电气自动化的发展前景及在电力系统中的运用

［摘 要］电气自动化运用于电力系统中，能够促使电力系统实现自动化、智能化发展，有助于提高电力系统的运行稳定性及可靠性。文章简要介绍了电气自动化及其发展前景，并从仿真建模技术及PLC 技术等方面，对其在电力系统中的运用展开了深入探究，以期为相关人员提供参考。

［关键词］电气自动化；长远发展；前景；电力系统；合理运用

［中图分类号］TM76 ［文献标志码］A ［文章编号］2095–6487（2024）03–0118–03

1 电气自动化概述

现阶段，电气自动化一般指借助各类电气设备、传感器、控制系统及计算机等高新技术手段，对一系列工艺过程开展自动化控制及监视，以此提升工艺过程效率、稳定性及可靠性的一种技术。该技术具备极强的综合性特征，涉及计算机、电子技术、通信技术及现代化网络信息技术等，可以自动化、智能化地完成各类数据信息采集及高效传输活动，并基于此对工艺过程实现自动化管控。将电气自动化运用于电力系统当中，可以及时发现和处理电力系统当中的各类故障问题及隐患，可显著降低故障发生概率、减少能源损耗及避免电力设备出现损伤等，从而保证电力系统高效、稳定及安全地开展电力输送、变电及配电等活动，能够有效地将电力系统具备的价值和作用充分发挥出来。电气自动化系统构成情况见表1。

2 电气自动化的发展前景

2.1 市场规模不断扩大

结合有关机构统计的数据来看，全球范围内电气自动化整体市场规模呈现出不断上涨的态势，其中全球市场规模截至2022 年达到了5 000 亿美元左右，实际年复合增长率接近6%，预计2025 年能够达到8 000亿美元。而国内市场规模截至2022 年大约为1 500 亿元，相较于2021 年增长接近8%，预计到2025 年有望超过2 000 亿元。所以整体来看，电气自动化市场潜力非常大，未来前景可期。

2.2 应用领域广泛

现阶段，电气自动化应用领域不断增加，为电气自动化的进一步发展提供了良好的推动力。电气自动化常见应用领域见表2。

2.3 技术发展

各类高新技术的快速发展为电气自动化创造了非常广阔的发展前景，包括人工智能技术、大数据技术、边缘计算技术、云技术及物联网技术等。由于电气自动化本身具备极强的综合性特征，所以其能够与这些高新技术进行有机结合，这促使电气自动化系统具备的功能更为丰富及强大，可以更好地适用于各行业的一系列生产活动，从而进一步丰富了电气自动化的应用场景，持续提升社会生产力，进而促使其获取到了更为广阔的发展空间。

3 电气自动化在电力系统的运用

3.1 仿真建模技术的运用

仿真建模技术可以借助仿真软件及设备开展仿真试验活动，再利用一系列试验数据信息充分地反映某个系统或某个生产过程的具体情况。对于电力系统而言，其在实际运行期间会产生海量的数据信息，相关技术人员借助仿真建模技术开展电力系统运行活动的仿真试验，从而掌握整个电力系统的实际运行状况，进而准确高效地发现电力系统目前存在的问题或可能出现的问题，在此基础上通过开展模拟优化，实现对各类问题的有效处理和提前预防，达到进一步优化电力系统的目的，能够显著增强电力系统安全性及可靠性。

3.2 PLC技术的运用

PLC 技术主要是由以往的接触器及现代微机技术进行有机结合之后形成的一种新技术，其内置的存储器主要采用可编程模式，可以对系统当中的信息存储与功能优化等开展持续性的计算、控制活动。借助PLC 技术能够对一系列电力数据信息开展全面系统的收集、分析及处理工作，同时还可以为数据间的运算或转换等创造良好的技术操作空间。此外，各类数据信息在得到有效处理后，还可以通过PLC 自带的通信技术开展数据信息的高效传输，从而完成对电力系统的相关控制活动。

3.3 自动化调度系统的应用

自动化调度系统主要由数据采集与监视控制（SCADA）系统、变电站监控站、远程终端单元（RTU）等部分构成。其中，SCADA系统属于一个核心子系统，其具备一系列自动化控制功能，比较常见的有自动发电控制（AGC）、自动稳定控制（ASC）、自动电压控制（AVC）及事件驱动控制（EDC）等。

以AVC 为例，AVC 主站可以借助遥测信号有效地与各级子站开展通信活动，达到远程调度及控制的目的。此外，AVC 主站还可以借助SCADA 当中的调度数据网有效地向一系列上位机传达指令，然后利用上位机来合理地对下位机进行控制，达到增磁或减磁的效果。另外，变电站本身也属于电能调度及控制方面的一个核心设备，所以必然会参与AVC 控制，因此电网当中的AVC 主站可以向变电站内部的AVC 装置有效地传输信号，然后对电容器等一系列装置实施高效的自动化控制。

3.4 主动实时数据库技术的运用

通常情况下，电力系统内设的监测系统可以对整个电力系统的实际运行状况进行动态化的监测，并且获取到大量的数据信息，这些数据信息便需要借助主动实时数据库技术进行存储及开展分析活动，这样便可以有效地分析和判断出电气系统当中可能存在的故障问题，从而便于工作人员及时开展相关的处理优化工作，不断提高电力系统运行的稳定性及可靠性。此外，主动实时数据库技术还可以辅助分析一系列用户的实际用电需求，完成各类电气设备的优化改进，帮助电力系统科学高效地开展电能分配及输送，提高人们的用电质量。

3.5 自动化监测技术的运用

通过对自动化监测技术的合理运用，可以实时地对整个电力系统开展监测与检测工作，这样能够及时发现电力系统当中各类电气设备或线路等方面存在的故障问题及隐患，然后自动化地向工作人员进行告警，从而及时处理故障和隐患，保证电力系统稳定高效运行。自动化监测技术一般涉及状态监测、故障隐患告警及信息数据采集处理等功能。此外，大部分自动化监测技术均设定为以下3 大层级。

（1）现场监测层。主要用来对一系列电力设备的实际运行数据进行全面完整的收集和分析，并且能够将具体分析结果快速地上传到系统管理层做出进一步处理。

（2）网络通信层。主要用来衔接现场监测与系统管理两个层级，实现各类数据信息的高效传递，同时还可以对系统的整体运行情况做出一定程度的管控。

（3）系统管理层。其属于整个系统当中的一个核心内容，可以更为高效地将一系列数据信息进行处理，并且可以生成相关的分析结果报告，最终通过计算机等传递给有关部门或工作人员，以此为其制订有关决策提供参考和支持。

另外，自动化监测技术还具备远程监测及控制功能，其可以利用手机App 的形式，对电力系统开展远程监管，这样工作人员可以随时随地掌握电力系统的具体运行状况，有助于提高电力系统管控效率和质量。

3.6 现场总线技术的运用

对于电力系统而言，其具备极强的复杂性及繁琐性等特征，而且所需电气设备相对较多，这些设备通常又极为分散，然而彼此之间还有着密切的联系，想要保证电力系统稳定运行，便需要确保这些设备及系统之间形成有效连接，现场总线技术便能够达到这一目的。通过对现场总线技术的合理运用，可以高效地将电力系统内部的全部有关器件、设备及装置等进行充分连接，以此打造出一个系统性及完整性极强的通讯网络，实现各项数据信息的高效传递和共享，这对于提高电力系统整体运行稳定性及可靠性有着至关重要的价值和作用。此外，现场总线技术还具备非常强的环境适应能力，一系列监管及维护工作均可以在线上开展，这样便能够有效地克服电力系统本身存在的过于分散、干扰多及环境复杂等一系列难题。

通过对现场总线技术的科学运用，可以实现对电力系统当中各类设备的动态化及实时化监测、及时动作、远程控制或告警等，这使得电力企业无论是开展线路控制、电网调度还是对各类设备实施维保活动等，均具备良好的便捷性及高效性，而且还可以减少人工操作，进一步提高整个电力系统的管理成效。

4 结束语

在现代科技不断发展进步的背景下，电气自动化已经成为推动社会上各行业实现高质量长远发展的关键举措。将电气自动化合理地运用于电力系统当中，能够实现对整个电力系统的全方位、实时化监测，还可实现自动化、远程化及智能化管控，这对于电力系统的稳定高效运行有着重要的促进作用。

参考文献

[1] 袁一鸣，郑金亮. 电气自动化在电力系统运行中的运用分析[J]. 智能城市，2021，7（20）：64-65.

[2] 徐芳芳. 电力系统中电气自动化控制技术的应用分析[J].南方农机，2020，51（10）：156-157.

[3] 谢邦清. 电力系统电气工程自动化中智能化技术的运用探讨[J]. 数码设计（上），2021，10（3）：67.

[4] 李勇龙，刘浩，汪洋. 氢冶金电气自动化技术的发展趋势研究[J]. 山西冶金，2023，46（11）：90-92，117.

[5] 李颖. 智能化技术在电气工程及其自动化中的应用研究[J]. 工程技术研究，2022，7（21）：70-72.

[6] 赖国华. 工业电气自动化中数字技术的应用[J]. 现代制造技术与装备，2022，58（6）：182-184.