电气自动化技术在电力系统中的应用研究

山西省 长治市潞安容海发电有限公司 崔 擎

电气自动化技术在电力系统中的应用研究

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一、电力系统中电气自动化技术的发展

1.综合自动化技术与智能保护。随着电力系统中自动化保护理论的不断发展，电气自动化保护装置在自适应技术、人工智能技术、综合自动控制技术、微机技术和网络通信技术等领域得到了广泛应用，这使得电气自动化保护装置拥有了智能控制的功能，电力系统运行的安全性得到了有效提高。其中，分层式综合自动化装置的研究与应用，大大提高了电气自动化技术的应用范围，使其能够广泛应用于不同电压等级的电站。目前，我国综合自动化控制技术和智能自动化保护技术在电力系统中的研究和应用，都已经达到了国际领先水平。

2.电力系统自动化实时仿真系统。目前，随着对电力系统中实时仿真建模、负荷动态特性监测等研究的不断深入，电力系统中逐渐引入了实时的数字模拟仿真系统。已经建成的实验室的仿真环境具有混合性、实时性的特征，这不仅可以为电力系统的暂态实验和稳态实验及时提供真实、可靠的实验数据，还可以与多种电力控制装置形成一个封闭式的闭环系统，为科研人员进行新装置的实验测试提供了良好的条件。

3.人工智能在电力系统中的应用。随着电气自动化技术的不断发展，专家系统、模糊逻辑以及进化理论等已经被广泛应用于电力系统以及其元件当中，例如，电力系统中的运行分析、系统元件的故障排除、系统整体的设计与规划等。同时，随着电力行业的不断变化与发展，电力系统中关于智能控制理论的研究也越来越多，这不仅有效提高了现代电力系统的智能化水平，也在很大程度上提高了电力系统运行的安全性、可靠性和稳定性。

4.配电网系统的电气自动化。电力系统配电网的自动化技术所采用的信息模型已经达到了国际最新的公共标准，输电网的理论算法采用的是配网实际与高科技应用软件充分结合的方法，在负荷预测过程中采用人工智能灰色神经元算法与之相配合，在潮流计算的最后环节使用配电网系统的递归虚拟流算法。与传统技术相比，该技术的最大创新之处主要体现在高级的现代化应用软件、配电网信息的一体化、中低压数字化等方面，它克服了载波在应用过程中的衰耗以及路由等技术瓶颈，大大提高了电力系统载波接收的准确度和灵敏度。

二、综合电气自动化系统的设计与应用

1.外电缆设计与电力监控器的选择。得益于电气自动化技术的进步与发展，变配电站综合自动化系统的外部电缆设计变得越来越简单，分别使用1根220 V的交流电源线和通信电缆即可。在对通信电缆进行选择时，通常选择两对计算用的屏蔽电缆或者双芯屏蔽双绞线，其中一对用作备用。对于一些大型的变配电站来说，使用光缆的效果也会比较理想。为保证电力系统供电的稳定性与可靠性，在对电力监控器进行选择时要使用具备抗干扰性能的专用电源。当使用220 V的直流电源供电时，电力监控器应当选择使用直流屏进行集中供电，对于电压等级在10 kV及以下的供电系统，选择的电力监控器则需要具备监控功能。在只有少量变配电站的情况下，可以不建设现场控制站，直接把电力监控器的通信电缆引到中央控制站即可。

2.变压电站综合自动化系统的选用。目前，电力市场上成套的关于变压电站综合自动化系统的设备生产商有很多，如西门子、ABB、鲁能等，因此在选用该类设备时，一定要结合电力系统的综合功能和电力系统的实际设计要求，在高级专家、数据库、网络互联能、运行管理等功能都能满足要求的前提下，进一步考虑电力系统设备的性价比和可靠性，确保其能够为电力系统的自动化设计提供有力的技术保障。

三、综合电气自动化技术系统发展前景

1.国际标准的应用。目前，智能电子设备（IED）在电力系统电气自动化中的应用范围越来越广泛，为了实现不同生产厂家的智能电子设备（IED）的兼容性和信息共享，在国际上制定了IEC61850国际标准，我国为了实现与IEC61850国际标准的接轨，也开始着手于电气综合自动化技术系统的相关研发工作，并取得了很大成就。因此，国际标准的应用是未来综合电气自动化技术系统的重要发展趋势。

2.控制、保护、测量一体化。为了进一步提高电力系统中综合电气自动化系统技术的合理性、设备配置的效率性和维护工作的便利性，将控制、保护、测量融为一体，实现控制、保护、测量的一体化，将会省去很多不必要的环节，在简化电力系统设备的同时，提高了电力系统运行的可靠性。

3.以太网技术的广泛应用。以太网技术具有数据传输量大、速度快等特点，正好满足了电力系统中的综合自动化系统传输数据越来越多的需要。新一代以以太网为核心的现场总线技术，能够满足通讯越来越高的的实时性要求，发展前景广阔。

四、结论

综上，随着微电子技术和电力电子技术的不断发展，电力系统中的电气自动化技术也正处于不断变化发展之中，原有的电气自动化综合技术系统已经发生了很大的变化，尤其是随着电力新技术、新理论的不断出现，原有的系统概念将会不断被创新和发展，电力系统的设计人员只有坚持正确的电气自动化技术设计原则，结合实际工作经验，采取有针对性的设计策略和设计方法，才能保证我国电力系统设计的科学性，有利于电网安全运行质量的提高。