输配电工程中自动化控制技术应用探析

赵柳华

摘要：输配电工程是一项复杂的工程系统，随着网络和信息技术的迅速发展，自动化控制技术逐渐被应用于输配电工程中，进一步提升了输配电工程的运行稳定性。本文基于实际情况总结自动化控制技术在当前输配电工程中的应用情况及优势，分析输配电工程中存在的问题，并提出相应的应用策略建议，旨在促进输配电工程智能化建设、提高输配电工程的运行效率和安全性。

关键词：输配电工程；自动化控制技术；智能化

DOI：10.12433/zgkjtz.20232839

随着互联网技术和信息技术的高速发展，自动化控制技术应运而生，当前已深入社会各个领域，不仅提升了人们的生活水平，还促进了企业智能化发展。近年来，工业迅速发展，自动化控制技术被广泛运用于输配电工程各项工作环节中，促使电力系统逐渐向智能化发展，确保电力系统运行更加稳定、安全。

一、输配电工程中自动化控制技术应用现状

（一）自动化控制技术在输配电工程中的应用情况

自动化控制技术是利用计算机、传感器、执行器等设备自动对生产过程、工业设备、机器人等进行控制的技术。输配电工程以树形管理结构呈现，包括多个部门及多种设施设备，电力系统线路在基于用户需求的情况下进行布线，线路十分复杂，因此，对电力系统线路具有较高要求。自动化控制技术主要通过计算机系统和相关设备实时监测和分析输配线路运行状况，以计算机系统和自动化设备为核心，控制输配电工程的硬件设备和软件系统，以此及时发现故障隐患，确保输配设施安全稳定运行。输配电工程可按照实际情况划分为用户、馈线、管理层和变电站四个层次，有助于按照技术层次有序进行自动化管理。同时，自动化控制技术能将数据转化成数字信号后传输至计算机系统进行处理，从而保障电力系统稳定运行，实现输配电工程的实时监测与控制，并为这一领域的发展奠定基础。自动化控制技术的介入使得输配电工程的各级信息管控可以在无需人为干预的情况下完成，从而提高监管效率，减少人为失误，进一步促进电力系统稳定运行。

（二）自动化控制技术应用于输配电工程的优势

输配电系统的自动监测、自动控制和自动调节可以借助自动化控制技术来实现，通过实时监测和分析，预测和维护输配电设施的运行状况，从而提高系统的运行效率和稳定性，降低人力操作的失误率。第一，智能化管理输配电系统，优化输配电工程系统运行模式，实现对数据的实时监测，减少外部因素造成的损失，进一步降低输配电工程系统的运行成本。第二，优化电网负荷，高效利用电能，减少能源浪费，助力社会经济的可持续发展。第三，通过智能采集数据，确保收集的正确性，采集后通过互联网技术进行数据分析，以此提升输配电工程中的数据分析及决策能力，促使输配电工程向着智能化发展，降低运营成本。第四，自动控制检测电力设备，降低人力成本。

二、自动化控制技术在输配电工程中存在的问题

（一）输配点管理不合理

电力网络是电力系统中的重要组成部分，由众多电力输配点组成，主要负责电力输送、转换和配置，管理好每个电力输配点等于管理好整个电力网络。传统管理模式以计算机控制系统管理电力输配站，各种因素均会对其造成影响，从而增加人力和财力方面的投入。

（二）自动化技术运用存在局限

由于智能技术的广泛应用，各行各业普遍实现了自动化。虽然电力系统自动化进程开始得较早，但发展一直受到技术方面的限制。当前，电力行业自动化已取得一定成效，但不够完善，还存在一些不足。例如，技术方面缺乏创新，自动化进程缓慢，电力资源尚未得到充分应用等。

（三）损耗过大，成本控制存在局限

在电力行业中，降低能耗是控制成本、扩大收益的主要措施，输配电中造成的电能损耗是耗能的主要环节，尽管自动化技术的应用显著提高了供电稳定性和用户用电体验，但人为因素和自然因素的影响仍会增加电能损失。

三、优化自动化控制技术在输配电工程中应用方式

（一）合理规划配电系统

随着社会的快速发展，用电量逐年上升，为了满足社会各界对电力的需求，需要合理规划输配电工程，尽可能地减少电力损耗，提高电力利用率。合理规划输配电工程系统能发挥自动化控制技术在输配电工程中的作用，减少电力损耗，并充分利用自动化控制的技术优势，实现合理供电。同时，可以在应用自动化控制技术时，将输配电工程的各要素相结合，构建既统一又分散的管理结构，全面监测输配电工程设备，针对电网结构日益复杂的情况，简化输配电工程管理，改进输配电操作流程，通过自动化控制技术革新管理模式，稳定配置电力资源，减少电力损耗。

（二）强化智能设备在输配电工程中的應用

1.积极引进自动化检测系统

安装传感器和监测设备，实时监测电力系统的电压、电流和功率等参数，掌握电力系统的运行状态，及时发现故障和异常情况，提醒操作人员采取相应措施，从而提高电力系统的安全性和可靠性。

2.优化自动化调节系统

通过控制设备的运行状态，实现电力系统的自动调节，自动化调节系统能根据负载变化自动调整发电机的输出功率，保持电网稳定运行。

3.自动化保护系统

利用装置和自动断路器实现电力系统的自动保护，可及时切断出现故障的部分，确保电力系统安全运行。

4.引进智能化及自动化管理系统

利用通信设备等技术手段，实现对电力系统的远程监测和管理，及时监测和分析电力系统的运行状态，以便发现电力系统的故障和异常情况，提高电力系统的管理效率和服务质量。

要实现输配电自动化，关键在于运用自动化控制技术，在使用该技术时，关键要实现远程监管和实时控制，实现多重效益，引进计算机技术、传感器技术和集成电路技术。例如，在线路和电力输配点安装电压电流传感器以及其他软件设施设备等监测电力传输情况，集成电路将各个传感器的监测信号集中并传输至计算机，工作人员不必亲自到现场检查，通过查看计算机系统整合的数据就可以及时发现电力网络中的问题并予以解决。同时，工作人员可以在监测系统中增加报警装置，以便在必要时及时发现故障并予以处理。

（三）优化自动化控制技术在输配电工程系统中的应用

1.完善自动化控制技术的应用

在推进智慧电网的过程中，输配电工程致力于发展新型管理控制模式，实现无人值守。引入自动化控制技术，利用数字信息信号载体，以高效稳定的方式传递输配电信息，实现数字信号实时接收，从而提升输配电工程的控制效果。与传统管理控制模式相比，在自动化控制技术的支持下实现初步无人值守，降低输配电工程运行成本。同时，通过实时传输电力系统数据，为制定供电决策提供数据支持，从而降低输配电系统在运作传输过程中的能耗，提高电力资源的利用率。

2.将人工智能技术与信息技术相结合

（1）自动化控制技术要融合人工智能与信息技术

在输配电工程自动化控制过程中，可以采用人工智能技术，让机器产品模拟人类感官和神经传导系统，为人们提供很大的便捷，已成为当今工业发展趋势。例如，设备发生故障时，可以自动捕获故障模式中相应的故障信号，并通过电信号筛选、整合和分析故障线路呈现的不稳定信号，进行故障识别和定位，在故障信息转换成可视化模型后根据故障表现在系统内检索和筛选，以此提出应对措施，自行解决故障问题。

（2）使用人工智能技术诊断输配电系统中存在的故障问题

人工智能技术的引进能提升电气设备的智能化水平，提高自动化控制效果。当前，电力系统实现自动化需要采用智能诊断技术，利用模拟人类神经网络、传感器、集成电路等设备传递信号，促使电力网络具备自我诊断故障的能力，但现阶段该技术的应用尚不完善，仅限于发现问题，仍需要依靠人工排查故障。在输配电工程实际运行中，电气设备会产生振动信号，经过转换和加工后将其筛选整合，从而识别处于故障状态的线路传递的不稳定电信号，确定故障部位。

（3）通过信息技术可识别定位故障并自行解决

智能诊断技术是一种基于电气工程的自动化技术，功能较为单一和片面，需要结合信息技术才能实现真正的自动化。现有的输变电自动化监测系统只能自动监测故障，要想具备自行修复能力，需要将相关内容接入控制计算机中，借助数据库、建模系统、逻辑算法等程序，将检测到的故障转换为计算机可识别的模型，设置检索程序，使其在发生故障时自行检索数据库中的解决方案，使故障得到自动化处理。

3.多种技术融合

为推动输配电工程的自动化控制管理，提升电力系统的稳定，输配电工程在实际运行中会应用多种先进技术，例如，互联网大数据技术、BIM技术、云数据、信息技术等。在输配电工程实际操作运行中，可根据实际利用大数据设计数据库，实时监测电力系统的运行状况，精准定位电力系统运行隐患并予以解决，以此促使电力系统的运行更加可靠。

（四）强化自动化控制技术的控制功能

为了发挥自动化控制技术在输配电工程中的优势，要拓展和增强智能控制、电气保护和可视化监视等功能，确保输配电工程系统一直处于可控状态。例如，在自动化控制技术的帮助下分析用电数据，利用自动化控制技术智能控制用电高峰期及非高峰期的电力输送，以此避免输配电系统闲置，实现输配电系统灵活调节，提高电力资源的利用率。

随着城市化的不断发展，输配电工程得到了发展和建设，但增加了电力系统的维护压力。如果继续采用人工方式进行管理和维护，会增加工作量，提高成本。当前，应顺应输配电工程自动化控制的趋势，运用远程控制手段监控和管理输配电工程，以计算机网络为桥梁，对不在同一地点的输配电系统设备进行操作。通过远程监测，可有效避免发生电力流失等问题，实时掌握输配电工程的运行状态，进而实现无人值守。在远程控制的过程中，根据输配电工程的实际情况，设计信息输送点和网络交换机，并进行闸门配置，以便通过可视化的方式呈现远程控制技术采集的输配电工程运行信息，实现对输配电工程的远程高效管理。

（五）健全输配电工程系统管理体系

确保各领域工作有序稳定开展的重要前提是制度规范。输配电工程系统单位可以通过加强培训促使员工建立自动化控制意识，为确保每位工作人员都能履行职责并完成工作任务，需要建立健全相关管理制度，并实施奖惩措施，定期表彰工作出色或有贡献的优秀员工并给予一定的物质奖励，而存在不负责行为、重大失误等问题的员工应给予处分或警告，明确相关条例和惩罚措施以约束员工行为。

四、结语

综上所述，在输配电工程建设中采用自动化控制技术已是不可避免的发展趋势，必须因地制宜，充分利用自动化控制技术的优势，合理规划系统运行，增加自动化功能，并引入人工智能技术，实现对输配电工程的远程管理，实时监测和掌握电力系统的运行情况。另外，还要将自动化技术与其他技术结合起来，进一步增强自动化控制的效果。

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