电气工程中自动化技术的应用研究

摘 要：近年来随着自动化技术的逐渐成熟与发展，在各类工业领域的应用也日益广泛，尤其在电气工程领域成效尤为显著。鉴于此本文从自动化技术在电气工程中应用的优势入手，对电气工程中自动化技术的实际应用进行了详细研究，旨在提高电气工程中自动化技术的应用水平，希望能为我国电气工程领域的长期可持续发展奠定良好的基础。

关键词：电气工程；自动化技术；应用

前言：

随着我国经济的不断发展和科学技术的不断提高，自动化技术在电气工程中的应用程度也在不断加大，经过长时间的应用和完善，电气自动化技术相较之前已经有了质的飞跃，对传统电力结构的改革和发展有着至关重要的作用。但是，对于大多数人们来说，电气自动化技术是一门新兴的、具有较强理论性和专业性的学科，对其的了解仅仅停留在表面。所以，为了我国电气工程领域的长期可持续发展，要向人们普及电气自动化技术的相关知识，提高人们对于电气自动化技术的认识和理解，进而更好的发展电气自动化技术，让其在人们的日常生活中发挥更大的作用，升级传统电力结构，满足人们日益增长的用电需求。

一、自动化技术在电气工程中应用的优势

相比以前人工操作，电气自动化技术有着不可替代的巨大优势，既节约了人力成本，又规避了人为因素带来的各类问题，因此该项技术在电气工程中的应用日益增加。

详细分析如下：

首先，自动化技术减少了人财物的大量投入，更加容易作者掌握，加强电气自动化技术的应用能力，将有力地提升电气工程技术的实用范围。电气自动化技术运用使得电网等电气工程的稳定性得到保障，能保证对电网系统进行连续、稳定的监控。电网日常运行过程中，其运行状态的监控，包括潮流指标、周波指标以及电压指标等都需要电力调度人员来执行。相对人工操作控制的电网存在很多不确定性而导致的人为错误，自动化技术的引进完全规避了人为错误的发生。在充分考虑各类情况，设置相对应的正确程序，保证系统位于稳定的自动控制之下时，系统具备了较高的稳定性和鲁棒性。在监控管理的过程中，还能够实现对各电力设备运行状况指标的反映，针对各种突况能及时做出调整，有效保障系统的的稳定性。

其次，相比以前的电气工程技术，自动化技术的高结构性质更加凸显，具有较为完整的结构性质，能很好的协调电气设备的运行，进一步实现电网系统调度工作的安全性和经济性[1]。电气工程中对电力调度自动化技术的应用，不仅可以有效监控电网系统的运行状况，还能够电网运行状态的各类模型进行优化调整，保证了电网系统调度工作的安全性和经济性；

最后，对电网运行中的安全事故能准确定性，及时处理。电网系统具有结构复杂的特点，仅凭人力往往无法及时确定造成电网系统故障的因素，而因此导致的生命和财产损失是不可估计的。在这种情况下，有效结合电力调度自动化技术和电力工程工作，能够提升电网运行状态的监控能力，并在故障发生时，及时的进行故障的处理，而对可能出现的负载，及时能加以调配，避免停电事故的频繁发生，从而降低电网故障带来的各类损失。

二、电气工程中自动化技术的应用

（一）电网调度自动化

电网调度自动化在使用过程中，能够确保电网经济、优质、安全的发供电，并保证更高的电能质量。综合以上优点，结合近年来的技术实践和不断发展，我国的电网调度自动化进程取得了不错的进展。一般来说，电网调度自动化系统主包括主站系统、自动化系统、数据通讯网络系统三大部分，其技术核心是现代电子自动控制技术、计算机技术和数据网络通讯技术等多种高新技术的综合产物。

（二）变电站综合自动化

变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来，在其运行过程中，需要对开关和变压器等电力设备进行控制。变电站综合自动化是指，摒弃传统人力控制方式，利用计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站的开关、隔离刀闸、电容器、变压器等一次设备的自动监视、控制、测量和保护功能。它的主要作用是采集现场的实时数据，并进行相应的数据转换处理，然后通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息、数据共享，将相应数据送达电力调度中心，同时接受远方下达的遥控、遥调指令，使现场一次设备达到控制和调节的目的。

（三）发电厂自动化

在发电厂自动化系统中，AGC和AVC是该系统非常重要的组成部分。众所周知，电能质量的两大衡量指标分别是：频率和电压，而AGC侧重频率控制，AVC则侧重于电压控制。

自动发电量控制AGC（Automatic Generation Control）是能量管理系统EMS中的一项重要功能，它控制着调频机组的出力，以满足不断变化的用户电力需求，并使系统处于经济的运行状态。它的任务可以归纳为如下三项：

（1）在正常稳态运行工况下，维持系统频率为额定值。

（2）控制本地区与其他区间联络线上的交换功率为协议规定的数值。

（3）在满足系统安全性约束条件下，对发电量实行经济调度控制。

目前，AGC技术经过数十年的实践发展，在世界范围内已有了广泛的应用。以我国为例，目前便有20余个省级发电厂的发电机投入了有功发电自动控制系统（AGC），AGC系统的投入运行在保证机组安全、可靠运行的前提下，大大地提高了电网运行的安全、可靠性。

AVC是自动电压控制（Automatic Voltage Control）的简称。它是利用计算机和通信技术，对电网中的无功资源以及调压设备进行自动控制，以达到保证电网安全、优质和经济运行的目的。AVC装置的功能是：在自动装置的作用和给定电压约束条件下，发电机的励磁、变电站和用户的无功补偿装置的出力以及变压器的分接头都能按指令自动进行闭环调整，使其注入电网的无功逐渐接近电网要求的最优值Q优，从而使全网有接近最优的无功电压潮流，以达到保证电网安全、优质和经济运行的目的。

AVC的复杂程度远远大于AGC，因为它不但要考虑发电机组的无功控制，还要兼顾电容器、电抗器的投切以及变压器分接头的控制，且约束条件也远多于AGC，因此AVC系统是一项复杂的系统工程。正是因其自身的复杂性，AVC系统起步较晚，应用较少，但经过近十余年的发展，AVC系统也从已从原来传统的厂站端VQC发展到整个电网范围内的自动电压控制，取得了长足的进步。

结论：相比欧美发达国家，我国的电力事业存在着起步较晚、水平较低、各地电力发展水平不平衡等诸多问题，为了满足人们日益增长的用电需求，必须从根本上摆脱落后的发电、输电、电网调度系统。结合当下先进的电力自动化技术，参照国外先进的经验成果，结合我国现状，加快技术革新，优化电力系统结构，提高电力系统的自动化程度，并逐步走向智能化，形成拥有高可靠、低风险、经济节能的新一代电力系统，为为社会和人们做出巨大的贡献。

参考文献

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[4]莫家宁. 智能化技术在电气工程自动化控制中的应用探讨[J]. 机电信息，2013，06：102-103.

作者简介：游政，男，籍贯：福建省龙岩市，1994年9月出生，本科在读。

陈雨晴，女，籍贯：福建省龙岩市，1994年11月出生，本科在读。