電力電氣自動化在電力工程中的應用

周博恒 張建平 汪宇星

【摘 要】信息技術的不斷發展推動了我國自動化、數字化等一些技術的不斷發展，自動化系統也日漸完善，可見將在電力行業中今后發揮更大的作用。本文主要簡單描述了電力自動化技術相關問題進行了研究

【關鍵詞】電力工程；技術應用；電氣自動化

一、電力工程中電力自動化技術的應用

（一）現場總線技術在電力工程中的應用

現場總線技術是指在電力工程現場將智能的自動化裝置以及儀表控制設備進行連接，形成一體化的多向、串行、多站和數字化的信息網絡，從而可以將數字通信、控制、智能傳感器以及計算機等融為一體而形成的綜合性的技術。在電力工程中，現場總線技術被廣泛的應用，通過現場總線技術可以將變送器所控制的總的用電量收集后，將信號進行控制后集中到主控計算機上，然后根據數學模型進行計算進而做出判斷，并最終將指令發送到控制設備上，從而實現電力自動化技術的應用。現場總線技術在電力工程中的應用是通過分散電力工程中的控制功能，并配備相應的計算機進行被控設備的信息處理，將信息與計算機相連接后，便不需要實現整個現場的控制，只需對信息進行相應的調度即可。實踐證明，現場總線技術在電力工程中的應用，可以實現前置機與上位機的配合，可以從下方進行電力工程的控制，并且可以通過儀表進行控制，并最終實現高性能的電力系統的控制功能。在電力調度化技術日益發展的情況下，可以滿足數據以及系統的多樣化需求，并最終將電力系統中各個信息進行交換以及共享，實現電力工程的順利進行以及電力系統的日益完善。

（二）主動對象數據庫技術在電力工程中的應用

數據庫技術在電力工程中的應用主要是用于電力系統的監視系統中，因此，這對系統的開發、繼承、封裝等都有很大的作用，引發了軟件技術的變革。主動對象數據庫技術在電力系統得到了廣泛的應用和認可，并用來支持對象標準，因此與一般的關系數據庫相比，主動對象數據庫主要是對技術以及主動功能的技術支持，因此，在電力工程中也得到了廣泛的應用。主動對象數據庫是利用系統的監視功能，對對象函數進行利用，從而可以實現電力工程中電力自動化的應用，隨著觸發機制的使用，數據庫監視得到了很好的控制與實現，從而節省了數據寫入以及讀出的時間，還對數據管理功能充分的進行利用，并得到了技術上的保證。當前，我國的數據庫技術得到了很廣泛的應用，并且監視系統也得到了很好的發展，電力自動化技術在電力工程以及日后的電力系統中并將得到更為完善的應用。

二、電氣自動化的未來前景

電氣自動化在工業生產中的應用會越來越廣泛，它在電氣工程中的應用已經得到了很好地證實，而且在未來的一段時間里將會得到更進一步地發展。比如說可以實現電力設備的智能化，實現電力系統的在線檢測，這主要是在電氣工程方面的前景。另外，電氣自動化與人們的生活存在著密切的聯系，無論是能源節約、安全生產，還是環境保護都與電氣自動化存在著尤為密切的聯系，特別是在我國推行低碳經濟發展時，更需要發揮電氣自動化的強大的作用，先進的電氣自動化技術有助于我國各個行業的節能減排，同時在實現高效增產、減少能源消耗和環境污染方面發揮著關鍵的作用。低碳經濟是我國未來經濟發展的必然趨勢，是實現我國可持續發展的必經之路，而低碳經濟的發展需要依靠電氣自動化技術。因此，電氣自動化技術必然會迎來其發展的輝煌時刻，而且在經濟全球化和環境保護成為世界性話題的今天，發展低碳經濟不僅是中國發展的目標，更是全世界各個國家經濟發展的必經之路，而電氣自動化技術自然會在全世界各個國家快速發展。

三、電力系統電氣自動化技術

（一）電力一次設備智能化

常規電力一次設備和二次設備安裝地點一般相隔幾十至幾百米距離，互相間用強信號電力電纜和大電流控制電纜連接，而電力一次設備智能化是指一次設備結構設計時考慮將常規二次設備的部分或全部功能就地實現，省卻大量電力信號電纜和控制電纜，通常簡述為一次設備自帶測量和保護功能。電力一次設備智能化主要問題是電子部件經常受到現場大電流開斷而引起的高強度電磁場干擾，關鍵技術是電磁兼容、電子部件的供電電源以及與外部通信接口協議標準等技術問題。

（二）電力一次設備在線狀態檢測

對電力系統一次設備如發電機、汽輪機、變壓器、斷路器、開關等設備的重要運行參數進行長期連續的在線監測，不僅可以監視設備實時運行狀態，而且還能分析各種重要參數的變化趨勢，判斷有無存在故障的先兆，從而延長設備的維修保養周期，提高設備的利用率，為電力設備由定期檢修向狀態檢修過度提供保障。近年來電力部門投入了很大力量與大學、科研單位合作或引進技術，開展在線狀態檢測技術研究和實踐并取得了一些進展，但由于技術難度大，專業性強，檢測環境條件惡劣，要開發出滿意的產品還需一定時日。

（三）光電式電力互感器

電力互感器是輸電線路中不可缺少的重要設備，其作用是按一定比例關系將輸電線路上的高電壓和大電流數值降到可以用儀表直接測量的標準數值，以便用儀表直接測量。其缺點是隨電壓等級的升高絕緣難度越大，設備體積和質量也越大；信號動態范圍小，導致電流互感器會出現飽和現象，或發生信號畸變；互感器的輸出信號不能直接與微機化計量及保護設備接口。因此不少發達國家已經成功研究出新型光電式和電子式互感器，國際電工協會已發布了電子式電壓、電流互感器的標準。國內也有大專院校和科研單位正在加緊研發并取得了可喜成果。目前主要問題是材料隨溫度系數的影響而使穩定性不夠理想。另一關鍵技術是，光電互感器輸出的信號比電磁式互感器輸出的信號要小得多，一般是毫安級水平，不能像電磁式互感器那樣可以通過較長的電纜線送給測控和保護裝置，需要在就地轉換為數字信號后通過光纖接口送出，模數轉換、光電轉換等電子電路部分在結構上需要與互感器進行一體化設計。

四、結語

電力自動化技術在電力工程中發揮著越來越重要的作用，在新技術的廣泛應用下，傳統的技術正在逐漸的被取代，從而更加促進了電力自動化技術的發展，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，這必將推動著電力自動化系統的不斷發展和變化。

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