探究電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化發展

陳辰 許婧琦

摘要：自動化是現代社會的一種標志，自動化與電氣工程的結合為各行各業提供了發展空間，通過電力電子技術、信息技術以及網絡控制技術等方面的應用，可以有效的實現強電弱電、機器電子以及軟硬件之間的結合，為電力系統的發展提供了一定的技術保障，在這種條件背景下，電力系統的自動化發展也在逐漸完善，并且擴大了應用的方向，發揮了很大的作用。本篇文章通過對電氣工程及其自動化的主要技術進行闡述，分析電氣工程及其自動化技術下電力系統的自動化方式，并且就它的應用發展進行全面的探討。

關鍵詞：電氣工程;自動化技術;電力系統自動化

引言

自動化是機械設備、系統以及生產過程在較少人或者沒有人參與的情況下，可以自動進行檢測、處理以及控制的一種形式，自動化技術的出現促進了信息社會的發展，它被應用于醫療、商業、交通等各個領域中，將人們從繁重的體力勞動中解脫出發，既提高了生產效率，又可以實現人機的有效結合，是技術現代化發展的重要標志。實際上，自動化這個概念并不是近幾年才出現的，早在18世紀，自動裝置就已經出現并且應用到生產中，隨著科學的進步，自動控制理論與自動裝置有效的結合到一起，并且實現了程序控制以及邏輯控制上的進步，它為數字計算機的生產過程奠定了堅實的基礎。從現階段來看，自動化系統與電力的有效融合還在一定程度上依賴著電氣工程及其自動化技術的應用。

1、電氣工程及其自動化的主要技術

1.1智能控制技術

智能控制就是電氣工程及其自動化中的重點內容，它是對于自動化控制技術的優化，采用智能信息處理、智能信息反饋以及控制決策的一種方式，是控制理論發展的高級階段，可以對一些復雜困難的控制問題進行解決。實際上，智能控制技術是一種理論思想和實踐的有效結合，它無需人類進行參與和操作，就可以通過智能機器的形式自動的完成相應的目標，在這個過程中，它是對于人類思維的一種模仿，需要設置相應的程序，在智能控制技術的應用中，它包括專家系統、神經網絡以及遺傳算法等理論，是一項非常復雜的綜合技術。

1.2柔性直流輸電技術

柔性直流輸電技術是我國電氣工程及其自動化發展過程中的重要內容，它在結構上與高壓直流輸電相類似，由換流變壓設備、換流電抗設備等組成，它是采用可關斷器件以及高頻調制技術，通過電壓調幅之間的變換以及系統電壓構成的功角差，進行有功功率的輸出和應用。在柔性直流輸電技術中，它可以代替傳統的直流聯網，綜合能源與負載上的遠距離運輸，做好各方面的均衡發展。

1.3電力電子技術

電力電子技術是一門新興學科，它主要是在電氣工程及其自動化中達到電力變換的目的，可以分為電力電子器件制造技術以及變流技術等多種形式，是建立在電子學、電工原理以及自動控制基礎上的技術。可以在一定程度上改造傳統產業和機電一體化的發展，加強變頻和高頻技術的應用，促進電子智能化的發展。

2、電氣工程及其自動化技術下電力系統自動化的發展

2.1動態安全監控系統

電力系統的運行存在一定的風險，對運行過程的有效檢測是確保及時發現系統運行問題，提高運行效果的關鍵。自動化技術相較于傳統電力運行技術的優勢就在于實現了對系統的動態監測，即在電力傳輸的過程中，每一個傳輸信息都能夠及時傳送到系統檢測設備中來，對于已出現的運行故障，或者潛在故障，監測系統能夠將故障發生的信息進行分析、并傳送到系統處理中心進行集中處理，進而不斷提升數據監控的準確性與安全性。

2.2電力系統調度自動化

電力系統調度自動化實際上就是為電力調度提出系統功能規劃以及技術裝配配置的方案，盡可能的滿足自動化的發展方向，減少技術問題的出現，從現有的基礎條件出發，提出與調度關系相適應的一種改善措施。在相關自動化技術的應用下，電力系統調度自動化可以實現功能方向的發展。首先，它可以進行數據采集和監視控制，根據不同地區的要求，它的采集和監控內容也是不同的，可以保證電能質量，加快處理要求，從控制室就可以完成遙測、遙控的內容，方便后續信息的處理。其次，它還可以滿足自動發電以及經濟上的調度控制，通過對電力系統頻率質量的監測工作，有效的明確電力網結構、調度系統以及約束條件之間的關系，從而完成指標上的控制，極大規則上的調整，保證容量平衡，設置合理的布局，以便于系統更加經濟的運行。另外一方面來說，電力系統調度自動化還可以實現人機系統的遠程聯動，使其成為一個整體，采用人機工作站，設計中需對各種設備尤其屏幕顯示器和動態調度模擬屏的功能進行合理劃分。

2.3變電站自動化

變電站自動化系統是指在電氣工程及其自動化技術的基礎下，對變電站二次設備的優化和重組，使其可以對變電站進行自動的監測、控制和協調。變電站自動化是電力系統自動化的一種形式，它以計算機作為其中的核心內容，有效的實現電力設備的信息交換以及數據共享。在實際的電力系統中，變電站自動化主要包括集中式和分布式兩種結構，其中，集中式自動監控系統可以實現功能單元間的互相獨立，綜合性非常強，而且造價成本較低，但是運行可靠性比較差，容易產生故障問題。而分布式自動監控系統的可靠性較高，繼電保護相對獨立，結構分布層次明顯，具有一定的穩定性。

3、電力系統自動化的應用

3.1電能表的應用

將電氣工程及其自動化技術應用于電能表當中，可以實現對用電負荷與狀態的實時性檢測，必定可大幅度提升計量精確性與真實性，并可為預防偷、竊電行為提供必要的技術支持，以確保電力企業能夠有效避免經濟效益受損。智能電表還可對用戶的實際用電狀態做出實時性的評估，一旦用戶存在異常用電現象，系統便會自動向控制中心發出報警信息，可實現對電力系統運行安全的有力保障。鑒于電氣工程及其自動化技術的眾多優勢價值，在今后我國的電力工業發展過程中應加強對其應用力度，大力開展電力自動化建設工作，從而為我國智能控制的發展以及電力效率的提升提供保障。

3.2以太信息系統的應用

電力系統應用以太網的顯著優勢是信息實時性較強，電氣自動化系統數據傳輸過程速度較快，滿足變配電站傳輸數據遠動功能需求，還具有圖形曲線計算、數據統計、故障報警以及遙信、遙測和遙控等功能。

4、結語

綜上所述，電氣工程及其自動化包括智能控制技術、柔性直流輸電技術以及電力電子技術等方面，在它的應用下，電力系統自動化的發展可以分為變電站自動化、電力調度自動化以及監控自動化等形式，有關人員可以將電力系統自動化應用于以太網、電能表等方面，從而實現電力系統的進一步發展。

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