电力系统及其自动化技术应用

电力系统及其自动化技术应用

王随

身份证号：320305198905061879

摘要：随着电力系统的不断发展和用电需求的不断增加，对电力系统运行稳定性的要求也逐渐提高。因此，实现电力系统的智能化和自动化就显得尤为重要。电力系统运行自动化控制是指将自动化控制技术应用于整个电力系统，从而提高电力系统的自动化水平，保证电力系统的稳定运行。电力系统保护自动化是现代电力领域中不可或缺的一部分，它涉及对电力设备和电力网络的监测、控制和保护。通过实现自动化和智能化，电力系统保护自动化能够快速响应电力故障，保障电力供应的稳定性和可靠性。

关键词：电力系统；自动化技术

引言

随着全球能源需求的持续增长和能源转型步伐的加快，传统的电力系统面临着巨大的挑战。它不仅需要满足日益增长的电力需求，还需要整合大量的可再生能源，如太阳能和风能，并确保系统稳定可靠。这些挑战使得电力系统必须进行深层次的技术创新和结构优化。在实践中，为满足现代社会和工业发展的需要，需不断优化技术手段，实现自动化技术的最大化运用，从而积极助力电气工程控制行业长期稳定发展。

1.电力系统运行自动化控制系统

1.1系统架构

为实现电力系统运行自动化控制，本文结合PID控制技术，设计基于PID控制技术的电力系统运行自动化控制系统。系统整体分为3层，分别是基础层、数据层以及控制层。基础层主要是通过电力系统运行状态数据，通过通信管理机完成该数据传输，将其传送至数据层中；数据层完成数据的接收和存储，在该过程中采用数字签名机制完成数据处理，以此保证数据的有效调用；控制层则依据电力系统的控制需求，调用数据层中存储的相关数据，并通过PID控制技术实现电力系统自动化控制[1]。

1.2现场控制器硬件结构

现场控制器是依据控制层的控制指令和控制方案，进行电力系统现场控制指令的执行，并且该控制器在控制层没有下达控制整体控制指令前，可自主依据采集的电力系统运行数据进行区域的电力系统运行控制。现场控制器整体结构包含采集电路、串口、并口、串口仪器、并口仪器、控制接口、虚拟仪器软件、计算机、计算机接口以及应用程序等部分。控制层下达电力系统整体协调控制指令和控制方案。

1.3数据层结构设计

（1）数据分层传输结构

数据层是系统实现电力系统自动化控制的核心支撑，其可为自动化控制的实现提供可靠的电力系统运行数据，数据层能接收基础层传送的数据，同时支持控制层的数据调度，其在数据传输过程中，为保证数据的可靠性和安全性，采用分层传输管理模式完成数据传输。

（2）数据管理方法

数据层在进行数据管理过程中，数据管理服务器为保证数据调度过程中的稳定性，引入数字签名机制。该机制可为电力系统自动化控制提供数据传输所需的信息保障协议，同时能够依据应用需求，将信息存储于数据库中。

2.电气自动化技术的现状

2.1控制便捷

电气自动化技术对人工的要求不是很高，操作非常简单，在很多领域得到了广泛的应用。从发展趋势来看，电气自动化技术非常符合当前的市场需求，其最明显的特点是操作方便，对专业性要求不高。在未来的技术更新中，也将更加便利电气自动化技术的发展，产生更好的社会价值[2]。

2.2维修难度低

电气自动化技术的应用离不开计算机技术的支持。对于计算机技术来说，大多数电路都是集成电路。在集成电路中，基于电气自动化技术的电力系统的维护难度相对较低，维护更加方便。

3.电力系统自动化优势分析

3.1融合度较高

在电气工程中，自动化技术可以最大限度地发挥高集成度的特点。在实际应用中，一些基层农村电网高度、基层变电站或配电系统中，电气工程将集成计算机、电子学、电学、机械自动化等技术学科。它可以采用多种功能和多种功能的集中处理系统，可以使复杂的工作环节变得更加简单。例如：电气工程自动化系统中的分散测控系统（DCS），通过与数据通讯系统、网络、监督、管理系统集成整合，现对各项电器的分层、分布测控，将数据显示出来，方便人工分析处理，操作简便，不仅优化了工作流程，也减少了人为失误，方便了电气工程的自动运行与维护，节约了时间，在高效性、稳定性方面，优势更为突出。

3.2配套全，有一定的适用性

有PLC数据运算能力，电气工程自动化适用各种规模、各种形式（位置控制、温度控制、CNC）的工业控制中。

4.电气自动化技术的应用

4.1仿真技术

中国电气自动化技术的发展已具有较高的技术水平，并广泛应用于电力系统等民用和军用领域，应用规模正在逐步扩大，而仿真技术也逐渐成为现实，应用仿真技术可以获得大量的数据信息信息，还可以共同进行多种作战行为。应用仿真技术后，在一定程度上扩大了电力系统的应用范围，在平台测试上，可通过多项参数的控制，使电气自动化技术的应用程度更高。必要时，还能借助仿真技术动态监控系统，保证电力系统运行的安全性。

4.2智能技术

智能技术是一种既能提高工作效率，降低人工成本，又能保证系统准确性的技术。在故障诊断方面，应用智能技术可以及时诊断出系统故障，并在存在安全隐患时自动下电，上传故障信息。在传统的电力系统故障诊断中，发现故障后需要进行人工排除，不仅降低了故障排除效率，而且增加了人工成本。应用智能技术，电气自动化技术能快速诊断问题并及时向网络反馈，方便及时处理问题，既省时又省力，更好地体现了智能化。

4.3在配电系统中的应用

电力供应的分配部分尤为关键。目前，国内对电力自动化的研究还处于起步阶段，电力自动化的应用较少，主要依靠通信网络进行监控和管理。适合于分配管理的自动控制方式包括集中监控、就地控制和配电网与集中监控一体化的自动控制3种。在国内，主要采取集中式监测和分散式监测[3]。

4.4在电网调度方面的应用

对于电力自动化技术的应用，它在电网调度中也显示出更加完善的功能价值，能够更好地适应当前越来越复杂的电网调度工作，更加方便高效凸显时效性。电力自动化技术在电网调度中的应用，需要自动化、信息技术、服务器、显示等软硬件的有机集成。在此基础上，对其进行科学布置，使其更好地为电网服务。例如，必须有机融合各区域网络与电网调度系统，使其能体现更高的实际运转顺畅度，从而真正发挥最好的调度调节效果。由于目前的电力工程在运营期间对电能的供应具有相当明显的实时性，各层面均有各种要求，因此，也必须以特定的电力电气自动化技术为中心，对其进行合理配置，以保证能实时评价各方面变化的需求，并了解电力负荷的具体体现情况，即可对其进行及时调整，确保其具有较高的可调节性，尤其是在省及以上的电力系统中，需对其进行精细规划和实时调整。

4.5日常生活中的应用

在居民的日常生活中，电气自动化设备的广泛应用旨在提高生产效率，降低能耗。特别是对于电力行业来说，电气自动化技术起到了至关重要的作用。通过使用自动化技术，可以实现对多种电器的远程控制操作，同时可以提前设定各种功能，实现自动断电等智能操作。此外，自动化技术也能为人们提供一些生活方面的服务，如照明及通风等。

结束语

电力系统的正常运行离不开电气自动化技术，自动化技术在其他许多领域有着广泛的应用。随着社会发展对电气自动化技术的依赖程度越来越高，电气自动化技术也需要进行必要的技术更新，才能使电力系统更加完善。对此，中国应更加积极、全面地研究和探讨电气自动化技术改进方法，学习优秀经验，并结合中国现有的社会发展需求，产生更好的社会价值和经济价值，促进电力系统的和谐发展。

参考文献：

[1]胡峰 , 吴凡 . 电力自动化系统技术在配电网运行管理中的实践研究 [J].通信电源技术,2018,35(12):22-23.

[2]李兴旺 . 电力自动化系统技术在配电网安全运行中的应用 [J]. 电子技术与软件工程,2018(16):116.

[3] 侯佩佩 . 馈线自动化技术在县级配网中的研究与应用 [D]. 济南 :山东大学,2017.