現代電力系統自動化技術與相關控制方法探析

國網浙江義烏市供電有限公司 吳志民 楊 眉 劉東紅 劉江鵬

1 引言

隨著時代的不斷進步，我國的社會生產力得到了一定的發展，科學技術也得到了創新和高速發展，自動化和信息化技術水平在企業生產制造等領域得到了普遍應用。當前，我國現代化生產的水平不斷提高，對于提升企業的競爭力而言，其內容和建設的程度都有著重大的影響。國家在注重發展經濟的同時，各行企業的發展對電力的需求量逐漸增加，為保障人民日常生后及工作的用電需求，電力企業需要重視對電力系統自動化技術的創新。此外，針對于如何管控電力系統自動化技術的問題，需要政府相關部門與電力企業引起重視，加強管理與控制，促進電力行業穩步發展。

2 電力系統自動化概述及內涵

電力系統自動化控制屬于一種技術方式，具有自動調整以及控制電力系統的作用，該系統技術的應用具有提升電力系統自動化水平的功能，有助于系統內部控制效果的提高。與此同時，系統是由自動化、電力調度自動化以及發電控制自動化等組合而成，其相關技術可以實現實時監控電力設備及系統運行情況的目標，有助于各電力系統供電以及運輸的安全性以及平穩性，能夠使電力系統趨于穩定，實現電力自動化的穩步運行。由于現代自動化技術水平的高低不穩定，在電力系統運用過程中，水平的高低會對其產生一定的影響，同時還會對電力系統的安全等帶來直接的影響。因此，為了能夠確保電力系統更加簡單、快速的實現運轉，確保人民生活及生產的正常用電，電力企業應該加大對電力系統自動化技術的研究。通過技術研究與應用，不僅能夠促進我國電力系統運行時的穩定、準確和及時，還能夠對我國電力系統的自動化技術水平帶來一定的提升，在實際上滿足人們對日常電力的迫切需求。

3 自動化技術在現代電力系統中的應用優勢

3.1 精準性顯著提高

對電力系統的控制精準度進行了提高。在過去的電力系統運行過程中，對系統的參數的調整和控制，需要員工進行手動操作來完成。通過人工的方式進行操作，不僅使得電力單位的工作難度和任務加重，還容易在工作過程中出現一定的誤差。通過電力自動化技術的普及應用，使得電力單位工作人員的工作量大幅減少，并且在電力系統控制進程中，對數據的精準度得到了一定的提升，維護了電力系統運行過程中的安全和穩定[2]。

3.2 反應時間變短

工作進程的反應速度明顯加快，反應時間縮短，當電力系統處于正常運行狀態下時，其產生的各類數據信息可以適當進行調整，自動化技術的應用能夠持續加快電力系統運行速度，縮短系統運行時間，在相關技術的操作和應用中，使電力系統完成相應的工作，為電力調度工作帶來便利。除了這些之外，電力系統在運行時，如果遇到突發狀況，工作人員可以迅速的進行操作停止運行，由于自動化技術的使用，為電力系統運行帶來了便捷，減少了運行中可出現的風險，較大地縮短了運行工作時間。

3.3 實時全天候監控

電力系統的監測主要是通過自動化技術來完成，自動化技術可以進行24h全天候的實時動態監測各項數據是否正常。當電力系統中出現數據超標現象時，能夠第一時間做出反應停止系統運行，并能夠迅速在第一時間內反映給工作人員，確保實現電力系統后期的維護操作工作。這種全天候實時監控，有效為電力系統的運行過程提供了保障，同時還有效降低了系統的故障發生頻率。

4 現代電力系統自動化的發展趨勢

4.1 設備系統安全研發

設備的安全控制系統是一種用來控制整個電力系統是否能夠在安全范圍內，通過控制其自身的功能和信息保護功能的系統。該系統除了能夠控制各項系統，還能夠對系統的傳輸數據功能進行控制。隨著科學技術的發展，人們對信息安全和數據形成過程的安全化意識逐步提高，因此對于設備安全控制系統在應用中是否具有安全性能，也逐步成為研究人員需要關注的重點問題。設備安全控制系統是電力系統自動化安全控制的中心部分，其包含了整個電力系統設備的安全度和它的性能的好壞，直接影響自動化過程控制是否能夠準確進行實施。因此，對電力系統自動化安全控制技術方面的研究，仍是未來幾年課題研究的重點部分。

4.2 高精度適應性智能電力系統和全自動化控制技術的研發

我國現代電力自動化控制技術在科技領域實現了突破。自動化控制系統科技的不斷發展，直接影響著電力系統的組建以及發展方向，與傳統的電力系統相比，自動化控制系統更為先進。針對傳統電力系統的研究，其自動化的管控系統有待優化與升級，原有的管理系統已經無法滿足信息化電力系統的運行需求，需要電力企業注重系統的創新與升級。只要對系統進行創新和改善，才能夠改變原有的部分電力自動化控制系統身上的缺陷，例如單一性缺陷以及適應性較低缺陷等，需要技術工作人員對電力系統進行改進、升級，逐漸完成傳統電力系統向自動化方向轉變的重大目標[3]。

5 現代電力系統自動化技術

5.1 現場總線控制技術

借助信息化設備以及自動儀器完成對中心設備的控制，可以實現利用通信以及控制系統管控技術總線的目標。此外，控制技術具有傳輸現場設備與控制系統之間數字信號的作用，有助于電力企業自動化水平以及管理水平的提升。因電力系統自動化技術具有控制現場總線技術的作用，使得該技術被普遍應用于電力系統的維修以及保養等工作中。在實際操作中，PCS系統的應用最為典型，與其他自動化系統相比，該系統具有更高的靈活性，且應用更加安全，可以彌補傳統過程中系統的漏洞。通過PCS系統能夠快速實現電力系統故障位置確定，從而更好的輔助進行故障診斷，通過快速排除及檢修，以確保電力系統的穩定運行。該系統的應用，在一定意義上可以提高我國供電服務質量，提升電力企業在社會中的地位。

5.2 電力調度技術

目前，就我國電氣工程自動化技術來說，通過對技術應用中數據和信息的收集整理，可以具體研究了解到，各方面數據在電力系統和設備之間運行時，需要的控制狀態和管理方式。為了確保電力系統的正常運行，需要對不同的類型資源進行整理，確保管理工作有簡易到困難發生轉變。由于各種電力資源類型不同，所存在的復雜程度也逐漸加劇，不斷降低管理難度，從而能夠穩步提升電力管理系統生產時的效率，同時提高自動化在電力系統工作中的應用水平。

5.3 主動對象數據庫技術

主動對象數據庫技術是一種監控技術，該項技術的應用主要是在我國電系統的質量監督和安全控制管理方面。通過對電力系統污染情況進行實時監控，確保能夠檢測到有力數據，在科學應用主動對象數據庫技術的前提下，做好電力系統的日常維護工作，有助于電力系統日常運行中各類故障的排查與處理，工作人員可以將系統運行的數據信息與關鍵點的運行數據信息作比較，以便于獲得系統運行的常規數據信息，有助于為系統數據庫中數據信息的真實性以及準確性提供保障。此外，該技術的應用需要技術人員了解函數相關知識，明確函數對象的含義及相互關系，實現精細化分析，還能夠運用自動化管理將該項技術進行不斷推廣和運用，這使得運行優化管理變得越來越簡單。該項技術的應用較大縮短了系統數據在傳輸過程中所需要消耗的時間，實現了數據自動化，確保了系統之間能夠順利低耗時運行[4]。

5.4 自動化補償技術

站在原有的電力工程角度分析，電力系統電壓的補償工作可以由低壓區的電流電壓完成，借助三相穩電的電容器為供電區域的有源、無源單個電壓信號進行直流電壓的補償。在補償過程中，三相用戶終端負荷的使用需要避免出現直接補充的現象，有助于防止客戶端出現電壓補償過大或者是過小的問題。隨著我國電力系統自動化技術的不斷完善和進步，在電力工程中自動化技術也不斷應用，這一難題也相應地得到了解決。通過采用動態和固定的頻率進行電壓補償，能夠確保補償到的電壓在客戶端所需要的電壓范圍內，實現電力系統的動態補償精確度。

6 現代電力系統自動控制的方法

6.1 生產系統

信息化時代，電力系統自動化技術的應用范圍較為廣泛，例如數據監控、安全系統以及電力調度等方面。在這之中，生產系統尤為重要，該系統是電力單位運用發展中需要關注的重點，也是電力系統運行過程中的基礎，只有對其進行技術保證，才能夠實現自動化生產。如果將自動化技術應用于生產系統當中，可完成電力生產任務，有效地對信息進行了收集和匯總，為電力系統自動化技術應用提供數據參考。與此同時，有助于減少相應的人員勞動力，使得電力單位在日常經營過程中減少勞動力成本的支出，有效地提高了電力資源生產能力和效率。整合數據庫技術的應用，可如實記錄日電力資源的生產情況，便于企業了解電力產能，為電力企業的運營與管理提供真實、有效的數據信息，有助于電力生產計劃的及時調整與優化。

6.2 電力系統維護

現如今大型特高壓輸電線路是我國現代電力系統發展的重點，在我國高壓線路中，部分站點分布情況來看，多分布在地形復雜的地區。由于高壓線路分布地區的特點具有復雜性，存在的安全隱患也較多，在進行相關維護作業時，工作人員受到了很大的挑戰，在應對高壓線路維護工作時，不僅要消耗大量的人力、物力和財力，同時對維修人員的身心健康帶來了較大影響，對人員的安全問題也是一種存在潛在危險的工作。為了能夠確保工作人員的身心健康，我國電力系統專門引進了無人機技術，通過自動化無人機技術進行監控，還原一些地區真實的細節，模型效果俱佳

6.3 優化設計方案

不斷優化設計方案，才能夠確保電力系統及其自動化技術的不斷發展。一方面要不斷地加強學習吸收國外先進優秀的學習經驗，不斷完善自己；另一方面，要根據我國自身的電力系統的發展現狀提出優化方案，可以通過對總體方案進行優化，實現自動化系統的完善。可以通過對設計過程中每個細小環節進行優化，改善自動化精細水平。

6.4 提升相關操作人員的職業素質水平

在進行電力系統自動化施工過程中，為確保施工技術水平在安全控制范圍內，要不斷對相關操作人員的職業素養進行培訓，確保員工的專業水平達到較高要求。隨著科學技術的不斷發展和更新，員工也應該積極地對電力系統的新知識和新技能進行學習，確保自身能夠適應現代化科技的發展，為未來的工作開展做努力。除此之外，電力系統技術人員還應該掌握企業的發展現狀，為企業的合理化發展提出相應的建議，可以更好地提升工作人員的工作能力，通過合理課程的學習，使員工明確自己的學習目標。通過學習不斷提升自身能力的同時，更好的培養電力工作人員技能，使員工更好的參與到維護電力系統穩定安全的運行的工作中。

綜上所述，電力行業作為促進我國經濟發展的基礎行業，對人們日常的生產生活尤為重要。只有確保我國電力行業在供給方面持續穩定，才能夠確保我國經濟狀態呈現出一種持續向好的發展趨勢，電力供應充足是實現我國經濟發展戰略的重要支撐力量。在我國電力產業發展中，現代電力系統自動化相關控制技術是其核心技術之一，通過不斷深入推進對該項技術的研究，不僅能夠掌握自動化控制技術的關鍵，同時為我國供電可靠性水平帶來提升。