電力系統中電氣自動化技術的應用

楊美紅

摘 要：科學技術的發展使得自動化技術有了更加全面的發展與創新，在電力系統中，電力自動化技術的應用更加廣泛，但由于我國起步較晚，發展時間尚短，因此在實際應用中還有諸多不足需要我們進行解決。

關鍵詞：電力系統；電氣自動化技術；應用

1 引言

現階段的計算機技術以及信息技術的發展速度非常迅速，這就使得諸多自動化技術以及數字技術也都在電力系統當中有著應用，從而有效促進了電力系統的運行效率和安全穩定性。作為電力行業發展的重要方向之一，電力系統的自動化技術應用是為整個電力行業的全面管理實現了可能，所以對這一領域的理論研究加強就有著實質性意義。

2 電力系統中電氣自動化技術應用方向

2.1 電力系統自動化實時仿真系統的應用

隨著科學技術的不斷進步，電氣自動化技術的應用逐步得到普及，這得益于計算機技術的日趨完善，該仿真系統在可提供大量實驗數據的前提下，還可多種電力系統的暫態及穩態實驗同步進行，還能用以協助科研人員測試新裝置，且多種控制裝置都能與其構成閉環系統，從而為靈活輸電系統及研究智能保護的控制策略提供了一流的實驗條件。電力系統數字模擬實時仿真系統的引進，方便了對電力系統負荷動態特性監測、電力系統實時仿真建模等方面進行深入研究，從而建成具備混合實時仿真環境的實驗室。

2.2 綜合自動化技術與智能保護的應用

目前，國內的綜合自動化領域的研究已達到國際先進水平，智能自動化保護技術領域的研究相對處于國際領先水平，研制的分層式綜合自動化裝置能夠適用于各種電壓等級電站。將國內外最新的人工智能、網絡通信、微機新技術、自適應理論、綜合自動控制理論等應用于電氣自動化保護裝置中，對電力系統自動化保護的新原理進行了研究，可以大大提高電力系統的安全水平，使得新型保護裝置具有智能控制的特點。

2.3 電力系統中人工智能的應用

電力系統及其元件的故障診斷、運行分析、規劃設計等方面將模糊邏輯、專家系統以及進化理論應用到實際研究，并且結合電力工業發展的需要，開展了電力系統智能控制理論與應用的研究，同時也開展了在上述實用軟件研究的基礎上以提高電力系統運行與控制的智能化水平。

2.4 電力系統配電網自動化技術

該技術采用的模型為最新國際標準公共信息模型，輸電網的理論算法采用與配網實際與高級應用軟件相結合，負荷預測時配合應用人工智能灰色神經元算法進行，最后進行潮流計算時采用配網遞歸虛擬流算法。電力系統配電網自動化技術取得了重大技術突破，主要表現在信息配網一體化、高級應用軟件、配網模型、中低壓網絡數字方面，最終，解決了載波正在配電網上應用的路由、衰耗等技術難題，正是因為采用數字信號處理技術，才得以提高了載波接收靈敏度。

3 電氣自動化技術在電力系統中的應用

3.1 計算機技術在電力系統自動化應用

3.1.1 智能電網技術的應用

信息管理系統作為計算機技術中應用最為廣泛的技術之一，電力系統自動化技術與計算機技術結合所形成針對整個全局進行智能控制的技術，也就是智能電網技術，是一個最具典型性的技術，涵蓋了配電、輸變電和用戶以及調度、發電的各個環節。其中變電站自動化系統、穩定控制系統等被廣泛應用到計算機技術的系統中，同時一樣的還有諸如調度柔性交流輸電以及自動化系統等。目前這種數字化電網建設，一定程度上可以說是智能電網的雛形，實際上也為我國建設智能電網做著準備工作。智能電網中較為典型的有智能電網的通信技術，同時在建設的過程中需要很多依托計算機的技術，需要具備實時性、雙向性、可靠性的特征，需要先進的現代網絡通信技術的應用，而且該系統也是完全依托計算機技術而存在的，同時具有信息管理系統。

3.1.2 變電站自動化技術的應用

可以說，變電站的自動化的實現又是依托計算機技術的發展實現的，要實現電力生產的現代化，一個不可缺少的、重要的環節就是實現變電站的自動化。變電站依賴計算機技術實現自動化，在實現的過程中計算機也得到了充分利用，二次設備也隨之實現集成化、網絡化、數字化，完全是采用計算機電纜或光纖代替電力信號電纜。變電站實現自動化，實現計算機屏幕化以及運行管理和記錄統計實現自動化，另外兩個組成部分是操縱以及監視，變電站的整體自動化才得以實現，正是如此多的組成部分實現了計算機的自動化管理。為了聯系發電廠與電力用戶，變電站以及與之相關的輸配電線路必不可少。變電站自動化的實現，不僅組成電網調度自動化的一個重要組成部分，更是為了滿足變電站的運行操作任務。

3.2 電力系統自動化中PLC技術的應用

3.2.1 PLC技術的數據處理

PLC可以完成數據的采集、分析及處理，具有排序、查表、數學運算、數據轉換、數據傳送以及位操作等功能。這些數據可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，可以完成一定的控制操作，與存儲在存儲器中的參考值比較，也或將它們打印制表。數據可用于過程控制系統，也可以處理一般用于大型控制系統，如無人控制的柔性制造系統。

3.2.2 PLC技術的閉環過程控制

閉環過程控制是指對壓力、溫度、流量等連續變化的模擬量的閉環控制，PLC通過模擬量I/O模塊對模擬量進行閉環PID控制，并且實現數字量與模擬量之間的D/A、A/D轉換?？墒褂脤Ｓ玫腜ID模塊，也可用PID子程序來實現。

3.2.3 PLC技術的開關量控制

火力發電系統內的輔助系統的工藝流程的控制多為順序控制和開關量控制兩種。在許多行業中應用到PLC進行開關量控制，如機床電氣控制、電機控制以及電梯運行控制、汽車裝配線和啤酒灌裝生產線等。PLC技術的輸出和輸入信號都是通 / 斷的開關信號。工業控制中應用最多的控制是開關量的邏輯控制。控制的輸出、輸入點數均可通過擴展實現，從十幾個到成千上萬個，均可以不受限制地自動化控制，節省人力，提高效益的作用十分明顯。

4 綜合自動化技術發展趨勢

4.1 保護、控制、測量一體化

鑒于目前的運行體制、人員配備、專業分工，我國的自動化系統主要采用站內監控采集數據而保護相對獨立的模式，以提供較清晰的事故分析和處理的界面。但是從技術合理性、減少設備重復配置、簡化維護工作量以及發展趨勢等方面考慮，將保護與控制、測量結合在一起會更有優勢。

4.2 國際標準的應用

近年來，IED電力自動化方面有了廣泛應用。為了實現不同廠家IED 設備的信息共享和互操作性，使廠站電氣綜合自動化系統成為開發系統，國際電工委員會制定了IEC61850國際標準。為了與國際接軌，國內已經開始了基于IEC61850標準的電氣綜合自動化系統的產品研發，相信這將是未來自動化系統的一個發展方向。

4.3 以太網技術的使用

隨著經濟和社會的發展，人們對電力的需求與日俱增，加之電網系統越來越復雜化，其涉及的數據和信息也越來越多。在這種背景下，電氣綜合自動化系統所需要采集和傳輸的數據日益龐大，對通訊的實時性和傳輸速度提出了更高的要求。以太網具有傳輸數據量大、傳輸數據快的優勢，能夠滿足電氣綜合自動化系統的發展需求，因此，以太網在電氣綜合自動化系統中必然會有更多的應用。

5 結語

總而言之，針對當前我國的電力系統的發展，由于在用電需求的不斷提高基礎上，就要能進一步的強化電力系統的運行效率，所以要能在自動化技術的實際應用上得到加強，使其能和實際的需求相結合，不僅要能夠提升電力系統的自動化技術，還要在自動化的管理層面得到進一步的加強。由于本文的篇幅限制不能進一步深化研究，希望此次努力能起到拋磚引玉的作用。

參考文獻：

[1] 王仁.電力系統中電氣自動化技術處理中應用思考[J].北京技術，2009.

[2] 趙琴.電力系統中數據應用管理[J].安徽農業科學，2007.