電氣自動化技術未來發(fā)展前景展望

唐悅能

摘 要：電氣自動化技術面臨巨大的發(fā)展機遇和激動人心的發(fā)展前景。文章對我國電氣自動化技術在未來電網(wǎng)的發(fā)展方向、在新能源發(fā)電領域的發(fā)展趨勢進行了分析，并且探討了電氣自動化在智能用電生活中的發(fā)展應用。

關鍵詞：電氣自動化；未來；發(fā)展前景

近年來，發(fā)展智能電網(wǎng)與清潔能源成為應對環(huán)境問題、促進可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略，也是全球經(jīng)濟增長的重要驅(qū)動力。目前我國特高壓輸電技術已由試驗階段進入全面建設階段，正在向建設堅強智能電網(wǎng)的方向不懈努力，迅速搶占了世界電網(wǎng)技術制高點。當前我國能源結構正在快速調(diào)整，風電、光伏、生物質(zhì)發(fā)電均已位居全球首位，2015年我國已經(jīng)成為全球最大的電動汽車市場[ 1 ]。與此同時，伴隨著網(wǎng)絡的普及和信息技術的飛速發(fā)展，使得電氣自動化技術面臨巨大的發(fā)展機遇和激動人心的發(fā)展前景。

1 電氣自動化技術在未來電網(wǎng)中的發(fā)展方向

智能電網(wǎng)是未來電網(wǎng)的發(fā)展方向，近幾年來國外智能研究和發(fā)展帶動了整個電力系統(tǒng)的技術進步。智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎，利用先進的通信、信息和控制技術，構建以信息化、自動化、互動化為特征的統(tǒng)一堅強智能化電網(wǎng)。特高壓具有距離遠、容量大、安全和經(jīng)濟性好等諸多特點。我國經(jīng)過10余年的協(xié)同創(chuàng)新實踐，已全面掌握了特高壓輸電技術，具備了工程自主設計、建設、運行的能力，使得我國的輸變電制造業(yè)實現(xiàn)全面的升級，同時促進我國能源資源大規(guī)模的優(yōu)化配置，保障了電力安全可靠持續(xù)的供應[ 2 ]。在這樣的態(tài)勢下，要全面實現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標，電氣自動化技術要在以下方面取得突破：

1）加快特高壓和各級電網(wǎng)裝備升級

2）實現(xiàn)輸電線路狀態(tài)評估的智能化

3）建立輸電線路建設與運行的一體化信息平臺

4）加強靈活的交流輸電技術研究

5）制定智能變電站及裝備標準規(guī)范

6）智能變電站與電力調(diào)度全面互動

7）構建區(qū)域、廣域綜合測控保護體系

8）提高配電網(wǎng)的自動化水平

9）支持分布式電源和微網(wǎng)的接入

2 電氣自動化技術在新能源發(fā)電領域的發(fā)展趨勢

光伏、風電等清潔能源迅猛發(fā)展，給電網(wǎng)發(fā)展帶來了新挑戰(zhàn)：增大調(diào)峰、調(diào)頻難度；加大電網(wǎng)電壓控制難度；局部電網(wǎng)接入能力不足；風機抗擾動能力差，影響電網(wǎng)安全運行；增加電網(wǎng)穩(wěn)定風險。隨著風電場規(guī)模的擴大，當電網(wǎng)發(fā)生故障時，需要風電場繼續(xù)運行并為電網(wǎng)提供無功支持。在風力發(fā)電機并網(wǎng)點電壓跌落的時候，風機能夠保持并網(wǎng)，甚至向電網(wǎng)提供一定的無功功率，支持電網(wǎng)恢復，直到電網(wǎng)恢復正常，從而 “穿越”這個低電壓時間（區(qū)域） [ 3 ]。根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度機構指令，風電場自動調(diào)節(jié)其發(fā)出（或吸收）的無功功率，實現(xiàn)對風電場并網(wǎng)電電壓的控制，其調(diào)節(jié)速度和控制精度應能夠滿足電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)的要求。

電氣自動化技術要解決清潔能源發(fā)展面臨的一系列問題：清潔能源集中開發(fā)遠距離外送的問題；調(diào)頻、調(diào)峰及大電網(wǎng)的安全問題；風電場聯(lián)網(wǎng)對電網(wǎng)的友好支持[ 4 ]；風電場調(diào)度；低電壓穿越；無功控制調(diào)節(jié)；風電場及抽水儲能電站聯(lián)合調(diào)度問題；提高并網(wǎng)檢測、功率預測、實時監(jiān)控能力。

3 電氣自動化技術在智能用電生活中的發(fā)展應用

電氣自動化技術為人民生活帶來了舒適、便捷和現(xiàn)代化，提高了生活品質(zhì)。目前，已經(jīng)有智能用電小區(qū)試點，人們通過手機遠程控制家用電器的開關，如啟動空調(diào)、設定溫度，讓電飯煲開始煮飯，了解家庭實時用電情況，用支付寶付電費，等等。隨著電池技術的突破和智能電網(wǎng)的建設，越來越多電動汽車走入家庭，最終將作為移動儲能單元，成為智能電網(wǎng)的一部分。越來越多家庭將建設小型光伏電站，除自用外，多余的電量還可以賣給電網(wǎng)，對促進可再生能源利用起到重大作用。

電氣自動化技術在智能用電生活中要在以下方面有所創(chuàng)新：

1）營銷模式智能化，如用手機實時查看自家用電量、交電費。

2）保證遠程操作家用電器的安全性和響應速度。

3）支持充換電設施與物聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)相結合，向智能化和網(wǎng)絡化方向發(fā)展[ 5 ]。

4）實現(xiàn)家庭小型光伏電站便捷接入電網(wǎng)并實時調(diào)控。

4 討論

電的發(fā)明使人類社會進入到全新的電氣化時代，網(wǎng)絡、信息技術的發(fā)展使人類進入到飛速變革的信息化時代，電氣自動化技術與網(wǎng)絡、信息技術的結合，產(chǎn)生了智能電網(wǎng)。實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展需要進行能源轉型和創(chuàng)新發(fā)展，近年來，我國在智能電網(wǎng)和清潔能源方面發(fā)展迅猛，已成為世界領先國家，而特高壓技術的發(fā)展更享譽全球。

面對時代的浪潮，電氣自動化技術在科技創(chuàng)新方面，任重而道遠。要把互聯(lián)網(wǎng)的技術和理念引入到電氣自動化理論中，結合遠距離、智能化、信息化、互動性等技術創(chuàng)新方向，實現(xiàn)電氣自動化技術質(zhì)的飛躍，促進我國綠色、持續(xù)、經(jīng)濟、高效的能源發(fā)展。

參考文獻：

[1] 封杰文.試論電氣自動化在電氣工程中的應用[J].中國高新技術企業(yè)，2016（7）：40-41.

[2] 周勇.電氣工程及其自動化存在的問題及解決措施[J].中國高新技術企業(yè)，2015（01）：89-90.

[3] 胡榮榮.電氣自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用探析[J].機電信息，2012（30）：109-111.

[4] 楚力.電氣自動化在電氣工程中的應用分析[J].廣東科技，2012（9）：38.

[5] 賈剛，張萌.淺談電氣自動化控制中的人工智能技術[J].信息技術，2011（9）：294.