探讨电力系统电气工程自动化中的智能化技术的运用

国网重庆电力公司石柱供电分公司 梁继军

1 智能化技术简析

智能化技术概念最早出现于20世纪五十年代，其建立在信息化技术的基础上，主要用于代替特定环境条件下的人工操作，可以帮助减少人工工作量，提高系统或业务运行的稳定性与并降低基础成本。在现代社会背景下，智能化技术需要依靠模拟人工思维的方式，维持自身生产状态与运行状态，因此其技术复杂性出现了显著提升趋势，能够通过自动、信息、指令等元素控制相应功能，有效提高业务的执行效率与质量［1］。在智能化技术研究方面，语言、心理甚至哲学都属于重要的分析方向，这些专业知识可以为智能化技术的革新带来重要机遇，有利于推广自动化应用体系，使各行各业能够享受到技术发展带来的红利加成，为社会经济体系革新提供有力支持。

2 电力系统应用电气工程自动化智能化技术的目标探究

电力系统与常规工业系统存在一定程度的差异，在自动化框架理念下，采用智能化技术进行设计与部署时，需要明确基础工作目标，确保相关需求能够得到充分满足，为实现理想的运行效果创设优良条件。常规情况下，电力系统智能化需要以低人工成本投入，获得优秀的自动化干预效果，包括智能分析电力设备状态，结合实际情况进行预警，展开自动干预流程等。通过满足此类目标，有效降低电力网络安全事故发生率，并帮助预防人身事故问题，提高电网数控的可靠性与稳定性[2]。电力系统还需要落实融合建设目标，使自动化技术可以与智能化技术相整合，保证电力网络处于安全状态下，避免在数据处理或运行方面出现问题，实现节能增效的发展目标，智能化应用技术架构如图1所示。

图1 智能化应用技术架构

技术架构一览Ⅰ如图2所示。

图2 技术架构一览Ⅰ

技术架构一览Ⅱ如图3所示。

图3 技术架构一览Ⅱ

在应用方面，智能化技术可以部署在电力系统的发电端送出开关、输电干线、变压器、高中低侧母线，以及相连的开关区域。通过采用智能化技术，电力系统可以实现五防五遥、数据互联；逻辑判断、预警防范；自动调节、智能投切的功能效果，能够为满足电气工程自动化标准提供重要支持。

电力系统还需要满足低碳环保的发展目标。通过应用智能化技术，可以使新能源机组的应用占比得到显著提升，有利于帮助电力网络向新电气化方向转型，减少原本高污染机组的实际占比。在部署智能化技术方案时，电力网络需要确立可控执行目标，并落实互联发展需求，使电力系统的资源能够在稳定条件下共享，推动电力网络向能源互联网演进，为未来社会的高新技术建设提供有力支持。

3 电力系统应用电气工程自动化智能化技术的途径研究

3.1 故障排查与事故预演

电力系统在电气工程自动化框架的支持下，可以利用智能化技术实现故障排查与事故预演目标。常规条件下，电力系统与其他常见的工业系统不同，其复杂程度较高且鲁棒性较低。若网络内电气设备运行不稳定，便容易导致整体系统出现故障问题，最终造成严重的经济损失。因此，电力系统需要利用智能化技术展开监测，快速定位潜在的风险问题，在发出预警信号的同时尝试自动化干预，有效降低电网出现故障的可能性，为维持稳定安全的服务状态打下坚实基础[3]。智能化技术可以实时监测各种电力系统设备，并通过专家系统对比其是否存在故障问题。若发现故障情况，则可以利用通信网络发送警报信号，使工作人员可以及时介入，并在智能化系统指引下实现排障目标。

除此之外，智能化技术还可以为电力系统提供事故预演支持。通过事故预演，电力系统可以有效定位诸如单相、两相、三相接地等故障，同时也能够对故障发展初期情况进行检查，展开智能化分析与警戒，有利于降低故障扩散的可能性。智能化技术还可以在电力系统周边存在风险因素时快速发出警报，如人员或动物靠近等，能够显著降低出现事故的概率，帮助电力系统维持长期、稳定的运行状态[4]。综合分析，电力系统智能化技术可以实现逻辑判断、预警防范等多种功能，可以为自动化理念的合理落实提供优良条件。

3.2 智能化控制与通信

在电力系统的智能化改造过程中，远程控制属于至关重要的应用方式之一。相对于传统控制系统而言，智能化技术可以为电力系统提供优秀的升级方案，使其能够摆脱经典体系的时间空间限制，为实现电力网络的革新发展打下坚实基础。在实际部署过程中，智能化技术可以借助PLC 方案，实现稳定的远程操作目标[5]。PLC顺序控制体系可以将电力系统工作流程分解为数个基础环节，每个环节都具有独立的运作特征，但同时也存在相互依赖的特性。通过依靠PLC 系统进行控制，电力系统能够结合状态与初始情况展开自动化调节，使不同通道的输出维持在平均级别，尽可能提高系统运行稳定性，避免出现过载等不良问题。在进行远程控制改造过程中，通信属于无法忽视的重要因素之一。在智能化技术的加持下，电力系统可以实现高效率、高质量的自动化目标，同时也可以为人工控制提供稳定条件。但这种控制需要建立在有效的通信网络基础上，否则将无法达到理想效果，容易导致电力系统出现多种不良运行问题。

常见的通信方案包括有线与无线两种，在实际工作中，电力系统通常会融合两种通信方式，确保实际运行能够达到稳定目标。有线通信主要以光纤或六类网线进行部署，这些方案适用于远距离信号传输，可以使电力系统在稳定条件下接收、发送相关数据。无线通信主要以canBUS、workLong 等方案为主，这些方案可以适用于短距离数据传递场景，能够有效提高部署灵活性，使电力系统智能化架设在理想条件下开展，尽可能降低基础投入与运维需求。在实际设计与部署过程中，需要根据实际情况，选择恰当的通信规划方案。通过此类方式，确保电力系统能够维持正常运转状态，为智能化技术的合理应用夯实基础条件。

3.3 数据互联体系建设

数据互联网络建设属于电力系统智能化技术的重要应用趋势之一，通过建设完整、稳定的数据互联网络，能够使电力系统的资源应用得到有效拓展，有利于提高数据分析汇总效率，为其他业务功能落实提供理想条件。例如，通过建设相关网络，可以使电力系统与大数据理念相结合，全面收集可用的资源信息，并挖掘其包含的基础价值，使万物互联、人机交互、相互感知的原则得到有效落实，为未来电力物联网的架构建设打下坚实基础。在实践应用过程中，数据互联应当以智能化分散控制系统为核心，设计高度开放的应用平台，使用户可以在平台中完成组态环境调试与冗余机制处理，进一步提高算法的运行效率。同时，数据互联还应当部署统一接口规范，并设计有效的冗余体系，使第三方应用可以在电力网络架构上维持正常运转，提高服务的多元化程度。通过将智能化技术与数据互联理念相结合，可以使相关系统的信息资源得到整合，能够为安全化、精细化管理理念落实提供有利条件。

3.4 新能源运维建设

新能源属于未来社会发展的重要能源之一，在这种趋势背景下，电力系统也应该落实相应改革需求，从技术层面入手，探索支持新能源体系的主要途径。智能化技术可以为电力系统提供有效的规模化运营支持，其能够帮助管理复杂、危险的新能源机组，有利于提高运行稳定性，降低出现意外事故的概率。例如，海上风力发电属于新能源领域的重要趋势。但是，与陆地环境相对比，海上环境面临更加复杂多变的形势，容易出现各种风险问题。海上环境施工难度较高，后续运营相对复杂，可能会受到诸多因素的局限。通过应用智能化技术，可以有效解决这些痛点问题，使海上发电管理、运维流程得到有效简化，一定程度提高活动质量。智能化技术可以部署故障预测、健康管理等一系列应用模块，并建立统一监测平台，使海上电力系统得到全面、科学的管理。除此之外，智能化技术也可以收集海上平台的运行数据，并结合专家数据库建立关键问题预测、预警模型，实时评析机组运行状态，为提高新能源电力系统运行稳定性提供重要支持。

3.5 储能技术支持

储能属于电力系统的发展问题之一，在社会能源需求逐渐增长的情况下，传统仅包含发电的系统体系已经不再适应现阶段工作标准，需要进一步追加完整有效的储能体系，为减少供应紧张性提供有力支持。随着锂电池、压缩空气、飞轮等一系列储能技术的应用，相关配套体系的建设也开始进入高速发展阶段。智能化技术可以为电力系统的储能需求提供有利条件，其可以通过系统控制与优化配置方式，有效处理能量转换需求，并实现快速、精准的调控目标。通过应用智能化技术，电力系统可以实现共同调解的效果，有利于增强运行灵活性，并为多种能源的互补应用夯实基础条件。除此之外，智能化技术还可以为电力系统提供拓展空间，使外部调节手段可以快速接入，无须进行复杂、烦琐的事先配置。

3.6 虚拟电厂部署规划

虚拟电厂属于新时代能源领域的重要发展概念之一，其整合了控制、计量与通信方面的多种专业技术，可以在电源、储能、可控负荷等领域实现突破性进展。利用虚拟电厂概念，我国能够实现传统能源与新能源的互补协同调度，可以使电网得到有效优化，为提高运行效率打下坚实基础。但是，随着虚拟电厂概念发展，相关控制需求开始对传统方案提出了严峻挑战。通过采用智能化技术，可以有效应对相关挑战，使新能源电力的随机波动性得到合理抑制，同时提高电力系统基础资源利用率，为虚拟电厂理念的拓展与落实提供有利条件。除此之外，智能化技术还可以帮助建立区域化辅助服务市场，能够提高电力系统在虚拟电厂中的基础价值，为电—碳联合交易的探索创设优良氛围。

4 结语

智能化技术对电力系统具有重要的支持作用。在电气工程自动化理念下，电力系统需要积极探索智能化技术的部署方式，并从战略层面分析其发展方向，确保相关需求能够得到合理落实，为电力系统实现技术革新目标提供有利条件，收获提高运行稳定性、经济效益的最终成果。