電網建設中電氣工程自動化的應用

劉鵬

摘要：隨著現代科技的快速發展，新技術手段在快速更新當中，電氣自動化技術的應用于發展已經成為電氣工程建設的重要內容，也是保障電氣工程現代化技術支持。在電網建設當中，應用電氣自動化技術能夠更加高效、快捷、精準的實施控制，大大提升了電網的可靠性。因此，在電網建設過程中加強電氣自動化技術的應用是電網建設發展的需要和保障。

關鍵詞：電網建設 電氣工程 自動化應用

1 智能電網電氣工程及其自動化及其特點概述

智能電網調度電氣工程及其自動化指的是利用各類電氣先進技術，實現電網調度數據、電氣工程及其自動化監控及集成化等工程，通過信息共享大幅度提高電網運行的可靠性與穩定性。電網運行中融合調度系統與信息技術，提高智能電網的電氣工程及其自動化程度。

具體來說，智能電網特征表現為兩點：第一，自愈特點。智能電網自愈功能指的是，當系統某些元件出現問題后，可以在沒有人為干預的情況下將問題元件隔離出來，迅速恢復系統運行狀態，不影響電力供應。可以說自愈功能就是智能電網的免疫系統，也是主要特點。該功能可以有效縮短檢修斷電時間，減少停電造成的損失。第二，在線監測。智能電網可以通過高速通信網絡即時獲取設備運行狀態信息，最短時間內確認設備故障部位，提高維修效率，快速恢復正常運行狀態。同時，現今技術可以提供眾多的數據，將數據歸納到企業系統中，促進在線監測能力的提高，優化設備運行與維修。

2電氣工程中自動化技術的發展和功能

電氣工程自動化技術作為一種新型技術，表現出較為強大的檢測和控制功能，具體而言，可從下列三方面加以闡述。首先，集中監控。集中監控是以一個處理器為中心來對所有系統的運行情況進行監控，是一種比較集中的監控模式，通過監控能夠及時發現問題并快速處理，然而這種監控模式也有不足，即過于單一，處理方式過于簡單;其次，現場總線監控。現場總線監控是依托自動化系統，對自動化系統采取針對性的監控，減少隔離設備應用，能夠有效節省成本，促進生產效能的提升;最后，遠程監控。這種監控方式是借助遠程網絡實現遠距離監控，能夠節省設計成本，增強系統監控的靈活性和可靠性

3 電力系統自動化技術

3.1 電網調度自動化

電網調度自動化主要組成部分，由電網調度控制中心的計算機網絡系統、工作站、服務器、大屏蔽顯示器、打印設備等，其主要是通過電力系統專用廣域網連結的，下級電網調度控制中心、調度范圍內的發電廠、變電站終端設備（如測量控制等裝置）等構成。電網調度自動化的主要功能是：電力生產過程實時數據采集與監控電網運行安全分析、電力系統狀態估計、電力負荷預測、自動發電控制（省級電網以上）、自動經濟調度（省級電網以上）并適應電力市場運營的需求等。

3.2 變電站自動化

變電站自動化的目的是取代人工監視和電話人工操作，提高工作效率，擴大對變電站的監控功能，提高變電站的安全運行水平。變電站自動化的內容就是對站內運行的電氣設備進行全方位的監視和有效控制，其特點是全微機化的裝置替代各種常規電磁式設備;二次設備數字化、網絡化、集成化，盡量采用計算機電纜或光纖代替電力信號電纜;操作監視實現計算機屏幕化;運行管理、記錄統計實現自動化。變電站自動化除了滿足變電站運行操作任務外還作為電網調度自動化不可分割的重要組成部分，是電力生產現代化的一個重要環節。

3.3 發電廠分散測控系統（DCS）

發電廠分散控制系統（DCS）一般采用分層分布式結構，由過程控制單元（PCU）、運行員工作站（OS）、工程師工作站（ES）和冗余的高速數據通訊網絡（以太網）組成。過程控制單元（PCU）由可冗余配置的主控模件（MCU）和智能I/O 模件組成。MCU 模件通過冗余的I/O 總線與智能I/O 模件通訊。PCU 直接面向生產過程，接受現場變送器、熱電偶、熱電阻、電氣量、開關量、脈沖量等信號，經運算處理后進行運行參數、設備狀態的實時顯示和打印以及輸出信號直接驅動執行機構，完成生產過程的監測、控制和聯鎖保護等功能。運行員工作站（OS）和工程師工作站（ES）提供了人機接口。運行員工作站接收PCU 發來的信息和向PCU 發出指令，為運行操作人員提供監視和控制機組運行的手段，工程師工作站為維護工程師提供系統組態設置和修改、系統診斷和維護等手段。

4電網建設中電氣工程自動化的應用

4.1電氣自動化在電網調度中的應用

自動化發展的過程也是工程現代化的發展過程，在工程項目當中有一個特別重要的項目，那便是電網調度，在電網調度工程中需要用到的一項重要技術就是智能化遠程調控，這便是自動化的合理運用。自動化的運用能夠幫助技術人員及時有效的進行電力系統檢測與分析，清晰了解系統所處的狀態。通過系統分析，還可以精準的掌握當前電網系統電力負荷，通過調控在一定程度上可增強系統的穩定性。然而，基于實時數據采集及評估處理的基礎上，電網調度應注意電網需實時監測，并且對監測數據進行綜合評價與分析，以確保科學進行電網調度，提高電網運行效率，實現經濟效益。

4.2電氣自動化在變電站中的應用

在以往的控制模式中，對變電站進行監控主要是采取人工方式來開展，這種監控方式低效、準確性較低且帶有一定的主觀性。而自動化技術的應用增強了監控的準確性及監控效率，實現全方位的自動監控，替代了人工監控方式，提高了系統的安全性及監控的時效性。自動化的使用需要進行后期維護，同時自動化的應用也使得設備趨于微機化，大大提升了工作效率，并延長一部分設備的使用壽命，節約了資金與使用空間。

4.3電氣自動化在電廠分散控制中的應用

在電廠分散監控當中，電氣工程的建設水平一直都處于較低狀態，然而電氣自動化技術的應用使得更為便捷的監控方式成為實踐可能。電氣自動化可以幫助建設一個分散監控系統，該系統打破了時間與空間的限制，實現對多個廠房同時監控，保障了電廠的安全性及穩定性。監測效率的提升使得電氣工程自動化建設需求得以滿足，并且也使得人機接口通訊得以成功建設，為保障遠程監控和管理提供了條件。尤其是當電氣自動化設備的運行診斷及維護能夠提升發電廠安全運行情況，保障電力系統安全穩定運行。

4.4供配電系統中電氣自動化的應用

在供配電系統運行中，電氣自動化技術的應用途徑主要是供配電自動化，在供配電系統運行中，供配電自動化控制技術的存在，可以有效降低各類電力事故的風險性，同時加強自動化管理與控制，在供配電系統中具有良好的監測、保護作用。目前，因為計算機系統操控的不斷發展，對電網高壓供電設備的安全性具有重要的維護作用，目前，傳統人工管理的方法已經逐漸被電氣自動化控制技術所代替，其不僅可以維護供配電系統的穩定性與效率性，而且還可以保證電力工作者的人身安全，降低了操作人員的工作強度與難度，對供配電系統自動化建設與發展水平，具有促進作用。隨著供配電系統建設的不斷發展，電氣自動化技術得到了越來越廣泛的應用。在供配電系統中引入電氣自動化技術，有助于更好地控制繼電保護及其斷路器等，加強對保護裝置的自動化管理，降低供配電系統中其他設備發生故障的概率，縮小故障損壞范圍。從一定層面上來說，在電流大于額定值的條件下，通過自動化控制技術的應用，供配電系統會發生自動化調整，在故障發生時完成自動化操作，維護系統的安全性。

5結束語

綜上所述，電子技術的不斷發展，對自動化技術的推動有巨大作用。目前，將其應用在電網建設中，能夠在很大程度上促進電氣工程技術的快速發展。在電氣自動化控制中充分應用自動化技術，需要研究人員對自動化技術的應用優勢進行全面分析，同時根據自動化技術在電氣自動化控制中的設計要點和設計思路，對其進行有效設計，使自動化技術在電氣自動化控制中充分發揮作用，提高電氣自動化控制水平，同時推動生產效率的提升。

參考文獻

[1]周添文.電氣自動化技術在生產運行電力系統中的運用[J].建材與裝飾，2018（07）：225-226.

[2]侯蘇育.電氣自動化在電氣工程中的應用探究[J].科技創新與應用，2018（02）：159-160.

[3]張安國.電氣自動化技術在電氣工程中的應用分析[J].中國高新技術企業，2017（13）：52-53.