电力系统自动化发展趋势及新技术的应用探讨

张贵云

（北京京西燃气热电有限公司，北京 100041）

0 引言

电力行业是关乎着国家未来发展方向的重要支柱型产业，在社会各领域的建设之中均发挥着不可或缺的关键性作用。随着我国经济的持续性增长，居民的商业、生活行为也愈发频繁，电力行业面临着来自21世纪的全新挑战。为迎接新时代的用电挑战，电力系统如今已初步实现了自身的升级迭代，在客观上向着更加优秀的电力系统自动化模式迈进，但通过分析我国电力行业的实际供电现状可知，电力行业在满足国家用电需求方面依然存在着一定的局限性，具有较大的进步空间，因此电力行业亟需建立优质、高效的电力系统，从而充分发挥其之于社会经济发展的反哺性作用[1]。

1 电力系统自动化技术的发展要求

为进一步提升我国电力系统长远稳定的运行能力，电力系统自动化技术应当具备一定的发展要求，结合我国电力行业的实际发展情况可得出四条具体的发展要求（见图1）：其一，电力系统自动化的目的之一是更好更快的收集相关数据，既包括电力设备的运行数据，亦包括各类环节的参数，同时自动化电力系统还应当呈现设备及仪器的运行状态，以便工作人员对相关设备产生全面的掌握，为电力系统稳定高效的运行提供坚实的数据支撑。其二，在为电力系统管理人员提供运行数据的前提之下，电力系统自动化技术还应当具备数据分析能力，通过比对历史数据与当前数据的方式发现设备运行中所存在的问题，并直接拟定相关调整策略，而工作人员所需要做的仅仅是审核通过，从而实现更加高效快速的部件运维，满足新时代电力系统高效运行的要求。其三，电力系统自动化技术应当以精细化作为自身的升级目标，以实现对电力设备的分区管控，使电力系统的总体运行情况更加直观清晰，并为优化各分区协调工作能力而提供最佳的运行方式，进而降低整体电力系统运行所需要耗费的成本，提升相应的经济效益。其四，电力系统自动化的根本目的在于将人力监管中的误差现象降至最低，提升电力系统管控的精确性与高效性，为实现该种目的，自动化技术应当具备较高的智能性，在电力设施出现较为严重的安全事故时以最快的速度停止相关设备的运行，避免事态恶化[2]。

图1 电力系统自动化技术的发展要求

2 电力系统自动化的发展趋势

2.1 智能化发展

智能化是自动化技术最核心的关键性要素，电力系统自动化的未来发展中必然将会应用到更多的人工智能（AI）技术，继而提升整体电力系统的智慧思维能力，而该种思维模式对于实现电力系统稳定、科学、安全的运行而言具有重要意义。AI是计算机技术的分支学科，现今AI技术已经充分应用到了我国生产生活的各个方面，从低端的低智能家用电器到最新的交通违规人脸识别，AI都在发挥着充分提升原有工作效率的积极意义。但究其根本，现阶段我国的AI还处于襁褓阶段，真正高精尖的AI技术还未被普及应用，而高端AI应当具备接近人类思维的情景分析能力，同时拥有比人类更为精确的数据提取及应用能力，该种技术在电力系统自动化中有着不可估量的应用前途。将高端AI应用于电力系统中，不仅可以使现有的电力系统自动化技术迈上更高层次的台阶，还可以将电力系统运行的安全性提升至前所未有的高度。通过对运维数据及设备工作状态进行分析，AI可得出电力设备的运行情况，并判断其中有无问题产生，若有问题产生则可及时的采取相关处理措施，从而降低风险事故发生的可能性。此外，AI的特性之一即为超高的学习能力，通过对设备信息的不间断分析，AI还可实现自身的优化升级，继而提升其电力系统掌握程度，并进一步保障电力系统运行的稳定性与安全性[3]。

2.2 远程化发展

以往我国电力系统的管理人员操作范围非常有限，其所用的硬件平台通常为工业计算机与扩展测控法的有机结合，因此其不具备良好的远程控制能力，在一定程度上限制了操作人员对电力系统的掌控与管理，对保证电力系统的稳定运行而言较为不利。目前实践中已出现部分电力系统远端操控平台，尽管其发展并不完善、流通程度较低，但不可否认移动终端在提升电力系统管理水平方面的优越性，该种远程控制平台在优化操作人员对电力系统的控制程度方面具有重要作用，其不仅可以降低成本，还可以节省硬件平台空间，因此远程控制平台是电力系统自动化升级的必然方向。

2.3 现场网络控制技术

现场网络控制技术可借助现场电子仪表等设备实现与控制中心的数据连通，是数据传递最主要、最快速的途径之一，有利于借助网络实现系统的稳定性与高效性，进而完善电力系统自动化的水平。该种技术可以使所有具备网络数据传送能力的电力设施之间构建起科学和谐的数据网状结构，实现多节点的数据互通需求，对加快组成结构复杂的电力系统自动化进程而言具有重要作用。目前我国实践中常用的现场网络系统为FCS，该种技术相较之其他技术而言具有更高的稳定性与适用性，利用FCS可充分实现电力系统自动化的更高层次发展，并增强电力系统的控制水平，因此网络现场控制技术也是我国电力系统自动化的重要发展方向之一[4]。

3 电力系统自动化的新技术应用

3.1 智能计算机视觉技术

智能计算机技术是在我国诸多领域发挥着重要作用的关键技术，而该种新技术也会被适用于电力系统自动化的发展进程之中。智能计算机技术存在着极为优越的大数据运算能力，可充分提升图像获取的水准，对于我国电力系统向图形化晋升具有决定性作用。借助视觉技术对遥控操作领域进行优化升级可充分改善电力系统的性能，而该种技术还可发挥其“无人化”效应，在操作人员不在场期间依然能实现对电力系统的监测与掌控，并配合其他自动化技术完成相关操作，将操作失误的可能性降至最低，充分提升其准确性与安全性。现今在视觉技术中最广受瞩目的技术之一即为红外图像检测技术，该种技术在监测方面存在着极高的精确性，且其工作流程极为便捷，因此应当重视该种技术在电力系统自动化中的使用价值[5]。

3.2 监管系统

现今智能技术已被初步应用在我国的监控系统之中，证明智能技术在监控领域具有极大的应用价值与应用前景。不管是何种行业，其以往所采用的监控系统主要依靠人力来进行监测与警报，但是人力具有不可避免的局限性，不可能做到对设备的全天不间断监控，而采用人力也意味着企业在监控系统中投入了较高的人力成本，对于提升监控系统的有效性、增加企业收益而言较为不利。智能化技术的应用体现出自动化监控系统在代替人力监管方面的优越性，自动化电力系统可通过对数据的实时监控发现数据之中是否存在问题，并且其数据分析结果更为精确与可靠，当其发现数据存在问题时便可及时发出警报，极大地提升了故障的发现率，削弱了电力企业所面临的安全事故的发生可能性。

3.3 FACTS与DFACTS技术

FACTS可利用电力电子技术充分提升电力系统的稳定可控性，优化对交流电网的控制能力，使其处于较为良好的运行状态，该种技术对于削弱电力运输的成本而言具有关键性作用。DFACTS则主要适用于配电系统之中，该种技术主要解决供电质量方面出现的问题，对于优化电力行业的供电质量而言具有积极作用。

4 结语

随着我国居民生产生活活动日益频繁，社会对电力行业提出了来自新时代的重大挑战，如何提升供电质量及供电稳定性成为了如今电力行业亟需思考的关键性问题。为了应对该种挑战，电力行业必须借助最先进的自动化技术实现电力系统的优化与升级，增强电力系统科学高效的运行能力，将电力运行中可能出现的安全隐患降至最低，实现对电力设备运维情况无死角的精准把握，并进一步提升自身的供电质量，以满足我国居民的用电需求，最终起到为社会经济发展提供坚实后盾的积极作用。