电气自动化在电力工程系统的应用发展

摘要：本文重点介绍了电气自动化技术在发电厂、变电站、电力网和电力调度中的应用情况，指明了随着科学技术的飞跃发展和人们对电力系统运行的更高要求，电气自动化技术朝着智能化发展的必然趋势，以及电气自动化技术在电力系统应用后的优势。

关键词：电气自动化;发电厂;变电站;电力调度;应用

电气工程是近几年来非常热门和新兴的领域，随着中国经济水平的迅速提高，电力系统中的电气自动化技术目前已经越发的先进，也极大的提高了我国电力系统运行的可靠性和效率，不但方便居民的生活，而且也直接提升了我国的综合国力，所以，无论是政府还是电力企业都非常的重视电气自动化技术的发展和创新，以及在电力系统中的应用。

一、 电气自动化的发展情况

1、 电气自动化技术的简述

随着目前中国经济能力的快速发展，电气电子产品更新的速度日趋加快，我们一般把与电子产品以及电气产品相关的领域统称为电气工程。而人们日常常说的电气自动化技术，通常指的是对电气产品和电子产品有关的工程进行技术优化和性能提升，而影响他的因素则主要有信息技术和物理科学两个方面，物理科学通常指的是电力系统中的硬件设备，信息技术通常指的是以计算机和互联网为依托的软件设备。

2、 电气自动化目前的发现状况

我國进入改革开放以来，经济发展速度日趋加快，电气自动化技术也日益提高，整体朝着系统化和复杂化发展，广泛应用于电力系统的各个领域。随着新时期我国经济的继续发展，目前的电气自动化基础逐步朝着智能化方向发展，更多的智能机器人将会被广泛的应用于电力系统的控制终端。

二、 电气自动化技术在电力系统中的实际应用情况

1、 电气自动化技术在发电厂中的应用

电气自动化技术在我国发电厂中目前主要应用在分散控制系统中，我国的发电厂目前广泛采用分散控制系统，主要包括数据通信网、工程师站、运行人员的操作员站，以及过程控制单元等系统，在实际的应用过程中，通常对这些子系统进行分层次的管理控制，例如过程控制单元，不但能用于发电厂生产过程的控制，而且还可以收集电力生产系统中的电气量、热电偶、开关量等信号，并对这些信号通过计算机进行分类处理后，通过打印机或显示器的显示出发电厂的整体运行状况和适时参数。发电厂是电力系统的核心部位，发电厂的电气自动化水平高低直接影响电力系统的整体水平，因此，分散控制系统的每一个子系统都必须重视，并要不断的对其进行优化更新，确保电力系统的安全稳定运行。

2、 电气自动化技术子电力网中变电站的应用情况

变电站是电力系统的枢纽，承接电力系统的电压等级转化和电能分配任务，通常需要较多的人力资源和物力资源，传统建设的变电站，主要以人的操作为主，在工作量较大的时候，容易出现人为失误，发生事故，从而影响电能供应，随着电气自动化技术在变电站中的广泛应用，极大的减少的对人工的依赖程度，降低了劳动强度，能够自动收集记录电力系统的运行参数，并进行存储，为电力系统的安全可靠运行提供了技术依据。目前自动化技术已经能够全面的检测变电站的各个系统运行情况，并能够对采集的数据进行分析判断，使所有的操作变得快捷可靠，能够有效的减少人为失误造成的事故。

3、 电气自动化技术在电力系统中的应用

传统的电力系统设计方案中，主要依靠人力对数据进行采集、统计、分析，对图像进行绘制，费时费力，而且准确性也很低，甚至可能出现统计数据错误，造成设计方案存在一定的安全隐患，当前把电气自动化引入电力系统设计后，能够在设计过程中，利用智能化和自动化的电脑软件，用计算机绘制出所需的图像，减少在设计中出现的安全隐患，优化技术方案，做到资源配置的最优化，确保可行性最高。电气自动化技术在电力系统中广泛应用后，可以利用计算机，加大对电力系统运行中的检测力度，及时的故障预警，并自动采取相应的措施，避免或减少事故发生的范围，当事故发生时，能够对事故进行全面科学的分析，帮助运行人员快速找到事故的原因和位置，提过故障处理效率，将故障消除在初期阶段，延长设备的使用寿命，提高企业的经济效益。

4、 电气自动化在电网调度中的应用

电力调度是一个复杂庞大的系统工程，能够分为开放式、可扩充式、分布式三类，主要包括计算机、服务器、显示器、打印机、通讯网络等设备，日常主要负责电能经济分配和电力系统的安全运行。电气自动化在电力调度中应用后，能够对电力系统的运行情况进行实时连续监控和分析，动态捕捉系统运行数据，通过计算机评估电网的运行情况，在电力系统运行中出现事故时，通过电气自动化技术，立即对事故进行快速处理，电力系统安全事故，具有一定的潜在性和突发性特点，单纯的依靠调度运行人员，往往很难及时有效的发现事故并及时预警，而电气自动化技术的发展和引入，则有效的弥补了这一不足，极大的提过了电网的运行可靠性和经济性。

5、 PLC技术在电力系统中的应用

电气自动化技术的基本组成部分就是PLC技术，其进行数字运算是以微处理器为核心，主要通过可编程序的储存器具体进行自动化程序的运算与编写，凭借数字、模拟式输入与输入接口，进而达到对各种机械设备的控制。电力系统中应用PLC技术，既能够提升电力系统的自动化效率，还能够减少电力设备能源的消耗;还可以高效处理电力系统中的数据与信息，根据PLC编程对其进行分类与整理，使电力系统达到自动化操作。另外，还能够模拟电力系统中闭环控制，例如闭环控制压力、温度及系统流量，推动其自动化调节能力，确保电力系统安全稳定运行。

6、 仿真技术在电力系统中的应用

仿真技术是通过获得电力系统运行时的数据，将其传输到仿真系统中，进行实验，再依据仿真结果进行分析，得出最后结论。仿真技术还能够根据预设数据获得电力系统最初的运行情况，按照实验结果模型具体分析真实应用成效，在此基础上对系统进行优化，大程度降低电力系统在实际运行中发生故障的概率。

7、 动态安全监控技术在电力系统中的应用

动态安全监控技术实际上是通过动态相量对电力系统的运行情况进行测量，通常是将采集和记录的系统参数，并将其传到上位机中，利用检测系统比较采集数据和正常数据，进而判断电力系统是否存有故障。与GPS系统相区别的就是此系统新添了动态相量检测系统，能够对动态数据进行采集和记录。应用动态安全检测技术可以大幅度加强系统的安全性，促进电力系统的发展。

8、 电网技术在电力系统中的应用

电力系统的核心运行环节就是电力调度。应用电网技术给电力系统实现自动化与智能化提供技术支持。应用电网技术，使各个环节的设备运行实现了自动化控制和操作，进一步加强对整个电力系统运行数据的实时实地监控与管理，增强了电力行业的预测能力，提升了供电的质量与效率。

三、结束语

综合以上分析，随着中国经济的快速发展，对电力需求的不断增长，对电力系统运行可靠性和经济性的更高要求，在建设电力工程时，必须根据工程大小、投资的规模、供电范围大小等因素，综合科学的选择电气设备和电气自动化技术，最大能力的保证电力系统的安全经济稳定运行，最大幅度的提高电网的效率和供电质量。电气自动化在电力系统中的广泛应用，有效的减少了运行人员的劳动强度和安全事故，电气自动化朝着智能化发展也会日趋完善和成熟，势必会为经济的发展再创动力。

【参考文献】

[1]《电力电子技术》（第5版）.王兆安 刘进军.机械工业出版社

[2]《发电厂继电保护及自动化控制技术应用研究》.中国水力发电工程学会继电保护专业委员会.中国水利水电出版社

【作者简介】张兴旺. 男. 硕士研究生.助理工程师.华北水利水电大学.