國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院 徐敏銳 盧樹峰 楊世海武漢磐電科技股份有限公司 賈芳艷

1 電氣自動化技術(shù)簡介

在社會與經(jīng)濟共同發(fā)展、進步的背景下，電氣企業(yè)所具備的新技術(shù)日新月異，極大推動了電力工程自動化水平的提升，使得電氣自動化技術(shù)的發(fā)展實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。應(yīng)用電氣自動化技術(shù)的智能裝置主要包括自動控制與自動檢測兩項功能，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程控制、遠程調(diào)節(jié)、遠程監(jiān)控電力系統(tǒng)的作用[1]。

隨著信息技術(shù)的日益發(fā)展，電力工程能夠借助信息監(jiān)測技術(shù)實現(xiàn)遠程監(jiān)管與控制。電氣自動化技術(shù)利用網(wǎng)絡(luò)對相關(guān)信息進行搜集、整理，確保電力工程穩(wěn)定運行，從而降低電力工作人員的工作量，緩解工作壓力。同時電力系統(tǒng)在遇到緊急狀況時，電氣自動化裝置也能夠自動采取應(yīng)對措施來確保電力系統(tǒng)正常運行。

可以說，將配電技術(shù)與自動化信息技術(shù)充分結(jié)合起來是改善城鄉(xiāng)配電網(wǎng)水平的有效途徑，能夠切實提高電力網(wǎng)絡(luò)的運行水平。目前，電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍較廣，從電氣開關(guān)到電氣工程都可以應(yīng)用電氣自動化技術(shù)。

2 電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用要點

2.1 集中式監(jiān)控技術(shù)

所謂集中式監(jiān)控技術(shù)是指通過一個監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)對各個分項目監(jiān)管的一種技術(shù)，與電力系統(tǒng)中傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)相比，集中式監(jiān)控技術(shù)操作維護簡便，對工作環(huán)境要求不高，憑借著自身的這些優(yōu)勢已經(jīng)在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用[2]。如果選擇常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)勢必會需要更多的處理器，進而會導(dǎo)致工程成本增加，監(jiān)控效果也得不到很好的控制。因此，選擇集中式監(jiān)控技術(shù)是一種具有較高可行性的手段，對提高電氣工程質(zhì)量、提高電力系統(tǒng)運行效率都有著積極地推動作用。

2.2 遠程監(jiān)控技術(shù)

電氣自動化遠程監(jiān)控技術(shù)就是指借助電腦終端對其他地方的設(shè)施設(shè)備進行監(jiān)控的技術(shù)，在電力系統(tǒng)電氣工程中運用遠程監(jiān)控技術(shù)，不僅能夠降低工程成本，提高電力系統(tǒng)的運行效率。同時不易受空間因素的限制，在電氣工程的應(yīng)用中能夠最大化彌補地空空間區(qū)域的盲區(qū)，使得電力系統(tǒng)控制工作得以順利開展。但是在電氣工程中應(yīng)用遠程監(jiān)控技術(shù)受通訊因素影響較大，如果電力系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模較大，建設(shè)地點具有特殊性，就會受到網(wǎng)絡(luò)信號的影響，導(dǎo)致監(jiān)控技術(shù)效果降低。因此，在一些小型的電力系統(tǒng)建設(shè)工程中應(yīng)用遠程監(jiān)控技術(shù)比較廣泛。

2.3 現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)

電力系統(tǒng)電氣工程中應(yīng)用現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)，能夠使得現(xiàn)場管理更具實效性和針對性，是目前電氣自動化技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的一種監(jiān)控技術(shù)，對改善電氣工程質(zhì)量有著積極地推動作用。若是選擇該項監(jiān)控技術(shù)需要進行現(xiàn)場勘查，根據(jù)電力系統(tǒng)的實際情況進行布局和安裝，不僅能夠確保電力系統(tǒng)電氣工程的質(zhì)量，同時也便于對成本的控制。此外，該項監(jiān)控技術(shù)主要是針對現(xiàn)場實際問題來制定合理的監(jiān)管措施，因此即便是電氣工程中某一設(shè)備出現(xiàn)故障，也不會影響其他設(shè)備，能夠確保電力系統(tǒng)正常運行。

3 電氣自動化技術(shù)的特點

3.1 電力工程信息發(fā)展的實施

在電力系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)能夠推動電力工程技術(shù)、設(shè)備信息化的進一步發(fā)展，同時也能夠幫助有關(guān)電力管理部門提高管理水平，實現(xiàn)信息化發(fā)展。電氣自動化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，通常主要是體現(xiàn)在對設(shè)備的監(jiān)管。比如目前針對電力項目的模糊控制系統(tǒng)，就可以采取電氣自動化技術(shù)實現(xiàn)控制管理。可以說，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠促進電力系統(tǒng)自動化管理的發(fā)展。

3.2 便于電力系統(tǒng)維護

電氣自動化技術(shù)主要是通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)監(jiān)控目的。借助網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)對各項數(shù)據(jù)進行搜集、整理、匯總，然后提煉出有效信息，確保電力系統(tǒng)正常運作。再加之電氣自動化技術(shù)全部是依靠計算機網(wǎng)絡(luò)運行，因此在系統(tǒng)維護和操作上也更加便捷。電力系統(tǒng)相關(guān)工作人員只需要在日常進行數(shù)據(jù)維護，確保計算機運行環(huán)境健康安全即可。

3.3 電力系統(tǒng)管理與控制更加方便

在電力系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，其目的在于更便捷的控制電力系統(tǒng)。在我國電力工程的發(fā)展歷程中，由于工程建設(shè)的需求不斷變化，電氣自動化技術(shù)水平也隨之不斷提升，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，能夠使得電力系統(tǒng)管理過程更透明、更方便，實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)管理的更好控制。

4 電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

4.1 智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

在計算機技術(shù)中信息管理系統(tǒng)是其重要組成部分，智能電網(wǎng)技術(shù)就是針對電力系統(tǒng)全局將電氣自動化技術(shù)與信息技術(shù)充分結(jié)合起來的一種智能控制技術(shù)。該項技術(shù)涵蓋著配電、輸變電、發(fā)電等各個環(huán)節(jié)[3]。其中在計算機技術(shù)系統(tǒng)中變電站自動化系統(tǒng)的應(yīng)用最為廣泛，此外還有調(diào)節(jié)柔性交流輸電的自動化系統(tǒng)也逐漸被廣泛應(yīng)用。目前我國電力系統(tǒng)中所采用的數(shù)字化電網(wǎng)建設(shè)，在很大程度上是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，同時也為我國全面推廣智能電網(wǎng)技術(shù)奠定了良好的基礎(chǔ)。在智能電網(wǎng)技術(shù)中智能電網(wǎng)通信技術(shù)極其重要，在建設(shè)過程中必須要大量依托信息技術(shù)，并且需要具備可靠性和實時性。

4.2 在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)具有十分重要的意義，能夠在很大程度上降低生產(chǎn)成本，節(jié)約大量的人力、物力，實現(xiàn)資源優(yōu)化配置，有利于電網(wǎng)調(diào)度自動化的實現(xiàn)。其應(yīng)用具體表現(xiàn)在：電力系統(tǒng)整個電網(wǎng)系統(tǒng)，包括工作站、指揮中心、變電站等，借助計算機網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)開展自主調(diào)控和管理，同時計算機與所有設(shè)備相連，確保電網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。

在整個電氣自動化裝置中，中心服務(wù)器是核心，具有高效特點，能夠?qū)ο到y(tǒng)所收集的數(shù)據(jù)信息進行分析、處理，同時將處理后的數(shù)據(jù)輸出到相應(yīng)設(shè)備，并對電力系統(tǒng)中電氣工程的運行情況進行實時監(jiān)控，進而做出科學(xué)合理的評估和分析。與此同時，還可以對電力負荷情況進行預(yù)測，并根據(jù)預(yù)測結(jié)果，根據(jù)地區(qū)用戶用電需求，系統(tǒng)將會自主進行電力調(diào)度。

4.3 在變電站中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)變電站中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站工作效率及質(zhì)量的雙重提升，有利于增強電力系統(tǒng)對變電站的監(jiān)管力度，實現(xiàn)以自動化替代以往傳統(tǒng)的人工操作和監(jiān)管，進而推動變電站系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。

變電站自動化主要是指以變電站傳輸與處理技術(shù)、自動控制技術(shù)為基礎(chǔ)，對變電站內(nèi)部電氣設(shè)備的動態(tài)運作情況進行實時全方位的監(jiān)控。此外，在變電站中電力信號電纜能夠換成計算機電纜或是光纖，實現(xiàn)計算機操作監(jiān)控屏幕化。同時還可以用全微機化設(shè)備來替代原有傳統(tǒng)的電磁式裝備，實現(xiàn)自動記錄和統(tǒng)計的功效。在電力系統(tǒng)中變電站自動化技術(shù)是主要內(nèi)容，能夠滿足當前電力系統(tǒng)的運行需求，推動電力工程現(xiàn)代化發(fā)展。

4.4 在發(fā)電場中的應(yīng)用

電氣自動化技術(shù)具有分散控制的特點，因此能夠廣泛在電力系統(tǒng)發(fā)電環(huán)節(jié)中應(yīng)用[4]。分散控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)分層測控，同時借助數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、遠程工作系統(tǒng)來形成一個完整的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，然后再利用分層測控的特點對分散的單元和系統(tǒng)進行監(jiān)測，并在生產(chǎn)過程中將監(jiān)測結(jié)果直接顯示出來，從而為相關(guān)人員提供操作依據(jù)。同時分散測控系統(tǒng)還能夠?qū)⒈O(jiān)測過程中所接收到的數(shù)據(jù)信息或是信號打印出來，從而為電力系統(tǒng)的管理提供參考，使得系統(tǒng)管理更加便捷，有利于電力系統(tǒng)工作效率的提升。

譬如在火電廠中自動化技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在爐、電、機三合一的一體化運作，這樣操作人員就能夠通過監(jiān)控系統(tǒng)及時掌握設(shè)備的實時運行狀態(tài)，并根據(jù)生產(chǎn)實際需求調(diào)整發(fā)電需求，也有助于幫助操作人員及時排查安全隱患，確保供電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行。

此外，在電力系統(tǒng)發(fā)電廠測控系統(tǒng)中，自動化技術(shù)的應(yīng)用也比較普遍。在電力行業(yè)中傳統(tǒng)意義上的發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)通常采取的結(jié)構(gòu)是分層分布，通過遠程工作站、以太網(wǎng)以及過程控制系統(tǒng)來實現(xiàn)對電廠的測控。

而自動化技術(shù)可以在發(fā)電站控制環(huán)節(jié)直接應(yīng)用，并對整個設(shè)備的實時運行狀態(tài)以及相關(guān)參數(shù)進行監(jiān)測，并顯示出所監(jiān)測到的各種信號，最后在進行信號輸出的同時開啟自動執(zhí)行功能，從而對發(fā)電廠整個發(fā)電環(huán)節(jié)進行監(jiān)測和控制。

工作站自動化則主要負責(zé)人機接口的提供工作，該環(huán)節(jié)也是借助控制裝置向?qū)?yīng)的工作站提供數(shù)據(jù)信息，并搜集和分析其他工作站所傳輸?shù)男盘?，從而制定出具有針對性的系統(tǒng)運行、維護以及管理措施，并對及時對系統(tǒng)進行診斷。

4.5 電力補償自動化技術(shù)的應(yīng)用

在以往電力系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的無功以及低壓補償技術(shù)在當前科技發(fā)展背景下已經(jīng)逐漸不適宜，其補償技術(shù)的實現(xiàn)主要是通過單一的信號以及三相電容器之間相互作用。通常情況下在一些使用電線負荷的用戶中采取這種電力補償模式，但是很容易出現(xiàn)三相負荷不均衡的現(xiàn)象，甚至有時候或出現(xiàn)過度補償、補償不足的情況。同時采取這種補償技術(shù)時并沒有深入分析電壓是否平衡，也沒有全面仔細檢測配電功能。

智能電力補償自動化技術(shù)充分結(jié)合了智能動態(tài)補償和固定靜態(tài)補償、三相共同補償和分相補償技術(shù)，這種全面的補償技術(shù)就能夠很好的解決傳統(tǒng)補償技術(shù)中所存在的一些缺陷，進而能夠很好的隨著負載的變化而變化。此外，該項補償技術(shù)還采取了比較先進的投切開關(guān)、電壓限制等技術(shù)模式，能夠很好地實現(xiàn)對電容器進行智能控制的自動化目的，使得電力補償技術(shù)的精準度得以提升，與此同時還能對缺相進行相應(yīng)的保護。

5 電氣自動化未來的發(fā)展趨勢

在電力系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，能夠有效解決以往傳統(tǒng)電力系統(tǒng)維修、分配以及管理環(huán)節(jié)存在的各種弊端，借助信息技術(shù)能夠?qū)Υ罅康臄?shù)據(jù)進行收集、分析和處理，同時還能對電力系統(tǒng)各項設(shè)備進行自動化監(jiān)管，推動了了電力系統(tǒng)的綜合發(fā)展[5]。

首先，電氣自動化技術(shù)能夠有效對各種數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一整理、分析和處理，使得電力系統(tǒng)在管理上更加便捷，降低了人工管理風(fēng)險，切實提高了電力系統(tǒng)的管理效率以及電氣設(shè)備的利用率，同時在一定程度上使得資源得以優(yōu)化，避免不必要的資源浪費。為了進一步推動電力行業(yè)的發(fā)展，助力電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，為社會各界日常工作、生活提供高效、安全、穩(wěn)定的電力能源，提高工作效率，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行是關(guān)鍵。對此，就需要電力系統(tǒng)管理人員必須要掌握先進的自動化管理技術(shù)，不斷強化對電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用能力，加強對集成技術(shù)的鉆研，切實提高自身自動化技術(shù)的使用水平，以便能夠更好地管理電力系統(tǒng)，切實提高電力系統(tǒng)的利用率。

其次，隨著我國信息技術(shù)與科技的日益發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展成為了社會生產(chǎn)的必然趨勢，因此，在電力系統(tǒng)中，電氣自動化技術(shù)也勢必會朝著網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，這就需要在今后的電力系統(tǒng)管理過程中，加強對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用和研發(fā)，推動電力系統(tǒng)電氣工程自動化技術(shù)更好地發(fā)展。