基于電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化發展模式初探

柯希釗

摘 要：隨著市場需求和科技發展，電氣工程及其自動化技術成為了當前電力行業研究的重點，本文通過對電氣工程及其自動化技術概述，詳細分析我國在這方面的發展情況和目前現狀，并對其在電力系統自動化未來發展趨勢應用進行探究，供電力行業發展參考。

關鍵詞：電力系統;電氣工程;自動化;智能化

能源是促進人類社會發展的重要動力之一，隨著對電現象的不斷深入研究，人們逐漸開始利用相應的機械設備進行能源轉換，依靠燃燒煤炭等化石能源產生熱能，通過蒸汽機轉換為動能，然后通過發電機產生定向電流，還有利用太陽能、地熱能、水力、風力等自然能源來實現電能轉換。電的應用對經濟社會發展產生了極大的促進作用，對人們的日常生活有著深刻影響[1]。隨著企業設備生產用電規模不斷擴大，家用電器日漸豐富，電子設備的不斷更新，人們電能的依賴程度也越來越高，有經濟生產用電、平時隨身攜帶必不可少的手機、辦公所需要的電腦及打印設備、生活所需的各類家用電器等等，一旦發生停電，人們的生活將受到嚴重影響，企業將受到巨大的財產損失，因此研究電氣工程及其自動化技術，將電力輸送智能化、安全化、穩定化具有重要意義。

1電氣工程及其自動化技術概述

電氣工程及其自動化技術涵蓋了目前電力控制系統、機電一體化、電子科技、計算機技術等主流的電氣科技工程類目，是隨著電子科技的發展逐漸衍變成為的一種綜合性和復雜性較強的學科，目前隨著電力的廣泛應用，研究電器工程及其自動化技術對改善電力轉換利用率，提升電力能級具有重要意義。

1.1定義

在近些年隨著計算機技術的發展，人們越來越多的研究機器智能，以此來替代人工勞動力，提升生產效率，電氣工程自動化技術這一概念就來源于此，指的是在電力行業在發展過程中逐漸應用電子科技設備，對發電設備進行控制和維護，能夠實現電力穩定有序持續輸出，進一步解放人力資源，控制生產成本。電氣工程及其自動化技術的發展對人們生活帶來個翻天覆地的變化，不斷滲入到社會各行各業中去，成為影響社會發展進步的重要指標之一[2]。

1.2特點

1.2.1精確性。電氣工程及其自動化技術的不斷改進，在日常生產生活用電量控制分析上，越來越精準，由于電力能源沒有辦法進行長期存儲，所以需要及時輸送并實時應用，傳統的電力行業在企業生產和人們生活用電方面沒有辦法進行準確估量，常常需要發電設備進行過量發電，以滿足電力峰值波動造成的電壓影響，但是自動化技術的發展可以進行精確控制，通過切換多條電路滿足用電需求，提升電力應用效能。

1.2.2低運營。電氣自動化對設備操作方面也有積極的影響，雖然自動化技術在初期投入研發成本較高，但是從長期發展方面看，自動化技術可以有效促進設備能耗的降低，延長設備使用壽命，同時自動化技術也實現了部分簡單工作的不間斷無人操作，降低了人力成本，在長期應用自動化技術進行電力生產，可以使電力部門運行成本逐漸降低，提高了整體工作效率[3]。

1.2.3智能化。自動化技術的進一步發展就是實現電力系統的智能化運行，不但能夠通過人們設定好的程序進行生產運行，還能根據實際情況進行分析研判，采取有效措施進行故障清除和系統維護，例如當前發展已經逐漸走向市場的無人駕駛技術，便是基于電子自動化技術，利用傳感設備對周邊環境的檢測，自動控制汽車發動機和轉向等各種操作，實現智能化駕駛。

2電力系統自動化發展趨勢和現狀分析

2.1發展趨勢

2.1.1起步階段

電氣工程及其自動化技術發展于上世紀70年代，我國的相關技術研究起步較慢，隨著改革開放不斷深入，國外的先進的電氣工程控制技術逐漸流入我國，并開始廣泛應用，在初期由于國家經濟基礎發展程度較低，在自動化技術方面自主研發的成果較少，僅能通過購買國外先進電力設備進行部分關鍵電力樞紐控制，企業發展用電和人們生活用電極不穩定，常常出現大范圍停電情況，一方面是產能跟不上，另一方面是設備技術跟不上，故障排查解除效率低下，在后期維修維護時常常需要靠人數和工時彌補技術方面的短板[4]。

2.1.2發展階段

在進入二十一世紀后，我國各行業經濟迅速發展，使得電力自動化技術在電力系統的應用進入了一個新的發展階段，初步實現了對電力資源的自動化控制、輸送、數據分析、故障排除等功能。利用自動化技術電力系統的發電輸送效率和穩定程度大大提升，同時在故障發生后能夠及時進行原因分析，最短時間排除故障，大大解放了人力資源，對危險區域實現機械自主操作，這在安全生產方面具有重要意義。

2.1.3深化階段

隨著電氣工程及其自動化技術在電力行業的廣泛應用，其電力輸送和配電管理都發生了較大變化，市場對電力行業也提出了更高的要求，更加穩定的電力輸送、更加安全的電力資源以及更加低廉的電力成本。因此實現更進一步的電氣工程自動化也是當前電力行業的日程安排，加大對供電、電力輸送、電壓監測、設備監管等方面的自動化控制，保障電力系統安全穩定，提升電能供應質量。在后期維護上，能夠利用高度發展的自動化設備進行關鍵部位監控，一旦某些設備出現問題，第一時間進行反應，及時中斷故障電路，自動切換到備用電路中，避免因設備故障導致企業和居民區大規模停電事故[5]。

2.2自動化關鍵技術發展現狀分析

2.2.1管理設備智能化

自動化發展的核心技術是設備的智能化，隨著當前5G網絡搭建和廣泛應用，“線”上操控，設備上“云”成為了發展主流，其市場潛力巨大。在電氣工程自動化行業中，智能化技術主要是用于操控和管理電網系統，這種高度自動化的技術能夠彌補傳統電網行業管理方面的缺失和不足，只需要確保設備正常運行，便能一天24小時不間斷進行各項數據的監控和傳輸，這方面人力管理遠不能及，其次對出現的異常行為能夠進行精確辨認，及時判斷異常來源，對其危害程度進行準確評估，并判斷進行警報級別，當前不少地區電力行業開展了智能化設備轉換試點工作，實踐證明，通過智能化設備能夠有效降低30%故障率，具有重要發展意義。

2.2.2電力傳輸智能化

確保電力穩定輸出是保障安全用電的第一步，當前電氣工程行業對柔性交流輸電系統研究較多，尤其是其串聯補償、svc、facts等成熟技術，能夠有效保證輸電系統穩定性，并且對設備要求限制較低，通過規模化輸電設備提升輸出功率，在提升穩定性的同時降低了設備成本。由于柔性交流輸電系統本身也是自動化系統的重要組成部分，所以與其他系統進行銜接時兼容度高，在實際工作中，相互配合程度較好，能夠有效發揮各組件運行功率，也有利于電氣工程行業各方面設備升級和調換。同時其涉及到的電子傳輸技術、高精度傳感技術和微型設備處理技術在其他行業也有積極作用[6]。

2.2.3在線清障智能化

傳統電網系統需要定期進行維護，投入巨大人力物力進行細致排查，同時對企業生產和居民生活也會造成一些影響，在應用了當前發展的高科技技術后，對電路可以實現動態監控和網格化管理，通過電磁暫存技術可以分析判斷電路運行狀況，并將結果及時傳輸至設備終端。這種動態監測方式能及時發現電路故障和其具體位置，方便及時開展修繕工作，保障電路運行安全穩定。

3自動化技術發展制約因素

3.1技術成本投入高

電氣工程的自動化技術對實際應用標準要求較為嚴格，在發展過程中經常會出現由于某個關鍵技術和零件技術數據不達標導致自動化水平一直上不去，受到的限制和影響較大，發展比較緩慢，必須加大投入，集中力量才能攻破關鍵技術，這就導致自動化技術在電力系統應用初期成本較高，但是以發展眼光看，實現自動化技術應用市場要求和是大勢所趨。

3.2自動化基礎設備水平發展不完備

從目前我國電力系統方面對自動化技術的應用程度可知，自動化水平還停留在人工設置程序控制階段，對突發情況應急處理方面還不完善，一方面是操作人員專業素質整體水平還有待提升，對設備的操控還停留在最基本的功能實現水平，創新實踐能力不足，另一方面是設備程序智能化水平較低，僅能夠對操作簡單的流程實現自主操控，對復雜問題，程序算法還不夠準確，不能有效解決問題。因此在關鍵的環節中，還需要人力進行管控。

3.3技術復雜程度高

電氣工程是一項規模大、復雜程度高的綜合工程，技術涉及方面較多，需要對整個電力系統進行調試和分析，才能實現高效穩定運行，因此必須加大對電網系統技術方面的梳理，將電子科學技術和電網系統技術進行深入融合，滿足相關技術前置要求，并利用經濟發展，全面提升電氣工程自動化效率，促進電力系統邁向智能化發展。

4電力系統自動化未來發展

4.1提升專業化程度

實踐證明，電氣工程及其自動化技術對電力系統未來發展具有重要的促進作用，因此必須加大投入研究相關技術，一是要對電力系統員工進行培訓，目前自動化技術遠遠不能完全替代人工操作，因此必須在關鍵流程加大對員工的綜合素質和技術研發培訓，提升其對高精尖設備的操控能力和對自動化技術的研發能力，只有滿足了電力系統自動化發展需求才能最大化實現其對電力發展的推動作用，提升電力行業整體水平。

4.2建立自動化電力發展平臺

由于涉及的行業和技術較多，因此電力行業必須搭建一個具有溝通協調、互通有無的技術平臺，供廣大電力從業者進行交流互動，集合社會閑置資源和精英人力資源，解決各方面技術的難題，避免出現技術“孤島”。在科技不斷發展中，同步實現電氣工程的技術完善和改進，并廣泛應用到各個行業領域中去。同時，通過平臺也對社會資源進行了有效整合和優化。

4.3創新自動化設備和技術

目前電氣工程自動化技術已經廣泛應用于整個配電網絡，但是在更深層次方面的自動化程度還不足，在未來還是要加強對自動化技術的創新研究，使其真正實現電力生產、輸送、控制、故障排除無人化，節約電力企業生產成本，保障供電區域企業用電和居民生活。

5結語

根據經濟發展的需求，我國社會各個領域和行業也開始不斷深入應用電氣工程自動化技術，電力行業作為重要能源供應必須加大對自動化模式的研發投入，實現電網智能自動化，滿足我國日益增長的電量資源需求。

參考文獻

[1] 張沖，趙春芳. 基于電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化發展模式初探[J]. 數碼世界，2018（7）.

[2] 鮑鵬. 基于電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化發展探析[J]. 卷宗，2017，000（008）：157-157.

[3] 郭超朋，鄧巍偉. 電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化發展研究[J]. 飲食科學，2017（18）.

[4] 王文武. 電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化發展分析[J]. 環球市場，2017，000（024）：P.162-162.

[5] 孔祥松，杜煜. 電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化發展探微[J]. 科技展望，2017，27（16）.

[6] 康凱. 電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化發展研究[J]. 山東工業技術，2018（21）：162，156.