电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展探析

电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展探析

张国亮

葛洲坝水务（滨州）有限公司，山东 滨州256600

摘要：电气自动化技术是通过电子技术与计算机技术进行结合后形成的意向新型技术，能自动运行和维护电力系统。各大高校也开设了电气自动化专业，为社会输送行业人才。20世纪中期，电气自动化被称为工业企业电气自动化，因社会发展需求对其进行了调整后，将其命名为电气自动化。文中对电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展进行了分析。

关键词：电气工程；自动化技术；电力系统；自动化发展

1绪论

电气自动化技术是一种将自动控制技术、计算机技术和电力技术相结合的综合性技术，它主要通过电气信号和数字信号进行传递和处理，实现对电气设备的自动化控制和管理。

2电气工程自动化技术的现状

2.1信息化程度高

电气自动化技术需不断提升信息化程度，其提升主要体现于使用机器设备和信息化处理管理部门的数据等。电气自动化技术信息化程度的提升，使设备之间的连接变得更加紧密，延伸了控制系统的操作范围，但对于相应的软件系统要求也更加苛刻。近年来，信息化时代的到来标志着我国计算机技术取得了较大进步，这也为电气自动化技术的更新和完善提供了技术支撑，衍生了许多其他技术，在信息化程度上获得了很大的提高。

2.2控制便捷

电气自动化技术对人工的需求并不是很高，操作十分简单，在多个领域中均有广泛应用。从发展趋势来看，电气自动化技术十分契合目前的市场需求，自身最明显的特点是操作便捷，对专业内要求不高。在未来的技术更新中，也更加便于电气自动化技术的发展，产生更好的社会价值。

2.3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撑，对于计算机技术，大部分的电路均为集成电路。集成电路中，基于电气自动化技术的电力系统维护难度相对较低，维护更加便捷。

3 电气工程自动化优势分析

3.1融合度较高

自动化技术在电气工程中的应用，能最大限度发挥融合度较高的特点，在一些基层农村电网高度、基层变电站或配电系统的实践应用中，电气工程会将计算机、电子、电力，以及机械自动化等技术学科综合融入进来，通过技术高效的融合度，它能利用一个处理器集中处理系统内的各项功能和多个功能，能将复杂工作环节变得更简便。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，实现对电各项电器的分层、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可靠性高，有一定的抗干扰能力

众所周知，随着一些依托网络而形成的集散型控制系统的涌现，电气工程自动化设备抗干扰性和安全性，已成为衡量设备可靠性的重要标准，即在特定的时间、环境下，能连续、高质量地完成相关工作，设备的低故障率为提升和促进乡镇电力改善提供了最好的支撑，且基于PLC现代大规模集成电路的技术优越性，较传统应用更具简单、便捷的特点。例如：农村电网低电压线路不稳定，再加上一些大功率电器的普及使用，农村用电量快速增加，电网负荷大，用电高峰期的“低电压”现象等，导致基层变电站运行水平较低、安全性差。再加上电气工程内部电路、电气接线、开关接点采用了抗干扰技术等高性能的结构，大大降低了故障率，具有高可靠性的特点，扩大了电力应用范围。

3.3配套全，具有一定的适用性

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 电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展应用

4.1电网调度自动化

电网调度自动化是电力系统中自动化技术的一个重要应用领域。随着电力系统的发展和变革，电网调度自动化已成为电力系统管理和运行的关键技术之一。事实上，电网调度自动化的实现是基于一个分布式控制系统，通过现场终端设备、通信网络和上层控制中心等组成部分相互联接，其系统功能包括数据采集、数据传输、数据处理、控制指令下达等，通过自动化算法和优化策略，实现电力系统的自动化调度和控制。

4.2变电站自动化

4.2.1变电站设备监测

通过对变电站各个设备的实时监测，可以及时发现设备的故障信息，帮助调度员制定应急处理措施。

4.2.2变电站控制

通过变电站自动化系统，可以实现变压器的自动调节、高压开关的自动控制等功能，从而保证电力系统的稳定运行。

4.2.3变电站保护

通过对变电站的自动化保护，可以实现变压器过载、短路等故障的自动检测与维护。

4.2.4变电站运行优化

通过自动化算法和优化策略，可以实现变电站的运行优化，包括电压调节、电流平衡、节能降耗等方面，从而提高变电站的运行效率和供电质量。

4.3继电保护装置自动化

继电保护装置也是电力系统的重要保护装置，而自动化的继电保护装置则可以自动监测系统异常，可依据相关程序设定来自动采取保护措施。在继电保护装置中，微机保护装置就是建立在自动化技术应用基础之上的，其由核心控制板、出口板、采集板、输入输出端子以及显示屏等组成。现阶段，微机保护装置的型号较为齐全，基本可以满足各种电力主设备的继电器保护要求，包括微机发电机保护、微机线路保护、微机变压器保护、微机电动机保护等。其硬件及算法的先进性和较强的抗干扰能力等，符合电力系统对微机继电保护装置可靠性、灵敏性、速动性的要求。

4.4智能技术

智能技术是一项可提高工作效率的技术，在减低人工成本的同时，也保证了系统的精准度。在故障诊断方面，智能技术的应用可及时诊断系统故障，若出现安全隐患还能自动断电，并上传故障信息。在传统的电力系统故障诊断中，需在发现故障后进行人工排查，这样不仅降低了排查效率，还增加了人工成本。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。OSPF（开放式最短路径优先）、EIGRP（增强内部网关路由协议）是2种常见的动态路由协议，主要用于指定路由器或交换机之间的通信。EIGRP和OSPF在不同情况的效果如表1所示。

表1EIGRP和OSPF针对不同情况的对比结果

4.5智能电网技术

智能电网技术是近年来电力系统中电气工程自动化技术的重要应用方向之一，它以信息技术为支撑，通过实时数据采集、通信、计算、控制等技术手段，对电网各个环节进行集成优化，从而提高电网的安全性、经济性、可靠性、可持续性等方面。智能电网技术的应用可以提高电网的自适应性、灵活性和可控性，使电网适应不断变化的负荷和能源结构，同时也可以实现对电网运行状态的全面监测和管理，保障电网的安全和稳定运行。

4.6仿真技术应用

在电力系统中，电气工程自动化技术的应用之一是仿真技术应用。仿真技术应用是指在计算机系统中对真实世界进行数字化模拟的过程，其能够借助模拟程序来预测电力系统的性能与运行情况，从而为其优化和改进提供参考。从当前的发展状况来看，电力系统中主要应用三种仿真技术，分别为物理仿真、数学仿真和混合仿真。其中，物理仿真是通过实际的硬件设备来模拟系统的行为。数学仿真是利用数学模型来对电力系统进行模拟。

结束语

总之，为满足社会越来越大的电力需求，相关行业应积极运用电力自动化技术来优化电力系统运行过程。本文主要从电网调度自动化、变电站自动化、继电保护装置自动化、电力系统智能化等方面探究了电气工程自动化技术的应用，这些技术的应用可以提高电力系统的运行管理水平，缓解系统压力，提高供电质量和用户满意度。进一步研究和推广自动化控制技术，将有助于优化电力系统的设计和运行模式。

参考文献：

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［2］朱培燕.生产运行电力系统中电气自动化技术的应用研究［J］.电子元器件与信息技术，2021，5（7）：83-84.

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