电力系统中电气自动化技术的探索

李全帅

摘 要：伴随着我国信息科技的发展和广泛应用，电力系统也进入了电气自动化广泛应用的新阶段。电气自动化技术可以说是最受关注的新技术和新学科，在高新技术产业中发挥着重要的作用。

关键词：电力系统；电气自动化技术；探索

1 概述

电气系统由这样几个环节组成：发电、配电、变电和输电等电能生产与消费系统。电气系统的功能是将自然界中的一次能源利用电动力装置再转化成电能，经输电、变电和配电之后将电能供应到千家万户。为了更好的实现这一功能，电力系统在各个环节、不同层次之间还有相应的信息与控制系统，以实现对电能的生产过程的测量、调节、保护、控制、通信以及调度，有效保证用户获得优质、安全、高效、经济的电能。要建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一调度和分配，减少总装机容量，节省动力设施投资，且有利于地区能源资源的合理开发利用，更大限度地满足地区国民经济日益增长的用电需要。电力系统建设往往是国家及地区国民经济发展规划的重要组成部分。

电力系统的出现，使用高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，发生了第二次技术革命。电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。人们所处的时代是信息化时代，随着计算机技术和互联网的发展和普及，对信息的控制、掌握、利用都促进了电子信息技术的飞速发展，这些外在的因素都大大的促进了自动化技术的产生和发展，为此奠定了技术基础。资源是有限的，而随着人们需求的增加，加重了对资源的消耗，资源的有限性和人们需要的不断增长之间的矛盾就需要通过加大资源的利用效用，开发新的能源等手段加以缓和，要努力提高发电厂的发电效率，价格生产成本，节约能源和资源，这有助于发电厂持续健康可持续的发展。发电厂电气自动化系统的主要功能就是通过对发电设备和控制系统的管理和协调使得发电厂的整体系统实现数据交换和数据共享，这对促进发电厂发电设备的效率很有帮助，也大力的节约了人力和劳动力资源，有效减轻了工作技术操作人员们的工作强度和压力，促使电力系统运行更加稳定可靠。

2 电力系统中电气自动化技术的应用现状分析

伴随着电子信息技术的飞速发展，发电厂的电力自动化技术在应用方面取得了不小的进步和成果。现阶段要求发电厂要最大限度的提高发电效率，降低发电成本。在市场化经济的背景下，电力运营业呈现市场化的特点，要用先进的技术，使自动化技术更加广泛应用于电力发电这是未来发展的必然要求。

2.1 开关控制的应用分析

在工业自动化的影响下，电气设备逐渐开始进入到工厂生产作业中，由于大规模集约型的生产可以有效节约生产成本，大量的工厂开始用全控型的电力开关设备来取代半控型的晶闸管，随着交流变频技术的广泛应用和不断发展，电力电子器件很多被投入到了市场。

2.2 变电站系统的应用分析

电气自动化技术在变电站系统的使用主要是用谐振式变换器来取代低频变换器和高频变换器。以往传统的变电站所采用的主要是低频交换系统，这种系统存在一些缺陷和不足，比较明显的就是功率低、速度慢，所以逐渐被功率比较高、变换速度比较快的高频变换器所取代。这种电路功率的提高和变速速度的加快使得噪音变大。在这种情况之下，国内外相关的机构开始转而采用零电压或者零电流的谐振式的变换器来代替之前传统的电路系统，这个技术的使用也随着科学技术的不断发展而变得越来越稳定和成熟。

2.3 电网控制的应用分析

电力系统中的电网控制主要指的是专门用于广域网的联网控制系统，电气自动化技术在电网控制中的应用主要体现在发电厂控制、终端设备控制和传输线路控制这些方面。目前，我们国家的电气自动化在电网电气控制中的应用还比较广泛，这些都表示着电气自动化在我国电力事业发展方面比较乐观，前景比较好。

3 电气自动化技术在电力系统中应用的研究方向探索

针对我国目前电力系统中电气自动化技术发展的现状，可以从以下四个方面对电气自动化技术在电力系统中应用的研究和发展方向进行分析。

第一，电力系统的智能保护和综合自动化技术开展的研究。我国对电气自动化智能保护和综合化技术的相关理论研究，对先进的综合自动化理论、自适应理论、人工智能理论和网络通信技术等引入到了电气自动化系统中，这可以使得保护装置实现智能化，有助于提高电力系统运行的稳定性和安全性。经过研制成功的分层式综合自动化装置，较之传统的装置有很大的不同，突破了以往的限制，使之能够广泛的运用在各种不同的电站，这有效的提高了综合自动化装置的使用范围。

第二，电力系统配电网自动化技术开展的研究。我国对电力系统中的配电网自动化技术研究的比较广泛和深入，主要有中低压网络数字、高级应用软件、配网模型和信息网络一体化这些方面，已经取得了一些成绩，实现了快速进步。值得注意的是，高级应用软件实现了将配电网的实际运行情况和输电网的理论算法相结合，采用最新的国际标准公共信息模型，充分利用了配网递归虚拟流算法进行计算和统计，人工智能的使用可以提高计算机结果的可靠性和精准性。另外，数字信号处理技术也能够显著的改善载波接收的灵敏情况和准确度，这就很好的处理了载波在配电网的使用中的衰弱和路由等方面的难题，有效提高了信号的准确度和信息处理的速度。

第三，电力系统自动化的实时仿真技术开展的研究。我们国家对电力系统自动化实时仿真技术的开展已经有了很长一段时间，进行了深入的研究和探索，其中对电力系统中的仿真建模以及负荷动态特性建模方面的研究很重视，与此同时，建立了在混合实时仿真环境下的实验室。电力系统的自动化实时仿真系统可以很好的对电力系统的稳态和暂态进行相关的实验研究，可以实现多种控制装置联合起来，得以形成一个闭环的系统装置，这样可以确保从事研究的科研人员完成对新装置的测试和实验。

此外，电气自动化技术在未来的发展前景很广阔，从现在的经济发展大背景和形势来看，要想推动和促进电气自动化技术的的广泛应用，要提高现有的技术水平，加大技术创新，尤其是对核心技术环节的突破和创新，这样有助于改善和不断提高电气自动化技术。要根据目前的发展现状来制定出适合我们国家未来发展的规划和方案，加大促进和推广，相关的机构和学者要为我国电气自动化技术有更好的发展不断的努力探索，积极的向国际靠拢，提高我们国家的现有水平。总的来说，电气自动化技术已经呈现出越来越关键的作用和躬耕，要对电气自动化金属不断的发展和革新，相关技术人员牢固树立创新意识，在以往的成功经验的基础上不断总结，促进整个电力事业的向前发展。