電力系統中電氣自動化技術的探索

李全帥

摘 要：伴隨著我國信息科技的發展和廣泛應用，電力系統也進入了電氣自動化廣泛應用的新階段。電氣自動化技術可以說是最受關注的新技術和新學科，在高新技術產業中發揮著重要的作用。

關鍵詞：電力系統；電氣自動化技術；探索

1 概述

電氣系統由這樣幾個環節組成：發電、配電、變電和輸電等電能生產與消費系統。電氣系統的功能是將自然界中的一次能源利用電動力裝置再轉化成電能，經輸電、變電和配電之后將電能供應到千家萬戶。為了更好的實現這一功能，電力系統在各個環節、不同層次之間還有相應的信息與控制系統，以實現對電能的生產過程的測量、調節、保護、控制、通信以及調度，有效保證用戶獲得優質、安全、高效、經濟的電能。要建立結構合理的大型電力系統不僅便于電能生產與消費的集中管理、統一調度和分配，減少總裝機容量，節省動力設施投資，且有利于地區能源資源的合理開發利用，更大限度地滿足地區國民經濟日益增長的用電需要。電力系統建設往往是國家及地區國民經濟發展規劃的重要組成部分。

電力系統的出現，使用高效、無污染、使用方便、易于調控的電能得到廣泛應用，推動了社會生產各個領域的變化，開創了電力時代，發生了第二次技術革命。電力系統的規模和技術水準已成為一個國家經濟發展水平的標志之一。人們所處的時代是信息化時代，隨著計算機技術和互聯網的發展和普及，對信息的控制、掌握、利用都促進了電子信息技術的飛速發展，這些外在的因素都大大的促進了自動化技術的產生和發展，為此奠定了技術基礎。資源是有限的，而隨著人們需求的增加，加重了對資源的消耗，資源的有限性和人們需要的不斷增長之間的矛盾就需要通過加大資源的利用效用，開發新的能源等手段加以緩和，要努力提高發電廠的發電效率，價格生產成本，節約能源和資源，這有助于發電廠持續健康可持續的發展。發電廠電氣自動化系統的主要功能就是通過對發電設備和控制系統的管理和協調使得發電廠的整體系統實現數據交換和數據共享，這對促進發電廠發電設備的效率很有幫助，也大力的節約了人力和勞動力資源，有效減輕了工作技術操作人員們的工作強度和壓力，促使電力系統運行更加穩定可靠。

2 電力系統中電氣自動化技術的應用現狀分析

伴隨著電子信息技術的飛速發展，發電廠的電力自動化技術在應用方面取得了不小的進步和成果?，F階段要求發電廠要最大限度的提高發電效率，降低發電成本。在市場化經濟的背景下，電力運營業呈現市場化的特點，要用先進的技術，使自動化技術更加廣泛應用于電力發電這是未來發展的必然要求。

2.1 開關控制的應用分析

在工業自動化的影響下，電氣設備逐漸開始進入到工廠生產作業中，由于大規模集約型的生產可以有效節約生產成本，大量的工廠開始用全控型的電力開關設備來取代半控型的晶閘管，隨著交流變頻技術的廣泛應用和不斷發展，電力電子器件很多被投入到了市場。

2.2 變電站系統的應用分析

電氣自動化技術在變電站系統的使用主要是用諧振式變換器來取代低頻變換器和高頻變換器。以往傳統的變電站所采用的主要是低頻交換系統，這種系統存在一些缺陷和不足，比較明顯的就是功率低、速度慢，所以逐漸被功率比較高、變換速度比較快的高頻變換器所取代。這種電路功率的提高和變速速度的加快使得噪音變大。在這種情況之下，國內外相關的機構開始轉而采用零電壓或者零電流的諧振式的變換器來代替之前傳統的電路系統，這個技術的使用也隨著科學技術的不斷發展而變得越來越穩定和成熟。

2.3 電網控制的應用分析

電力系統中的電網控制主要指的是專門用于廣域網的聯網控制系統，電氣自動化技術在電網控制中的應用主要體現在發電廠控制、終端設備控制和傳輸線路控制這些方面。目前，我們國家的電氣自動化在電網電氣控制中的應用還比較廣泛，這些都表示著電氣自動化在我國電力事業發展方面比較樂觀，前景比較好。

3 電氣自動化技術在電力系統中應用的研究方向探索

針對我國目前電力系統中電氣自動化技術發展的現狀，可以從以下四個方面對電氣自動化技術在電力系統中應用的研究和發展方向進行分析。

第一，電力系統的智能保護和綜合自動化技術開展的研究。我國對電氣自動化智能保護和綜合化技術的相關理論研究，對先進的綜合自動化理論、自適應理論、人工智能理論和網絡通信技術等引入到了電氣自動化系統中，這可以使得保護裝置實現智能化，有助于提高電力系統運行的穩定性和安全性。經過研制成功的分層式綜合自動化裝置，較之傳統的裝置有很大的不同，突破了以往的限制，使之能夠廣泛的運用在各種不同的電站，這有效的提高了綜合自動化裝置的使用范圍。

第二，電力系統配電網自動化技術開展的研究。我國對電力系統中的配電網自動化技術研究的比較廣泛和深入，主要有中低壓網絡數字、高級應用軟件、配網模型和信息網絡一體化這些方面，已經取得了一些成績，實現了快速進步。值得注意的是，高級應用軟件實現了將配電網的實際運行情況和輸電網的理論算法相結合，采用最新的國際標準公共信息模型，充分利用了配網遞歸虛擬流算法進行計算和統計，人工智能的使用可以提高計算機結果的可靠性和精準性。另外，數字信號處理技術也能夠顯著的改善載波接收的靈敏情況和準確度，這就很好的處理了載波在配電網的使用中的衰弱和路由等方面的難題，有效提高了信號的準確度和信息處理的速度。

第三，電力系統自動化的實時仿真技術開展的研究。我們國家對電力系統自動化實時仿真技術的開展已經有了很長一段時間，進行了深入的研究和探索，其中對電力系統中的仿真建模以及負荷動態特性建模方面的研究很重視，與此同時，建立了在混合實時仿真環境下的實驗室。電力系統的自動化實時仿真系統可以很好的對電力系統的穩態和暫態進行相關的實驗研究，可以實現多種控制裝置聯合起來，得以形成一個閉環的系統裝置，這樣可以確保從事研究的科研人員完成對新裝置的測試和實驗。

此外，電氣自動化技術在未來的發展前景很廣闊，從現在的經濟發展大背景和形勢來看，要想推動和促進電氣自動化技術的的廣泛應用，要提高現有的技術水平，加大技術創新，尤其是對核心技術環節的突破和創新，這樣有助于改善和不斷提高電氣自動化技術。要根據目前的發展現狀來制定出適合我們國家未來發展的規劃和方案，加大促進和推廣，相關的機構和學者要為我國電氣自動化技術有更好的發展不斷的努力探索，積極的向國際靠攏，提高我們國家的現有水平。總的來說，電氣自動化技術已經呈現出越來越關鍵的作用和躬耕，要對電氣自動化金屬不斷的發展和革新，相關技術人員牢固樹立創新意識，在以往的成功經驗的基礎上不斷總結，促進整個電力事業的向前發展。