電氣自動化技術應用探析

【摘 要】隨著智能化、信息化技術的快速發展，電氣自動化技術將不斷向科技化、信息化、開放化的趨勢發展，電氣自動化涉及的領域將不斷增多，技術更新將不斷加快，電氣自動化控制技術也將得到快速發展并不斷完善。筆者結合多年工作經驗，對電氣自動化技術應用問題進行分析，總結一些粗淺見解，僅供借鑒參考。

【關鍵詞】電氣技術；特點；趨勢

社會在不斷的發展進步，科學技術水平也在不斷的提高，科學技術在各個工程領域所占的比重也越來越大，許多行業實行的智能化、自動化技術都離不開電氣化與之配合設置。我國的電氣自動化技術經歷了幾十年的發展之后，已經獲得了不錯的成績。與國際水平相比我國的電氣自動化技術水平還是不夠高的，伴隨著市場經濟規模地不斷擴大，電氣自動化市場中出現了大量的競爭對手，加劇了企業的市場競爭環境。企業要充分發揮自身的生產優勢，才能在一些行業中占有重要的位置。

一、電氣自動化控制系統的特點、功能

（一）特點：與熱機設備相比，電氣控制系統的控制對象少、信息量小、操作頻率低，但具有快速、準確的優勢。由于電氣設備要求較高的保護自動裝置可靠性和快速反應能力以及較高的抗干擾能力，電氣控制系統具有較多連鎖保護，能夠滿足有效控制的要求。

（二）功能：基于電氣控制的特點，電氣自動化控制系統要實現對發電機—變壓器組等電氣系統的有效控制，必須具備以下的基本功能：發電機—變壓器組出口隔離開關及斷路器的有效控制和操作；發電機—變壓器組、勵磁變壓器、高變保護控制；發電機勵磁系統起勵操作、滅磁操作、增減磁操作、穩定器投退、控制方式切換；開關自動、手動同期并網；高壓電源監視和操作及切換裝置的監視、啟動、投退等；低壓電源監視和操作及自投裝置控制；高壓變壓器控制及操作；發電機組控制及操作；LPS、直流系統監視等等。

二、電氣自動化技術應用方向

（一）電力系統自動化實時仿真系統的應用：該仿真系統在可提供大量實驗數據的前提下，還可多種電力系統的暫態及穩態實驗同步進行，還能用以協助科研人員測試新裝置，且多種控制裝置都能與其構成閉環系統，從而為靈活輸電系統及研究智能保護的控制策略提供了一流的實驗條件。電力系統數字模擬實時仿真系統的引進，方便了對電力系統負荷動態特性監測、電力系統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境的實驗室。

（二）綜合自動化技術與智能保護的應用：目前，國內的綜合自動化領域的研究已達到國際先進水平，智能自動化保護技術領域的研究相對處于國際領先水平，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。將國內外最新的人工智能、網絡通信、微機新技術、自適應理論、綜合自動控制理論等應用于電氣自動化保護裝置中，對電力系統自動化保護的新原理進行了研究，可以大大提高電力系統的安全水平，使得新型保護裝置具有智能控制的特點。

（三）電力系統中人工智能的應用：電力系統及其元件的故障診斷、運行分析、規劃設計等方面將模糊邏輯、專家系統以及進化理論應用到實際研究，并且結合電力工業發展的需要，開展了電力系統智能控制理論與應用的研究，同時也開展了在上述實用軟件研究的基礎上以提高電力系統運行與控制的智能化水平。

（四）電力系統配電網自動化技術：該技術采用的模型為最新國際標準公共信息模型，輸電網的理論算法采用與配網實際與高級應用軟件相結合，負荷預測時配合應用人工智能灰色神經元算法進行，最后進行潮流計算時采用配網遞歸虛擬流算法。電力系統配電網自動化技術取得了重大技術突破，主要表現在信息配網一體化、高級應用軟件、配網模型、中低壓網絡數字方面，最終，解決了載波正在配電網上應用的路由、衰耗等技術難題，正是因為采用數字信號處理技術，才得以提高了載波接收靈敏度。

三、電氣自動化技術的新發展

21世紀是一個創新的世紀，電氣自動化技術也同樣需要創新，新的技術能促進各個行業生產條件，技術條件，技術工藝，管理結構得到更新的發展。從而改善工作環境，提高工作效率，完善工作制度，管理技術也更加先進。電氣自動化技術在各個行業的創新與應用讓各個行業都到達新的境界新的領域。

（一）綜合自動化系統：為了滿足更多行業很多部門之間通訊更加方便的問題，我們需要綜合自動化系統。這樣可以讓控制和監測集為一體，提高了高壓系統的保護和控制水平。綜合自動化系統用計算機進行控制，便于檢測各種狀態信號、故障信號。

（二）現場總線技術的改變：新的改變是現場總線控制和現場總線型傳感器，是數字通信開放程度的測試網，符合國際上發展的熱地與趨勢。對現場的監督和控制更加嚴密，更加及時，不論在什么行業中發生的事情都會得到及時處理。而且這種方式可以根據操作中央的設置，設置了非常多的操作站，這樣可以完成其所控制范圍內每個流程的監控。提高工作效率，改善工作流程。

（三）DCS系統控制：這種系統控制是一種新算法，它的特點是，對于普通算法和特殊算法都能夠計算。它包括由分散的現場控制站、數據采集站等就地實現數據采集和控制，并通過數據通信網絡傳送到生產監控級計算機。因為操作可以進行備份，及時文件丟失也可以及時找回，補充漏洞，挽救危機。這種新方式被廣泛應用于水泥廠，電廠等行業。

經濟的發展要求技術的進步與創新，同時技術的創新又進一步促進社會各個行業各個領域的進步與發展，技術創新和經濟發展成了一種相輔相成的過程。

四、綜合電氣自動化技術發展趨勢

由于我國電力系統綜合自動化技術起步較晚，在很多方面與國外技術水平還有很大差距，所以需要我們在學習和借鑒國外先進技術的同時，結合我國的實際情況，研究和開發更加符合我國國情的綜合自動化系統。

（一）保護、控制、測量一體化：鑒于目前的運行體制、人員配備、專業分工，我國的自動化系統主要采用站內監控采集數據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。但是從技術合理性、減少設備重復配置、簡化維護工作量以及發展趨勢等方面考慮，將保護與控制、測量結合在一起會更有優勢。

（二）國際標準的應用：近年來，IED電力自動化方面有了廣泛應用。為了實現不同廠家 IED 設備的信息共享和互操作性，使廠站電氣綜合自動化系統成為開發系統，國際電工委員會制定了IEC61850國際標準。為了與國際接軌，國內已經開始了基于IEC61850標準的電氣綜合自動化系統的產品研發，相信這將是未來自動化系統的一個發展方向。

（三）以太網技術的興起：隨著電力系統的發展，綜合自動化系統需要傳輸的數據越來越多，對通訊的實時性要求越來越高，以速度快、傳輸數據量大為特點的以太網滿足了這一要求。以太網最典型的應用形式是 Ethernet+TCP/IP。未來的發展應該是在繼承了以太網技術的基礎上，結合工業過程應用，產生新一代以以太網為核心的現場總線技術。

五、結語

自動化技術在電力系統中的應用越來越廣泛而深入，這也使電網管理方式產生翻天覆地的變化。新技術、新理論的應用使一些概念不斷被更新和修正，傳統的技術界線逐漸模糊，各種原來看似不相關聯的技術會彼此融合和滲透，這些推動著電力自動化系統的不斷發展和變化。