電力工程自動化技術分析

馬東海

（江蘇省蘇州市華安普電力工程有限公司 ）

自動化是電力工程未來發展的方向，對電網安全、可靠地運行有著積極的促進作用。而自動化技術的發展以及成熟，為電力工程的自動化發展創造了條件。當前，在電力工程中應用的自動化技術包括：功率半導體器件、光互連技術、柔性交流輸電系統、主動對象數據庫技術等。本文首先論述了電力工程自動化技術的主要內容，接著分析了自動化技術在電力工程中的應用。

1 電力工程自動化技術的主要內容

1.1 變電站自動化

變電站自動化不僅有利于提升變電站運行的可靠性，還可以節約人力資源的使用。在很長的一段時間內，電磁式設備是維護變電站安全運行的核心構件，但這些設備亦容易受到環境的影響，需要進行定期的維護、維修和更換，否者極容易發生變電站事故。而變電站自動化，完成了由電磁式設備向微機設備的轉變，在屏幕上就可以進行完成操作、監控、記錄和管理。同時，微機對人工完成很好的取代作用，在提升變電站效率的同時，還減少了對人員的使用。

1.2 電網調度自動化

進行電網調度的主要目的是提升用電效率，減少電力損失，對電力配送進行統籌規劃，盡可能滿足不同地區的電力需求。電網調度主要是通過局域網實現，而局域網所具有的局限性則阻礙著調度管理的網絡化發展，既不利于電網調度的宏觀調控，是電網調度自動化急需解決的問題。而利用網絡信息技術可實現對原有局域網絡的改造，提升控制電網調度網絡的嚴密性和廣泛性，實現調度管理的網絡化發展，對提升電力的利用效率有著積極的意義。電網調度自動化可對數據進行及時、系統、全面的采集和分析，為管理人員進行宏觀調控提供數據支撐。同時，電網調度自動化有利于電力負荷的控制和管理，確保電網的安全可靠。

1.3 發電廠測控自動化

分散測控系統主要應用在發電廠測控上，核心部分是智能模件和主控模件，主要目的是監測、控制設備的運行情況，并提供聯鎖保護，是實現發電廠測控自動化的不二選擇。利用操作屏幕，工作人員就可以遠程操作相應設備，能顯著提升工作效率和安全性。相對于人工控制，發電廠測控自動化更加安全穩定，收集到的數據也更加的準確。

2 自動化技術在電力工程中的應用

2.1 功率半導體器件的應用

在電力系統中，電力的控制是通過固態變壓器實現的，其屬于功率半導體器件的一種。而經常進行的靜止無功補償、直流輸電、柔性交流輸電也大多會應用到功率半導體器件。對于固態變壓器而言，由于具有聯動性能好、重量輕、自我監控能力強的有點，已發展成為電力系統的核心構件，其功能主要通過高頻變壓器、電力電子變流器實現實現；進行柔性交流輸電主要是為了確保大容量電能高效變換，其功能通過IGBT、GTO、晶閘管等功率器件實現；進行靜止無功補償，主要是為了改善柔性交流輸電中的電能質量；進行直流輸電主要利用是晶體管。可以這樣說，功率半導體器件是支撐電力工程制動化發展的設備基礎。

2.2 柔性交流輸電系統的應用

柔性交流輸電系統（FACTS）是由SVC、容性濾波器、TSC、TCR、FSC組成，其中SVC的應用最為廣泛。在全世界范圍內，SVC工程工程的數量已超過1000，總容量在100Gar以上。相對于歐美發達國家，我國對SVC工程設備的核心技術掌握的還較少，在建設SVC工程時也主要是進口德國西門子的設備。如果電站有彌補無功功率缺口的需要，可以采用容性濾波器、TSC、TCR；如果電站有穩定電壓和無功功率，可以利用SCV設備，能有效避免電壓和無功功率出現波動；如果電站有提升輸電線輸電效率的需要，可安裝FSC固定串聯電容補償器。總之，柔性交流輸電系統能顯著提升電力工程的自動化水平，提高電網運行的可靠性和效率。

2.3 光互連技術的應用

光互連技術能實現自動控制系統和繼電系統的無縫銜接，使得電力系統的研發和發展成為可能。為了提升系統的集成度，可應用光互連技術加強對探測設備的限制，提升系統的監控能力。光互連技術具有抗磁干擾性強優點，能為數據的傳輸營造一個免受外界干擾的環境，極大地方便了編程結構重組和互聯網絡拓展，確保數據傳輸效率與準確性。光互連技術不單可以對數據進行采集、分析、處理，還可以經由數據模型把處理好的數據反饋給管理人員，甚至可以根據在人機上設定的參數進行報警。此外，光互連技術具有兼容性強的特點，很少與其它系統發生沖突，確保系統操作的方便性，促使電力系統的子系統有效地融合在一起。

2.4 主動對象數據庫技術的應用

隨著主動對象數據庫技術的發展，電力工程的監控系統開始注重主動對象數據庫技術的應用，甚至已成為監控系統核心技術，能很好地對數據庫進行監視與控制，其功能主要是通過系統的監視功能、對象函數實現的。主動對象數據庫技術不僅能充分發揮數據庫數據管理的功能，還可以代替人工進行數據的寫入或讀出，實現了數據處理的自動化，極大地提升數據處理的效率和精確度。

3 結束語

隨著我國經濟的發展以及新技術的不斷應用，電力工程自動化取得了一些成就，甚至在一些核心設備的技術上突破外國公司的限制。而新材料、新工藝的發展，則進一步普及了自動化技術在電力工程中的應用，促進了電力工程的自動化發展，為電力工程的智能化發展奠定了基礎。但在我國欠發達的地區，受制于技術和財力的限制，電力工程的自動化水平并不高，說明在全國范圍內實現電力工程的自動化任重而道遠。

[1]欒洪濤,王麗鳳.電力工程自動化技術應用的幾點思考[J].神州,2013,(31):16.

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