电力系统运行中电气自动化技术的应用探讨

李可雨

（南京信息工程大学自动化学院，江苏 南京 210044）

0 引言

随着电力信息化技术的飞速发展，电气自动化已逐步向电力系统中渗透。在整个电力系统的运行过程中，既可以节约人力，又可以减少人力资源的消耗。电力系统在运行过程中的运用，使电力系统的运行效率得到了显著的提升，其中在电力系统高速运行下降低了电力行业的成本，这也使得能有更多成本投入电力系统的优化中去，达到促进了电力系统发展的速度的作用。随着信息化进程的加快，电气自动化等信息技术在电网的各个方面得到了广泛的应用。电力行业也在积极采用电子控制技术，把它作为一种有效的管理方法。实际应用表明，采用电控技术后，电力系统的运行速度进一步加快，其中表现最明显的就是电力系统处理问题的效率得到了明显的提升，随着电力系统的更新换代，给电力系统的运行和发展带来全新的变化。

1 电力系统电气自动化技术的发展趋势和意义

1.1 电力系统中的电气自动化技术

在电力系统中，利用电气自动化技术进行模拟，使电力系统的暂态试验和稳态试验两者有机地结合起来，使试验结果更加准确，从而为电网的实际工作提供了大量的数据。另外，利用模拟试验获得的有效数据，对新的电力系统设备和设备进行试验，从而为建立电力系统模拟实验室提供更加科学、合理的数据和保证。在电力系统中，也可以采用电子控制技术，实现智能供电。电网的自动控制与电网的安全运行息息相关，随着电网自动化水平的逐步提升，影响最大的就是电网的运行安全，电网的运行安全也会随着电网自动化水平的提高而变得更加坚固[1]。

1.2 配电网络的应用

配电网络是电力系统中的一个重要环节，配电网络可以根据条件的不同灵活地应用于电气自动化技术，这样能够实现配电网络效率的最大化，也能够实现电力系统的智能化，极大地降低了配电系统的运行难度，并极大地提高了配电系统的信息采集能力。将电气自动化技术应用于配电网络，能有效地为电力系统的运行提供服务，提升电力系统的运行效率。智能电网技术是电气自动化领域中最重要的技术之一，其应用领域十分广泛。在电网中，计算机技术已经深入电网的各个环节和各个环节，使得电网的智能化程度不断提高[2]。

配电网络是电力系统中的一个关键环节，将电气自动化技术运用于配电网络，对配电网络进行数字化信息化建设具有积极意义。将电气自动化技术引入配电网络中，可以解决配电网络的消耗量、应用载波路径等问题，有效地提高了配电网络的接收灵敏度，使整个电网的运行状况得到改善。同时，将电气自动化技术运用到配电网络的实际运行中，利用模拟技术对电力系统的稳定与暂态进行实时模拟，电气自动化技术可以为电力系统的实时运行提供大量的数据，对电力系统的运行状况进行全面的了解，大大提高了电力系统在模拟测试运行状态下的精度，运行精度提高可以帮助相关测试运行的技术人员更合理地规划电网线路。此外，在模拟试验环境下，可以对配电网络中各类设备的运行状况进行检测，从而建立一个能够对配电网络进行有效监控的实时混合型电力实验室。

1.3 自动化技术

自动化技术是一种既涉及计算机技术又涉及机电控制技术的一种新兴技术，它能自动对电气设备运行过程中的各种指令进行编程，并对其进行有效的记录、处理，从而达到低能耗、高效率运行的目的。电力系统的信息收集和处理是指利用技术对电网中的各种信息进行高效的采集、筛选，然后将这些信息进行分析和综合，将这些信息传递给相应的部门，从而使电网的运行更加智能化。利用该技术，实现了对各独立模块的有效控制，实现了信息的高效链接，从而推动了电力行业的协调发展。采用仿真闭环方式，对电网的温度、压力、电网的流量等进行仿真闭环控制，达到了一定的调节效果，保证了电网的安全、平稳[3]。

1.4 可编程控制器技术

PLC 技术是现代计算机技术与自动控制技术的有机结合，在电力系统的各个控制环节中得到了广泛的应用。同时，将PLC 技术引入电网的实际操作中，可以实现对电网进行逻辑运算，记录信息，并根据不同的计算机指令进行编程，从而大大减少了电网的能源消耗，实现了电网的灵活运行。PLC 技术在电网运行中的运用，不但能够迅速地进行数据的传递、转换、整合、分析、采集，而且能够实现对电网中的某些计算机指令的智能控制，从而大大地提高了电网的运行效率。PLC 技术本身就具有很强的自控能力，因此，将PLC 技术用于电力系统的断电控制，并将其与输入、输出功率信号相结合，实现电力系统的高效率运行[4]。

1.5 控制电网开关容量

针对电网的实际运行状况，采用电气自动化技术可以对电网的开关进行有效的调整，实现对电网信号的输入和输出，从而提高电网的工作效率。

2 电气自动化技术的具体应用

电气自动化技术可以极大地方便电网的运行，从而使有关工作人员能够更加合理、高效地进行工业自动化技术的发展。从当前的发展趋势来看，电气自动化技术具有如下发展趋势。

2.1 向计算机、多媒体等领域的一体化发展

随着社会的发展和科学技术的不断发展，有关电气自动化的技术已逐步与世界标准接轨。在这些技术中，计算机技术是最主要的一项。电力系统在配电、变电等各方面的应用都离不开这一技术。因此，电子控制技术必然会向计算机、多媒体等方向发展。保护、控制、监控三者有机结合，实现三位一体当前，从专业分工、人员配置等角度来看，电力系统的运行模式仍然相对独立。而从今后电气自动化技术的发展趋势来看，这种“保护、控制、测量”的“三合一”模式必然会被替代。

将电气自动化技术引入供、配电系统中，可以实现对电能的实时监控，通过供电、配电监控系统，可以直接了解到用户的用电状况，无须供电员工亲自查看用户端的电表，大大减少了抄表员的工作量，还可以利用电脑上网查询用电。同时，电气自动化技术还可以实现供、配电系统的系统频率、节点电压等各项指标的采集，并实时显示在配电网监测系统中，对关键信息进行存储，从而为电力系统的工作人员进行深入的研究[5]。

2.2 建立自动化应用的科学统一体系

要完善和健全电气自动化的生产体系，构建一个能够充分利用现有的先进技术，从而达到科学的管理目的。在测试、开机、运行等各方面都采用了更为有效的运行方式，将这些先进的设计理念运用到实际的管理系统中。企业的发展与精益之路也愈来愈顺畅，在企业的工程应用中，不同的系统可以满足不同的企业产品的生产需要，并且在实施一个统一的平台及系统的管理时，也可以达到使用平台的独立性。它的主要功能是使各管理系统的数据交换，以达到快速、高效、安全的目的。企业业务的各个方面都能高效地实现自动化，并能在生产设备、技术监控、企业管理体系等方面发挥关键作用。由于通用网络系统在数据处理完成后，要对相应的控制系统进行资源分配，因此，在保证数据的及时传递的前提下，才能发挥其独特的价值，从而实现网络结构的互联[6]。

2.3 电气与自动化系统的平稳交接

为使电力工程与自动化系统实现完全的数据交换，需要对各软件的界面进行规范化的设定，从而使电气工程及自动化系统的工作效率得到提高，整个系统得以正常运行。目前常用的电脑软件有Windows 2010和ActiveX 两种，这些都是针对电子工程应用中的实际应用而设计的。不同企业使用的系统软件必须符合国际统一的统一标准，从而实现PC 机的无缝连接，使自动化与管理系统间的数据通讯更加科学合理。

2.4 智能化电网技术在我国的应用

由于智能化电网具有相当高的自动化水平，因此在智能电网的运转中，必须始终处于稳定的工作状态，以确保智能电网的供电品质和稳定，因此，采用电子控制技术可以有效地消除电网的谐波，保证电网的正常运行。计算机技术已广泛地应用于电力系统的供电、配电等领域，从而促进了计算机网络的自动调度。通过计算机技术，可以实现不同层次、不同层次电网的自动调拨，而微机电网调度自动化系统则把全国各电网设备紧密地连接起来，对电网的运行状况进行实时监测，同时还能迅速采集到大量的数据和数据。而变电所作为整个电网的一个关键环节，将电气自动化技术引入变电所，使变电所的工作自动化水平得到了很大的提升[7]。

2.5 电气自动化技术在电网中的应用

利用电气化技术可以使电网的瞬态和稳态同时存在，从而达到了同步实验的目的。通过模拟实验，可以获得大量的电力系统工作参数。在模拟环境下，电力部门的工作人员能够进行设备的检测与故障诊断。电力自动化技术可以使电力系统的操作更加智能化。我国是一个用电大国，电气自动化技术是电力系统智能化中的一项关键技术，它可以较准确地帮助电网工作人员设计电网的操作。并且可以快速、精确地辅助电网工作人员进行故障分析，使问题得到快速、高效的解决。通过对电网的智能控制，可以让电网的运行变得更加稳定和有效[8]。

2.6 电力系统自动调度

电力系统的调度自动化系统包括服务器、显示器、工作站和相应的计算机网络。电网调度自动化是由变电站终端、调度中心、控制装置三者有机结合而成的。变电站是电力系统中最基础的单元，主是集电气自动化技术于一体的。它的主要用途是屏幕监控、全微机化设备、自动化的运行管理，以及数据的收集和传送。电力自动化技术在变电所的供电调度中的应用，既可以加强对变电所的监控，又可以使电网的运行水平得到进一步的改善[9]。

3 电气自动化的发展趋势

随着我国电网的不断发展，电力自动化技术已逐渐成为一种高效的运行方式，同时也是一个关键的技术环节。电力自动化技术应该深入电网的每一个方面，使人工操纵的情况得到了很大程度上的缓解，使电网的运行更加顺畅和经济。电气自动化技术已逐步与国际标准接轨，其中，计算机技术是其中最关键的一项。电力系统在配电、变电等各方面的应用都离不开这一技术。因此，电子控制技术必然会向计算机、多媒体等方向发展。将电气自动化技术应用于供配电系统，实现对供电、配电系统中的继电保护、断路器等设备进行实时监控和自动控制，一旦发现电网中的电流超过允许值，就会自动断开供配电系统的相关设备，从而避免供配电系统中相关设备的故障和进一步损坏，彻底改变传统的手工操作方式。电气自动化技术在供配电系统中的应用，使供、配电系统的安全、稳定运行和工作人员的人身安全得到了保障[10]。

4 结语

总之，随着科技水平的不断提高，电力系统的自动化水平也在不断提高。随着计算机信息化技术的发展，电力自动化技术得到了极大的发展。本文针对电力自动化技术的特点，对电力自动化技术在电网运行中的应用进行了研究，并指出了今后的发展趋势。电气自动化技术已被广泛地应用于电力企业，大大提高了故障的探测与信息反馈，从而极大地降低了供电企业的工作量，从而使电力企业的生产效率得到了显著的提升。电气自动化技术在电网调度中的应用也是一项重要的应用，因为电气自动化技术是利用计算机网络技术进行配电的，因此，将电气自动化技术运用到智能电网的智能化生产中，并将其应用到智能电网的智能化生产中。将电气自动化技术引入电网，可以有效减少电网内的电能消耗量，并能有效减少电力系统的机电设备损耗，提高供电企业的生产效率。电气自动化在电网运行中的应用已成为我国电网迅速发展的主要力量，而随着电气自动化技术的不断发展，其在今后的发展中将会越来越受到人们的重视。