基于电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展模式初探

柯希钊

摘 要：随着市场需求和科技发展，电气工程及其自动化技术成为了当前电力行业研究的重点，本文通过对电气工程及其自动化技术概述，详细分析我国在这方面的发展情况和目前现状，并对其在电力系统自动化未来发展趋势应用进行探究，供电力行业发展参考。

关键词：电力系统;电气工程;自动化;智能化

能源是促进人类社会发展的重要动力之一，随着对电现象的不断深入研究，人们逐渐开始利用相应的机械设备进行能源转换，依靠燃烧煤炭等化石能源产生热能，通过蒸汽机转换为动能，然后通过发电机产生定向电流，还有利用太阳能、地热能、水力、风力等自然能源来实现电能转换。电的应用对经济社会发展产生了极大的促进作用，对人们的日常生活有着深刻影响[1]。随着企业设备生产用电规模不断扩大，家用电器日渐丰富，电子设备的不断更新，人们电能的依赖程度也越来越高，有经济生产用电、平时随身携带必不可少的手机、办公所需要的电脑及打印设备、生活所需的各类家用电器等等，一旦发生停电，人们的生活将受到严重影响，企业将受到巨大的财产损失，因此研究电气工程及其自动化技术，将电力输送智能化、安全化、稳定化具有重要意义。

1电气工程及其自动化技术概述

电气工程及其自动化技术涵盖了目前电力控制系统、机电一体化、电子科技、计算机技术等主流的电气科技工程类目，是随着电子科技的发展逐渐衍变成为的一种综合性和复杂性较强的学科，目前随着电力的广泛应用，研究电器工程及其自动化技术对改善电力转换利用率，提升电力能级具有重要意义。

1.1定义

在近些年随着计算机技术的发展，人们越来越多的研究机器智能，以此来替代人工劳动力，提升生产效率，电气工程自动化技术这一概念就来源于此，指的是在电力行业在发展过程中逐渐应用电子科技设备，对发电设备进行控制和维护，能够实现电力稳定有序持续输出，进一步解放人力资源，控制生产成本。电气工程及其自动化技术的发展对人们生活带来个翻天覆地的变化，不断渗入到社会各行各业中去，成为影响社会发展进步的重要指标之一[2]。

1.2特点

1.2.1精确性。电气工程及其自动化技术的不断改进，在日常生产生活用电量控制分析上，越来越精准，由于电力能源没有办法进行长期存储，所以需要及时输送并实时应用，传统的电力行业在企业生产和人们生活用电方面没有办法进行准确估量，常常需要发电设备进行过量发电，以满足电力峰值波动造成的电压影响，但是自动化技术的发展可以进行精确控制，通过切换多条电路满足用电需求，提升电力应用效能。

1.2.2低运营。电气自动化对设备操作方面也有积极的影响，虽然自动化技术在初期投入研发成本较高，但是从长期发展方面看，自动化技术可以有效促进设备能耗的降低，延长设备使用寿命，同时自动化技术也实现了部分简单工作的不间断无人操作，降低了人力成本，在长期应用自动化技术进行电力生产，可以使电力部门运行成本逐渐降低，提高了整体工作效率[3]。

1.2.3智能化。自动化技术的进一步发展就是实现电力系统的智能化运行，不但能够通过人们设定好的程序进行生产运行，还能根据实际情况进行分析研判，采取有效措施进行故障清除和系统维护，例如当前发展已经逐渐走向市场的无人驾驶技术，便是基于电子自动化技术，利用传感设备对周边环境的检测，自动控制汽车发动机和转向等各种操作，实现智能化驾驶。

2电力系统自动化发展趋势和现状分析

2.1发展趋势

2.1.1起步阶段

电气工程及其自动化技术发展于上世纪70年代，我国的相关技术研究起步较慢，随着改革开放不断深入，国外的先进的电气工程控制技术逐渐流入我国，并开始广泛应用，在初期由于国家经济基础发展程度较低，在自动化技术方面自主研发的成果较少，仅能通过购买国外先进电力设备进行部分关键电力枢纽控制，企业发展用电和人们生活用电极不稳定，常常出现大范围停电情况，一方面是产能跟不上，另一方面是设备技术跟不上，故障排查解除效率低下，在后期维修维护时常常需要靠人数和工时弥补技术方面的短板[4]。

2.1.2发展阶段

在进入二十一世纪后，我国各行业经济迅速发展，使得电力自动化技术在电力系统的应用进入了一个新的发展阶段，初步实现了对电力资源的自动化控制、输送、数据分析、故障排除等功能。利用自動化技术电力系统的发电输送效率和稳定程度大大提升，同时在故障发生后能够及时进行原因分析，最短时间排除故障，大大解放了人力资源，对危险区域实现机械自主操作，这在安全生产方面具有重要意义。

2.1.3深化阶段

随着电气工程及其自动化技术在电力行业的广泛应用，其电力输送和配电管理都发生了较大变化，市场对电力行业也提出了更高的要求，更加稳定的电力输送、更加安全的电力资源以及更加低廉的电力成本。因此实现更进一步的电气工程自动化也是当前电力行业的日程安排，加大对供电、电力输送、电压监测、设备监管等方面的自动化控制，保障电力系统安全稳定，提升电能供应质量。在后期维护上，能够利用高度发展的自动化设备进行关键部位监控，一旦某些设备出现问题，第一时间进行反应，及时中断故障电路，自动切换到备用电路中，避免因设备故障导致企业和居民区大规模停电事故[5]。

2.2自动化关键技术发展现状分析

2.2.1管理设备智能化

自动化发展的核心技术是设备的智能化，随着当前5G网络搭建和广泛应用，“线”上操控，设备上“云”成为了发展主流，其市场潜力巨大。在电气工程自动化行业中，智能化技术主要是用于操控和管理电网系统，这种高度自动化的技术能够弥补传统电网行业管理方面的缺失和不足，只需要确保设备正常运行，便能一天24小时不间断进行各项数据的监控和传输，这方面人力管理远不能及，其次对出现的异常行为能够进行精确辨认，及时判断异常来源，对其危害程度进行准确评估，并判断进行警报级别，当前不少地区电力行业开展了智能化设备转换试点工作，实践证明，通过智能化设备能够有效降低30%故障率，具有重要发展意义。

2.2.2电力传输智能化

确保电力稳定输出是保障安全用电的第一步，当前电气工程行业对柔性交流输电系统研究较多，尤其是其串联补偿、svc、facts等成熟技术，能够有效保证输电系统稳定性，并且对设备要求限制较低，通过规模化输电设备提升输出功率，在提升稳定性的同时降低了设备成本。由于柔性交流输电系统本身也是自动化系统的重要组成部分，所以与其他系统进行衔接时兼容度高，在实际工作中，相互配合程度较好，能够有效发挥各组件运行功率，也有利于电气工程行业各方面设备升级和调换。同时其涉及到的电子传输技术、高精度传感技术和微型设备处理技术在其他行业也有积极作用[6]。

2.2.3在线清障智能化

传统电网系统需要定期进行维护，投入巨大人力物力进行细致排查，同时对企业生产和居民生活也会造成一些影响，在应用了当前发展的高科技技术后，对电路可以实现动态监控和网格化管理，通过电磁暂存技术可以分析判断电路运行状况，并将结果及时传输至设备终端。这种动态监测方式能及时发现电路故障和其具体位置，方便及时开展修缮工作，保障电路运行安全稳定。

3自动化技术发展制约因素

3.1技术成本投入高

电气工程的自动化技术对实际应用标准要求较为严格，在发展过程中经常会出现由于某个关键技术和零件技术数据不达标导致自动化水平一直上不去，受到的限制和影响较大，发展比较缓慢，必须加大投入，集中力量才能攻破关键技术，这就导致自动化技术在电力系统应用初期成本较高，但是以发展眼光看，实现自动化技术应用市场要求和是大势所趋。

3.2自动化基础设备水平发展不完备

从目前我国电力系统方面对自动化技术的应用程度可知，自动化水平还停留在人工设置程序控制阶段，对突发情况应急处理方面还不完善，一方面是操作人员专业素质整体水平还有待提升，对设备的操控还停留在最基本的功能实现水平，创新实践能力不足，另一方面是设备程序智能化水平较低，仅能够对操作简单的流程实现自主操控，对复杂问题，程序算法还不够准确，不能有效解决问题。因此在关键的环节中，还需要人力进行管控。

3.3技术复杂程度高

电气工程是一项规模大、复杂程度高的综合工程，技术涉及方面较多，需要对整个电力系统进行调试和分析，才能实现高效稳定运行，因此必须加大对电网系统技术方面的梳理，将电子科学技术和电网系统技术进行深入融合，满足相关技术前置要求，并利用经济发展，全面提升电气工程自动化效率，促进电力系统迈向智能化发展。

4电力系统自动化未来发展

4.1提升专业化程度

实践证明，电气工程及其自动化技术对电力系统未来发展具有重要的促进作用，因此必须加大投入研究相关技术，一是要对电力系统员工进行培训，目前自动化技术远远不能完全替代人工操作，因此必须在关键流程加大对员工的综合素质和技术研发培训，提升其对高精尖设备的操控能力和对自动化技术的研发能力，只有满足了电力系统自动化发展需求才能最大化实现其对电力发展的推动作用，提升电力行业整体水平。

4.2建立自动化电力发展平台

由于涉及的行业和技术较多，因此电力行业必须搭建一个具有沟通协调、互通有无的技术平台，供广大电力从业者进行交流互动，集合社会闲置资源和精英人力资源，解决各方面技术的难题，避免出现技术“孤岛”。在科技不断发展中，同步实现电气工程的技术完善和改进，并广泛应用到各个行业领域中去。同时，通过平台也对社会资源进行了有效整合和优化。

4.3创新自动化设备和技术

目前电气工程自动化技术已经广泛应用于整个配电网络，但是在更深层次方面的自動化程度还不足，在未来还是要加强对自动化技术的创新研究，使其真正实现电力生产、输送、控制、故障排除无人化，节约电力企业生产成本，保障供电区域企业用电和居民生活。

5结语

根据经济发展的需求，我国社会各个领域和行业也开始不断深入应用电气工程自动化技术，电力行业作为重要能源供应必须加大对自动化模式的研发投入，实现电网智能自动化，满足我国日益增长的电量资源需求。

参考文献

[1] 张冲，赵春芳. 基于电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展模式初探[J]. 数码世界，2018（7）.

[2] 鲍鹏. 基于电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展探析[J]. 卷宗，2017，000（008）：157-157.

[3] 郭超朋，邓巍伟. 电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展研究[J]. 饮食科学，2017（18）.

[4] 王文武. 电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J]. 环球市场，2017，000（024）：P.162-162.

[5] 孔祥松，杜煜. 电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展探微[J]. 科技展望，2017，27（16）.

[6] 康凯. 电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展研究[J]. 山东工业技术，2018（21）：162，156.