電力系統自動化控制技術的優化思路及設計應用分析

昆明工業職業技術學院 何 超

在智能化科技的支持和推動下，有助于提升電力系統的自動化水平，可以更好地保障其運行效率，增強系統的智能化水平，更好的規避故障問題，更好地滿足社會發展對電力的需求。為此，應大力開展自動化控制技術在電力系統中應用方面的研究，通過系統分析其發展情況和面臨的問題，結合智能化技術不斷完善電力系統，豐富電力系統，使其各項性能更加完備，這樣才能充分發揮出電力系統的有適合作用。基于此，本文分析了電力系統自動化的理論基礎，并就自動化控制技術的具體應用進行探究，僅供大家參考。

1 電力系統自動化基礎理論分析

電力系統智能化技術，是指利用計算機科技和智能信息技術，來實現供電控制和電力系統智能地對其化和自動操作，這樣就可以確保用電活動和電能安全、平穩的進行。在電力系統運營過程中，能夠運用電力系統與智能化技術對電力系統的運營數據進行采集與數據分析，對整個電力系統實現24h的實時監測，同時也可以通過對電力系統運營的統計分析來對電力系統進行故障診斷，對電網系統故障進行及時有效地采取適當的緊急反應，同時也可以告知檢修人員，這樣就可以實現了電網安全、平穩運轉。同時，通過電力系統信息化技術，能夠高效實現對電力系統的電網進行自動調整，并加強了對電網信號的收集與存儲，從而可以大大提高電力系統的工作效能。

基礎理論的含義與結構。電力系統智能化技術主要是對電力系統實現分布式監控工作，因此可以建立智能化技術控制系統與自動化裝置間的人力學，并具有效率較高、功能突出等優點。首先，運用電力系統自動化技術可以實現電網自主調節，而電網的自行調節主要是指通過供電調度的系統服務器，與之相匹配的電力自動化控制系統，同步實現了對電能的主動調控。然后，通過使用電力系統自動化技術可以對整個電力系統運營的監控和故障進行分析，通過電力系統自動化設備，可以對整個電網生產流程的整合性數據進行數據采集與分析，對整個電力系統中產生的故障進行大數據分析，從而發現了故障問題，同時也可以對電力系統實現24h實時監測，從而確保了供電系統的實際負荷及在整個流程中的動態數據監測，并確保了供電系統安全、平穩的工作。最后，隨著在電力系統中變電所中對電力智能化技術的運用越來越普遍，開始逐步代替了人工監控，通過使用電力智能化技術增強了對變電所的控制，不僅較大改善了變電所的工作速度和效率，同時提高了供電系統的效率[1]。

2 自動化技術在電力系統中的應用

2.1 電網調度自動化

以往，電網調度主要依靠人工的方式來實現，注重調度方式不僅需要耗費大量人力，同時也容易因人為因素而影響電網調度的科學性與合理性，不利于電力資源的科學分配。在電網調度系統中，合理應用智能技術，可以實現電網調度自動化。智能化技術的應用，可以使系統自動收集、分析數據，并結合分析結果作出科學判斷，進而實現自動化的電網調度。同時，還可以對電網進行監測和分析。

利用計算機系統技術可以把調度中心、發電廠、變電站、工作站等終端聯合起來，讓相關的終端與用戶進行了聯系，這樣就可以進行對供電的自主調節，從而提高了供電系統的效率。同時，利用自動化技術還可以將供電調度的有關數據加以采集、匯總和分析，可以通過大數據分析和數據處理，把相關的信息及時準確地反饋給管理人員，從而便于工作人員進行相關的管理工作。由此可見，自動化技術的優勢和作用顯著，合理加以應用，能夠更好地保障電網調度的科學性，同時也能更好地規避人為因素帶來的不利影響。

2.2 變電所綜合自動化

隨著自動化科學技術的日益發達，變電站內也開始建設綜合自動化控制系統，以進一步提高變電能力和工作效率，并確保了變電站的安全。而變電站綜合智能化則是指利用計算機科學技術和通信信息技術等，領先的科學技術來對變電站設備進行重新組合，對變電站的所有裝置的工作狀況進行監視，并管理變電站的所有設備工作，以避免變電站出現重大安全事故。

變電站綜合智能化運用光電互感器和IED技術來進行多模塊的集中管理，降低了變電站事件產生對供電的危害。利用智能化裝置使變電站工作的獨立性和適應能力更強，提高了變電站的效率。而且利用遙視系統和人工智能技術，實現了變電所自動化、智能化監測，確保變電所能夠安全、穩定工作。利用綜合自動化系統實現對變電所的管理和控制，圖1為變電所綜合自動化系統。該系統以變壓器保護單元、中央信號單元、事故記錄單元和分段測控等單元組成，從而實現對變電所的綜合自動化[2]。

圖1 變電所綜合自動化系統

2.3 配電自動化以及發廠發散控制自動化

配電自動化是以配電網的一次電網設備為基礎，配電自動化的實現也同樣離不開自動化控制技術的應用，借助該技術，可以實現信息采集，同時還可以進行配電網的自動化監控。在此過程中，一旦配電網發生故障，系統不僅可以在第一時間發出警報，而且還能及時進行故障隔離，將配電網故障帶來的危害與損失降到最低。

通過集成數據平臺技術，將所有與配送相關的設備聯網，并對配送信息進行收集和分析。不僅可以支持配電調度服務、生產經營服務，還可以為供電企業提供輔助決策服務。集成數據平臺技術是傳統配電自動化系統和智能配電自動化系統的新應用。除此之外，智能配電自動化系統還有著多方面的優勢與作用，如能夠實現與電力系統的交互，再比如該系統還具有智能自愈功能、管理控制功能等。在這種功能的支持下，能夠顯著提升電力系統運行的穩定性，更好的保障系統安全。

發電廠分散控制自動化是通過利用分散控制系統，實現對各個環節進行控制和管理，從而達到統一化管理的目的。分散控制系統具有較強的自主診斷功能，搭配相應的診斷模型組件以及冗余配置，能夠對其故障進行分析和處理，能夠實現自我修復，促進電力系統安全、穩定的工作。發電廠分散控制自動化具有分布性、分級性和開放性的優勢，電力系統可以利用發廠發散控制自動化的優勢來實現分級管理、智能化和自動化管理等，促進電力系統的發展。

3 自動化系統的分析

3.1 自動化系統的分析

自動化系統是建立在計算機和大數據等先進技術背景下的新系統，在該系統的支持下，可以最大限度提升工作效率，與此同時還有助于緩解工作人員的壓力，減少人力資源消耗，保證工作質量。自動化系統包括信息輸入、輸出系統、信息處理系統和信息控制單元等，利用自動化系統能夠對信息的實時交換和輸入、輸出，能夠實現信息的共享。借助計算機網絡技術，可以使系統元件管理，并且還能高效處理相關信息、電力管理和電網調度等自動化。

3.2 自動化系統的特點

自動化系統具有便捷性、集約化和信息共享性等特點。利用自動化系統對電力系統進行管理的和監測，減少了人力資源的浪費，除此之外，自動化系統還具有較強的兼容性，能夠與其他系統進行集合，提升各系統之間的協同性，更好的保障電力系統工作效率。自動化系統能夠對其他先進的技術進行結合，體現出較強的集約性。自動化系統能夠對電力系統的相關信息進行收集、整理和分析，利用通信手段將相關的信息及時地共享給相關人員，能夠將電力系統各個環節的信息共享給不同部門人員，實現了信息的共享，促進了電力系統的發展。

4 電力系統自動化技術的實施

4.1 遠程監控

電力系統自動化技術能夠對電力系統進行遠程監控，對電力系統的工作狀態、信息參數進行收集和分析，可以及時地發現電力系統存在的故障，能夠顯示出故障源和故障原因，為維修人員提供一定的解決方案，同時能夠利用遠程監控實現24h監控，保證電力系統的正常工作。

4.2 集中控制和管理

集中控制和管理是智能電力系統的主要特點和優勢之一，自動化技術的應用，能夠促進電力系統更加完善，提升系統的控制與管理水平，并實現集中控制與管理，更好的保障管理效率。

4.3 各方面的應用效果以及實現

在電力系統自動化控制技術應用過程中，其應用效果十分顯著，主要表現在以下幾個方面：一是自動化控制技術的應用，使系統具備了視頻聯動功能。二是可以借助電力系統實現對相關設備的遠程查看以及遠程控制，有助于提升系統管理的效率，同時也為系統運行提供更為有力的保障。三是可以自動生成和打印操作票，并且系統還可以將其自動儲存。四是自動化控制技術的應用，還可以使系統具備了相應的檢查功能，因此能夠替代人工進行系統檢查，既能提升檢查工作效率，也能緩解工人工作量。

5 電力系統自動化的重要意義

5.1 自動化的應用使電力更加科學的計劃管理

信息技術應用的實現方式包括以下幾種：第一種實現方式就是使用信息管理系統。該系統主要在對電力信息計劃進行制定的時候使用，通過這個信息系統的使用，能夠對電力運行信息進行更加科學的判斷，同時也能對那些需要的信息波動情況進行簡單的分析，并且信息系統還能根據電力的使用情況，以及用戶日常運行中使用電量的數量來制定相應的電力使用計劃，促使電力計劃的管理更加科學合理。

第二種實現方式就是物聯網的應用。物聯網的主要作用就是科學對電力使用的情況進行管理。如果使用物聯網，那么其就能根據電力自身的實際條件來對其用戶區域進行安排，這樣的話就能在取用電力的時候，能夠更加及時便捷的進行電力調配，同時因為應用了物聯網，那么在電力大范圍運轉的時候能夠更加快捷的對信息進行登記，這樣的話就能讓電力的存儲以及使用有更高的效率，同時還能更好地對電力的使用情況進行追溯。

第三種實現方式就是電子商務。電子商務的應用主要作用就是使用戶能夠更好對電力進行采購。應用電子商務，那么用戶或者企業就能夠在全國范圍中采購電力，這樣的話不但能讓電力的性價比更高，同時也能保證其質量。

5.2 信息化的應用使電力有更加便捷的計劃管理

在傳統的電力管理模式中，電力管理人員往往要花大量的時間去對賬簿進行看管，并且經常對賬簿進行修改。如果選擇信息化的電力管理方式，就能較大節省管理的時間，同時信息化的電力管理系統相比人工有著更高的準確率。如果采用信息化方式對電力進行管理，可讓電力企業的采購部門能夠對電力的采購，以及實際使用的情況有一個清楚地了解，另外如果有信息化系統的幫助，可讓電力信息得到在電力企業的各個項目之間實現共享，這樣的話就能讓電力有更高的使用率，并且還能在項目進行的時候讓設備以及材料的準備時間降低。

6 結語

6.1 存在的問題

當電力系統發生事故時，其規模和損失較為嚴重。電力系統內部各種硬件設施故障、保護故障和信息系統故障都會影響到電力系統安全、穩定運行，造成一定的損失。而我國缺乏對電力系統安全評估工作的研究，導致電力系統存在的問題不能及時地解決，阻礙了電力系統的發展。

6.2 進一步工作

為提高電力系統的效率，必須加強對電力系統自動化在電力系統的應用研究，不斷提高電力系統的工作效率和機械化程度，促進電力系統的發展。