电力系统自动化发展趋势探析

◎刘新平

引言：在信息化时代背景下，我国加大了对电子信息产品的研发力度，互联网也逐渐普及，在一定程度上改变了人们的生产生活方式，也被广泛的应用于其他领域。现如今电力系统自动化正在朝着远程化、图片化的趋势发展，在根本上保障了电力服务品质，虽然电力保障水平有上升趋势，但是在电力调控中，仍然存在一些问题以待解决，需要在实践中有效推进电力系统的自动化水平，并结合先进的技术手段，推动电力系统化自动化的持续、稳定发展。

一、电力系统自动化概述

电力系统自动化主要是根据电子系统自身需求和运行特点，并结合相应原件性能装置实现电力系统的自动化、一体化和智能化发展。电力系统作为我国支柱型产业，在社会发展中发挥着重要作用，降低电力系统运行中的人为干预是电力技术发展的目标，也是自动化技术处理的主要特征，从而实现电力系统的智能化、高速化运行。目前，电力系统自动化在我国已经取得了广泛应用，主要有以下三个特点：首先，电力系统自动化的应用范畴有所拓展，自动化技术处理已经从高电压向低电压方向拓展，推动了电压应用的全覆盖。其次，电力系统自动化实现了功能的多样控制，电力自动控制系统可以对电力系统应用的所有环节加以控制，并实现了不同环节使用相应技术。第三是电力系统自动化越来越成熟和先进，自动化是目前世界电力系统发展的大趋势，正朝着多功能、多方面发展，目前技术发展程度有待提高，与其他发达国家的智能化、数字化、市场化电力系统相比存在一定差距。

电力系统自动化是现代背景下电力系统发展的重要方向，其主要的理论与应用基础都建立在智能化和电子化的电力系统上。一般情况下，需要根据具体要求和具象化特征对相应的自动化设备进行操作和配置，以满足民众在生产生活中对电力资源的需要。电力系统主要是由变电站、发电站、电力线路、用电设备连接在一起组成的整体上。从总体上来看，电力系统的自动化分为两部分，分别是监测和控制，主要包含发电过程的自动检测和自动控制，信息的自动传输和系统设备的自动安全保护等。鉴于具体的发电、配电过程，电力系统自动化主要包含供电系统自动化、电网调度自动化和电厂综合自动化等方面，并实现分层管理。随着社会经济和科技的发展，负载终端设备发展的更加多样化，电力系统网络也越来越复杂、规模越来越大，逐渐演变成为地域分布广阔，由各自独立变电站、发电站、配电网络、输配电网络、用电设备组成统一运行和调度的复杂系统。电力系统自动化发展的目标主要是保障供电质量，具体可以表现在电压和频率上，使电力系统可以安全可靠运行，提高管理效果，实现电力发展的生态效益和经济效益。

二、电力系统自动化处理技术发展要求

为进一步提高我国电力系统稳定运行的能力，需要对电力系统自动化发展提出一定的要求，结合目前电力产业的实际发展和服务情况，主要包括以下几方面内容。首先，电力系统的自动化发展需要提升收集相关数据的质量和效率，包括各类环节的参数和电力设备的运行数据，与此同时，自动化电力系统还需要呈现出电力仪器和设备的运行状态，方便工作人员全面掌握设备情况，为电力系统的平稳高效运行提供准确的数据基础。其次，在为电力系统提供数据支撑的基础上，还需要具备一定的数据分析能力，通过当前数据与历史数据的对比可以及时发现设备运行的差异和问题，并制定相关的调整策略，工作人员只需要审核通过，就可以实现部件的高效快速运维，满足新时期民众对电力系统的要求。第三，电力系统的发展目标应该更加精细化，以方便实现电力系统分区管理，让工作人员更加清晰、直观的掌握电力系统的总体运行状况，并提供出更佳方案优化电力系统各分区的调控能力，从而降低电力系统运行所需的成本，为电力行业发展增加更多效益。最后，电力系统发展应该更加智能，电力系统自动化发展的目的就是减少人工干预，将人力监管误差降到最低，所以说提升电力系统管控的高效性与精确性十分重要，为实现这一目标，电力系统自动化技术应该更具智能性，这样也可以保证在发生比较严重的事故时电力相关设备可以以最快速度停止运行，以保障电力安全，避免发生重大安全事故。

三、电力系统自动化发展趋势

（一）向智能化与数字化方向发展

电力系统自动化在未来的发展中，会朝着智能化、数字化方向发展。之前的电力系统由控制中心、发电机电力网络和负荷等元素组成，但是这些元素都不可控。近年来，我国科学技术发展速度很快，在电力技术和电子技术方面确定了较大进步，因为新时期人们发展对电力系统提出了更高要求，在之前的发电网络中不可控的元素将会变的可控。我国现在已经将传感技术、数字技术、模糊识别技术、人工智能神经网络等技术结合在了一起，并将其应用于电力系统中，这样可以使整个电力系统在使用和调控起来更加数字化和智能化，在规划设计和故障分析方面也发会挥很大作用。目前我国对电力系统自动化处理技术的掌握程度还有待加强，也正在研发培训仿真系统，借助计算机、多媒体等技术融合智能理论加强对自动化的控制。智能化是电力系统自动化技术中最核心的元素，在电力系统的未来发展中，也会应用到更多人工智能（AI）技术，从而提升整个系统的智慧思维能力，实现未来电力系统的科学、稳定、安全运行。现如今人工智能技术已经被应用与社会发展的各个领域，例如一些低智能家具、人脸识别技术等，但是现阶段我国人工智能技术发现时间还较短，高精尖的人工智能技术还没有被普及应用，这类技术在未来电力系统自动化发展中将会有很大的发展前景。通过人工智能技术，可以准确的掌握电力设备的运行状况，判断系统是否存在问题，降低风险事故发生的几率。

（二）向分布式自动化发展

随着社会发展建设，人们对于能源的需求和消耗越来越多，能源问题也成为了全世界人类发展需要关注的重点问题。所以在能源消耗方面，国家和世界的资源是有限的，在电力系统自动化发展趋势中，也会不断寻找新能源来推动新技术的开发，以降低能源消耗，所以电力系统自动化发展趋势也会向分布式自动化方向发展。分布式发电系统是一种集约式的电力运作方式，其可以与环境兼容并释放功率，是一项独立的电源系统，电力系统的分布化主要是指在用户周边的一定范围内，设置一些发电几十兆到几千兆功率之间发电装置，这些装置可以自行发电，保障用户的用电安全，提高用电服务性。电力系统的分布化具有可靠性和灵活性的优势，所以说其也具有很大的发展潜力。

（三）向远程化方向发展

以往我国电力系统的工作人员操作范围十分局限，电力管理人员所应用的硬件平台也通常是扩展测控法与工业计算机的有机结合，所以不具备先进的远程控制能力，这也在一定程度上限制了电力系统运作的灵活性，不利于工作人员对电力系统的整体管理与掌握，也不利于电力系统的平稳运行。目前我国在实践探索中已经出现了一些电力系统远程操控平台，但是在现有情况下其发展还不太完善，流通成都也比较低。虽然还有很大的发展空间，但是其在电力系统管理方面的优势性已经十分明显，这种远程操控技术也可以极大优化工作人员对电力系统的控制程度，促进可以降低电力产业的成本，还可以节约硬件平台空间，所以说电力系统自动化向远程化发展也是电力系统升级的必然要求。电力系统自动化处理技术在远程技术和智能化技术的支持下，可以实现电力系统的总体优化，保障电力系统良好平稳运行。在电力系统发展中科学的应用网络技术，提升移动终端的使用效率，可以实现高质量的远程控制，对电力系统自动化发展起着促进作用。

（四）向图片化趋势发展

现如今，我国已经进入了现代化、信息化时代，电力系统自动化技术的使用和操控也在朝着数字化和智能化方向发展。新时期下，图片化逐渐被应用与社会发展的各个领域，于电力系统自动化发展而言，起着非常重要的影响作用，在未来发展中，电力系统自动化发展也朝图片化趋势发展。为人们的生产生活中，对于电力资源的需求和依赖性越来越强，也对电力系统的性能提出了更高要求，在电力系统的建设和应用过程中，因为电力覆盖的范围广，所以其系统规模也比较庞大，很多高新技术手段在电力系统中都有所应用。例如通过构建现代化技术平台，就可以将电力系统数据信息以图片化的形式呈现出来，并以此为依据实现数据资源的有效传递。与传统的信息处理技术和方式相比，电力系统的自动化建设，可以有效提升资源传递的效率，节约大量人力、物力以及时间资源的投入，并使整体操作更具备读多变性和灵活性，保障了电力数据的精准性。同时，电力系统自动化的图片化发展，还可以使工作人员更加直观的了解数据信息，帮助工作人员掌握电力系统的总体情况，实现对电力系统的监督和检测，促进电力系统自动化的不断优化和完善。

（五）向安全化方向发展

社会在发展进步，民众对于用电系统的服务质量和安全性要求也随之提高，所以电力系统自动化发展也取得了社会的广泛关注。电力系统自动化的安全不仅是人们对其提出的要求，也是电力系统未来的发展趋势。在电力系统发展中，其电能供应原件等设备的安全控制和安全管理都需要进一步提高，供电过程与用电传输的安全性和可靠性也和人们的生产生活、社会的和谐发展有些密切的联系，安全问题不容忽视，也影响着电力系统自动化发展。从整体角度分析，一些地区因为电力系统的安全性不足已经影响了自动化发展，所以未来也需要通过更加先进的技术手段完善电力控制技术，提高其适应性，让电力系统符合区域发展标准。

（六）向操作简单化方向发展

现如今信息化、网络化发展十分普及，人们对供电系统的要求增加，再加上我国人口数量多、供电量大，电力系统结构的复杂性逐渐增加，需要的功能也越来越多。整个电力系统不仅需要储存大量的信息数据，信息数据之间还具有复杂的关系。如今供电系统覆盖的范围越来越大，一些偏远的山区也保障了基本的用电，在人们生活方面得到了很大帮助，但是不同的供电区域需要相互协调，所以电力系统在信息的掌握方面还存在着一定困难。如今电力系统正朝向智能化、数字化方向发展，智能化虽然在功能和结构方面比较复杂，但是对于电力系统的操作过程却得到了极大简化，可以让工作人员在更短的时间内熟悉操作流程，所以说未来的供电系统操作也会朝向简单化方向发展。

四、电力系统自动化发展中新技术的应用

（一）人工智能技术

人工智能技术是对智能技术的创新发展，也是电气工程及其自动化技术的实践技术之一。在电力系统自动化发展中人工智能技术已经得到了大力应用，并取得了显著的效果，突出了其使用价值。相关技术人员在建设电力系统自动化体系时，需要在明确系统优化目标后，利用人工智能技术做到电力系统内部功能的创新。在电力系统自动化发展中利用人工智能技术，可以提高电力系统内部控制的智能化和自动化水平，让工作人员可以全面掌握电力系统运行的全过程，科学高效的排查安全隐患，让系统在人工智能技术的支持下稳定、安全运行。另外，人工智能技术发挥的作用主要集中在系统功能设置和系统管理工序中，有利于减少电力系统运行风险、强化对系统的控制力度，促进电力产业健康发展。

（二）视觉技术

在社会发展的新时期下，各类先进的科学技术在各个领域中发挥着重要作用，在电力系统中也是如此。视觉技术是当前比较新兴的测试手段，也是智能计算机技术中的一部分。视觉技术的应用是通过图片的对比预设来完成。在电力系统自动化发展中引用视觉技术，对遥控系统有些适当的调整和修改作用，可以使系统的自身性能不断优化和完善。除此之外，视觉技术还可以使整个电力系统的操作使用更加简化，提高了系统操作的精准性。视觉技术的应用也可以为电力自动化系统的无人操作提供支持，但是现如今视觉技术的起步时间较晚，还有很大的发展空间。

（三）GPS 技术

现如今GPS 技术比较常见，GPS 技术可以实现对故障位置的精准定位，同时GPS 技术的引进和应用成本也比较低，且具有较高的运行效率，可以满足电力自动化系统的个性化需求。目前，多数的电力企业已经合理的应用了GPS 技术，但是一些中小型企业还没有普及应用。另外，在现有的GPS 技术基础之上，可以根据现实要求适当的增设电磁站台故障记录器，这样可以保证在GPS 技术应用的过程中，及时有效的优化升级这一技术。通过GPS 技术的应用，可以实现动态安全监控系统的有效性，为电力系统平稳运行提供可靠服务，提升电力系统的自动化水平。

（四）FACTS 技术和 DFACTS 技术

在电力系统自动化发展中，FACTS 技术和DFACTS 技术的应用也比较常见。FACTS 技术是一种柔性交流输电系统，这一系统在一定程度上可以实现对多种先进处理技术的整合，例如微处理技术、控制技术、通信技术和电力电子技术等，从而在最大程度上提升交流输电控制系统的效率与灵活性。FACTS 技术通过利用电力电子先进技术，可以有效提升系统运行的柔韧性，增强交流电网的稳定性与可控力，不仅可以降低电力运输的成本，还可以增加输电效率。除此之外DFACTS 技术灵活性较高，在配电系统的应用中，可以及时发现系统运行中存在的问题，并提出相应的解决措施。

结束语：电力企业的发展与社会经济发展之间有着密切的联系，近年来我国经济水平不断提高，人们生活条件也得到了极大改善，社会生产生活活动更加丰富，对于供电系统的服务也提出了更高的要求。电力企业在发展过程中需要加强对先进技术的应用，利用电力系统及其自动化技术，针对技术作用的实际状况，提高电力系统自动化水平，实现电力自动化技术的安全管理。