电力电气自动化在电力工程中的应用探究

杜海龙

【摘要】电气自动化在电力系统中的应用，无论是从电气自动化技术本身还是从电力工程方面来看，都有着非常重要的意义。本文笔者对电力电气自动化在电力工程中的应用进行了分析和探讨。

【关键词】电力电气自动化；电力工程；应用

前言：电气自动化技术本身是一项高科技技术，其在电力工程中的应用，主要在电力技术和设备的更新方面，同时也提高了电力工程管理手段的信息化水平，尤其体现在设备权限方方面，如电气设备控制系统的模糊化等。另一方面，应用范围的日渐广泛也有效的推动了电气自动化技术本身信息化水平的不断提升，只有不断提高自身的信息化水平，才能适应电力系统的应用要求。

1电力自动化技术的发展

1.1电力自动化技术简述

电力自动化技术是一门综合性的技术，它是利用现代网络技术、电子技术、信息处理技术实现自动化管理的一门技术。电力自动化技术包括发电控制自动化技术，配电自动化技术以及电力调度自动化技术。

（1）发电自动化技术包括火力发电自动化和水力发电自动化。其中，火力发电自动化利用计算机进行实时控制，实现由点火至输出并网的整个过程的自动化。它有两种控制形式，分别是：利用计算机通过外围设备，调整常规模拟调节器的设定值进行监控；利用计算机输出外围设备直接控制整个发电过程。

（2）配电自动化技术主要是针对城乡及区域间电网改造进行优化管理，从而达到提高配电效率，减少成本的目的。配电自动化技术主要是利用计算机技术、数据传输技术及现代化设备的一项综合管理技术。

（3）电力调度自动化技术是利用计算机技术、通讯技术等实现的电力系统调度自动化功能的综合系统。一般分为厂站端和主站端，厂站端安装于各发电厂及变电站的节点处，而主站端则主要安装于调度侧。电力调度系统主要包括以下几个功能板块：a.电力系统数据采集与监控。b.电力系统市场经济运行与调度。c.变电站综合自动化。

1.2电力自动化技术应用的意义

电力自动化技术的应用，实现了电力工程系统的自动化管理和调配工作，大大提高了电力系统运行的效率，并且保证了电力系统的安全平稳发展。电力自动化技术的应用通过将发电控制自动化、配电自动化和电力调度自动化融为一体，利用电子信息通讯技术及计算机网络技术以达到远程控制和管理的目的，大大提高了管理效率，降低了运行成本，杜绝窃电现象的出现等。因此，电力自动化技术在电力工程系统中的应用具有深远的意义。

2电力自动化技术的设计原则

在现实应用中，为了达到更高的效率，将运营效率降到最低，达到最高效益，在设计电力自动化系统时应注意以下设计原则。主要考虑自动化监控系统和远程调度两方面的设计原则。

2.1自动化监控系统设计原则

2.1.1结构分布系统化自动化

监控系统是一个分布式系统，包含很多子系统，而每个子系统都有可能有多个CPU同时运行，以实现自动化监控功能。由这些众多的CPU群共同合作构成的一个完整的自动化监控系统往往是同时运行的，因此在设计时需要进行分层处理，使其各自完成不同功能互不干扰。

2.1.2操作视屏可视化

为了实现自动化监控管理，最重要的就是实现无人操作化，也就是只要监控人员在屏幕前监控便知道情况。因此，一定要实现在显示屏前的工作人员可以全方位的进行监控，以便于管理。

2.2远程调度设计原则

2.2.1功能综合化

在远程调度功能的设计中，不能仅仅只包含调度这一个单一的功能，还要考虑利用计算机硬件及软件技术、数据通讯技术等，设计一个综合多种专业技术相互交叉配合的系统。实现远程调度后的实时通讯和远程操作等功能。

2.2.2通信系统的网络化

远程调度是操作人员利用计算机网络通信技术进行远距离的操作管理，因此在远程调度过程中最重要的就是通信技术。所以提高通信的效率就是提高远程调度的效率。而利用计算机局域网络技术，可以使系统具有较高的抗干扰能力，从而实现数据的高速传送功能，达到实时性控制的要求。

3电力自动化技术在电力工程系统中的具体应用

3.1现场总线技术在电力系统中的应用

现场总线是近年来火速发展起来的一种工业数据总线，利用现场总线技术主要可以解决工业现场的只能仪表、控制器等设备间的正常通信及信息传递功能。利用此项技术可以大大降低运行成本，并且操作简单。这项技术以智能传感、控制、数字通信等为基础，成为自动化技术发展的核心。

3.2主动数据库技术在电力系统中的应用

传统的数据库一般是被动的，数据的输入、存储、检索、修改等操作都是由用户通过相应的指令执行的。但是在现实中，某些情况需要主动操作，因此传统数据库系统不能满足。而主动数据库技术是一种可以根据相应的环境情况的变化主动进行相应的信息服务。

3.3光互联技术在电力系统中的应用

光互联技术是指利用光束进行数据传输。利用这项技术不会有信道对宽带进行限制，因此传播速度有了大的提高。提高了管理效率，并且抗干扰能力强，因此在现代电力系统中光互联技术是常用的技术。

3.4人工智能技术应用

与传统电力系统不同的是，在电气自动化引入过后，系统可以自主的进行故障排查并针对发现的问题进行及时的反馈。传统的电力系统需要大量的人力与物力，不仅耗费不必要的人力与物力，而且也降低了处理问题的效率。而电气自动化的引入不仅可以提高处理问题的效率与质量，同时针对特殊的问题，电器自动化系统也可以通过网络进行自身处理，大大降低了人工耗费，同时对存在的问题也可以进行准确的反映，体现了人工智能技术的极大优势。

3.5 电网技术应用

电网技术可以算是电气自动化的运行动力，而且电网技术的广泛应用也可以提高电力系统的问题处理能力。现阶段，随着科技日新月异的变化与发展，电网技术逐渐向一体化趋势发展。其中電网调度的自动化也属于电力系统自动化的组成部分，它的发展同样依托于计算机技术的不断发展。

4 电气自动化发展方向

4.1 全控电力电子开关的发展

电力系统运行过程中所需的器件也应紧跟时代的发展而不断更新。传统器件存在控制不易的缺陷，而全控电力电子开关在电力控制方面有效地提高了其可控性，并且电流密度大，开关速度低，所以在电路处理方面更加便捷。全控电力电子开关不仅可以促进电流及电压的全面保护，针对其检测流程也起到一定的整合作用。对于全控电力电子开关来说，虽然在一定程度上对电力系统的器件进行了创新，但同样也存在自身的缺点。所以在实际应用中应对其进行不断的完善与创新，保证更好地为电力系统服务。

4.2 变换器电路高频化发展

变换器电路的高频化转变不仅可以提高电力系统的运行效率，还可以一定程度的降低电力开关的损耗。高频的变换器对逆变器的工作频率没有太大影响，所以逆变器的大小可以适当的缩小，这样可以节约制作成本。随着科技的不断创新，电气自动化的不断完善，变换器也应不断进行更新。伴随变换器的更新，电力高频化将大大降低外界因素对电压的影响，并且逐渐改善低频带给电器自动化的问题。

5小结

电力自动化技术在电力系统中的应用，弥补了传统电力工程系统中的效率低下，管理复杂，成本高贵等缺点。取而代之的是高效管理，方便快捷及效率低下的自动化技术。本文详细描述了电力自动化技术在电力工程系统中的具体应用，以及电力自动化技术应用的各种优点。

参考文献

[1]高兴北，张春伟.试析电力自动化技术在电力工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2013.

[2]刘飞鸣.探讨电力工程中的电力自动化技术应用[J].民营科技，2012（12）.