探討電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化

張亮

隨著自動化技術的不斷提升，現代化背景下，電氣工程中對自動化電力系統的應用越發廣泛。為提高電氣工程的應用質量和控制效果，本文將從當前電力系統的概況出發，闡述電氣工程自動化與電力系統自動化，對電氣自動化在電力系統自動化中的應用進行分析與探究，希望為相關人員提供一些幫助和建議，更好地發揮電氣自動化的優越性，推動電力行業的發展和進步。

自動化 電力系統 電氣工程 變電站

Discuss the Power System Automation Under Electrical Engineering and Its Automation Technology

ZHANG Liang

（Wuxi Huilian Thermal Power Co.， Ltd.， Wuxi， Jiangsu Province， 214174 China）

With the continuous improvement of automation technology， the application of automatic electric system in electrical engineering. In order to improve the application quality and control effect of electrical engineering， this paper will start from the current general situation of the power system， explain the electrical engineering automation and power system automation， analyze and explore the application of electrical automation in the power system automation， hoping to provide some help and suggestions for relevant personnel， give better play to the advantages of electrical automation， and promote the development and progress of the power industry.

Automation; Power system; Electrical engineering; Substation

無論是發展經濟還是發展科學都離不開電能，作為國家的基礎產業之一，電力行業對社會建設、發展的作用不可替代。近些年，電力體制加深了改革的進程，整個電力市場表現出激烈的競爭態勢，人們對于供電質量也有了全新的要求，為了與新形勢、新市場環境相適應，電力企業就應努力探索新的發展道路，而運用電氣自動化技術便是其中之一。

客觀來講，電氣工程自動化這門學科具有較強的專業性和綜合性，其技術主要包括計算機技術、一體機電技術、控制網絡技術、電子技術等。在20世紀末，我國工業領域開始引入電氣工程自動化和相關技術，讓工業發展進入全新發展階段，而電力系統自動化引入電氣工程自動化也變成了電力行業的重要發展方向。

3.1現狀

目前電力系統的發展趨勢是成功融合電力自動化技術和電力工程相關技術，提高對電能的使用效率，同時保障電能使用過程中的穩定性。我國的電力系統自動化研究發展雖起步較晚，但在眾多工程師的合作與探究下，仍然成功地進入了一個新的發展階段。在部分電力工程中，通過系統自動化識別和控制，實現不同的操作和管理，不僅使工程的控制難度大大降低，同時能夠減少人力資源的投入，提高對電力工程的整體監控運維效果，從而提高設備的使用效果。隨著研發資金的大量投入，使電力系統自動化技術水平得以不斷提升。

3.2問題

雖然電力系統自動化技術得到了長足發展，但在實際的應用過程中存在一定的問題，影響電力工程自動化技術的實際應用效果。一方面，電力系統的集成化程度不足。電力系統集成化是在系統的基礎上集成自動化控制系統以及相關的功能設備，使整體系統的功能得到融合發展。但受到集成技術等因素的影響，雖不同功能獨立效果較為明顯，但系統中集成效果不明顯，使得系統控制效果不明顯。另一方面，電氣工程建設過程中缺乏完善的管理，導致在后續運行過程中出現故障的概率增大。同時相關人員對系統自動檢測的依賴性較大，不能主動進行人工監測，導致可能存在無法檢查出來的安全隱患，對電力系統自動化的運行產生不良影響。

為保障電力系統自動化技術能夠順利應用，有效地對電力工程進行管理和控制，在實際的使用過程中，應加強對自動化技術的研究與管理。

其一，增加對電力系統自動化技術研發的資金投入，提高對自動化技術的研發強度。相關研究人員應加強對集成技術的研究與發展，使用恰當的元件進行集成管理，實現同一集成范圍內功能的統一管理，使自動化控制能力得到提升。同時加強對智能化技術的研發，不斷向智能化方向發展，切實提高自動化水平，從而使電氣工程得到發展。

其二，工作人員應加強對電力系統自動化應用過程的管理。定期由專業的技術人員對電氣工程的運行狀態進行檢查，并結合實際的工作狀態進行調整，避免其中存在無法自動檢測的故障，保障自動化技術的順利應用。同時加強工作人員檢測的嚴謹性和準確性，應制定相應的獎懲制度，對檢測人員進行有效激勵，提高在工程檢測過程中的積極性和責任心，保障電氣工程和電力系統自動化技術的正常應用。

5.1應用于電力調度

電氣自動化技術在我國許多電力系統的電力調度中都得到了普及和使用，sd6000、open2000和cc2000等電力調度系統就是主要代表。運用電氣自動化技術后，電力調度系統增強了環境適應性，具備更強大的功能，可以符合多種使用需求，同時包含多個數據采集模塊系統。

5.1.1 cc2000調度系統

現階段，cc2000調度系統已應用于上百個電力工程，可以將終端服務器、總線控制機等多種系統提供給電力調度，既擁有較高的可靠性與穩定性，又具備強大的適應性和靈活性，以開放式的設計將封裝理論、事件驅動理論融合到調度系統中，調度性能極佳。

5.1.2 sd6000調度系統

該系統的自動回撥、云圖功能較強，得到了國內電力相關部門的高度重視，并設立了多個開發項目，屬于一種電力新型系統，其自動化功能豐富，對調動投影進行了充分集成，設計過程中采用的元件模型的安全性、穩定性高，并運用單線圖場站技術，加快了電力調度的響應速度與處理速度。

5.1.3 open2000調度系統

該系統一經出現便得到了業內外的廣泛關注，主要應用于能量管理，其雙網機制可以有效提高電力系統的整體供電效率，增強電力系統綜合運行效果，實現了精準控制電量的目的。

5.2應用于發電

電力系統在發電時，大部分工序的人工作業都能夠借助自動化系統來實現，減少了工作人員的工程量，人工勞動強度大幅降低，發電作業的整體效率明顯提升。與此同時，電力系統自動化擁有便捷操作、可視化、界面靈活等優勢，這使得工作人員整體工作水平有效提高，增加了電力企業的經濟效益。

5.3應用于電力維護

電力維護是電氣自動化技術的又一重要功能，通過全方位、多角度的電力維護，增強電力系統的安全運行能力，使維修故障、維護系統所使用的時間大幅減少。以往的電力系統故障必須由工作人員停機檢查、維護，造成大范圍的停電現象，尋找故障點的工作會消耗大量的人力、物力和時間，工作效率極低，使電力用戶的工作、生活受到了不同程度的影響，并且也給維修工作人員人身安全、電力系統設備安全帶來了一定威脅。引入電氣自動化技術后，電力系統出現系統故障后將會第一時間隔離故障部位并將其有效切除，讓其他部位正常運行得到保證，防止故障點持續擴展而增加系統故障的危害，提高了電力系統安全性。

5.4應用于柔性輸電

柔性輸電系統是電氣自動化技術在電力系統中應用后的產物，使用了危機處理、電子、傳感、遠程遙感等多項技術，與節能型技術進行了高度融合，實現了有效的串聯補償，可以實現智能調節控制輸電系統參數的目的，保證電力系統的輸電功能，向人們穩定地輸電，從而提高輸電的工作效率、可控程度，節約輸電工作成本和過程中的電能消耗，真正做到了輸電節能。

5.5應用于配電網

一直以來，配電網的各項工作都要由工作人員手動操作，隨著通信技術和電氣自動化技術的發展，配電網的自動化得以逐步實現。基于電氣自動化技術的配電網自動化由分析軟件、地理信息系統、設備管理、制圖自動化、饋線自動化等多個部分構成。比起以往的配電網工作，配電網自動化的后臺軟件更多、通信技術更先進、智能終端數量更多。按照國內配電網當前狀況，各個地區應分批、分次地發展配電網自動化，從而讓綜合運用配電系統資源這一目的得以實現。

6.1自動化系統的更新

電氣自動化技術的運用主要體現在自動化系統，在電力企業發展過程中，自動化系統實現了低成本、高效率的生產目標。客觀來講，自動化系統具備明顯的商業價值和市場化特征，不過，為了讓電力企業未來發展需求得到滿足，就應對原有的自動化系統進行更新或采用全新操作系統。在運用電氣自動化技術時，電力企業可建立一個系統開發平臺，借助這一平臺來進行智能化、數字化、自動化設計，落實并開發自動化的電力系統，使電力系統的運行效率得以提升，進一步增強運用電氣自動化技術的能力。設計系統的過程中，應按照電力系統具體狀況，結合分段設計法來劃分電力負荷級別，對系統開發平臺的功能精確地掌握，從而讓系統開發平臺得到準確的設計，充分滿足電力系統的自動化需求。

6.2變電站的發展

在電力系統中，變電站處在核心位置。運用電氣自動化技術后，電力企業能夠加工、整理和分析其網絡設備、計算機的各類信息。其中，計算機調度技術是變電站自動化的一項主要技術，能夠確保信息顯示正常，通過完整的信息數據展示出電力系統運行狀態，使工作人員能夠按照準確的信息數據科學調度電力系統。與此同時，借助計算機調度技術，電力工程的監控問題能夠及時被工作人員發現，并制定有效的解決方案使問題順利解決，更好地應對電力系統的緊急事件和突發問題，讓系統有序、安全運行。未來發展過程中，要想使電力系統符合我國的城鄉發展規劃，就應強化電氣自動化技術性能，積極做好宣傳工作和推廣工作，幫助電力企業的決策人員有效把握電氣自動化技術的應用優勢，為城鄉電力企業發展決策提供充分的技術支持，合理改造電網，促進其朝著自動化、網絡化的方向發展。

6.3人員綜合素質的提升

市場競爭關鍵在于人才的競爭，電力行業也是如此。在電力系統運用電氣自動化技術的過程中，通過專業人才為電氣工程及其自動化提供支持是電力企業的必經之路。從這個角度來講，電力企業應積極對工作人員進行理論知識和工作實踐等方面的指導，不斷提升工作人員的職業能力和工作素養。培養專業型人才的過程中，電力企業可從開發能力、設計能力多個方面入手，加強工作人員能力的多面性。與此同時，電力系統存在其特殊性，電力企業可借鑒和吸收國內外電氣自動化技術運用的成功經驗，對人才培養模式進行創新，使得工作人員的能力和素質充分符合新形勢下的電力行業發展。

總而言之，研究電氣自動化在電力系統自動化中的應用具有重要的意義。相關人員應對當前電力系統的概況有一個全面了解，充分把握電氣工程自動化與電力系統自動化的內在聯系，能夠將電氣自動化技術運用到電力系統中的電力調度、發電、電力維護、電力監測、柔性輸電、安全監控、智能控制等方面，從而加快電力系統自動化進程，促進電力行業的平穩化、自動化發展。

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