電氣自動化的發(fā)展趨勢及在電力系統(tǒng)中的實踐應(yīng)用

趙毅

摘 要：現(xiàn)如今，自動化、智能化技術(shù)廣泛應(yīng)用在各個行業(yè)和領(lǐng)域之中，電力行業(yè)也不例外。電氣自動化的水平在不斷提升，越來越多的人開始對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究和分析。在電力系統(tǒng)中，電氣自動化的應(yīng)用愈加廣泛，并且發(fā)揮了十分重要的作用，促進(jìn)了電力事業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。本文就此進(jìn)行了相關(guān)的闡述和分析。

關(guān)鍵詞：電氣自動化; 發(fā)展趨勢; 電力系統(tǒng)

中圖分類號：F407? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? 文章編號：1006-3315（2021）8-149-002

目前，數(shù)字信息技術(shù)發(fā)展迅速，電力系統(tǒng)已經(jīng)從傳統(tǒng)模式中轉(zhuǎn)變出來，為了適應(yīng)時代和社會的發(fā)展需求，電氣自動化技術(shù)開始在電力系統(tǒng)中應(yīng)用。電氣自動化技術(shù)有很大的應(yīng)用優(yōu)勢，不僅可以減少人力成本的投入，還能提升操作的效率和精度，可以更好的保障電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全。所以，要深入研究電氣自動化技術(shù)，并且充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢作用，擴(kuò)大技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍。

一、電氣自動化的發(fā)展趨勢

電氣自動化具有廣闊的發(fā)展前景，因為該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢十分明顯，包括廣泛性、便捷性、高效性等。目前，電氣自動化已經(jīng)在各種電氣設(shè)備中應(yīng)用，包括各類制冷設(shè)備、電氣自動化服務(wù)等。總的來看，電氣自動化的發(fā)展趨勢如下：

（一）信息化

信息化是大部分領(lǐng)域、行業(yè)的主要發(fā)展趨勢，電氣自動化也不例外。因為電氣自動化本身就具有信息化的特點，在發(fā)展的過程中，其信息化水平會進(jìn)一步提升。具體來說，就是提升信息處理的能力，利用計算機(jī)設(shè)備實現(xiàn)一體化控制、構(gòu)建自動化網(wǎng)絡(luò)。未來社會的各類產(chǎn)品都將會以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，信息化自然會成為電氣自動化的主要發(fā)展方向[1]。相較于傳統(tǒng)的人為操作，計算機(jī)控制會提升操作效率，也能克服環(huán)境難題，可以完成更加復(fù)雜的工作內(nèi)容。在信息量不斷增加的現(xiàn)代社會，電氣自動化應(yīng)該緊跟時代發(fā)展的腳步，對各項信息進(jìn)行有效的應(yīng)用，促進(jìn)信息化水平的提升，進(jìn)而使產(chǎn)品有更高的附加價值。

（二）智能化

智能化具體指的就是產(chǎn)品的自動性能，也是當(dāng)前各類產(chǎn)品的主要發(fā)展方向之一。通過智能化的設(shè)計，可以使產(chǎn)品對外界指令迅速做出反應(yīng)，進(jìn)而滿足用戶的各類需求，增加產(chǎn)品的便捷性和功能性。對于電氣自動化來說，智能化也是最主要的發(fā)展趨勢，相關(guān)產(chǎn)品要滿足各類用戶端的需求，所以必須要向智能化的方向發(fā)展。目前來看，我國智能化技術(shù)已經(jīng)達(dá)到一定的水平，并且在諸多領(lǐng)域中應(yīng)用。尤其在工業(yè)建設(shè)方面，智能化技術(shù)解決了很多問題，促進(jìn)了工業(yè)化進(jìn)程的加快。而在電力行業(yè)中，智能化技術(shù)可以確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，符合電氣自動化的性能特征，是電氣自動化必不可少的發(fā)展方向之一。

（三）開放化

所謂開放化，就是產(chǎn)品的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以與外界進(jìn)行連接，通過連接網(wǎng)絡(luò)可以獲取更多資源，進(jìn)而促進(jìn)產(chǎn)品性能的提升。通過設(shè)置連接接口，可以使電氣自動化水平更進(jìn)一步提升，使產(chǎn)品更加開放，進(jìn)而滿足更多用戶的需求。在新技術(shù)、新產(chǎn)品層出不窮的今天，只有促進(jìn)電氣自動化的開放化發(fā)展，才能提升產(chǎn)品和技術(shù)的競爭力。

二、電力系統(tǒng)對電氣自動化的要求

（一）信息化要求

現(xiàn)如今，不論是日常生活還是工作都需要使用大量的電能。人們對電力系統(tǒng)的要求也隨之提升。在電力行業(yè)發(fā)展的過程中，為了緊跟時代腳步，需要加強(qiáng)信息化建設(shè)。對于行業(yè)本身來說，要保障系統(tǒng)運(yùn)行效益，就要提升系統(tǒng)的控制水平，使系統(tǒng)的運(yùn)行更加穩(wěn)定和安全[2]。所以，要應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，并提升該技術(shù)的信息化水平。既要對設(shè)備儀器進(jìn)行自動化操控，還要精確、全面的分析各項信息數(shù)據(jù)，提升監(jiān)測、管理等工作的質(zhì)量水平。

（二）可靠性要求

電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與人們的日常工作和生活有十分密切的關(guān)系。社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對電力的應(yīng)用也有很高的依賴度。所以，必須要確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行。為此，要提升系統(tǒng)的維護(hù)效率和操作便捷度，如果出現(xiàn)故障問題，應(yīng)該及時作出診斷并采取有效的修復(fù)措施。電氣自動化在電氣系統(tǒng)中應(yīng)用可以實現(xiàn)對系統(tǒng)自動化、智能化的控制，進(jìn)而及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中潛在的故障隱患，并針對具體的問題作出有效的調(diào)整和改進(jìn)，降低操作的難度和人工成本的投入，使系統(tǒng)運(yùn)行可以獲取更高的效益。

三、電氣自動化在電力系統(tǒng)中的實踐應(yīng)用

（一）應(yīng)用技術(shù)

目前電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，很多技術(shù)已經(jīng)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮作用。具體包括以下幾個方面：第一，仿真技術(shù)。在電力系統(tǒng)中，采用仿真技術(shù)可以獲取地理系統(tǒng)中的信息數(shù)據(jù)，進(jìn)而創(chuàng)建虛擬的操作環(huán)境、實驗環(huán)境，實現(xiàn)多項操控的同步實施。同時也可以模擬系統(tǒng)故障，通過模擬進(jìn)行診斷分析，掌握系統(tǒng)中的潛在隱患，采取更加有效的調(diào)整措施，確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。通常，在新系統(tǒng)設(shè)備的測試中應(yīng)用該技術(shù)，應(yīng)用效果比較明顯;第二，智能技術(shù)。該技術(shù)可以在不確定、非線性、復(fù)雜性較高的系統(tǒng)中應(yīng)用，具有良好的控制效果。利用電氣自動化技術(shù)實現(xiàn)智能化的系統(tǒng)控制，促進(jìn)控制靈敏度的提升，同時通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的實時傳遞，在出現(xiàn)故障的第一時間做出反應(yīng)，確保解決方案的有效性，使系統(tǒng)有更高的運(yùn)作效率;第三，動態(tài)安全監(jiān)控技術(shù)。在系統(tǒng)運(yùn)行中，必須要采取有效的監(jiān)測技術(shù)。動態(tài)監(jiān)測就是采用動態(tài)監(jiān)控技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)對電磁暫態(tài)故障進(jìn)行詳細(xì)的記錄和數(shù)據(jù)采集，通過分析數(shù)據(jù)了解系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行動態(tài)，實現(xiàn)監(jiān)測的目的。動態(tài)安全監(jiān)控技術(shù)是全新的監(jiān)控系統(tǒng)，以GPS和SCADA技術(shù)為基礎(chǔ)，該技術(shù)由通信系統(tǒng)、同步定時系統(tǒng)等部分組成[3]。利用GPS技術(shù)可以測量各項信息數(shù)據(jù)，也能進(jìn)行同步通信，使控制相量工作有更多信息依據(jù)。目前來看，電力系統(tǒng)的調(diào)度、監(jiān)測都在向穩(wěn)態(tài)和準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)的方向發(fā)展。所以要加強(qiáng)該技術(shù)的應(yīng)用;第四，柔性交流電系統(tǒng)技術(shù)。該系統(tǒng)就是在輸電系統(tǒng)中，將綜合功能和獨(dú)立性較強(qiáng)的電子裝置安裝在關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，然后有效調(diào)控輸電系統(tǒng)中的關(guān)鍵參數(shù)，使電壓更加穩(wěn)定、系統(tǒng)更加可靠。這是一種十分先進(jìn)的處理技術(shù)，應(yīng)用了多項研究成果，包括控制理論、信息技術(shù)等。該系統(tǒng)的核心裝置為ASVC，這是一種全新的靜止無功發(fā)生器，采用簡單的技術(shù)結(jié)構(gòu)，可以融合各項技術(shù)。當(dāng)該裝置出現(xiàn)故障后，在短時間內(nèi)能夠穩(wěn)定電壓。同時具有比較寬的調(diào)節(jié)范圍和迅速反應(yīng)的能力，基本不存在延遲的情況。機(jī)械轉(zhuǎn)動也沒有噪聲、慣性，應(yīng)用效果良好;第五，多項集成技術(shù)。利用電氣自動化系統(tǒng)，可以集成多項技術(shù)，進(jìn)而滿足各種用戶的需求，既能滿足電力系統(tǒng)項目的設(shè)計施工，也能滿足測試、維護(hù)、開機(jī)等需求。同時也能有效降低運(yùn)行成本。

（二）應(yīng)用領(lǐng)域

電氣自動化在電氣系統(tǒng)的各個領(lǐng)域中應(yīng)用，具體包括以下幾個方面：第一，在變電站自動化中應(yīng)用，可以實現(xiàn)自動化控制，是最常用的一個領(lǐng)域。利用電氣自動化技術(shù)，采用程序化的裝置方式，將傳統(tǒng)的電磁式設(shè)備淘汰。對變電站中的所有設(shè)備進(jìn)行自動化控制和監(jiān)測，掌握設(shè)備的實時運(yùn)行狀態(tài)，滿足各個設(shè)備的運(yùn)行和操作需求。在系統(tǒng)調(diào)度中發(fā)揮著十分重要的作用;第二，在電網(wǎng)自動化中應(yīng)用。在電力系統(tǒng)自動化建設(shè)的過程中，電網(wǎng)調(diào)度自動化是十分重要的一個建設(shè)內(nèi)容，可以推動一體化、自動化水平的提升。利用電氣自動化數(shù)字信息處理的能力，對各級變電站、工作站等進(jìn)行控制和調(diào)度，通過廣域網(wǎng)將其連結(jié)在一起，對范圍內(nèi)的電廠、控制中心、變電站等設(shè)備進(jìn)行有效的控制。同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集，并且深入分析各項數(shù)據(jù)信息，根據(jù)分析結(jié)果判斷電網(wǎng)是否處在安全運(yùn)行狀態(tài)。通過實踐應(yīng)用可以看出，電氣自動化技術(shù)對調(diào)整電力系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷有很大的幫助。在應(yīng)用的過程中對相關(guān)系數(shù)進(jìn)行合理的選擇和把控，保障技術(shù)應(yīng)用的效果，促進(jìn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

（三）技術(shù)推廣

電氣自動化技術(shù)可以促進(jìn)電力系統(tǒng)自動化、智能化水平的提升，可以提升調(diào)度、監(jiān)控的效率，使電網(wǎng)技術(shù)更加統(tǒng)一。并且促進(jìn)高級軟件等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，使電力系統(tǒng)有更強(qiáng)的數(shù)字信息處理能力。在智能調(diào)度的過程中，必須要發(fā)揮電氣自動化的作用。從國家、省級、市級到各個地方的地調(diào)度都離不開計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系，要加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的管控和技術(shù)的應(yīng)用。電力系統(tǒng)中的工作站、變電站、服務(wù)器都通過計算機(jī)進(jìn)行操作，不論是數(shù)據(jù)管理，還是電力預(yù)測都離不開計算機(jī)。所以，應(yīng)該加強(qiáng)電氣自動化技術(shù)的推廣和應(yīng)用，對技術(shù)進(jìn)行更加深入、全面的研究，根據(jù)電力系統(tǒng)的實際運(yùn)行情況進(jìn)行技術(shù)的創(chuàng)新和完善，為我國電力行業(yè)的發(fā)展奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)然，除了在電力系統(tǒng)中應(yīng)用，電氣自動化技術(shù)還可以在其他領(lǐng)域中應(yīng)用，包括建筑行業(yè)、制冷設(shè)備等。對各個行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展有很大幫助。

（四）表現(xiàn)形式

1.仿真技術(shù)

仿真技術(shù)不僅可以有效的處理系統(tǒng)中所產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，還可以提供虛擬的運(yùn)行環(huán)境，根據(jù)實際工作需要以及標(biāo)準(zhǔn)，提高后續(xù)的運(yùn)行效果。在功能融入時還可以根據(jù)多項控制操作要求完成數(shù)據(jù)的同步性傳輸。如果系統(tǒng)在運(yùn)行時出現(xiàn)故障的話，那么可以模擬故障發(fā)生的背景，通過分析和診斷來提高系統(tǒng)運(yùn)行的效果。特別是對系統(tǒng)應(yīng)用方面來說，測試功能是非常突出的，有效提高實際的處理水平。

2.智能技術(shù)

智能技術(shù)能夠根據(jù)模型不確定和非線性的要求完成復(fù)雜性的控制。根據(jù)電氣自動化本身的功能達(dá)到智能化的控制模式，滿足靈敏度的要求。在后續(xù)工作中可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)化實時傳遞的性質(zhì)，快速的發(fā)現(xiàn)在其中所產(chǎn)生的故障問題，作出有效的解決方案，防止電力系統(tǒng)由于故障而帶來的損失。在系統(tǒng)運(yùn)行時還可以根據(jù)自身的功能快速的發(fā)展在系統(tǒng)運(yùn)行時的一些故障問題。以提高系統(tǒng)的檢查效率為主，提高實際的管控效果。在智能技術(shù)應(yīng)用過程中，可以構(gòu)建一體化的工作模式，將電力系統(tǒng)進(jìn)行合理性的分區(qū)，例如將管理和安全維護(hù)分布在不同的工作模塊中，優(yōu)化電力系統(tǒng)的測試以及維護(hù)模式。

3.動態(tài)安全技術(shù)

動態(tài)安全監(jiān)控技術(shù)是在系統(tǒng)日常運(yùn)行時，需要通過科學(xué)的監(jiān)控手段來保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。例如在實際實施時要根據(jù)數(shù)據(jù)采集和動態(tài)監(jiān)控技術(shù)完成電磁故障記錄以及采集，實現(xiàn)全方位的監(jiān)控。動態(tài)安全監(jiān)控技術(shù)主要是在GPS技術(shù)發(fā)展上的新突破，融入了同步定位系統(tǒng)和通信系統(tǒng)等。在中央信號處理功能完成動態(tài)化數(shù)據(jù)的測量以及同步之后，再根據(jù)控制向量提供實時的信息數(shù)據(jù)。特別是對于電力系統(tǒng)來說，如果有調(diào)度和監(jiān)測功能的話，那么可以根據(jù)監(jiān)測動態(tài)內(nèi)容來迎合系統(tǒng)監(jiān)測的要求以及標(biāo)準(zhǔn)。不僅可以解決以往在監(jiān)控工作中所產(chǎn)生的問題，還有助于最大程度的保證電力系統(tǒng)本身的安全。為人們的后續(xù)生產(chǎn)生活提供重要的電力能源。

綜上所述，隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，電氣自動化技術(shù)在不斷完善。在電力系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)可以提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率和調(diào)度能力，同時也能降低管控監(jiān)測的成本，對電力行業(yè)的發(fā)展有很大幫助。所以，要促進(jìn)電氣自動化向信息化、智能化、開放化的方向發(fā)展，并對各項技術(shù)進(jìn)行合理的運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)：

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