论电力工程电气自动化技术中的问题及措施

摘 要：信息技术、控制技术和计算机技术的发展，极大地促进了电气自动化技术在电力系统中的应用。经济和社会的发展，使得人们对电力的需求与日俱增，同时也对电力系统运行的可靠性和安全性提出了更高的要求。结合实际工作经验，对电气自动化技术在电力系统中应用的研究方向、设计思想和研究趋势进行了探讨分析，具有一定的参考价值。

关键词：电气自动化技术 电力系统 应用

引言

随着科学技术的发展，电气自动化技术在电力系统中的应用与日俱增。目前，电力系统中电气自动化技术主要涉及以下3个方面：变配电站集中监控、继电保护和远程调度管理部分。我国对电力系统中电气自动化技术的研究起步较晚，近年来虽取得了一定的成绩，但与国外先进水平相比仍存在较大的差距。因此，对电气自动化技术在电力系统中的应用展开研究迫在眉睫，我们必须在结合本国实情的基础上，研究和开发出更加符合我国国情的电气自动化综合技术化系统。

一、电气自动化技术在电力系统中应用的研究方向

目前我国对电力系统中电气自动化技术开展的研究，主要可以概括为以下4个方面：

（一）对电力系统智能保护和综合自动化技术开展的研究

我国对智能保护和综合自动化技术的相关原理展开了大量研究，将先进的综合自动化控制理论、人工智能理论、自适应理论、微机和网络通信技术等引入到电力系统的自动化保护装置中，使得保护装置更加智能化，极大地提高了电力系统的可靠性和安全性。经过多年努力所研制成功的分层式综合自动化装置，突破了传统装置所受的限制，能够广泛应用于各种电压等级的电站，极大地拓宽了综合自动化装置的应用范围。

（二）对电力系统配电网自动化技术开展的研究

我国对电力系统配电网自动化技术开展了大量的研究，主要表现在配网模型、中低压网络数字、信息配网一体化、高级应用软件等方面的突破。其中，高级应用软件将配电网的实际情况和输电网的理论算法结合在一起，使用最新的国际标准公共信息模型，利用配网递归虚拟流算法对潮流进行计算，利用人工智能灰色神经元算法对负荷进行预测，极大地提高了计算结果的准确性和可靠性。

（三）对电力系统人工智能技术开展的研究

我国对电力系统人工智能技术开展了大量的研究，主要体现在将模糊逻辑、专家系统和进化理论等先进理论运用到电力系统及其设备的故障分析、运行分析、规划设计等方面，确保了电力系统运行的安全性和可靠性，并能及时诊断各种故障信息，将损失降低到最小，提高了电网规划设计的科学性和合理性。

（四）对电力系统自动化实时仿真技术开展的研究

我国对电力系统自动化实时仿真技术开展了深入的研究，重点研究了电力系统实时仿真建模和负荷动态特性建模，同时将国外先进的电力系统数字模拟实时仿真系统引入到国内，构建了基于混合实时仿真环境的实验室。电力系统自动化实时仿真系统不但能够对电力系统的暂态和稳态进行试验，而且能够联合多种控制装置，形成闭环系统，从而确保科研人员能够完成对新装置的测试实验。

二、电气自动化技术在电力系统中应用的设计思想

（一）电气自动化技术在电力系统中应用的选型原则

电气自动化技术在电力系统中应用的选型原则，主要从远程调度和自动化系统监控这两个方面进行考虑。电力系统的保护装置一般优先选用微机保护综合自动化系统，电力系统中电气自动化的选型接线比较简单，通常以常规继电保护装置为主，选用性能可靠且价格合理的智能化开关。

（二）电气自动化技术在电力系统中应用的设计原则

电气自动化技术在电力系统中应用的设计原则主要应从以下几个方面进行考虑：

1.电气主接线方式按照原设计来执行，要将采用监控系统后所增加的设备种类和数量（如电力监控器、电量变送器等的数量）在单线系统图的设备型号说明中加以标注；

2.凡是需要利用计算机监控系统进行远程遥控操作的开关，一定要使用具备远程分闸和合闸功能的智能开关，从而确保远程遥控操作功能得以实现；

3.运行状态需要进入计算机监控状态的开关，通常需要使用一对独立的常开接点引入计算机监控系统，此外，低压自动开关还需多选用一对常开辅助接点；

4.对继电保护进行设计时，供电系统应该优先考虑使用变压保护和综合电气自动化技术。

三、电气自动化技术在电力系统中应用的研究趋势

我国对电力系统中电气自动化技术的研究还存在很多不足，未来的研究工作还有很多。电气自动化技术在电力系统中应用的研究趋势，主要包括以下3个方面：

（一）国际标准的大规模推广和使用

近年来电气自动化技术在我国有了广泛的应用，但是由于电气自动化设备的生产厂家众多，导致这些设备的信息共享和相互操作间存在诸多障碍。为满足不同厂家所生产设备的兼容性，电子工业协会制订了IEC 61850标准，作为站端与站间进行通信的标准，从而实现站内的无缝通信。我国要大力推广和使用IEC 61850标准，并基于此标准开发出电气综合自动化系统的相关产品。

（二）将测量、保护和控制工作融合为一体

长期以来，受电力行业专业分工、人员配置和运行机制的影响，我国电气自动化系统主要通过站内监控采集相关数据、单独进行保护的工作模式。这种工作模式虽然能对事故进行清晰的分析和处理，但是增加了工作量，降低了设备的利用率。为了减少设备的重复配置率和操作人员的工作量，提高事故的处理效率，必须将测量、保护和控制工作融合在电气自动化综合系统中。

（三）以太网技术的使用

随着经济和社会的发展，人们对电力的需求与日俱增，加之电网系统越来越复杂化，其涉及的数据和信息也越来越多。在这种背景下，电气综合自动化系统所需要采集和传输的数据日益庞大，对通讯的实时性和传输速度提出了更高的要求。以太网具有传输数据量大、传输数据快的优势，能够满足电气综合自动化系统的发展需求，因此，以太网在电气综合自动化系统中必然会有更多的应用。

四、现代电气工程自动化技术的特点

电力系统自动化的主要内容有电力系统调度自动化、变电站自动化、配电网自动化、火电场自动化、水电厂自动化等。现代电力系统技术上的发展主要以“大机组、大电网、高电压、高度自动化”为特征来描述。21世纪，信息科技革命的到来，使得数字化、网络化、信息化、智能化技术得到了飞速的发展，它们在电气工程发展过程中的引进日益提高电力系统的自动化水平。同时，洁净煤技术、水电开发、核电的发展也越来越得到重视；新能源的开发利用，特别是可再生能源的开发利用也是现代电力技术的发展趋势。因此，建立健全的电力市场机制是提高效率、降低成本，促进电力资产的合理利用与发展的有效保证。

五、结语

电网调度自动化是电力系统自动化的主要组成部分。伴随着科技的进步与社会的发展，自动化技术作为一门综合性技术，它在电力系统中起到的作用越来越显著，电力体制改革等新形势对电网调度自动化系统既提出了新的挑战，也提供了前所未有的机遇。未来调度自动化技术及系统将会有更快更大的发展，但也需要付出艰辛的努力。

参考文献

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