淺析電力企業(yè)電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢

盧 潔

【關(guān)鍵字】電力企業(yè)；電氣自動化技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢

社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會各行各業(yè)對電力能源的高度依賴，在促進(jìn)電力行業(yè)快速發(fā)展的同時，也給電力企業(yè)帶來了較大的運行壓力。比如：電力能源輸送不能完全有效地滿足社會各行各業(yè)發(fā)展需求和人民生活用電需求；電力能源運行設(shè)備故障處理問題和維護(hù)檢修管理問題等壓力。為滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的電力需求和提供一個穩(wěn)定安全的電力能源運行環(huán)境，電力企業(yè)經(jīng)營管理者必須不斷總結(jié)、思考，積極引進(jìn)先進(jìn)的電氣自動化技術(shù)來加強(qiáng)電力系統(tǒng)的自動化運營管理建設(shè)，以及不斷優(yōu)化電力系統(tǒng)的送變電線路和供配電等各方面的管理功能，以保證電力用戶能夠獲得穩(wěn)定、安全和優(yōu)質(zhì)的電能，更好地服務(wù)于社會經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展。

一、電氣自動化技術(shù)的概念

電氣自動化技術(shù)是一種綜合性應(yīng)用技術(shù)，是集計算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、電力技術(shù)、通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、仿真建模技術(shù)對電力系統(tǒng)運行管理進(jìn)行自動化控制的技術(shù)。電氣自動化技術(shù)在實施自動化控制的過程中，主要以計算機(jī)技術(shù)作為基礎(chǔ)，結(jié)合各種信息技術(shù)對電路和電氣設(shè)備進(jìn)行自動化控制，從而實現(xiàn)電氣自動化控制技術(shù)應(yīng)用。電氣自動化控制技術(shù)的應(yīng)用大大提高了電力企業(yè)對電力系統(tǒng)的自動化控制和管理，從而實現(xiàn)電力穩(wěn)定安全輸送、變電、配電以及用電，并保障整個電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行的目的。此外，自動化控制技術(shù)的應(yīng)用還可以及時預(yù)測所有電氣設(shè)備故障的發(fā)生和具備應(yīng)急處理能力，極大地減小故障發(fā)生概率和對電氣設(shè)備的損害。

二、電氣自動化技術(shù)在電力企業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）仿真建模技術(shù)

仿真建模技術(shù)是計算機(jī)技術(shù)的重要分支之一，是計算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展后衍生的技術(shù)。仿真建模技術(shù)是通過應(yīng)用仿真軟件技術(shù)和仿真硬件設(shè)備進(jìn)行仿真實驗，借助仿真實驗中的某些實驗數(shù)值計算和問題求解的方式，反映系統(tǒng)運行行為或過程的一種仿真建模技術(shù)。仿真建模技術(shù)在電力企業(yè)的電氣自動化技術(shù)應(yīng)用中也占據(jù)著極其重要的地位。電力系統(tǒng)運行過程中會產(chǎn)生大量的運行數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)參數(shù)能夠直觀地將電力系統(tǒng)的運行情況反映出來，工作人員利用仿真建模技術(shù)對所有的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真實驗，模擬電力系統(tǒng)的運行情況，在模擬過程中將電力系統(tǒng)可能存在的運行問題有效地檢測出來（如圖1所示），進(jìn)而工作人員可以通過應(yīng)用仿真建模技術(shù)來對電力系統(tǒng)運行結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬優(yōu)化，最終利用仿真實驗得到的優(yōu)化數(shù)據(jù)對電力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級，以提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行的性能。

圖1 仿真建模技術(shù)在電力企業(yè)中的應(yīng)用

（二）電氣設(shè)備監(jiān)測及保護(hù)技術(shù)

電氣設(shè)備實時保護(hù)是電力企業(yè)在實施自動化管理過程中十分重要的工作之一，電氣設(shè)備安全是保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行的重要環(huán)節(jié)，某些電氣設(shè)備一旦發(fā)生故障，輕則導(dǎo)致電力輸送中斷，重則導(dǎo)致其他電氣設(shè)備的連鎖故障，甚至導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生，危害到人民生命財產(chǎn)安全。因此，電力企業(yè)在運營管理過程中引進(jìn)電氣自動化控制技術(shù)，強(qiáng)化電氣設(shè)備實時監(jiān)測和保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用十分必要。應(yīng)用電氣自動化控制技術(shù)，在故障發(fā)生時可以及時切斷電源，第一時間阻斷連鎖故障的發(fā)生，避免造成其他嚴(yán)重?fù)p失，把故障發(fā)生造成的損失降到最低。

（三）主動實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)

主動實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)也是電力企業(yè)在運營管理中所應(yīng)用的一種電氣自動化技術(shù)[1]，電氣自動化控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)運行情況的實時監(jiān)測，而主動實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)主要起到存儲和分析電力系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的作用。電氣自動化控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控、收集、儲存和分析是比較嚴(yán)格的，它可以真實地反映電氣設(shè)備的運行狀態(tài)和整個電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，利用主動實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)對電力系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)進(jìn)行實時收集、儲存和分析，及時預(yù)測電氣設(shè)備即將發(fā)生的故障，優(yōu)化升級電力系統(tǒng)運行方案，以及收集不同用戶的用電需求數(shù)據(jù)，將有限的電力能源合理分配輸送和配電，且根據(jù)電力能源輸送需求升級電氣設(shè)備裝置，保障所有電力能源安全輸送和配電工作（如圖2所示）。

圖2 主動實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)在電力企業(yè)中的應(yīng)用

三、電氣自動化技術(shù)在電力企業(yè)中應(yīng)用價值

（一）監(jiān)測電氣設(shè)備的運行情況

電氣設(shè)備和輸配電線路的運行狀態(tài)能夠直接影響到電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用到電力企業(yè)運營管理中，可以起到對電力系統(tǒng)中所有電氣設(shè)備以及輸配電線路的運行情況進(jìn)行實時監(jiān)測的作用[2]。而通過應(yīng)用電氣自動化技術(shù)則能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備的運行參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行實時收集和分析，如若電氣設(shè)備運行出現(xiàn)故障，其所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也會出現(xiàn)異常，電力企業(yè)工作人員可根據(jù)異常數(shù)據(jù)反映情況對電氣設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行判斷和處理，甚至，通過引進(jìn)更加先進(jìn)電氣自動化控制技術(shù)可以代替電力企業(yè)工作人員自動進(jìn)行分析和處理，可以快速處理電氣設(shè)備所存在的故障以及隱患等問題，在最短時間內(nèi)將電氣設(shè)備恢復(fù)至正常運行狀態(tài)。

（二）實現(xiàn)電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程操控

遠(yuǎn)程操控在電力企業(yè)電氣自動化技術(shù)應(yīng)用管理中十分重要，電氣自動化技術(shù)在電力企業(yè)運營管理者中可以起到對電氣設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操控的作用，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控收集電力系統(tǒng)運行的各類參數(shù)，可以實時掌握電氣設(shè)備的運行狀況，對即將出現(xiàn)故障的電氣設(shè)備及時進(jìn)行相關(guān)控制操作，進(jìn)一步保障電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，同時節(jié)省大量的工作時間和提高操控的工作效率。而在傳統(tǒng)的電力企業(yè)運營管理中，對電氣設(shè)備進(jìn)行操控，則需要電力工作人員到達(dá)電氣設(shè)備所在位置進(jìn)行操作[3]，既花費大量的人力物力和時間，而且還無法及時地處理電氣設(shè)備故障，導(dǎo)致電力系統(tǒng)輸電和配電不穩(wěn)定，進(jìn)一步影響人們正常的工作、生活和經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展。因此電氣自動化技術(shù)在電力企業(yè)運營管理中具有重大價值。

（三）優(yōu)化電力能源的輸送質(zhì)量和效率

電力企業(yè)在發(fā)展建設(shè)過程中需要注意控制電力能源在輸送和配電過程中的耗損，盡可能地提升電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量和運行效率[4]。電氣自動化技術(shù)在電力企業(yè)中的應(yīng)用能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運輸和配電損耗進(jìn)行分段監(jiān)測以及對不同電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，并完成對監(jiān)測收集到的數(shù)據(jù)分析，從而了解到每一個電氣設(shè)備以及每一段電力輸送系統(tǒng)對電力能源的損耗數(shù)據(jù)，由此反饋到相關(guān)工作人員，提示其需要對損耗電力能源比較嚴(yán)重的部分電力運輸系統(tǒng)和電氣設(shè)備進(jìn)行調(diào)整升級或更換電氣設(shè)備，從而達(dá)到提高電力能源運輸質(zhì)量和效率的目的。

四、電氣自動化技術(shù)在電力企業(yè)中應(yīng)用的重要性

電力系統(tǒng)技術(shù)水平和電力系統(tǒng)規(guī)模發(fā)展已經(jīng)成為一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一，而電力能源的健康穩(wěn)定運行極大地影響著社會各行各業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展和人民的生活水平。電力能源的健康穩(wěn)定運行主要依賴電力企業(yè)運營和管理，電力企業(yè)傳統(tǒng)的運營管理主要依賴技術(shù)人員和普通工作管理人員來進(jìn)行，由于人力有限，很難全面保障電力能源的健康穩(wěn)定運行。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，各類信息技術(shù)得到飛速發(fā)展，電氣企業(yè)管理者也意識到人力管理的不足和引進(jìn)各類新式信息技術(shù)實現(xiàn)電氣自動化技術(shù)應(yīng)用的重要性。例如：電力企業(yè)通過電氣自動化技術(shù)應(yīng)用，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中電氣設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行自動化管理；通過電氣自動化技術(shù)應(yīng)用可以快速掌握電力用戶的用電需求，并對電氣設(shè)備運行參數(shù)進(jìn)行實時調(diào)整，進(jìn)而有利于保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行，滿足社會各行各業(yè)的用電需求和人民生活用電需求等等。因此電氣自動化技術(shù)對電力企業(yè)的運營有著十分重要的意義。

五、電力企業(yè)電氣自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

（一）大數(shù)據(jù)化

隨著大數(shù)據(jù)時代到來，所有信息技術(shù)都趨向大數(shù)據(jù)化發(fā)展，電力企業(yè)電氣自動化技術(shù)也屬于信息技術(shù)范疇，在未來的發(fā)展中也會趨向大數(shù)據(jù)化發(fā)展方向，這主要是因為大數(shù)據(jù)所具備的市場價值高，符合人類社會的科學(xué)發(fā)展趨勢。電力系統(tǒng)在發(fā)電、輸送、變電、配電等過程中以及電力系統(tǒng)中的各類電氣設(shè)備的應(yīng)用都會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，不同電力用戶用電也會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，此外，還有電氣設(shè)備故障數(shù)據(jù)，電力能源損耗數(shù)據(jù)等等，這些數(shù)據(jù)的監(jiān)測、收集、儲存和分析對于電力企業(yè)的運營管理都有著十分重要的價值。因此，電力企業(yè)在運營管理過程中應(yīng)該重視引進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)加強(qiáng)對電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化和升級，這樣電力企業(yè)在對電力系統(tǒng)進(jìn)行電氣自動化控制相關(guān)應(yīng)用時，才能夠及時監(jiān)測、收集、儲存相關(guān)電力系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，進(jìn)一步對電力系統(tǒng)運行的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，以實時掌握電力系統(tǒng)的運行和推動最優(yōu)運營管理方案的制定，保障電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性。電力系統(tǒng)運行過程中所產(chǎn)生的大量信息數(shù)據(jù)可以在仿真建模技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的幫助下得到有序處理。同時，電力系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)建設(shè)也有利于推動國家整體電網(wǎng)的信息共享與分析，將提升國家電網(wǎng)整體運營效率和加快國家電力規(guī)模發(fā)展速度，更好地推動國家經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展。

（二）智能化

智能化技術(shù)在計算機(jī)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的支持下得到快速的發(fā)展，智能化技術(shù)是現(xiàn)代人類文明的又一大進(jìn)步和人類文明的發(fā)展趨勢，智能化技術(shù)在各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用和重視。因此，電力企業(yè)管理者也應(yīng)該重視電氣自動化技術(shù)的智能化發(fā)展趨勢和投入，且在未來發(fā)展過程中要不斷加強(qiáng)智能化技術(shù)與電氣自動化技術(shù)的融合發(fā)展，通過與智能化技術(shù)的融合來構(gòu)建智能電網(wǎng)，使得所有電氣設(shè)備的操控均實現(xiàn)智能化控制。電力企業(yè)在運營管理中實現(xiàn)智能化建設(shè)，將大大提高工作效率、解放勞動力，更重要的是智能化建設(shè)可以賦予電力設(shè)備類似于人類的思維和能力，使得電氣設(shè)備以人的思維方式收集、分析和處理各類問題，讓電力系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定和安全。

（三）節(jié)能化

節(jié)能化一直是電力企業(yè)電氣自動化技術(shù)發(fā)展的主要方向之一，也是當(dāng)前人類社會發(fā)展的共同話題。隨著工業(yè)的發(fā)展，能源的消耗，我們深刻意識到很多重要能源不可再生，如果不采取有效的節(jié)能措施，大量能源被浪費掉，將加快能源的耗盡，人類文明發(fā)展也將會受影響。為此，我們在節(jié)能降耗的同時，仍需要不斷研究新的可替代能源。而電力企業(yè)在當(dāng)前運營管理過程中，要不斷引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，比如電氣自動化控制技術(shù)，大數(shù)據(jù)技術(shù)和智能化技術(shù)等等，實現(xiàn)電氣智能化控制技術(shù)，在電力輸送、變電、配電過程中實現(xiàn)電氣智能化節(jié)能控制，并不斷加強(qiáng)對節(jié)能化技術(shù)的研發(fā)，通過節(jié)能技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用讓電力系統(tǒng)運行過程降低能源的損耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

結(jié)束語

如今大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)都處于飛速發(fā)展階段，這對電氣自動化技術(shù)的影響十分重大。如何借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)讓電氣自動化發(fā)揮更大作用這一課題仍需深入探討。電力企業(yè)經(jīng)營管理者應(yīng)致力分析當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，以及電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀、應(yīng)用價值、應(yīng)用的發(fā)展趨勢；此外，著重分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)對電氣自動化技術(shù)發(fā)展的影響；重視電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用和持續(xù)研發(fā)，讓電氣自動化技術(shù)向電氣智能化方向發(fā)展，達(dá)到解放勞動力、實時監(jiān)測和及時排解故障、智能預(yù)測故障發(fā)生等目的，促進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)，促進(jìn)國家電力能源規(guī)模的健康、穩(wěn)定及安全發(fā)展。