有關電氣工程中自動化技術的運用研究

黃玉萍 馬紅香

陜西省地方電力監理有限公司 陜西西安 710075

摘要：隨著社會經濟的快速發展，用電的需求量日益突出，大大促進了電氣工程的發展，因此加強電氣工程中自動化技術的應用分析具有重要的現實意義。在電力系統的經濟、安全運行中，電網調度自動化系統將會占舉足輕重的地位。由此，當代電氣工程要不斷加強對自動化技術的運用，著力提高電氣工程的自動化水平，確保電氣工程質量的有效提升。

關鍵詞：電氣工程；自動化技術；運用

1電力系統自動化技術

1.1電網調度自動化

電網調度自動化主要組成部分，由電網調度控制中心的計算機網絡系統、工作站、服務器、大屏蔽顯示器、打印設備等，其主要是

通過電力系統專用廣域網連結的，下級電網調度控制中心、調度范圍內的發電廠、變電站終端設備（如測量控制等裝置）等構成。電網調

度自動化的主要功能是：電力生產過程實時數據采集與監控電網運行安全分析、電力系統狀態估計、電力負荷預測、自動發電控制（省級電網以上）、自動經濟調度f省級電網以上）并適應電力市場運營的需求等。

1.2變電站自動化

變電站自動化的目的是取代人工監視和電話人工操作，提高工作效率，擴大對變電站的監控功能，提高變電站的安全運行水平。變

電站自動化的內容就是對站內運行的電氣設備進行全方位的監視和有效控制，其特點是全微機化的裝置替代各種常規電磁式設備；二次設備數字化、網絡化、集成化，盡量采用計算機電纜或光纖代替電力信號電纜；操作監視實現計算機屏幕化；運行管理、記錄統計實現自動化。變電站自動化除了滿足變電站運行操作任務外還作為電網調度自動化不可分割的重要組成部分，是電力生產現代化的一個重要環節。

1.發電廠分散測控系統（DCS）

發電廠分散控制系統（DCS）一般采用分層分布式結構，由過程控制單元（PCU）、運行員工作站（OS）、程師工作站（Es）和冗余的高速數據通訊網絡（以太網）組成。過程控制單元（PCU）由可冗余配置的主控模件（MCU）和智能l/O模件組成。MCU模件通過冗余的I/0總線與智能I/0模件通訊。PCU直接面向生產過程，接受現場變送器、熱電偶、熱電阻、電氣量、開關量、脈沖量等信號，經運算處理后進行運行參數、設備狀態的實時顯示和打印以及輸出信號直接驅動執行機構，完成生產過程的監測、控制和聯鎖保護等功能。

運行員工作站（OS）和工程師工作站（ES）提供了人機接口。運行員工作站接收PCU發來的信息和向PCU發出指令，為運行操作人員提供監視和控制機組運行的手段，工程師工作站為維護工程師提供系統組態設置和修改、系統診斷和維護等手段。

2自動化技術在電氣工程運用中的主要表現形式分析

從電力系統工程的實踐應用角度上來說，整個電網調度的自動化是確保整個電網系統能夠保障供電及發電安全性、優質性與經濟性的前提所在。與此同時，通過應用電網調度自動化的方式，同樣能夠為整個電氣工程的現代化管理以及生產自動化提供必要的保障與支持。在當前技術條件支持下，電氣工程工作實踐中所涉及到的電力調度自動化技術主要包括調度主站系統以及運動裝置系統這兩個方面。按照以上配置結構，電氣工程通過應用電力調度自動化技術的方式，能夠實現以下幾個方面的功能：

（1）確保整個電網系統在正常運行過程中各項動作與運行狀態得到持續且穩定的監控：在電力系統調度工作人員針對整個電網運行狀態電壓指標、潮流指標、周波指標以及負荷指標進行綜合性控制與監督管理的過程當中，還能夠使有關電力系統運行狀態下相關設備的實際運行情況以及各項工況指標（主要包括用水指標以及用電指標等在內）均能夠得到可靠且完善的反映。通過應用電力調度自動化技術的方式，能夠確保以上監控指標具體取值充分符合相關標準規范，能

夠確保電氣工程終端使用用戶在水資源、電能資源以及汽能資源等方面的需求得到穩定且有效滿足。

（2）確保整個電網系統調度工作開展過程中的可靠性與經濟性：對于整個電氣工程而言，通過應用電力調度自動化技術的方式，能夠借助于應用自動化技術的方式，確保整個電網運行系統監督控制安全性實現的基礎之上，保證整個電網調度運行的經濟性特征。在這一過程當中，同樣能夠實現對整個電網運行能耗問題的有效控制、損耗問題的合理降低，同時實現現代化電氣工程運行狀態下對于多供電及多發電的相關要求。

（3）確保針對電網運行狀態下相關運行安全事故分析的技術性與處理的有效性：大量的實踐研究結果表明，在電網運行狀態下所出現的異常性運行問題或者是運行事故，其所對應的事故因素極為復雜，并且絕大部分運行安全事故均表現為順發行狀態，若在實踐工作過程當中無法針對這部分運行安全事故進行合理的判斷與科學化處理，勢必會導致電網運行系統覆蓋范圍內用電設備的安全性與相關運行人員的人身安全受到嚴重威脅。從這一角度上來說，通過將電力調度自

動化技術與電氣工程工作實踐相結合的方式，能夠實現對整個電網系統在各種運行狀態下的安全性運行分析。與此同時，還能夠提供與之相對應的事故處理方式以及監督控制策略，借助于此種方式，最大限度地防止各種運行安全性事故的發生，這對于整個電網運行安全性的實現而言同樣有著極為重要意義與價值。

3電力系統自動化的發展方向與趨勢

3.1、對電力調度系統的監測將從傳統的穩態監測全面向動態監測發展.目前電氣系統自動化監測還是處于傳統的監測，不能實時的進行同步監測。下一步發展方向便是要從對電力調度系統的傳統穩態監測逐步向動態監測方向發展，可以更好的保證電力調度系統的安全使用，最大化保證系統工作效率。

3.2、全面建立DMS系統.DMS系統是提高電氣管理水平，適應電力系統自動化技術的發展需要。提高各個分系統對各自設備的保護，從而保證電力的供應；建立科學的事故處理措施，最大限度的減少電力事故所帶來的損失；使管理者能夠更加全面、準確的掌握電力系統運行的狀況，如電力配備、電流電壓的情況、設備使用情況、功率等，DMS系統也能進行詳細精準的計算，對電力平衡、設備負荷等問題都能起到監控作用。通過這些功能的應用，真正達到無人看守自然運行的狀態。

3.3、電力一次設備智能化。由于電力系統之間的互相影響，一般情況下，電力的一次設備與二次設備相隔幾十米，而電力一次設備智能化就是將二次設備具有的部分功能通過一次設備實現，減少設備的使用和電信號的使用。電力一次設備只要具有在線自動監測功能和保護功能就基本上可以不借助二次設備，實現真正的自動化。目前這是電氣工程自動化中最重要的發展趨勢之一。

4結語

電氣工程自動化技術的應用時電力系統發展的必然趨勢，也會為了適應當前電力系統安全高效運行的創新和改革。只有提高電網自動化水平，才能減輕電網調度的人力勞動強度，提高了電力安全運行程度。以上針對有關電氣工程中自動化技術運用所涉及到的相關問題做出了簡要分析與說明，有助于今后電氣工程自動化實踐工作的有效開展。

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