電氣工程及其自動化技術(shù)下的電力系統(tǒng)自動化發(fā)展

劉 艷

（國網(wǎng)陜西省電力有限公司營銷服務(wù)中心（計(jì)量中心），陜西 西安 710000）

0 引 言

在電氣工程自動化技術(shù)體系下，電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化、自動化發(fā)展轉(zhuǎn)型時應(yīng)當(dāng)明確各項(xiàng)技術(shù)的規(guī)范指標(biāo)，通過加大技術(shù)創(chuàng)新力度、完善標(biāo)準(zhǔn)化工程以及引入智能化設(shè)備，提高整個系統(tǒng)的運(yùn)行效率[1]。

1 電力系統(tǒng)自動化關(guān)鍵技術(shù)分析

1.1 安全檢測

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，運(yùn)維人員需要實(shí)施全過程、動態(tài)化的安全監(jiān)督工作，結(jié)合安全監(jiān)測技術(shù)來對故障源實(shí)施高質(zhì)量、高效率的管控，確保系統(tǒng)能夠正常運(yùn)作。在動態(tài)安全監(jiān)管過程中，通過大數(shù)據(jù)系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以完成對電力系統(tǒng)內(nèi)部各項(xiàng)電氣設(shè)備運(yùn)行參數(shù)實(shí)時高效的分析、識別，同時也可以對特定設(shè)備精細(xì)化調(diào)節(jié)管控，盡可能減少系統(tǒng)運(yùn)行故障，確保電力系統(tǒng)能夠更加高效的運(yùn)作[2]。此外，通過動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)和相關(guān)監(jiān)測技術(shù)也能夠快速高效地記錄、收集電磁暫態(tài)數(shù)據(jù)信息，完成對故障設(shè)備實(shí)時高效的定位，提高監(jiān)控工作的質(zhì)量和效率，確保安全監(jiān)測系統(tǒng)能夠快速識別故障源，指導(dǎo)運(yùn)維人員完成設(shè)備檢修和設(shè)備管控。

1.2 智能控制技術(shù)

在電氣自動化工程中，結(jié)合智能控制技術(shù)可以利用先進(jìn)的控制模塊、控制系統(tǒng)確保整個設(shè)備系統(tǒng)高效運(yùn)行。在智能控制領(lǐng)域，結(jié)合專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及模糊分析等方法可以對故障源進(jìn)行實(shí)時高效管控，同時對電力系統(tǒng)的運(yùn)行態(tài)勢進(jìn)行分析、預(yù)測、評估，以此來指導(dǎo)運(yùn)維人員開展相應(yīng)的現(xiàn)場維護(hù)工作[3]。

1.3 交流輸電系統(tǒng)

為了確保電力系統(tǒng)能夠正常高效的運(yùn)作，電力企業(yè)需要搭建成熟完善的交流輸電系統(tǒng)，提升輸電和供電的質(zhì)量。交流輸電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中不可缺少的組成部分，其中涉及遙感、微型計(jì)算機(jī)、電力電子傳感器等，可以實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)鍵參數(shù)的智能化、定向化、高效化調(diào)節(jié)，使電力系統(tǒng)能夠更加高效穩(wěn)定地完成電力輸出和控制，減少電力系統(tǒng)的能源損耗，提高電力輸出效率。除此之外，輸電系統(tǒng)中也涉及柔性交流輸電技術(shù)，柔性交流輸電技術(shù)結(jié)合遠(yuǎn)程遙感技術(shù)可以對輸電問題實(shí)時、高效檢測，并且完成自主調(diào)節(jié)[4]。此外，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展革新，電力企業(yè)在輸電、變電環(huán)節(jié)對智能系統(tǒng)與輸電系統(tǒng)進(jìn)行了有效整合，從而提升了輸電系統(tǒng)的智能化水平，能夠代替人工完成煩瑣單一的指令輸出，提高輸電效率。柔性輸電系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 柔性輸電系統(tǒng)

1.4 電網(wǎng)技術(shù)

電網(wǎng)技術(shù)涉及的內(nèi)容較多，主要實(shí)現(xiàn)更加高效的電力調(diào)度。電網(wǎng)調(diào)度是電氣自動化系統(tǒng)中不可缺少的關(guān)鍵要素，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展革新，電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)也取得了長足穩(wěn)定的發(fā)展。在電力系統(tǒng)中，借助電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)能夠提高系統(tǒng)的運(yùn)作效率并擴(kuò)大系統(tǒng)的管控規(guī)模，借助自動化設(shè)備、智能化設(shè)備及時幫助調(diào)度人員收集相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，以此來更好地平衡電力系統(tǒng)內(nèi)部的負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部各系統(tǒng)、設(shè)備有效協(xié)同運(yùn)作[5,6]。電力調(diào)度系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 電力調(diào)度系統(tǒng)

1.5 人工智能技術(shù)

在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)故障診斷過程中，往往需要花費(fèi)較多的時間和精力來開展相關(guān)工作。在特定區(qū)域停電的狀況下，電力企業(yè)需要切斷相關(guān)區(qū)域的所有電源來完成檢修、維護(hù)，這會影響相關(guān)區(qū)域的正常供電，如果檢修時間過長，則會浪費(fèi)大量的人力、物力以及財(cái)力資源。現(xiàn)階段，在電力故障處理環(huán)節(jié)應(yīng)用人工智能系統(tǒng)能夠提高運(yùn)維工作效率，優(yōu)先對故障區(qū)域進(jìn)行隔絕處理，縮小故障的影響范圍，降低電力維護(hù)成本[7]。

2 發(fā)展趨勢分析

2.1 全網(wǎng)絡(luò)信息化發(fā)展

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展革新，在電力系統(tǒng)自動化、智能化發(fā)展過程中，各設(shè)備將實(shí)現(xiàn)有效連接。電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況對配電網(wǎng)電力設(shè)備進(jìn)行升級，實(shí)施網(wǎng)格化管理，借助無線網(wǎng)、有線網(wǎng)覆蓋整個電力系統(tǒng)的通信體系，對電氣設(shè)備實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化改造。除此之外，電力企業(yè)后續(xù)需要對電力系統(tǒng)持續(xù)升級優(yōu)化，確保在全網(wǎng)自動化發(fā)展的情況下提高系統(tǒng)運(yùn)行效率[8]。全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.2 人才建設(shè)智能化

隨著當(dāng)前基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)的革新，電力企業(yè)在經(jīng)營運(yùn)作過程中會使用更多智能化、自動化技術(shù)。由于電力系統(tǒng)自動化水平不斷提升，電力系統(tǒng)的復(fù)雜度進(jìn)一步提高，因此對相關(guān)運(yùn)維人員的專業(yè)素養(yǎng)也會提出更高的要求，電力企業(yè)需要加大對人才隊(duì)伍的建設(shè)力度，聘用專業(yè)素養(yǎng)較高的員工。相關(guān)專項(xiàng)人才還需要具備基本的信息處理技能，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類、整理，有效使用其中的非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息，借助模糊控制、模糊分析等方法來提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。除此之外，電力企業(yè)需要加大對專項(xiàng)人才的教育培訓(xùn)力度，與高等院校進(jìn)行交流合作，提高運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的綜合水平，在日常工作管理過程中實(shí)現(xiàn)對設(shè)備、系統(tǒng)更加高效的維護(hù)和保養(yǎng)，避免電氣系統(tǒng)故障問題出現(xiàn)。

2.3 統(tǒng)一化發(fā)展

在統(tǒng)一化發(fā)展模式下，電力企業(yè)需要完成對各類技術(shù)的統(tǒng)一高效開發(fā)，構(gòu)建成熟完善的智能化、自動化技術(shù)體系，參照當(dāng)前電力行業(yè)的實(shí)際發(fā)展情況完成技術(shù)創(chuàng)新和管理。此外，電力企業(yè)需要制定一套行之有效的管理方案，全面剖析當(dāng)前的工作狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，并采取行之有效的管控措施，確保電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。在統(tǒng)一化發(fā)展過程中，電力企業(yè)也要完成對設(shè)備的升級優(yōu)化，引入標(biāo)準(zhǔn)化工程，打造標(biāo)準(zhǔn)化體系，使得電力系統(tǒng)的運(yùn)作更加高效、穩(wěn)定。在對電力系統(tǒng)進(jìn)行升級時，需要盡可能降低系統(tǒng)的運(yùn)行成本，實(shí)施統(tǒng)一管控，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。總體來說，電力企業(yè)在經(jīng)營發(fā)展過程中需要采取統(tǒng)一化管控的思想，對技術(shù)、理念、模式以及設(shè)備進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管控，同時在各個階段實(shí)施一致性評價，確保系統(tǒng)內(nèi)部高效協(xié)同運(yùn)作。

2.4 安全控制智能化發(fā)展

長期以來，電力企業(yè)的安全控制工作通常是結(jié)合繼電保護(hù)裝置與相應(yīng)的智能化系統(tǒng)來開展，但是繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過程中存在拒動、誤動等問題，需要對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行升級、優(yōu)化、改善，同時也需要結(jié)合一系列的智能化改造提高電力安全自動化管控水平。當(dāng)前人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊分析等相應(yīng)的技術(shù)均取得了快速發(fā)展，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)以此為依據(jù)進(jìn)行更加長遠(yuǎn)的規(guī)劃，通過對設(shè)備系統(tǒng)的持續(xù)升級優(yōu)化，提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。

3 結(jié) 論

在數(shù)字化、信息化時代，電力企業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型過程中需要結(jié)合自動化技術(shù)來拓展自身的發(fā)展維度和廣度。除此之外，電力企業(yè)還需要完成對專項(xiàng)人才的管理儲備，以此實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展的目標(biāo)。