电力系统中电气自动化技术的应用

杨美红

摘 要：科学技术的发展使得自动化技术有了更加全面的发展与创新，在电力系统中，电力自动化技术的应用更加广泛，但由于我国起步较晚，发展时间尚短，因此在实际应用中还有诸多不足需要我们进行解决。

关键词：电力系统；电气自动化技术；应用

1 引言

现阶段的计算机技术以及信息技术的发展速度非常迅速，这就使得诸多自动化技术以及数字技术也都在电力系统当中有着应用，从而有效促进了电力系统的运行效率和安全稳定性。作为电力行业发展的重要方向之一，电力系统的自动化技术应用是为整个电力行业的全面管理实现了可能，所以对这一领域的理论研究加强就有着实质性意义。

2 电力系统中电气自动化技术应用方向

2.1 电力系统自动化实时仿真系统的应用

随着科学技术的不断进步，电气自动化技术的应用逐步得到普及，这得益于计算机技术的日趋完善，该仿真系统在可提供大量实验数据的前提下，还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行，还能用以协助科研人员测试新装置，且多种控制装置都能与其构成闭环系统，从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进，方便了对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究，从而建成具备混合实时仿真环境的实验室。

2.2 综合自动化技术与智能保护的应用

目前，国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平，智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平，研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中，对电力系统自动化保护的新原理进行了研究，可以大大提高电力系统的安全水平，使得新型保护装置具有智能控制的特点。

2.3 电力系统中人工智能的应用

电力系统及其元件的故障诊断、运行分析、规划设计等方面将模糊逻辑、专家系统以及进化理论应用到实际研究，并且结合电力工业发展的需要，开展了电力系统智能控制理论与应用的研究，同时也开展了在上述实用软件研究的基础上以提高电力系统运行与控制的智能化水平。

2.4 电力系统配电网自动化技术

该技术采用的模型为最新国际标准公共信息模型，输电网的理论算法采用与配网实际与高级应用软件相结合，负荷预测时配合应用人工智能灰色神经元算法进行，最后进行潮流计算时采用配网递归虚拟流算法。电力系统配电网自动化技术取得了重大技术突破，主要表现在信息配网一体化、高级应用软件、配网模型、中低压网络数字方面，最终，解决了载波正在配电网上应用的路由、衰耗等技术难题，正是因为采用数字信号处理技术，才得以提高了载波接收灵敏度。

3 电气自动化技术在电力系统中的应用

3.1 计算机技术在电力系统自动化应用

3.1.1 智能电网技术的应用

信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一，电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术，也就是智能电网技术，是一个最具典型性的技术，涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各個环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机技术的系统中，同时一样的还有诸如调度柔性交流输电以及自动化系统等。目前这种数字化电网建设，一定程度上可以说是智能电网的雏形，实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术，同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术，需要具备实时性、双向性、可靠性的特征，需要先进的现代网络通信技术的应用，而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的，同时具有信息管理系统。

3.1.2 变电站自动化技术的应用

可以说，变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的，要实现电力生产的现代化，一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化，在实现的过程中计算机也得到了充分利用，二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化，完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化，实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化，另外两个组成部分是操纵以及监视，变电站的整体自动化才得以实现，正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户，变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现，不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分，更是为了满足变电站的运行操作任务。

3.2 电力系统自动化中PLC技术的应用

3.2.1 PLC技术的数据处理

PLC可以完成数据的采集、分析及处理，具有排序、查表、数学运算、数据转换、数据传送以及位操作等功能。这些数据可以利用通信功能传送到别的智能装置，可以完成一定的控制操作，与存储在存储器中的参考值比较，也或将它们打印制表。数据可用于过程控制系统，也可以处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统。

3.2.2 PLC技术的闭环过程控制

闭环过程控制是指对压力、温度、流量等连续变化的模拟量的闭环控制，PLC通过模拟量I/O模块对模拟量进行闭环PID控制，并且实现数字量与模拟量之间的D/A、A/D转换。可使用专用的PID模块，也可用PID子程序来实现。

3.2.3 PLC技术的开关量控制

火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制多为顺序控制和开关量控制两种。在许多行业中应用到PLC进行开关量控制，如机床电气控制、电机控制以及电梯运行控制、汽车装配线和啤酒灌装生产线等。PLC技术的输出和输入信号都是通 / 断的开关信号。工业控制中应用最多的控制是开关量的逻辑控制。控制的输出、输入点数均可通过扩展实现，从十几个到成千上万个，均可以不受限制地自动化控制，节省人力，提高效益的作用十分明显。

4 综合自动化技术发展趋势

4.1 保护、控制、测量一体化

鉴于目前的运行体制、人员配备、专业分工，我国的自动化系统主要采用站内监控采集数据而保护相对独立的模式，以提供较清晰的事故分析和处理的界面。但是从技术合理性、减少设备重复配置、简化维护工作量以及发展趋势等方面考虑，将保护与控制、测量结合在一起会更有优势。

4.2 国际标准的应用

近年来，IED电力自动化方面有了广泛应用。为了实现不同厂家IED 设备的信息共享和互操作性，使厂站电气综合自动化系统成为开发系统，国际电工委员会制定了IEC61850国际标准。为了与国际接轨，国内已经开始了基于IEC61850标准的电气综合自动化系统的产品研发，相信这将是未来自动化系统的一个发展方向。

4.3 以太网技术的使用

随着经济和社会的发展，人们对电力的需求与日俱增，加之电网系统越来越复杂化，其涉及的数据和信息也越来越多。在这种背景下，电气综合自动化系统所需要采集和传输的数据日益庞大，对通讯的实时性和传输速度提出了更高的要求。以太网具有传输数据量大、传输数据快的优势，能够满足电气综合自动化系统的发展需求，因此，以太网在电气综合自动化系统中必然会有更多的应用。

5 结语

总而言之，针对当前我国的电力系统的发展，由于在用电需求的不断提高基础上，就要能进一步的强化电力系统的运行效率，所以要能在自动化技术的实际应用上得到加强，使其能和实际的需求相结合，不仅要能够提升电力系统的自动化技术，还要在自动化的管理层面得到进一步的加强。由于本文的篇幅限制不能进一步深化研究，希望此次努力能起到抛砖引玉的作用。

参考文献：

[1] 王仁.电力系统中电气自动化技术处理中应用思考[J].北京技术，2009.

[2] 赵琴.电力系统中数据应用管理[J].安徽农业科学，2007.