电力工程中自动化技术的应用探讨

摘 要：随着国家经济技术的快速发展，电力系统在维持社会经济生活稳定方面发挥着越来越重要的作用，如何做好电力系统的安全稳定运行工作成为各电力企业迫在眉睫的工作，电力自动化的发展恰好切合了电力工程的发展契机，在电力系统中得到了广泛的应用，并在运用过程中不断的完善和发展。对电力工程中自动化技术的应用、未来发展方向进行探讨，能够加强电力企业对电力自动化技术的理解，促进电力工程中当前面临问题的解决，促使电力系统自动化更好的发展。

关键词：电力工程；自动化技术；发展

1 电力自动化技术概况

电力自动化技术是伴随着电网技术与配电网技术以及自动化技术的发展而发展起来的，是在融合现代电子技术、电网技术、信息处理技术以及通信技术的基础上，结合自动化运用技术而形成的一门综合性技术。电力自动化技术能够有效实现电力系统远程监控与管理，维护电力系统的平稳运行，并将电力服务更加的优化。

电力自动化技术按照内容可分为调度、发电厂以及变电站自动化三部分，主要技术要求包括：电网调度中电力终端电网信息的采集与分析，通信网络中的信息传输以及整理预测；发电厂自动化中机械自动控制系统、发电量控制系统以及电压控制系统等的自动化控制；变电站综合自动化中变电站相关设备的重新组合优化，综合运用信息、电子、计算机等技术，实现对整个电力系统设备、线路等的实时监控、测量、保护与历史存档等功能；配电网自动化则主要实现配电网调度系统、馈线系统、用电管理系统等的自动化管理，完成电网信息数据采集监控、故障预测与故障恢复等自动化功能。

电力自动化系统主要目标是保证电力系统各个子系统的稳定可靠运行，实现设备经济效益的最大化，并通过对设备实际运行过程中数据的采集与分析，保证现场工作人员实现对设备的完整控制与相互间协调。电力自动化系统能够有效减少电力系统故障率，有效改进设备安全性能，节约大量的人力资源，同时能够对电力系统运行数据信息进行检验、整理与分析，并对分析结果进行备份，方便未来电网信息数据的查询。

2 电力自动化技术发展应用

2.1 现场总线技术的运用

现场总线技术主要是自动化设备与仪表控制设备进行作用关联，建立电力工程现场实现多方向、多站点、串行、以及计算机信息技术的一体化信息网络，从而实现在数字网络通信、系统控制、智能传感器以及计算机技术等多功能多系统的融合。

要在电力工程现场实现现场总线技术的自动化应用，首先需要收集变送器控制的所有设备用电总量，然后将电量信号通过控制系统上传到主控计算机，主控计算机依据相应数学模型进行计算判断并做出最终分析，并将计算结果指令发送到控制设备上，完成现场总线技术的自动化应用。现场总线在电力工程中的应用，主要通过对控制功能进行细化分割为多个子功能，并对每个子功能分别配备相应计算机，对被控设备信息进行收集分析，将各个子功能计算机进行局域连接与信息共享后，通过调整相应子功能块即可实现电网调度。若要实现整个电力系统的信息化控制，只需要将前置机与上位机进行配合，通过仪表辅助控制系统，结合下方电力工程控制，便可实现电力系统的高性能控制功能。

2.2 对象数据库技术的运用

电力系统自动化监控与管理过程中涉及到大量的现场数据，这些数据包含了从数据采集、传输、存储与调用到运用数据信息进行分析、生成指令、指令、执行指令等多个过程，通过面向对象技术能够方便快捷的实现这些过程，而主动对象数据库技术则为这些过程的实现提供了技术支持。主动对象技术是采用触发器技术实现整个控制系统的监控功能，利用监控对象函数，即可实现电力自动化，而触发机制的使用，能够方便的实现数据库的监视控制，节约数据传输时间。

主动对象数据库技术在电力自动化的广泛应用主要得益于其电力监控系统对电力自动化系统的开发、继承与封装的巨大简易操作性能，同时主动对象数据库技术支持对象标准与主动功能技术，从而引发软件技术的新革命。

2.3 光互连技术的运用

光互连技术主要以光纤为传输媒介，融合了波分复用技术与IP网络通信协议的一种新技术，在电力工程中的运用主要依赖继电以及自动控制系统。光互连技术能够增强电力工程中自动化控制系统的抗磁干扰性，加大处理器的干涉能力，加快信息传输速度，提高数据可靠性，因此在电力工程中具有广泛的应用前景。光互连技术在电力工程中运用主要体现在对其探测器功率进行扇出数限制，不受平面以及电容负载的限制，便于提高系统集成度与强化系统监控。实践应用证明，电子传输与电子交换技术能够拓展数据网络，重组编程结构，从而增加电力系统的灵活性。此外，光互连技术能够实现数据采集、控制与计算功能，其良好的人机交互界面能够帮助操作人员更好的做好调度工作，因此在电力工程中的应用具有重要的意义。

3 电力自动化发展方向

3.1 变换器电路的高频化发展方向

自动化技术在电力工程中的运用的一个主要特点就是远程监控与管理，而远程监控的优点就是高可靠性与组态灵活性，同时相对传统设施能够减少电缆使用，降低控制安装费用，避免了材料资源的大量浪费。其中，变换器的高频化发展方向能够有效的保证远程监控管理的这些优点。高频变换器能够有效减少高次谐波对电网的影响，而提高开关频率则能够降低电力系统对人的伤害程度，减少开关损耗，从而提高整个电力系统工作效率。

3.2 通用变频器的普及

变频器是电力自动化过程中必不可少的一部分，随着电力电子器件的不断更新升级，变频器在可靠性、维修性与操作性能上都有了质的飞跃，而单片机控制技术则促进了变频器的快速发展。在国内电力自动化发展过程中，要在吸收国外先进变频器技术的基础上，结合国内自身的综合自动化系统技术，探索出符合国内国情的电力自动化系统发展方向。国内目前的自动化系统考虑了技术合理性、设备精简维护以及未来发展融合等多方面原因，在站内监控与数据信息采集保护中采取了相对独立的模式，将保护与控制、测量融合，以方便事故的清晰化分析处理。

3.3 单片机、集成电路与工业控制计算机的发展

在单片机、集成电路与工业控制计算机的发展应用过程中，首先应当实现电力自动化技术的国际化标准。为了适应电力自动化技术的快速发展，国际电工委制定了相应的国际标准，为实现未来电力自动化系统的发展提供了依据与方向；其次是以太网技术的兴起与应用，随着社会经济生活水平的提高，以太网逐渐成为现场总线技术发展的核心，因此未来的电力自动化发展方向应继续以以太网技术为技术基础。

国内现有的变电站已经实现了综合电力技术与以太网技术相融合，以太网技术能够降低变电站的工作量，而智能化电气设备的发展与电力自动化技术的经验积累，则为实现以太网网络控制系统奠定了基础。在发电厂自动控制系统未来发展中，必然会集成电路、模拟乘法器、锁相环路以及时机电路等各个系统，由工业计算机完成最终的电力自动化全控制。

4 结束语

在新技术的推动下，自动化技术在电力工程中的应用越来越广泛，所发挥的作用也越来越重要，其结合计算机技术与通信技术的特性，既适应电力系统的建设以及电网配备的发展形势，又能节约大量资源，实现更加稳定的电力运行与供给，电力自动化必将是未来电力工程发展的趋势。

参考文献

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