電氣工程自動化技術在電力系統(tǒng)運行中的應用

王澤寧

（齊齊哈爾工程學院，黑龍江齊齊哈爾，161005）

1 電氣工程自動化技術概述

電氣工程自動化技術的核心就是計算機技術，在計算機系統(tǒng)的控制之下，電力系統(tǒng)可以在應用電氣工程自動化技術的過程中實現(xiàn)智能化和自動化控制，從而提升配電效率，推動電力系統(tǒng)的輸電、配電活動的有效開展。在電力系統(tǒng)運行的過程中，通過電氣工程自動化技術的應用，可以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行參數(shù)的收集和分析，同時加強對電力系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的異常狀態(tài)的監(jiān)控，并且針對不同的故障參數(shù)對故障問題進行診斷，從而為電力系統(tǒng)的安全運行提供保障。此外，在電力系統(tǒng)的運行過程中，各區(qū)域的電力系統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度技術是存在差異的，而通過電氣工程自動化技術的應用，就可以有效實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，同時加強對電網(wǎng)信息的整合和存儲。

2 電氣工程自動化技術的應用分析

2.1 電氣工程自動化技術的應用價值

近年來，隨著經(jīng)濟社會的進步和發(fā)展，人們生活水平在不斷提高，而且各行各業(yè)也在快速發(fā)展，整個社會運轉(zhuǎn)所需的用電量在急劇上升，與此同時，社會運轉(zhuǎn)對于用電穩(wěn)定性的要求也在提升，這就要求相關企業(yè)和部門必須提升電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，同時推進電力系統(tǒng)朝著智能化和自動化的方向發(fā)展。在電力系統(tǒng)之中引入電氣工程自動化技術可以降低電力系統(tǒng)運行的管理難度，同時，有效擴大電力系統(tǒng)的覆蓋面積，提升電力系統(tǒng)的運行監(jiān)測范圍。總而言之，隨著經(jīng)濟社會對電力系統(tǒng)的運行要求的不斷提升，電氣工程自動化技術在電力系統(tǒng)運行的過程中有著重要的應用意義和廣闊的應用前景。此外，在設備保護中，聯(lián)鎖保護、裝置保護、繼電保護等電氣工程自動化技術均取得了比較理想的應用效果，具體如表1所示。

表1 電氣自動化技術的設備保護應用效果

2.2 電氣工程自動化技術的應用分析

2.2.1 自動化仿真技術

在電力系統(tǒng)運行期間利用自動化仿真技術可以降低電力系統(tǒng)的運行復雜程度和運行成本。在原本的電力系統(tǒng)運行的過程中，需要對電力系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)和參數(shù)進行實驗室模擬，并且進行參數(shù)分析，參數(shù)和數(shù)據(jù)信息必須達到相應標準之后才可以開展電力系統(tǒng)的運行，但是利用自動化仿真技術，就可以直接采集數(shù)據(jù)信息并將其通過網(wǎng)絡傳送至終端設備，同時終端設備對數(shù)據(jù)信息進行審核、分析和處理，從而給出相應的判斷和處理結(jié)果，通過自動化仿真技術的應用，一方面可以提升電力系統(tǒng)運行網(wǎng)絡的防御機制，另一方面則可以對電力系統(tǒng)進行高效維護，從而降低故障發(fā)生概率和修復成本，提升整個電力系統(tǒng)的運行安全性。

2.2.2 人工智能技術

在電力系統(tǒng)運行期間，雖然引入了自動化仿真技術可以有效降低故障發(fā)生概率，但是不代表杜絕故障問題，因此，當電力系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障的時候，就需要借助人工智能技術對故障部位進行精確定位。在原本的故障定位過程中，主要借助人力和物理設備對整個區(qū)域的電力設備和線路進行排查，工作量大而且其效率低，嚴重影響了故障修復的效率，同時造成資源浪費，但是通過人工智能技術，可以將整個電力系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)反饋至控制中心，控制中心通過分析和處理，確定故障部位，并且將相應的數(shù)據(jù)信息傳遞給故障修復人員，以便修復人員能夠更快、更合理地選擇對應的修復措施，以此提升修復的效率，同時降低電力系統(tǒng)的修復成本，并且加快恢復供電，減小停電帶來的間接損失。如圖1所示的電力系統(tǒng)故障維修流程，不僅發(fā)揮了智能化技術的作用，而且還可以降低電力企業(yè)的經(jīng)濟成本。

圖1 電力系統(tǒng)故障維修流程圖

2.2.3 電網(wǎng)控制技術

在電力系統(tǒng)運行的過程中，電網(wǎng)控制技術是電氣工程自動化技術的重要組成部分，從我國國情來看，我國國土面積巨大，因此，電網(wǎng)覆蓋范圍較為廣泛，而且不同地區(qū)的電網(wǎng)具有較強的差異性，舉個最簡單的例子，不同地區(qū)的電網(wǎng)運輸功率就存在一定的差異，更遑論電網(wǎng)的控制管理工作，因此，在這一過程中，如果僅依靠人力完成電網(wǎng)控制和調(diào)度工作，會導致電網(wǎng)運行成本以及電力系統(tǒng)運行成本大規(guī)模增加，這就需要引入電網(wǎng)控制技術，提升數(shù)據(jù)信息的處理速度，以此對不同地區(qū)的電網(wǎng)進行合理調(diào)度，還可以提高供電可靠性，表2描述的是電網(wǎng)控制技術使用前后的供電可靠性對比。

表2 電網(wǎng)控制技術使用前后的供電可靠性對比

2.2.4 計算機技術

計算機技術的應用提升了電力系統(tǒng)運行的智能化和自動化水平，同時也改變了電力系統(tǒng)的配電模式，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的高效配電，并且可以實現(xiàn)電網(wǎng)自動調(diào)度，從而實現(xiàn)對電網(wǎng)資源的有效整合。此外，利用計算機技術可以對變電站進行自動監(jiān)控和實時監(jiān)控，同時可以使得電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息以數(shù)字化的形式進行傳輸，從而提升了整個電力系統(tǒng)的運行管理水平。

2.2.5 柔性交流輸電技術

為了提高電力系統(tǒng)的運行效率，就需要相關人員結(jié)合實際情況構(gòu)建自動化輸電系統(tǒng)，而自動化柔性交流輸電技術屬于電氣自動化技術中比較常見的體現(xiàn)，如圖2所示。自動化柔性交流輸電技術集遠程遙感技術、自動監(jiān)測技術、整合傳感技術等多種自動化技術于一體，其能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的輸電流程和運行情況給予有效監(jiān)測和管理，以確保運行數(shù)據(jù)的真實性、準確性。在電力系統(tǒng)運行過程中，引入柔性交流輸電技術還能夠?qū)ο到y(tǒng)運行情況給予智能化分析，這樣既可以降低電能運輸階段的電能浪費，而且還可以有效提升電能輸送效率。

圖2 柔性交流輸電技術運行流程圖

3 電氣工程自動化技術的應用障礙分析

3.1 自然因素的影響

電氣工程自動化技術的應用是以相關的電力設施為載體的，因此，電力設施的狀態(tài)會對電氣工程自動化技術的應用效果產(chǎn)生影響。眾所周知，我國國土面積較大，而且有部分地區(qū)屬于山區(qū)或者無人區(qū)，在這種區(qū)域中運行的電力設備容易受到自然因素的影響而產(chǎn)生異常情況，例如，在山區(qū)內(nèi)的電力設備容易受潮而出現(xiàn)短路情況，同時，山中的動物也可能啃食電線，導致電線絕緣皮破損，影響其絕緣效果，造成漏電、短路的情況，而在沙漠、戈壁灘等無人區(qū)的電力設備則容易受到風沙影響，同時電力設備和輸電線路得不到定期維護，導致電力設備的運行狀態(tài)存在較大的不確定性。

3.2 管理因素的影響

在電氣工程自動化技術的應用過程中，管理因素會對技術應用效果產(chǎn)生重要影響，但是與自然因素不同的是，管理因素屬于可控因素，可以通過人為管控進行排除。從當前的應用狀況來看，管理因素主要分為人員管理、技術管理和設備管理。

從人員管理角度來看，人員管理影響因素主要分為觀念因素和技術因素，部分技術人員在工作的過程中，忽視了自動化仿真技術和電網(wǎng)控制技術的預防價值，認為預防工作是可有可無的，在技術應用的過程中沒有對自己的工作負責，換言之，觀念上并不重視電氣工程自動化技術的應用。與此同時，在技術應用過程中，部分電力工人的操作專業(yè)性不足，而且不具備系統(tǒng)化的知識結(jié)構(gòu)，導致無法對技術應用期間出現(xiàn)的一些問題進行及時處理，導致技術應用效果大打折扣。

技術管理和設備管理是密切聯(lián)系的，技術管理不到位會影響設備的運行狀態(tài)，反之亦然，而在當前的管理工作之中，技術管理和設備管理都是存在一定問題的，例如，電力設備無法運載相應的系統(tǒng)，也就無法有效應用軟件，此外，部分單位的電氣工程自動化技術的應用經(jīng)驗和應用管理到位，導致設備在運行的過程中容易頻發(fā)故障。

4 電氣工程自動化技術應用策略分析

4.1 加強對自然因素的規(guī)避

在現(xiàn)實工作之中，自然因素對于電氣工程自動化技術應用帶來的不良影響是不可控制的，但是不代表無法避免，工作人員可以在技術應用的過程中加強對自然因素的收集和分析，從而對可能發(fā)生的氣象災害或者地質(zhì)災害進行規(guī)避和預防。與此同時，工作人員需要對山區(qū)以及無人區(qū)的設備和線路加強監(jiān)管，運用自動化仿真技術收集設備及線路的運行參數(shù)，并且分析是否發(fā)生了故障問題，通過這一措施，對容易產(chǎn)生不良影響的自然因素加以規(guī)避，從而推動電氣工程自動化技術的應用，同時提高技術應用效果。

4.2 加強對管理因素的管控

從管理因素角度來看，最為重要的影響因素就是人員因素，首先，單位內(nèi)部需要加強對員工和管理人員的思想安全教育，使其認識到電氣工程自動化技術的應用價值，同時使其認識到電力系統(tǒng)正常運行的重要性，并且對員工的工作績效進行考核和監(jiān)督，對優(yōu)秀者進行嘉獎和鼓勵，形成正面強化。與此同時，單位也需要對技術人員進行專業(yè)化的技能培訓和知識教育，并且對其進行技術資格考核，做到持證上崗，提升技術人員的專業(yè)性，從而推動電氣工程自動化技術的有效應用。

從技術管理和設備管理角度來看，在電氣工程自動化技術應用期間，需要根據(jù)單位內(nèi)部的電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)和電力設施的建設狀況選擇合適的自動化技術進行引進，并且在技術應用的過程中需要加強對技術應用效果的管理與反饋，同時要加強對電力系統(tǒng)內(nèi)部的設備的維修與保養(yǎng)，使得設備可以處在正常的運行狀態(tài)，從而提升電氣工程自動化技術的應用效果。