电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析

黄斌

摘要：随着科技的不断发展，电能在社会生活的各个方面都得到广泛应用。尤其是电气自动化技术在维护电网的稳定上起着重要作用，在日常生活中有很多家用电器都需要电能，如电视、电饭锅等。在工业生产上机床等自动化生产设备，其动力来源也是电能。若电能供应不够稳定，会对日常的生活和工业生产带来很大的影响。下面针对该项技术以地铁建设为例进行讨论，主要介绍其发展现状、关键性技术及在地铁施工中的应用，希望对电力工作研究者提供一定的参考。

关键词：电气自动化；电力系统；地铁施工

一、该项技术发展概况相关介绍

随着时代的发展，电力系统的自动化程度已经逐渐成为衡量国家经济发展水平的重要标志。基于我国人口直线增长的现状，高层建筑应运而生，越来越多的电气设施被运用到生活当中。电气自动化技术在工业生产上的合理运用，不仅能够减少不合格产品的数量节约成本，工人的人身安全也能得到最大程度的保证。随着电力设施的增多，电网的复杂程度也与日俱增，自动化技术的出现能将复杂的电网处理的有条不紊，有效减少安全事故。

现阶段自动化技术已经取得了巨大的进步，但在实际运用过程中还存在很多不足之处：该项技术具有较高的成本，一般的中小型企业负担不起；计算机设计技术还不够完善，在各项设施的设计上与预计的目标还有一定的差距；电力系统的信息传输系统对于信息的传递还不够迅速，信息传递所覆盖的范围还有待提高[1]。总之，目前我国的自动化技术还在不断的改进与完善当中。

二、地铁施工中用到的电气自动化相关技术概述

（一）智能控制技术相关介绍

电力系统实现自动化控制的核心是其智能系统，智能系统相当于人类的大脑，能对传输回来的相关信息进行处理和分析，并给出合理的改进方案。智能系统另一方面的作用是对电力传输的各个部位进行命令，通过电缆将命令转变成电信号传输到工作部位，再通过特殊的操作将电信号转化为执行机构能够识别的信息，从而达到改变传输线路的目的。智能化控制在自动化系统中的地位不可取代，不仅能够将庞大复杂的数据进行规范化整理，还能将数据分析中的错误率大大降低。该技术的合理使用，使传统电网中存在的弊端得到很大改善，保证了地铁施工过程的稳定性和安全性。

（二）柔性输电技术相关介绍

柔性输电技术使用的是交流输电方式，在地铁运营过程中能提供稳定的交流电。交流输电可在传感技术上进行使用，可对电力传输进行很好的检测。传感技术的作用是对电力传输的整个过程进行科学、系统的分析，对系统中存在的问题进行分析和解决，将整个传输系统维持在动态平衡的状态。

（三）监控技术相关介绍

现阶段我国监控技术的应用比较普遍，如建筑业、制造业等，在地铁施工和运营中也较为常见。在地铁中运用监控技术是对电气自动化技术的创新，将计算机成像技术、传感技术以及智能控制系统有效结合起来，实现对轨道和地铁行驶的动态监控。该技术的存在能将地铁运行的风险降到最低，并将运行中的潜在风险挖掘出来，可以实现对各类故障的有效预防[2]。

三、自动化技术在地铁中使用的相关介绍

（一）对地铁的各项配置进行分析

地铁在运营过程中，通常只需控制两方面的内容：控制中心和车辆行驶。前者是地铁运营中的中央处理系统，可对整个车况进行信息采集和分析，此过程使用的是SDK通道传输技术。后者是对车辆速度、稳定性的管理和控制。利用电气自动化技术可实现对BAS的种植以及与相关站点的连接，做到对列车各项指标进行动态分析。

（二）在供电系统中的应用

地铁的供电系统是整个车身最重要的部分，没有足够的电能供应，列车各个部分将无法正常工作。通常情况下，地铁供电系统主要分为以下几部分：外围电网、变电装置、牵引供电装置、照明装置、保护装置及监控装置。下面对自动化技术在各部分的应用进行介绍。

1.自动化技术在外围电网上的运用

外围电网就是地铁中使用电能的动力来源，其供电系统通常与外部发电厂相连接。地铁在不同状态下需要不同大小的电压或电流，在相应自动化设备的作用下，可以将电厂提供的恒流电源进行调节，从而达到地铁所需的电源。

2.在变电装置上的运用

变电装置是在供电系统与其它系统间作用的装置，供电系统的电流需要经过变电装置到达相应的部位，才能得到合适的电流。该装置的接线方式有两种：线变式和桥型式，在自动化控制中，桥型接线是常用的接线方式。

3.在牵引供电装置上的使用

牵引供电系统在地铁最初的使用中，需要人工进行开合闸操作，自动化技术的出现实现了其功能的自动化。列车有的系统中需要的是较小的直流电源，在自动化系统的作用下，由供电系统流出的交流电会被牵引装置转变成直流电，再达到指定位置功能。

4.在照明装置上的使用

该项技术在照明装置上的使用体现在其对灯光明暗程度的调控上，在照明系统中安装相应的感应装置，对列车内的温度进行实时监测，并反馈给终端控制器。当外界光线较强时，列车内部的灯光就会自动变暗。

5.在车辆保护系统中的运用

电力系统给车辆进行供电的同时会产生微小的杂散电流，会对车身内部的金属结构造成一定腐蚀。将自动化装置安在地铁的保护系统上，当杂散电流超出列车的负荷就自动启动保护系统，对杂散电流进行消除。

6.在监控系统上的应用

自动化监控系统在地铁上使用，能够实现对地铁运行的实时动态监控。将每节车厢自动分离开来监控，若发生事故能够第一时间发现并解决。

四、结束語

综上所述，电力系统自动化是未来电网运行和管理的主要趋势。电能给日常生活和工业生产带来巨大便利的同时，也增加了国家电网的监测和管理难度。电气自动化技术的融入很好地解决了这一问题，在保证电网稳定运行的同时将企业的经济效益最大化，固定的编程计算程序将数据处理和分析失误降到最低，但目前该技术在实际使用中还存在不足急需改进。

参考文献：

[1]中振宇.浅析新形势下电气工程及其自动化存在的问题及应对策略[J].山东工业技术，2014（19）：196.

[2]仲崇山.胜利油田电网实施220KV变电站自动化技术的研究[D].浙江大学，2013，12（02）：116-118.

[3]浅谈电气自动化技术在火力发电中的创新与应用[J].硅谷，2014（03）：93-94.

[4]白森予.智能化技术在电气工程自动化发展中的应用及分析[J].科学中国人，2015（29）：13.

（作者单位：长沙市轨道交通运营有限公司）