輸配電及其用電工程的自動化運行研究

吳仕榮

摘 要：作為電力系統(tǒng)進(jìn)行電力工程技術(shù)改造的主要措施之一的電氣自動化技術(shù)，是電力系統(tǒng)實行智能化、數(shù)字化、自動化技術(shù)革新的主要內(nèi)容，對于保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定高效運行具有十分重要的意義。文章根據(jù)我國電力系統(tǒng)中的電氣自動化技術(shù)應(yīng)用的建設(shè)要求，對于當(dāng)前進(jìn)行電力工程中電氣自動化的實際技術(shù)革新，具有的一些行之有效的方法以及應(yīng)予以采用和付諸實施的策略展開論述。

關(guān)鍵詞：電氣工程自動化；人工智能；自動化控制

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）23-0083-02

Abstract： Electrical automation technology， as one of the main measures for power system to implement technical transformation of power engineering， is the main content of implementing intelligent， digital and automatic technical innovation in power system. It is essential to ensure the stable and efficient operation of power system. According to the construction requirement of electric automation technology in electric power system of China， this paper puts forward the practical technical innovation of electric automation in electric power engineering at present. Some effective methods and strategies that should be adopted and put into practice are discussed.

Keywords： electrical engineering automation； artificial intelligence （AI）； automatic control

作為我國社會發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的領(lǐng)頭羊、排頭兵，電氣工程自動化是不可缺少的重要技術(shù)領(lǐng)域，電氣工程自動化中的人工智能技術(shù)，在自動化控制方面有著舉足輕重的作用。下面我們就智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

1 電氣工程自動化、智能化技術(shù)概述

（1）經(jīng)過近年來的不斷創(chuàng)新和研發(fā)，電氣工程自動化的產(chǎn)品已經(jīng)呈現(xiàn)出高效率的更高特色。作為一門學(xué)科，電氣工程自動化進(jìn)行了大量的課題研究，目前形成了較強(qiáng)的學(xué)術(shù)研究體系，成為了具有代表性的綜合性的學(xué)科。研究領(lǐng)域涉及到了電子、電氣、計算機(jī)和電機(jī)等。電氣工程自動化技術(shù)的特點，是將電能控制、強(qiáng)弱電控制和軟硬件操控等結(jié)合到了電氣工程中，在現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用，使得電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷地擴(kuò)大。

（2）智能化控制系統(tǒng)的運行，為工業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。處理器已經(jīng)升級換代為高速處理器，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行實時的處理。智能化理念運用到了社會生產(chǎn)的各個領(lǐng)域之中，包括智能樓宇、智能電網(wǎng)等，都成為了電氣工程智能化的應(yīng)用產(chǎn)品。人工智能早在上世紀(jì)就已經(jīng)提出，經(jīng)過幾十年的研究和實踐，人工智能已經(jīng)成為了工業(yè)生產(chǎn)、民用經(jīng)濟(jì)中的常用技術(shù)。智能化技術(shù)發(fā)展的速度是驚人的，主體包括了計算機(jī)、生物學(xué)、語言學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。智能化技術(shù)應(yīng)用中，使用數(shù)據(jù)的分類、采集、處理方式，機(jī)器代替人類完成任務(wù)，人腦被模擬，工作站的效率和精確度提升。

（3）智能化技術(shù)的使用，在如今的市場中以其優(yōu)勢發(fā)揮著重要的作用。除了增加了設(shè)備的穩(wěn)定性，還減少了設(shè)備的使用費用，完善的操作系統(tǒng)，減少了勞動力的使用，增加了工業(yè)生產(chǎn)的總體質(zhì)量和效用。而且人工智能能夠?qū)⑽ｋU性操作加以完成，對于故障的排除也是非常簡單的。智能化自動化技術(shù)的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)機(jī)械操作的缺陷，例如在高難度和高風(fēng)險的任務(wù)中，使用智能化技術(shù)能夠大大節(jié)約操作人員的勞動力，提升設(shè)備的工作效率[1]。

（4）電氣工程自動化的智能化技術(shù)，今后要在系統(tǒng)的控制、反應(yīng)時間以及魯棒性上加以充分的創(chuàng)新，提升電氣工程自動化的工作性能，擁有更強(qiáng)的調(diào)控能力，通過數(shù)據(jù)的有效處理，更加提升智能控制器的及時性和精確性，加大控制對象的控制力度。因為控制對象往往具有較大的變換性，因此運用智能化技術(shù)的發(fā)展方向，就是實現(xiàn)多樣化控制對象的影響，全面解決自動化控制的問題，深入研究智能控制中存在的缺點，研究出合理的解決措施。所以電氣工程設(shè)計，需要研究和設(shè)計人員共同努力，探索出電氣工程知識的更多的新方法。例如遺傳算法，在同一個處理器上集中了電氣系統(tǒng)的功能，展開遠(yuǎn)程實時監(jiān)控，減少了處理器的運行負(fù)擔(dān)，實現(xiàn)了系統(tǒng)通信的監(jiān)控共享，運用智能設(shè)備，提升了生產(chǎn)的安全性。

2 電氣工程自動化中智能化技術(shù)的應(yīng)用

（1）輸配電工程中電力系統(tǒng)中的重要組成部分，電網(wǎng)調(diào)度可以采用計算機(jī)液晶顯示等技術(shù)，實現(xiàn)對電網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和調(diào)控。根據(jù)電網(wǎng)中的系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，可以評估、調(diào)配和預(yù)測未來的發(fā)展情況。避免電力系統(tǒng)在運行過程中，出現(xiàn)電力故障和意外的狀況，幫助我們對電力技術(shù)產(chǎn)生客觀全面的判定。例如電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，有針對性的措施的開展，能夠降低故障帶來的危害，對區(qū)域電力資源的維護(hù)具有重要的意義，能夠確保電力資源得到合理的使用[2]。

（2）智能技術(shù)突破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的局限，根據(jù)電氣工程的工作環(huán)境，建立了對應(yīng)的數(shù)據(jù)模板，設(shè)計出了優(yōu)越的工作方案，整個控制系統(tǒng)得到了升級和優(yōu)化，表現(xiàn)出極強(qiáng)的應(yīng)用性能[2]。

通過智能化電氣控制系統(tǒng)，智能技術(shù)在工作中能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的評測結(jié)果，經(jīng)過系統(tǒng)升級優(yōu)化之后，大量的復(fù)雜的數(shù)據(jù)編寫和設(shè)計工作由計算機(jī)進(jìn)行，機(jī)器對于設(shè)備的整體認(rèn)識和了解更比人類優(yōu)秀。許多專業(yè)學(xué)識的掌握度，也優(yōu)于人體的功能，例如電子、電氣、機(jī)電控制等等。

（3）在數(shù)據(jù)采集中，智能化技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)在控制環(huán)節(jié)上。智能化的控制系統(tǒng)，將機(jī)械控制系統(tǒng)的環(huán)節(jié)加以精簡，提高了控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確度，控制系統(tǒng)的遙測設(shè)備能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行智能化局域網(wǎng)內(nèi)的檢測，包括電壓、溫度、濕度、壓力、電流等等，數(shù)據(jù)信息被設(shè)備通信系統(tǒng)加以采集并上傳到控制中心，遠(yuǎn)程的實時操作得以實現(xiàn)。

（4）電氣工程自動化智能化技術(shù)，表現(xiàn)在PLC技術(shù)的應(yīng)用，取代了傳統(tǒng)的機(jī)電控制器，將生產(chǎn)效率不斷地提升。電氣工程中，PLC技術(shù)協(xié)調(diào)電力生產(chǎn)，提升電力運行穩(wěn)定性，通過高效的電氣工程控制能力，采用繼電器進(jìn)行供電系統(tǒng)的運行，可以自動切換供電系統(tǒng)，維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

（5）控制中心通過終端就能對數(shù)據(jù)進(jìn)行查看、控制和設(shè)定，實現(xiàn)了電氣化工程的遠(yuǎn)程實時管理，系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的運行中產(chǎn)生的不正常數(shù)據(jù)得到了提取和分析，故障問題被預(yù)判，預(yù)防建議被及時地提出，安全隱患大大降低，智能化技術(shù)的應(yīng)用將系統(tǒng)的運行效率大大提高。

由于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行需要故障得到及時的診斷，開展電氣系統(tǒng)的自動化檢測是必須的。智能化技術(shù)的應(yīng)用，使得電氣工程中進(jìn)行故障的排查的及時性和準(zhǔn)確性大大提高。例如在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中進(jìn)行變壓器的故障排查，通過定期的維修和維護(hù)，雖然能夠延長變壓器的使用壽命，對于故障進(jìn)行診斷，是電氣自動化智能控制系統(tǒng)的長項。

采用智能化技術(shù)進(jìn)行故障的判定、預(yù)警，能夠?qū)崟r地發(fā)現(xiàn)故障產(chǎn)生的位置，分析故障發(fā)生的原因，對故障的影響范圍進(jìn)行評估，幫助技術(shù)人員及時消除故障。

（6）配網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用，做好停電管理、檢修管理、負(fù)荷管理等，目的就是利用自動化技術(shù)，將配電系統(tǒng)機(jī)型綜合全面的管理。通過配電系統(tǒng)的不足的完善，將配電系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)加以更好的改進(jìn)，保證電力系統(tǒng)的運行。配電網(wǎng)的自動化功能，包括了控制和采集數(shù)據(jù)，運行配電系統(tǒng)時進(jìn)行監(jiān)控等，能夠?qū)⑴潆娫O(shè)備的安全加以管理，通過對計費功能和自動化設(shè)備的建設(shè)和完善，將數(shù)據(jù)機(jī)型網(wǎng)絡(luò)的上傳，并且通過網(wǎng)絡(luò)的分析和配電網(wǎng)的經(jīng)營，得到相關(guān)的通信功能的數(shù)據(jù)。進(jìn)同時檢測數(shù)據(jù)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的問題，行配網(wǎng)的自動化技術(shù)工程改造是一項系統(tǒng)性功能，能夠?qū)﹄娏鬏敿右杂行У膶崿F(xiàn)[3]。

配網(wǎng)自動化包括了子站系統(tǒng)、自動化終端、主站系統(tǒng)等，其中最高層的系統(tǒng)是配電網(wǎng)的主站系統(tǒng)，其能夠?qū)ε渚W(wǎng)故障進(jìn)行故障的診斷，保證配網(wǎng)自動化的爭產(chǎn)運行。特別值得一提的是，近年來的自愈式復(fù)電系統(tǒng)是采用單面蒸鍍-層金屬膜為極板，以聚丙烯膜為電工介質(zhì)，將極板引出作為電極，兩端噴涂金屬，將元件作為電容器的關(guān)鍵以及電容器的主體。得到的放電器件，脫開電源上的電容器之后，將電容器剩余的電壓在短時間內(nèi)降低到零，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，則將有問題的元件進(jìn)行快速的切換，達(dá)到可靠的電源后，在不人為干預(yù)的前提下，進(jìn)行系統(tǒng)的迅速恢復(fù)，保證供電。這一技術(shù)能夠保證故障迅速得到檢測，同時能夠評估出配電網(wǎng)的健康水平，在故障發(fā)生前就可以預(yù)警設(shè)備的狀態(tài)并將狀態(tài)告之系統(tǒng)，以便于系統(tǒng)能夠及時采取相應(yīng)的控制措施，以便于幫助檢修人員維護(hù)[4]。

3 結(jié)束語

電力工程中的電氣自動化技術(shù)，需要從事這項工作的技術(shù)人員不斷加深對技術(shù)的了解和認(rèn)識，采用合理的技術(shù)應(yīng)用手段，提高電力系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性，確保電力系統(tǒng)的運行安全，因此，對于電氣工程的自動化工作，要予以足夠的重視，并且保證整個電力系統(tǒng)中都能全面實施電氣自動化技術(shù)的有效展開。

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