探究电气系统自动化应用

郑晨光

摘要：电力行业的影响不断扩大，社会对于电力的需求不断增长，为了保证电厂以及电站的运行安全和稳定，自动化技术在电厂电气系统中得到了广泛应用。文章结合当前电厂电气自动化系统的特点，对自动化技术在电厂电气系统中的应用进行了分析和探讨。

关键词：自动化技术；电厂电气系统；电网调度自动化；监控自动化

一、电厂电气自动化系统概述

1.概念

电厂电气自动化系统，是指在对电厂进行管理时，运用智能化和自动化的技术设备，结合相应的专业知识，对电厂电力系统的设备进行管理和控制，通过多样化的管理手段，提高电厂的工作效率，降低生产经营过程中对于成本的消耗，确保电厂自身运行的安全性和可靠性。

2.功能

电气自动化系统的主要功能，是采用相应的监控管理技术和通信技术，结合专业化的设备，对电厂电气设备进行管理、保护、控制和检测的综合性管理系统，可以有效提高电力配置的效率，对电气设备的状态进行实时监测，确保电力系统的安全稳定运行，对于电厂发展的作用和意义都是十分重大的。

3.基本结构

最初的电气自动化系统由于受到技术因素的影响，自动化水平较低，系统构造简单，一般都是采用“一对一”的仪表监视和硬件连接。而随着计算机技术和信息通信技术的飞速发展，电气自动化系统也获得了极大的进步，开始采用集散控制系统，实现电气系统的自动化运行。当前的电气自动化系统主要分为三个层次：

（1）站控层：站控层设备主要包括GPS以及相应的配套设备、不间断电源、通讯服务器、操作站、服务器等，其功能主要是对电气设备的运行状态进行监控，可以采用开放式和分布式的设计来实现，确保对电气设备的管理更加科学合理、更加灵活，使得电力系统更加可靠。

（2）网络通讯层：网络通讯层主要负责信息数据的传输和设备之间的通信，设备包括网络中继器、网络交换机、通讯管理装置以及规约转换装置。

（3）间隔层：间隔层设备的布置是利用间隔分布式的方法进行的，可以减少二次接线的数量，降低系统的复杂程度，减少成本的投入，提高电厂的经济效益。间隔层的设备主要有：厂用电子系统，包括400V厂用电保护装置以及10kV厂用电测控装置；安全自动装置，包括直流系统、故障录波、安全稳定装置、升压站子系统、厂用电快速切换装置、备用电源自投装置等；机组子系统，包括综合测控装置、母线保护装置、线路保护装置以及机组保护装置等。

二、电气自动化技术在电厂中的实际应用

对于发电厂而言，其电气设备是多种多样的，自动化技术在不同设备中的应用也是各有差异的，需要分别进行分析。

1.监控的自动化

电气自动化系统可以通过多种形式，对设备进行操作和监控，以确保电气设备的正常运行。当前常用的监控方式包括以下两种：

（1）集中监控。集中监控是指通过相应的处理器，对监控系统的功能进行集中，从而提高监控的有效性和效率。集中监控的优点在于维护方便，可以通过集中后的监控系统，对电气设备在运行中存在的问题进行处理和控制，从而确保电气系统的正常运行。但是相对地，功能的高度集中，也会导致系统处理器的工作量大大增加，影响系统对于数据信息的处理速度，降低工作效率。

（2）远程监控。远程监控主要是通过相应的信息通信网络，利用计算机设备对电气系统进行远程操作和管理。远程监控的优点在于可以实现变电站的无人自动化管理，减少工作人员的数量，降低人力成本，便于进行操作和管理。但是，使用远程监控无法实现对于电气系统的远程调度，难以及时对系统故障进行处理。

因此，在设置监控系统时，要综合考虑两种方法的优势和缺陷，提高监控的自动化水平。

2.开关站的自動化

开关站的自动化，主要是为了提高其工作效率，保障开关站的运营安全，逐步实现开关站的无人化管理和操作。自动化技术在开关站的应用，可以对站内的电气设备进行实时监测，及时发现和处理运行过程中存在的问题。

3.电网调度自动化

电网调度的自动化，是指通过相应的计算机网络，配合电力系统的监测终端，对电力能源进行合理调度，确保电力配置的合理性和有效性，减少不必要的能源浪费，从而提高电力系统运行的效率，保障电力供应的可靠性。

4.配电自动化

配电自动化与电网调度自动化形似，但是其规模更小。配电自动化系统集成了管理技术、信息通信技术、计算机技术、现代控制技术等，其主要目的在于确保电力系统运行的经济性，降低电力工作人员的劳动强度，为电力用户提供更加优质的服务。就目前的发展形式来看，虽然配电自动化的发展时间较短，但是也已经成为电力系统自动化的重要组成部分，取得了相当的成就。

三、需要注意的问题

1.设备问题

系统设备的质量直接关系着系统功能的发挥，其影响是极其巨大的。在对系统设备进行选择时，必须结合电厂的实际需求，选择符合国家安全质量标准的设备，切实保证设备的质量可以满足自动化系统的使用要求。例如，电厂监控系统的电源分为直流电源和交流电源两种，需要根据电厂的实际情况进行选择，避免出现电源不匹配或质量不合格等现象。

2.操作问题

员工在进行系统和设备的操作时，必须做到认真细心，把握每一项程序，减少操作失误的发生几率。同时，电力企业要加强对于员工专业技能的培训，确保员工严格按照作业指导书的操作规范和标准进行，推动电气自动化系统的稳定运行。

3.故障处理问题

电气自动化系统在运行过程中，对于故障的处理往往都是采用录播的方式，并向工作人员发出警报信息，提醒工作人员进行处理。这种故障处理方式的缺陷在于无法对故障发生的过程进行全面收集，使得工作人员需要耗费一定的时间才能找出问题的所在，无形中降低了故障处理的效率，影响企业生产经营的顺利进行。因此，需要相关技术人员努力，对自动化系统的故障处理方式进行改进和完善。

四、结语

总而言之，在科学技术不断发展进步的今天，自动化技术在电厂电气系统中的应用既是时代发展的要求，也是电力企业发展的必然趋势。因此，电力企业的管理人员和相关技术人员要积极引进自动化、智能化的技术和设备，转变传统观念，促进电厂电气综合自动化技术的应用和改进，提高电力企业的经济效益和社会效益，进而更好地带动社会经济的发展。