電力自動化技術在電力工程中的應用與研究

黃波　王奮博

【摘 要】隨著信息技術的不斷發展與進步，電力自動化也在隨著發展，在國內社會經濟發展狀況良好的情況下，國內信息技術突飛猛進，并且在一定程度上取得了良好的成績。信息技術的發展與進步，為電力自動化系統的發展提供了相關的支持。本文結合相關工作經驗，分析與研究電力自動化技術，探究在電力自動化系統中如何充分應用電力自動化技術。

【關鍵詞】電力工程;電力自動化;控制技術

隨著國內科學技術的發展與進步，以及人們生活水平的不斷提升，電力系統穩定與安全受到越來越多的關注，在電力自動化系統深入發展的情況下，電力安全與穩定得到了支持與保障。電網控制的自動化能夠在很大程度上確保電力系統的持續穩定工作。進一步研究與發展電力自動化系統，對于國內電力企業為廣大用戶提供持續穩定的電能有著重要的意義。

1 電力自動化系統的概念

1.1 電力自動化技術

用電、輸電、配電、變電、發電共同組成電力系統，一般情況下，一次設備主要包括輸電線路、開關、發電機、變壓器等，為更好地確保電力系統正常運行，確保一次設備能夠穩定工作，并且能夠獲得一定的效益，這就需要保護、檢測、調度一次設備。二次設備主要包括測控裝置、計算機系統、保護裝置、發電站、相關的通訊設備等。

1.2 電力自動化系統構成元素

電力自動化系統的構成元素主要包括電廠自動化、變電站自動化、電網調度自動化。其一，發電廠自動化指的是應用相應的計算機硬件與軟件和相應的通訊技術，構成檢測與控制系統，然后，通過充分的應用分散控制技術集中控制與分散控制電廠系統。其二，變電站自動化，主要值得是在電力生產過程中充分利用計算機技術、數字化技術，實現變電站的自動化控制，并且能夠有效分析相關數據，將數據儲存在計算機房，能夠有效控制、監視電力系統工作過程，實現信息的共享。其三，電網調度自動化，電網調度主要包括變電站的終端設備、發電站的服務器、工作站、大屏蔽顯示器以及計算機系統等構成的，電網調度的自動化能夠監控與采集電力生產各個環節中的數據，而且可以有效地預測與分析自動電力調度、電力負荷的預測、電網運行的安全狀態，從而平衡電力市場需求與電網調度。

2 電力工程中的電力自動化技術應用

2.1 配電網絡的自動化控制

在過去的很長一段時間，電力系統配電網絡并沒有實現自動化控制，而是由人工操作實現控制，國內的獨立電力自動化控制技術是在二十世紀九十年代以后才開始，而且是在通信技術與計算機技術作為網絡自動化控制的基礎。網咯分析系統、地理信息顯示系統、設備功能管理系統共同構成配單網絡的自動化，這些設備是配電網絡自動化控制實現的重要部分。相比較于傳統的自動控制系統，配單網絡自動化控制技術的核心主要包括網絡通信技術、只能終端設備、后臺應用程序。依據國內現階段電力系統運行的實際情況而言，配電網絡自動化控制需要按步驟、分目標、分時期的發展，只有這樣才能實現全方位的自動化控制。

2.2 變電站的自動化控制

變電站自動化控制指的是在電子信息技術與網絡技術、通信技術、計算機技術作為基礎條件，主要包括自動故障濾波、自動控制裝置、信號測量裝置、遠程監控裝置等。變電站自動化控制的二次設備能夠有效的整合與優化功能，從而全面協調、綜合控制、實時檢測變電站。另外，變電站自動化控制還可以降低成本，減少電力損耗，以及資金的投入，從而為用戶提供持續穩定的電能供應，以此保障電力企業的經濟效益和變電站的安全運行。

2.3 系統調度的自動化控制

現場數據的采集與監控、電力市場發展分析、變電站綜合控制系統、電力系統的運營控制與調度、發電廠的決策與電力運營等共同構成系統調度自動化控制，這些是系統調度自動化控制實現的基礎。其中電力系統自動化控制的核心，能夠與電力系統運行的可靠性與穩定性有著直接關系。

3 具體實踐環境下的技術應用

首先，電力系統自動化控制的關鍵是綜合智能控制技術，不但要具備一定的智能控制功能，還需要與現代控制技術與電力系統自動化控制的基本原理相符合。電力系統自動化控制被廣泛的應用，需要有機結合神經網絡控制技術、綜合智能控制技術的自適應控制技術、模糊控制技術。其次，專家系統控制技術具備使用范圍廣泛、涉及內容較多等特點，是電力系統自動化技術中必不可少的重要內容。專家系統控制技術涉及到快速處理緊急事件、功能恢復、分析能力等功能，被廣泛應用與電力系統自動化控制中心。但是專家系統并不是完善的，其中存在著一定的問題與不足，具備明顯的局限性，因此，模擬電力專業在現階段還無法實現。

最后，就神經網絡自動化控制技術理論方面而言，神經網絡具備非線性、自組織學習、并行處理等特點，這些特點促使神經網絡自動化技術得到人們的認可與關注，并且被廣泛應用，應用特定的通訊模式，通過神經元可以實現網絡連接，在根據不同的算法實現每個神經權值的調節。當然，對于這些技術的運用有著重要的意義，作為一個地大物博、人口眾多的國家，每一個地區在經濟發展情況和地質情況方面都存在著一定的差異，并且在用電方面也存在著不同，因此需要應用的具體技術也不同。比如在內陸地區，由于人口較少，投入大量的技術不但無法提供持續穩定的供電，并且無法確保電力企業最基本的經濟效益。再比如，一些地質情況比較復雜的地方，應用先進的自動化控制技術，就會造成資源浪費，因此在實際使用過程中，一定要因地制宜，一定要結合實際情況進行選擇，具體問題具體分析，從而促使技術的應用更加合理。

4 結束語

現階段，對于國內的電力事業，已經有大量資金與人力成本的投入，電力事業正在以非常迅速的速度發展，在發展的過程中，電力系統的運營情況也在不斷被改造，同時也給電力系統自動化控制技術的發展帶來了新的挑戰。作為一個合格的電力事業工程者，需要促進電力系統的安全穩定運行，促進自動化技術的發展與進步，實現電力系統效率的提升。

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（作者單位：國網西藏電力有限公司電力科學研究院）