电力工程中电力自动化技术的应用

电力工程中电力自动化技术的应用

蒋壮壮 吴春华 张玮 田静 李俊杰

国网山东省电力公司淄博供电公司博山客户服务分中心域城供电所 山东淄博 255200

摘要：我国电气自动化技术的发展起步较晚，电气自动化技术主要包括电子工程、控制工程与计算机科学与技术等学科理论知识，具有较强的综合性，相关技术手段（如自动控制与CIMS）在各行各业中都发挥出了实质性的作用。电气自动化技术的广泛应用，促进了我国电气工程的发展，能够有效提升电力工程的实际效率，减少人为失误所导致的安全隐患，提升电力工程的可靠性与安全性。

关键词：电力工程；电力自动化；应用

引言

当前，我国正在推动CIMS示范工程企业，研制了大量的自动控制系统与控制装置。目前，在国外技术手段的冲击下，如何实现技术重组，实现电气自动化技术与电力工程的融合已经成为当下电气自动化应用的主要问题。文章从电气自动化有关理论及实际出发，探讨电气自动化在电力工程中的应用前景。

1 电气自动化技术的理论基础

电气自动化技术结合了理工科及机械工程等学科的理论知识，是一门应用型交叉研究学科。电气自动化的主要理论来源于电子工程、控制工程以及计算机科学与技术学科中的有关内容。近年来，研究人员也开始研究控制交流电的有关方法，晶体管和大功率晶体管等电子元件的出现更是推动了电气自动化技术的发展。例如数控机床和车间厂房的自动化控制已经逐渐成熟，诸如无人操控和一体化系统等方面的产品都已成为各行各业所必不可少的应用产品，能够大幅提升生产和运行效率。

2 电气自动化技术的特点及优势分析

2.1 电气自动化技术的特点

电气自动化技术主要有两个特点。首先，自动化技术中包含多种学科技术。智能控制与计算机科学的发展促使电气自动化进入了现代化发展阶段。模糊控制与滑模控制等控制方法不仅在家用电器方面获得了应用，同时还在卫星和航天器上得到了应用。目前，物联网技术也在快速发展，通过高速的网络传输技术能够将各个传感器所采集到的数据进行汇总，并利用大数据技术实现数据的实时处理，利用聚类分析等手段对数据进行集中分析，取得的结果可以通过可视化的形式反馈给技术人员，极大地提升了工作效率。其次，电气自动化技术对于电子技术的依赖性较强，电气自动化技术主要是面向电子器件，需要计算机来进行数据分析，同时传感器的数据也需要经过计算机来进行传输。目前，随着电子技术的不断提升，出现了很多类型的控制芯片，能够利用芯片直接进行针对性的控制，提升了控制精度与运行效率。

2.2 电气自动化技术的优势

2.2.1 较高的控制精度

相比于传统的控制技术与控制方法，电气自动化技术的应用能够在没有人为干涉的情况下实现良好的控制效果，即使控制目标比较复杂也能够实现良好的控制精度。随着智能化技术的广泛应用，出现了更多的智能化控制器，这些控制器能够满足更多的控制需求，同时还能够针对所控制的目标进行智能化的运算，通过捕捉目标的变化规律，实现精准控制。目前，在实践中通常会采用PID控制的方式来进行目标控制，PID实现简单，同时还具有优良的控制精度。例如，利用强化学习算法中的深度确定性策略梯度能够实现连续控制，在没有任何先验知识的情况下，通过与环境的不断接触来形成合理的引导率，最终控制精度也比传统的控制方法高出很多。

2.2.2 较高的控制稳定性

电气自动化技术的发展，控制的稳定性也在不断提高。其中，可编程逻辑控制器PLC技术也逐渐成熟起来。PLC本质上是一种微型处理器，能够将控制指令保存到处理器内部，随后可以根据现场的数据值生成对应的控制指令。可编程逻辑控制器拥有逻辑控制、模拟控制等一系列功能，能够实现数据存储、标准化输入输出以及数字信号模拟等功能，由于其能在复杂场景下提供稳定的控制输出，在实践中获得较高的应用。目前，随着科技的发展，PLC装置也逐渐成为一个比较紧凑的主机，被广泛地应用于各种工业控制的场景中。无论是集中式还是分散式控制系统DCS，都大量使用PLC控制器。

3 电气自动化技术在电力工程中的实际应用

3.1 变电站

在变电站内，电气自动化技术主要在电能能耗基准控制以及电压控制等方面进行应用，具有良好的应用效果。

在应用电气自动化技术时，需根据变压器设备的实际情况来和电网相连。在电网日常运转时，如果采用自动化的有关技术以及计算机硬件系统来实现电网的控制，就能够在很大程度上提升电网的控制效果。变电站中已经有效地应用了自动化技术，并通过微机控制技术来实现控制效果的进一步提升，有关技术人员可以进行远程监控，对于电网运行的问题做到及时了解，在最快时间内应用紧急预案。（1）电气自动化技术的应用，首先能够实现监控效果的全面提升，减少电网运营的人力成本投入，还能够有效避免人为的失误，进而提升电网运营的效率和准确性；其次，能够实现自动化的数据采集，自动地从运行设备上获取相关数据，有关技术人员只需以远程监控的形式来获取有关数据。（2）电气自动化设备的应用实现了电网的数字化以及集成化建设，同时多种电力信号电缆的应用也改善了电网的基础设施情况，提升了整个系统运营的稳定性。（3）电网系统中多采用微机装置，具有更好的控制效果，还能够满足各种复杂的控制需求，促进变电站的发展。

3.2 电网调度技术

电网调度的主要功能是为了实现电网的平稳运行以及对外部的可靠供电。电力调度的主要工作内容是利用信息采集设备所返回的数据，或者是现场监控人员记录的数据，再结合现场设备的实际运行参数，例如电压等，最终实现对电网安全性的判断。随着现代化监测手段的发展，电气自动化技术已被广泛地应用到电网调度中。首先，利用电气自动化技术能够有效地实现电网调度，在保障电网运行的安全性基础上，实现控制与运行成本的降低，减少不必要的成本损失，提升电网运行的综合效益。其次，运用电气自动化技术还能够有效地监控电网各个关键节点的电压以及负荷情况，确保电网运行的各种参数都处于合理的水平，避免出现安全问题。电网调度具有重要的作用，主要包括经济调节、载荷预测以及电网监控等，充分运用电气自动化技术就能够实现电网调度的效果提升。

3.3 在基础发电厂中的应用

发电厂一旦在电力电能运行期间停止工作，会造成严重的经济损失。通过对电力自动化技术的应用，能够实现对机组端的多元控制，从不同角度给出相应处理措施，从而更好地解决问题。在部分电力多元控制端的发电中，往往是利用感应技术判断是否需要添加燃料、是否需要落实维护工作等。在技术使用期间，可以采用减少工作量的方式，提高技术使用精度，这对整个发电厂的安全稳定运行能够起到良好推动作用。在发电联网过程中，需要几个电站进行连接孔处理，通过电力自动化的集约控制，利用电流自动化网络连接控制方式，实现对数据信息的准确记录，而且无须工作人员手动操作。

4 结语

电力自动化技术的应用，可以高质量落实电力工程的建设工作，满足人们对电能的需求。相关工作人员对于不同电力自动化技术要有正确认识，结合实际情况，充分发挥其技术优势。电气自动化技术是一门交叉学科内容，其中包含着控制科学、电子工程以及计算机科学等学科的理论知识，在电力工程中发挥着越来越重要的作用。在变电站方面，高效的直流控制网络的应用将更加广泛；在电网调度方面，无人监测技术也在逐渐被使用，这些技术手段都促进了电力工程的发展，未来将考虑更多应用人工智能技术的可能性。

参考文献：

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[2]王亚萍,孙丽萍,杨景超,等.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J].计算机产品与流通,2020(7):75．

[3]杨名.电气自动化技术在供配电系统中的应用[J].集成电路应用,2020,37(7):110-111.