电气自动化技术在电力系统中的运用探究

　　国民经济的快速发展带动了科技的进步，而科技的进步又反作用于国民经济，提高国民经济发展的速度。在这样的背景环境下，我国出现了很多高新技术，这些高新技术被广泛地应用于各行各业中，促进了行业的发展。电气自动化技术作为一种新型技术，将其应用于电力系统中可以改变电力系统运行的现状，大大提高电力系统运行的效率，提高电力企业的经济效益。由此可见，在电力系统中运用电气自动化技术是具有一定合理性的。本文将从介绍我国电气自动化技术发展的现状入手，介绍电力系统中电气自动化技术的运用方向，分析电气自动化技术在电力系统中的具体运用，研究电气自动化技术的发展趋势。
　　1我国电气自动化技术发展的现状
　　在上世纪80年代就已经出现了电气自动化技术，但由于当时电气自动化技术还不成熟，无法将其应用于电力系统中。而且，在当时的情况下电力系统运行的规模比较小，在电力系统运行的过程中更多的是依靠人工操作。在人工操作的情况下，电力系统在运行的过程中也没有出现太大的问题，因此也就不需要运用电气自动化技术。后来，随着我国社会经济的不断发展，人们生产生活过程中的用电量不断增加，人们对电力系统服务质量的要求越来越高。在这种情况下，电力系统建设的规模不断扩大，所承担的压力越来越大。在电力系统规模不断扩大的过程中，电力系统运行的安全性和可靠性出现了较大的问题，人们开始寻找提高电力系统运行安全性和可靠性的途径。经过多年的研究发现，将电气自动化技术运用于电力系统中可以有效解决电力系统运行过程中存在的问题，提高电力系统运行的效率，保证电力系统服务的质量。随着科技不断发展，电气自动化技术越来越成熟，在电力系统中运用的优势愈加凸显。进入21世纪以后，随着计算机技术和信息技术的不断发展，电气自动化技术也发生了较大的变化，电气自动化技术智能化成为一种主流的发展趋势。目前，我国电力系统建设的规模仍处于不断扩大之中，运行过程变得越来越复杂。在这种情况下，依靠人工操作是不能保证电力系统的正常运行，必须要实现电力系统自动化运行。现在，电力系统 五遥的目标已经实现，随着电气自动化技术的不断发展，电力系统运行自动化程度会越来越高，这样就可以有效减轻工作人员的工作量，提高电力系统运行的安全性和可靠性。
　　2电力系统中电气自动化技术的运用方向
　　2.1电力系统自动化实现仿真系统方向
　　将电气自动化技术应用于仿真系统中可以获取大量的实验数据。同时，该种仿真系统还可以同步进行多种电力系统运行状态的模拟。此外，基于电气自动化技术的仿真系统还能够帮助科研人员完成新装置的测试工作。仿真系统在运行的过程中可以和多种控制装置兼容，这样就可以和这些控制装置形成闭环系统，以便为输电系统的研究和智能保护控制策略的研究提供良好的实验条件。电力系统中的数字模拟实时仿真系统是从国外引进的，该种仿真系统可以进行电力系统负荷动态特性监测和仿真建模等方面的研究。同时，还可以利用该种仿真系统建立具有仿真环境的实验室，以便科研人员进行相关方面的研究。
　　2.2电力系统中的人工智能方向
　　随着人们生活水平的不断提高，人们对电力行业服务质量的要求越来越高，进而也就提高了对电力系统的要求。在这种情况下，传统的电力系统运行模式已经不能满足人们的需要，必须要建立更加先进的电力系统。将人工智能技术应用于电力系统中可以实现电力系统智能化运行，进而提高电力系统运行的效率和服务的质量。目前，人工智能化技术在电力系统中的应用主要是为了提高查找电力系统运行故障的准确度和效率。电力系统比较复杂，在运行的过程中难免会出现故障，如果不及时找到故障发生的位置并解决故障将带来严重的后果。但是依靠人工查找故障的难度是比较大的，而且效率也比较低。人工智能化技术在电力系统中的运用可以有效解决这一问题，不仅能提高故障排查的效率，同时还可以提高故障排查的准确度，从而提高电力系统运行的安全性和可靠性。
　　2.3电力系统配电网自动化方向
　　配电网自动化技术是一项比较先进的技术，该种技术采用的是国际上最为先进的标准信息模型，在使用的过程中不仅考虑到了配电网的实际情况，同时还应用了输电网的理论算法。配电网自动化技术在电力系统中的运用需要通过高级应用软件实现。配电网自动化技术在应用的过程中需要使用到两种算法，一种是人工智能灰色神经元算法，该种算法主要是用于负荷预测。另一种是配网递归虚拟流算法，该种算法主要是用于计算潮流。这两种算法的出现使得配电网自动化技术的应用范围变得更广。就目前的情况来看，配电网自动化技术具有较为广阔的应用前景。配电网自动化技术不仅可以应用于信息配电网一体化模型建设方面，还可以用于解决配电网在运行的过程中存在的问题，从而使得提高配电网运行效率。
　　2.4电力系统综合自动化技术与智能保护方向
　　现阶段，我国关于综合自动化技术的研究处于国际领先水平，关于智能自动化保护技术的研究也已经追赶上了国际水平。我国研发出的分层式综合自动化装置具有较强的适应能力，可以在各种类型的电站中使用。将较为先进的综合自动化技术和智能保护技术应用于电气自动化保护装置中，不仅可以提高电力系统运行的安全性，同时还可以提高电力系统运行的智能化水平。
　　3电气自动化技术在电力系统中的运用
　　随着电气自动化技术的不断发展，电气自动化技术在电力系统中应用的范围越来越广。电气自动化技术在电力系统中的应用提高了电力系统运行的稳定性和安全性，减轻了工作人员工作的负担。电气自动化技术在电力系统中的应用主要包括两方面，分别为计算机技术在电力系统中的应用和PLC技术在电力系统中的应用。
　　3.1计算机技术在电力系统自动化中的应用
　　计算机技术在电力系统中具有较为广泛地应用，是实现电力系统自动化的技术保障。随着计算机技术的不断发展，计算机技术在电力系统中应用的范围越来越广。现阶段，在配电、输电、发电等环节中均需要使用到计算机技术。下文将具体介绍一下计算机技术在电力系统中的应用。
　　第一，介绍智能电网技术的应用。计算机技术在各行各业中都具有较为广泛地应用，信息管理系统是其中一个典型代表。在电力系统中，计算机技术和自动化技术结合在一起，从而形成了可以对电力系统运行过程进行全面监控的智能化控制技术，也被称之为智能电网技术。智能电网技术在电力系统中应用的概率比较高，无论是在配电环节还是在调度环节都使用了智能电网技术。此外，计算机技术还被应用于电力系统中的各个子系统中。例如在变电站自动化系统中和调度柔性交流输电系统中都使用到了计算机技术。现阶段，我国已经开始进行数字化电网建设，进行数字化电网建设的目的有两个，一个是为了提高电网运行的效率，保证电网运行的安全性和稳定性。另一个是为未来的智能化电网建设做准备。智能化电网在建设的过程中不仅需要使用到智能电网技术，同时还需要使用到计算机技术、先进的通信技术等。此外，在智能化电网系统中还应包括信息管理系统，这样才能保证智能化电网运行的安全性和可靠性；
　　第二，介绍变电站自动化技术的应用。变电站实现自动化运行是电力系统自动化目标实现的重要保证，是其中比较关键的一个环节。变电站自动化运行目标的实现主要是依靠计算机技术，在变电站自动化运行目标实现的过程中使用到了大量的计算机技术。此外，计算机技术在变电站中的应用还实现了二次设备集成化、网络化的目标，不要再使用电力信号电缆，取而代之的是计算机电缆和光纤。要想实现变电站自动化运行的目标必须要保证记录统计工作自动化、操纵自动化和监视自动化目标的实现。变电站对于供电企业实现供电目标具有重要的作用，如果没有变电站和输配线路的存在则无法实现供电的目标。将计算机技术应用于变电站运行管理中不仅对实现整个电力系统自动化具有重要的意义，同时也可以满足变电站的使用功能；
　　第三，介绍电网调度自动化的应用。电力系统自动化包括很多内容，而电网调度自动化则是其中最为重要的一部分内容。现阶段，我国电网调度系统可以分成五种不同的级别，分别为国家电网调度、跨区电网调度、省级电网调度、地区电网调度和县级电网调度，这些电网调度自动化目标的实现都是依托于计算机技术。为了实现电网调度自动化，需要在电网调度控制中心建立一个计算机网络系统，通过计算机网络系统来控制电网的调度工作。电网调度自动化系统包括很多的设备，例如工作站、变电站终端设备、打印设备等。将计算机技术应用于电网调度系统中不仅可以对整个电网的运行情况进行监控，同时还可以获取电网运行的实时数据，根据获得的数据对电网运行的负荷情况进行评估。
　　3.2 PLC技术在电力系统自动化中的应用
　　PLC是可编程控制器的英文缩写，PLC技术的实现也是依托于计算机技术。PLC的组成和计算机很相似，其中也有存储器、处理器、输入输出设备等。其中，存储器不仅可以存储相应的数据信息，同时还可以执行操作指令。PLC技术在电力系统中具有较为广泛地应用，PLC技术在电力系统中的应用有效解决了传统控制系统存在的问题，提高了电力控制系统运行的效率，降低了能耗。
　　第一，介绍PLC技术的数据处理。可编程控制器本身就具有数据处理的功能，利用可编程控制器可以收集数据，并按照一定的算法对数据进行分析和处理。同时，还可以将数据以及数据处理的结果传输到其它的设备中。在电力系统中应用PLC技术可以通过对数据处理功能实现控制系统的目的；
　　第二，介绍PLC技术的闭环过程控制。过程控制的对象只能是具有连续变化特点的数据，例如温度、压力等均可以成为过程控制的对象。PLC实现闭环PID控制主要是通过I/O模块。此外，通过I/O模块还可以进行数字量和模拟量之间的转换。在进行闭环PID控制时对PID没有限制，可以是专用的PID，也可以是PID的子程序；
　　第三，介绍PLC技术的开关量控制。在电力系统中存在两种控制形式，一种是顺序控制，另一种是开关量控制。现在，很多行业都采用开关量控制方式，而该种控制方式是通过可编程控制器实现的。例如，电机控制、机床电气控制等均采用的是开关量控制方式。开关量控制方式还可以细分成不同的类型，在工业生产过程中使用频率最高的开关量控制方式是开关量逻辑控制。采用开关量逻辑控制方式可以扩展控制的输入、输出点数；
　　第四，介绍PLC技术的顺序控制。近年来，随着科技的不断发展，很多大型的火电厂都开始使用PLC控制系统，代替了传统的继电控制器。PLC控制系统在电力行业中的应用不仅可以降低能源消耗，同时还可以提高电力企业的经济效益。随着社会的不断发展，人们对自动控制系统的要求越来越高，PLC控制系统可以满足生产的要求。
　　4电气自动化技术的发展趋势
　　电气自动化技术在电力系统中应用的范围越来越广，在电力系统中的地位愈加凸显。在这种情况下，必须要重视电气自动化技术的发展。未来，随着科技的不断发展，电气自动化技术也将呈现出新的发展趋势。
　　第一，电气自动化技术将向着保护、测量、控制一体化的方向发展。现阶段，由于人员配备、专业分工等多方面因素的影响，我国现行的电力自动化系统主要是用于站内数据采集和监控，还是一个相对来说比较独立的系统，可以提供较为详细的事故分析数据。未来，随着相关技术的不断发展，电力自动化系统将逐渐向保护、测量、控制一体化的方向发展，这样不仅可以减少整个电力系统中设备的数量，同时还可以精简系统的运行程序，从而更好地凸显电力自动化系统的优势；
　　第二，电气自动化技术将逐渐向国际标准靠近，和国际接轨。目前，国际上有IEC61850国际标准，为了和国际接轨，我国在进行电气系统研究的过程中也逐渐向该国际标准靠拢。在电力系统中应用符合国际标准要求的电气自动化技术是有一定合理性的，对于促进电力系统的进一步发展具有重要的作用。
　　5结语
　　总之，社会经济的不断发展使得人们对电力系统的要求越来越高，使得电力系统承担的压力越来越大。电气自动化技术在电力系统中的应用缓解了电力系统的压力，提高了电力系统运行的安全性和可靠性，同时也提高了电力系统运行的效率。