现阶段，电力系统逐渐连成网络，结构越来越烦琐，供电能力大幅度增强。因此，电力系统的运行安全一定要得到保障，强化对自动化技术的应用，确保人们用电需求在得到满足的基础上，电力行业也能得到高效发展。

1 电气自动化概述

一般来说，电气自动化技术被定义为电气自动化的一种技术手段，其中电气是贯穿整个基础的重要基础和前提，自动化是实现的目标和途径。在实际应用中，电气自动化技术主要以计算机终端设备为载体，借助信息技术，对电力进行综合控制、处理和管理，以尽可能提高用电效率，减少不必要的资源浪费，提高电力安全。目前，电气自动化技术应用优势大致可以概括为以下几点：①电力系统维护更为便利，近几年人们生活水平不断提升，家用电器数量增多，为电力系统运行提出了更高的要求，相较于传统电力系统，依托电气自动化技术建立起来的新系统，不再依靠人工完成各项工作，而是根据运行数据，判断故障、问题、异常位置，而后进行自动化调整，所有数据都会被存储、处理，并被有效分析，为后续电力系统维护提供较为充分的数据资料；②技术本身具有较强的可控性，国内科技水平的提升，为电气自动化技术发展提供了有力支撑，其在电力系统中的应用、融合，能够起到较好的控制效果，动态监测系统运行情况，并提供针对性的问题解决办法，应用价值极高。

2 应用意义

在电力系统中，对于电力系统的运行来说，配电网是其自身运行最关键的环节之一。因此，电气自动化技术在配电网中的有效应用，可以降低配电网智能化、信息化、数字化运行的难度，进一步提高配电网运行过程中对信息采集的敏感性。在配电网中，电气自动化技术的有效应用可以为整个电力系统的运行提供有效保障，提高系统的运行效率。一般来讲，电气自动化技术在电力系统中的应用可以分为以下几个方面：首先，在计算机技术方面，能够在电气自动化技术中起到关键性作用，而且在电力系统的各个环节，如配电、变电等，都可以通过计算机技术的有效渗入来满足提高其运行效果。其次，智能电网技术也是电气自动化技术当中最为关键的技术之一，并且在整个电力系统中，智能电网技术的应用范围十分宽广。对此，将这二者进行有效融合，就能保证在电力系统中，通过对各个阶段环节的有效渗入，使电力网络朝向智能化发展。从电力系统的实际运行需求来看，除技术运用以及电网配置应用需求外，也要实现对电力系统开关进行有效处理，这样才能通过全面调节来实现保证电力系统信号的有效输入与输出，从而才能使电力系统的工作效能获得提升。因此，对于该技术的应用来看，也能够实现对电力系统的开关量进行有效控制，以此就能为电力系统的稳定运行做出保障。

3 电气自动化技术的应用

3.1 PLC技术

PLC技术在电气自动化系统中的应用主要体现在几个方面[1]：①开关控制，一方面是控制断路器，取得传统电磁型继电器，提高自动化系统的可靠性，也可应用于多台断路器控制，减少辅助开关使用量，使信号能够直接显示，提高电力系统维修工作效率；另一方面，则是在备用电源自动投入装置上应用，切实提高电力系统自身的工作性能，利用编程完善功能模块；②顺序控制，借助信息模块、通信模块，实现对整个电力系统的有效控制，只需要技术人员完成操作，就能控制系统，具有简便性；③安全回路，电力自动化系统中，主机旁屏手动启动、现场控制箱手动启动、自动启动是3种基本方式，借助 PLC 技术可以实现自动化启动，减轻人员工作压力。

3.2 强化提升自动化技术水平

在电力企业的发展过程中，虽然自动化技术的应用得到了提高，但电网并不能完全实现自动化运行的目标。在电网中，必须实现配电技术的自动化。只有这样，才能将电网与电子信息技术有效地结合起来，达到配电网智能化的目的。在电力系统及其自动化技术的研究中，在电网自动化方面，通过合理使用计算机管理软件，可以准确、客观地分析各地的供电数据，并结合计算结果对供电系统进行及时的管理和监控。在对数据计算期间，根据具体现状，在国际标准的前提下，把整个电网虚拟地计算出来，从而使得在电网自动化技术中的数据处理能非常精确，让电网高效且顺利运行，以便在先进技术手段的支持下，我国电网事业能发展得越来越好。现阶段，我国在对这一技术应用期间，存在的漏洞和缺陷偏多。在对系统故障检测过程中，对其中微小的故障不够关注，为系统的平稳运行埋下了较大安全隐患。因此，若想将这类问题彻底规避，需要不断提升自动化技术水平，加强对故障检测与诊断技术的优化，提升检测精准度。通常，在电力系统运行过程中，借助自动化技术，可以及时对数据进行收集，科学地进行整理和分析，降低了人工操作误差问题出现的概率。对此，为提升系统运行可靠性和稳定性，规避各类故障现象，必须要加强对该技术的研究和创新。

3.3 电网调度自动化

电网调度自动化在电力系统中有着重要的应用。在电力系统发生故障时，电网调度自动化可以发挥重要作用。电网调度自动化能够准确地发现电力系统故障，找出故障的具体原因，制定有效的应对策略，并通知相关员工修复相应问题。传统技术下，当电力系统出现故障时，员工一般需要花费很多的精力与时间对问题进行逐一排查，发现问题之后才可以修复电力系统。这种过程通常消耗很多的精力、物力、财力与人力，扩增了电力系统的相关运行成本，而且综合工作效率不高，对于电力系统的可持续发展不利。电网调度自动化还可以启动智能化监控模式。当这个监控模式启动的时候，可以全面采集信息，还能快速连接调度对象，便于工作任务的顺利完成。一直以来，电网调度自动化在电力系统中都施展了很关键的作用，特别是在发布指令与搜集信息的过程中拥有重要的地位。在使用电气自动化技术的时候一般需要具体的载体，如电气设备。电气设备的安装，电气设备零件的设置，都需要使用电气自动化技术，这既提升了电气设备的综合工作效率，也最大限度地提升了电气设备运行的准确性与规范性。

3.4 诊断技术

在电气工程中，设备需要长时间工作，在重载下容易发生故障。电气故障具有许多不确定因素，并表现出非线性特征。因此，很难快速有效地排除影响系统正常运行的设备。借助智能技术，我们可以快速了解故障点并及时排除。如果电气设备运行中故障，通常会在早期有相应的迹象，肉眼不可能及时发现。应用智能化技术则可以对对象进行定期监控和管理。如果设备故障问题，可以第一时间向系统报告，确定故障的具体位置并提前预警，以便诊断和排除问题，减少设备运行故障排除时间，有效确保故障的快速恢复，确保设备的正常运行。在长期发展中，电气结构由于范围的不断扩大而越来越复杂。因此，电气智能化技术的应用还需要不断分析电气工作中的其他各种故障，加强智能化技术程序的有效应用，排除可能出现的故障，防止事故的发生。在分析可能出现的故障时，使用诊断技术可以检测随着时间变化出现的异常问题，还可以制订措施解决问题。电气工程的发展会导致以前的工作方式发生变化，导致系统运行发生根本性的变化。因此，为了在短时间内实现故障排除的目标，需要制订有针对性的电气工程诊断计划，并将计划全面落实到电力系统工程中。

3.5 一体化自动系统

对于电气自动化生产系统，仍需通过改进和完善，建立统一的系统平台。目前，各种先进技术得到了充分应用，通过构建系统科学的管理目标，实现了各模块的有效建立。因此，在运行与实验的过程中，能够以高效的工作模式完成整体的应用设计思路，并且也能够以先进设计思想使实际的管理系统可以得到最大程度的开发[2]。对此，在运转的过程中，这种模式能够实现降低系统管理中的费用，还能够使该技术在应用的过程中，通过统一平台的打造，并以系统管理为主确保平台运行的独立性。对于网络结构，是电气工程以及自动化系统运行中的主要功能结构，其功能表现是在各个管理系统之间实现数据转换，以此达到保证电力系统运行稳定性提升的目的。将自动化技术应用在电力系统的各个环节中，也能够使得以技术管理为目标来保证设备运行稳定性。此外，通过网络系统的有效应用与组建，能够实现在各项数据处理后，通过控制系统进行资源配置，并通过自动转化来实现对指令的有效传达，从而提高数据应用的有效性，并确保各项数据在传输的过程中，能够以指令应用为主来进行数据传递，这样就能通过网络结构的互通来保证电力系统运行的高效性与稳定性。

3.6 变压器设备检测技术

变压器作为电力系统中的关键设备，其使用效果将直接影响电力系统的综合运行效果。此外，在电力系统的所有相关设备中，由于变压器的频繁使用，负载非常大，在使用时容易引起故障，影响电力系统的综合运行效果。在以往的变压器设备检测系统中，由于自动化程度低，所采用的技术无法充分发挥作用。在太依赖人工的前提下，变压器的日常维护与故障排除的综合成效也欠佳。而在电气自动化技术的运用之后，电力公司就可以借助在线检测全面提高变压器的管理成效。技术者利用在线检测可以及时明确故障变压器的具体位置以及故障原因。然后能够派出技术者直接到现场开展修理，让变压器在第一时间恢复到良好的运行状态。另外，经过在线监测变压器设备，还可以通过分析数据来预测变压器可能产生的问题，使用有效的应对策略。如此就会最大限度地提高变压器设备的管理效果。

4 发展趋势

第一，技术创新和应用，时代在进步和发展，电力供应应该更加充足。一旦发生电力短缺，就有可能造成一系列严重后果。例如，中国东北地区的“限电”导致电梯停运和人员被困，这是更严重的后果[3]。因此，未来的研究方向，如注重技术创新和应用，将使系统跟上时代的步伐，提高电气工程及其自动化系统数据处理的准确性，最终提高生产效率，确保信息的安全性和有效性。这些都给当代科研人员和电力企业带来了更大的挑战。我们需要在未来继续加强科学研究，以满足现代电力工业的发展需要。第二，引入先进操作系统，电气自动化系统本身具有较强的商业价值，为了使电力企业能够更好发展，提高市场优势、满足供电需要。系统开发平台也要实现自动化设计，保证设计合理性，因此在今后系统开发落实、自动化设计、数字设计、智能化设计等，均是较为重要的研究方向，需要科研人员不断加强针对性研究，促使电气自动化系统不断升级、转型。第三，人员素质提升，电气系统自动化需要由人来完成整体操作，需要技术人员具备较强的实践能力，尤其是电力系统、电力设备不断更新，技术人员原本的知识技能应得以更新，才能更好地适应现下时代发展进程。对于理论强、实践弱的技术人员，应予以培训，介绍先进设备、系统的操作方法，提高个人能力，实现系统设备硬实力、人员软实力的同步提升。

5 结束语

电力系统包含的内容较多，诸如配电网以及电力用户等，其中的每一部分都发挥巨大作用，一旦存在异常现象，必然会对电力系统的稳定运行产生影响。就目前来看，我国电力系统在自动化方面，水平一直处于世界领先地位，但在技术层面，需要提高的地方还有很多。因而，从长远的角度分析，在今后的发展中，还要着力对现存问题加以解决，深入地分析和研究，加强对技术的优化，以便电力系统运行能越来越安全。