電力自動化技術在電力工程中相關應用

季遠 儲鵬飛

摘 要：隨著人們生活水平的提高，各方面的需求不斷增加，尤其是對電力這一生活必需品，人們的需求越來越大。 伴隨著電力資源需求的增加，保證電力的安全和穩定就十分重要了。 電力自動化技術的出現，使對電力整天候監和系統自動化控制成為可能。 這篇文章著重介紹了電力自動化技術在電力工程中的運用，并且分析研究了電力自動化技術發展和運用的趨勢。

關鍵詞：電力工程；電力自動化；應用技術

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

電能資源由于具有比較容易控制、運送方便、對環境的影響較小、可以快速轉換等優點，備受人們的青睞， 電力自動化技術的出現和產生滿足了現代社會生產的需要。 電力系統是一個綜合性的系統，它的地域分布特別廣、網絡結構非常復雜，變電站、最終端用戶群和輸配電網絡系統組成了電力系統，但電力系統必須實現統一的運作和調節控制。 電力自動化技術的出現，就能很好地處理電能在傳送運輸中的問題， 推動和促進了電力工程的發展。

1 電力自動化技術應用的主要領域

1.1 電網的自動化調度

現在的電網調度控制系統是以計算機為核心來實現控制，達到對信息的采集、安全性檢測、屏幕顯示、工況分析計算和實時控制的功能。 它的基本結構從公功能方面可以分為命令執行和采集信息子系統、控制和信息處理及收集子系統、人機聯系以及信息傳送子系統。 電網工程中電網調度主要在實現變電站的自動化、配電網管理和能量的管理系統中運用。 電力自動化技術的發展可以幫助管理人員及時掌握整個網絡的信息， 方便對系統及時地進行管理和保護，及時處理和解決突發事件，進而確保整個電網系統的安全性和穩定性。

1.2 自動化的供電系統

自動化的變電站、負荷控制和實時監控地區調度是供電系統自動化包括的三個主要方面。 小型計算機通常是構成地區調度的實時監控系統。 通信技術和計算機的運用是為了實現變電站的自動化， 通過集中運用和處理信息， 實現優化組合電力系統，進而達到對電力系統實施優化和及時的維護和監控。 工頻或聲頻控制方式是負荷式控制經常使用的方法， 利用負荷記錄繪出負荷曲線，用來達到對電能使用情況的監控。

1.3自動化的火力、水力發電廠

大壩監控維護、水庫調度和電站的運行是自動化水力發電廠項目實施的三個主要方面。 經過系統自動地監控水庫的水文信息，自動收集水文信息的雨量等，就能為水庫調度計劃、攔蓄洪水方案的制訂提供了數據依據。 在大壩監督控制中，根據大壩的監控系統得到相關數據，分析研究這些數據，從而采取相應的維護服務和及時的預警措施。 電站里的計算機監控系統，監視和控制整個站設備的運作情況以及檢測發電組的運行是否安全等，進而確保電站能安全和更好地運行。

自動化火力發電廠運行的項目主要包括以下幾個方面：檢測廠內機、爐、電設備的運行是否安全，對計算機進行及時的控制、對有功負荷進行分配和增減自動化、對無功功率自動化的增減和控制母線的電壓以及實現穩定安全的監視和合理的控制等。

1.4 自動傳輸系統對電力系統信息的自動傳輸

電力傳輸系統對電力系統信息傳輸功能的實現是通過調度中心與變電站、發電站之間進行信息的積極傳輸。 遠動通道及遠動裝置兩部分構成了自動傳輸系統。 遠動通道形式多種多樣如：微波、載波、高頻、光導以及聲頻通信等，遙測、遙信和遙控三類是遠動裝置按功能的分類。

2 電力自動化技術在電力工程中的運用

電力自動化技術運用現代化網絡技術、通信技術和電子技術等把電網用戶的數據、 在線和離線的數據以及電網的構成結構等信息進行整合，從而建立一套完備的自動化管理控制系統，達到在相關設備正常運作的情況下進行維護、 控制、 監測和管理。

2.1現場總線技術

現場總線技術的含義是指在電力工程中把自動化的裝置以及儀表監控的設備進行銜接，構成多站多方向的信息網絡，并且實現對智能控制、計算機的設備以及數字通信等，從而達到一體化的綜合性技術。 現在幾種典型的主要的現場總線有CAN、LONWORKS、HART、PROFIBUS等等。 此類技術是借助相關的設備以及傳感器，把電阻以及電流等信息參數傳輸到主機上，工作人員就可以利用這些數學模型實現對數據的研究分析以及整理，并且最終能夠把指令傳輸到控制設備上去。 這些年來經過對級變電站等自動化系統的一系列改造， 現場總線技術的優點突出地表現在能夠節約硬件的數量和投資；維修保護以及安裝等，它的另一個好處還表現在能夠給用戶高度的系統集成的主動權， 能夠給用戶提供自動選擇品牌的權利， 具有很大的市場潛力。

2.2 自動化的電力補償技術

以前傳統的無功和低壓補償技術是利用單一的信號以及三相電容器相互補充。 通常這種補償的方式對于那些主要采用電線負荷的用戶，可能會出現三相負荷不平衡的情況，甚至會出現欠補或過補的情況， 并且這種補償技術并沒有分析和考慮電壓的平衡問題，甚者通常沒有配電檢測的功能。

而智能無功補償技術是采用動態補償和固定補償相結合、三相共同補償和分相補償相結合、 穩態的補償和迅速的補償相互配合的方式，它克服了傳統技術單一固定補償的不足，能夠很好地適應負載的變化。 而且運用先進的投切的開關；對電壓進行科學的限制等技術模式，進而達到對電容器的智能控制，提高補償的精確度，并且具有缺相保護的作用。

2.3 主動對象數據庫技術

主動對象數據庫技術的產生，促進軟件工程發生了很大的轉變， 給軟件的開發、 設計以及封裝等產生了深刻而廣泛的影響。 在現在的電力工程中，自動化的監控電力系統已經廣泛地采用主動對象數據庫技術， 此類技術在對象技術和功能的主動支持方面、與傳統技術相比具有很大的優勢， 因為引入了觸發機制以及對象技術、實現了數據庫自動監測控制、并且數據處理后準確率得到了提高、利用價值也得到了提高、可以為相關的操作提供一些可信賴的數據參考， 伴隨著數據庫技術的不斷更新和發展、 同時對監控系統中對象函數的功能和觸發子功能的深入研究、 有希望達到對電力系統自動控制和自動監視的更為復雜的功能， 通過借鑒國際上比較領先優秀的技術和國內專家的完善和研發、使得主動對象數據庫技術得到了進一步的提高和發展、很大程度地滿足了生活和工業生產的需要。

3 電能自動化技術的發展趨勢

伴隨著人民生活水平的不斷提高，用戶對供電系統的穩定性和可靠性要求越來越高， 但是由于電力企業每個部門的資源管理不統一，各個體系之間的信息不共享，致使在供電過程中的馬虎情況不斷出現。 所以，在電力自動化進程中，要對電力各部門的資源進行整理，逐漸改變這種情況。 將原來分散、成果單一的電力自動化系統轉變為信息共享體系，使數據和配電體系、監測控制體系、辦理體系、高級的應用軟件包、通信體系的集合和饋線自動化整合成一個體系完善、信息共享、平臺開放、方便和高效的信息體系。

隨著社會的發展和現代科學技術的推動，電力自動化技術得到了迅速的發展。 伴隨著電力工程的進一步發展，電力自動化程度將得到不斷提高，新的電力自動化技術，也就是智能電力自動化技術得到應用。下一步的配電自動化體系增加了智能配電的成果，實現了對電路網絡的科學管理。 智能配電體系具有很大的優勢，可以在出現妨礙時繼續工作，而且還能在配電網正常工作時，給電企業帶去更高的社會和經濟效益。

4 結束語

根據上述電力工程的發展趨勢不難發現、電力自動化的發展一定會帶動電力工程的發展、 隨著工業生產和生活中電力自動化技術的廣泛應用、 將來的電力自動化技術將會朝著供電的安全和穩定提高&供電設備得到更好地利用&促進運營成本大大降低的方向發展和推進、 此技術的運用對促進電力事業的進一步發展具有舉足輕重的作用和意義，