簡述電氣自動化技術(shù)的運用及其創(chuàng)新

吳琪 嚴鵬

摘 要：科學(xué)技術(shù)在各個工程領(lǐng)域所占的比重也越來越大，許多行業(yè)實行的智能化、自動化技術(shù)都離不開電氣化與之配合設(shè)置。隨著智能化、信息化技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動化技術(shù)將不斷向科技化、信息化、開放化的趨勢發(fā)展，電氣自動化涉及的領(lǐng)域?qū)⒉粩嘣龆?，筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗，對電氣自動化技術(shù)應(yīng)用問題進行分析，總結(jié)一些粗淺見解，僅供借鑒參考。

關(guān)鍵詞：電氣技術(shù)；特點；趨勢

引言：伴隨著市場經(jīng)濟規(guī)模地不斷擴大，電氣自動化市場中出現(xiàn)了大量的競爭對手，加劇了企業(yè)的市場競爭環(huán)境。企業(yè)要充分發(fā)揮自身的生產(chǎn)優(yōu)勢，才能在一些行業(yè)中占有重要的位置。由于電氣設(shè)備要求較高的保護自動裝置可靠性和快速反應(yīng)能力以及較高的抗干擾能力，電氣控制系統(tǒng)具有較多連鎖保護，能夠滿足有效控制的要求。

一、電氣自動化技術(shù)應(yīng)用方向

（一）電力系統(tǒng)自動化實時仿真系統(tǒng)的應(yīng)用

該仿真系統(tǒng)在可提供大量實驗數(shù)據(jù)的前提下，還可多種電力系統(tǒng)的暫態(tài)及穩(wěn)態(tài)實驗同步進行，還能用以協(xié)助科研人員測試新裝置，且多種控制裝置都能與其構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，從而為靈活輸電系統(tǒng)及研究智能保護的控制策略提供了一流的實驗條件。電力系統(tǒng)數(shù)字模擬實時仿真系統(tǒng)的引進，方便了對電力系統(tǒng)負荷動態(tài)特性監(jiān)測、電力系統(tǒng)實時仿真建模等方面進行深入研究，從而建成具備混合實時仿真環(huán)境的實驗室。

（二）綜合自動化技術(shù)與智能保護的應(yīng)用

目前，國內(nèi)的綜合自動化領(lǐng)域的研究已達到國際先進水平，智能自動化保護技術(shù)領(lǐng)域的研究相對處于國際領(lǐng)先水平，研制的分層式綜合自動化裝置能夠適用于各種電壓等級電站。將國內(nèi)外最新的人工智能、網(wǎng)絡(luò)通信、微機新技術(shù)、自適應(yīng)理論、綜合自動控制理論等應(yīng)用于電氣自動化保護裝置中，對電力系統(tǒng)自動化保護的新原理進行了研究，可以大大提高電力系統(tǒng)的安全水平，使得新型保護裝置具有智能控制的特點。

（三）電力系統(tǒng)中人工智能的應(yīng)用

電力系統(tǒng)及其元件的故障診斷、運行分析、規(guī)劃設(shè)計等方面將模糊邏輯、專家系統(tǒng)以及進化理論應(yīng)用到實際研究，并且結(jié)合電力工業(yè)發(fā)展的需要，開展了電力系統(tǒng)智能控制理論與應(yīng)用的研究，同時也開展了在上述實用軟件研究的基礎(chǔ)上以提高電力系統(tǒng)運行與控制的智能化水平。

（四）電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化技術(shù)

該技術(shù)采用的模型為最新國際標(biāo)準(zhǔn)公共信息模型，輸電網(wǎng)的理論算法采用與配網(wǎng)實際與高級應(yīng)用軟件相結(jié)合，負荷預(yù)測時配合應(yīng)用人工智能灰色神經(jīng)元算法進行，最后進行潮流計算時采用配網(wǎng)遞歸虛擬流算法。電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化技術(shù)取得了重大技術(shù)突破，主要表現(xiàn)在信息配網(wǎng)一體化、高級應(yīng)用軟件、配網(wǎng)模型、中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字方面，最終，解決了載波正在配電網(wǎng)上應(yīng)用的路由、衰耗等技術(shù)難題，正是因為采用數(shù)字信號處理技術(shù)，才得以提高了載波接收靈敏度。

二、電氣自動化技術(shù)應(yīng)用范圍

（一）智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

信息管理系統(tǒng)作為計算機技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一，電力系統(tǒng)自動化技術(shù)與計算機技術(shù)結(jié)合所形成針對整個全局進行智能控制的技術(shù)，也就是智能電網(wǎng)技術(shù)，是一個最具典型性的技術(shù)，涵蓋了配電、輸變電和用戶以及調(diào)度、發(fā)電的各個環(huán)節(jié)。其中變電站自動化系統(tǒng)、穩(wěn)定控制系統(tǒng)等被廣泛應(yīng)用到計算機技術(shù)的系統(tǒng)中，同時一樣的還有諸如調(diào)度柔性交流輸電以及自動化系統(tǒng)等。目前這種數(shù)字化電網(wǎng)建設(shè)，一定程度上可以說是智能電網(wǎng)的雛形，實際上也為我國建設(shè)智能電網(wǎng)做著準(zhǔn)備工作。智能電網(wǎng)中較為典型的有智能電網(wǎng)的通信技術(shù)，同時在建設(shè)的過程中需要很多依托計算機的技術(shù)，需要具備實時性、雙向性、可靠性的特征，需要先進的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用，而且該系統(tǒng)也是完全依托計算機技術(shù)而存在的，同時具有信息管理系統(tǒng)。

（二）變電站自動化技術(shù)的應(yīng)用

可以說，變電站的自動化的實現(xiàn)又是依托計算機技術(shù)的發(fā)展實現(xiàn)的，要實現(xiàn)電力生產(chǎn)的現(xiàn)代化，一個不可缺少的、重要的環(huán)節(jié)就是實現(xiàn)變電站的自動化。變電站依賴計算機技術(shù)實現(xiàn)自動化，在實現(xiàn)的過程中計算機也得到了充分利用，二次設(shè)備也隨之實現(xiàn)集成化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化，完全是采用計算機電纜或光纖代替電力信號電纜。變電站實現(xiàn)自動化，實現(xiàn)計算機屏幕化以及運行管理和記錄統(tǒng)計實現(xiàn)自動化，另外兩個組成部分是操縱以及監(jiān)視，變電站的整體自動化才得以實現(xiàn)，正是如此多的組成部分實現(xiàn)了計算機的自動化管理。為了聯(lián)系發(fā)電廠與電力用戶，變電站以及與之相關(guān)的輸配電線路必不可少。變電站自動化的實現(xiàn)，不僅組成電網(wǎng)調(diào)度自動化的一個重要組成部分，更是為了滿足變電站的運行操作任務(wù)。

（三）電網(wǎng)調(diào)度自動化的應(yīng)用

電網(wǎng)調(diào)度自動化是電力系統(tǒng)自動化中最主要的組成部分，目前我國將電網(wǎng)調(diào)度自動化分為五級，其中各級電網(wǎng)的自動化調(diào)度都是與計算機技術(shù)的應(yīng)用分不開的，從高到低分別是：國家電網(wǎng)、大區(qū)、省級、地區(qū)以及縣級調(diào)度。其中最重要的組成部分就是電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這些裝置在計算機系統(tǒng)的連結(jié)下形成一個自動化的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，將整個的結(jié)合起來。其他的主要組成部分有工作站、服務(wù)器、變電站終端設(shè)備、調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電場、大屏蔽顯示器、打印設(shè)備。計算機在電網(wǎng)調(diào)度自動化的作用不僅要實現(xiàn)對電網(wǎng)運行安全分析的監(jiān)控，還要實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的采集，更要實現(xiàn)電力系統(tǒng)的電力負荷預(yù)測以及狀態(tài)估計等功能。因此種種這些，都是通過電力系統(tǒng)專用廣域網(wǎng)連結(jié)的測量控制以及下級電網(wǎng)調(diào)度控制中心等裝置。

三、綜合電氣自動化技術(shù)發(fā)展趨勢

由于我國電力系統(tǒng)綜合自動化技術(shù)起步較晚，在很多方面與國外技術(shù)水平還有很大差距，所以需要我們在學(xué)習(xí)和借鑒國外先進技術(shù)的同時，結(jié)合我國的實際情況，研究和開發(fā)更加符合我國國情的綜合自動化系統(tǒng)。我國的自動化系統(tǒng)主要采用站內(nèi)監(jiān)控采集數(shù)據(jù)而保護相對獨立的模式，以提供較清晰的事故分析和處理的界面。但是從技術(shù)合理性、減少設(shè)備重復(fù)配置、簡化維護工作量以及發(fā)展趨勢等方面考慮，將保護與控制、測量結(jié)合在一起會更有優(yōu)勢。近年來，IED電力自動化方面有了廣泛應(yīng)用。為了實現(xiàn)不同廠家 IED 設(shè)備的信息共享和互操作性，相信這將是未來自動化系統(tǒng)的一個發(fā)展方向。

結(jié)語

自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛而深入，這也使電網(wǎng)管理方式產(chǎn)生翻天覆地的變化。新技術(shù)、新理論的應(yīng)用使一些概念不斷被更新和修正，傳統(tǒng)的技術(shù)界線逐漸模糊，各種原來看似不相關(guān)聯(lián)的技術(shù)會彼此融合和滲透，這些推動著電力自動化系統(tǒng)的不斷發(fā)展和變化。

參考文獻

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（作者單位：沈陽渾南現(xiàn)代有軌電車運營有限公司）