【摘 要】在智能電網(wǎng)的發(fā)展背景下，電力工程項(xiàng)目不斷上馬，在工程建設(shè)中，自動(dòng)化與智能化技術(shù)起到了重要的推動(dòng)作用。本文首先分析了智能電網(wǎng)技術(shù)的特征，提出了智能電網(wǎng)技術(shù)對(duì)電力工程建設(shè)的支撐作用，并在此基礎(chǔ)上，從變電站工程的自動(dòng)化和智能化、電氣設(shè)備的故障診斷和自動(dòng)控制、電力工程軟件的圖形化和可視化、電力工程建設(shè)的遠(yuǎn)程控制技術(shù)等方面，對(duì)電力工程建設(shè)中的自動(dòng)化和智能化技術(shù)展開研究。

【關(guān)鍵詞】電力工程；智能電網(wǎng)；自動(dòng)化；智能化

0.引言

2009年，我國提出建設(shè)“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的戰(zhàn)略規(guī)劃，智能電網(wǎng)以清潔高效、自動(dòng)化、智能化為主要特征。隨著我國建設(shè)智能電網(wǎng)的進(jìn)程不斷深入，我國計(jì)劃投入大量資金進(jìn)行電網(wǎng)的新建、升級(jí)和改造，電力工程項(xiàng)目不斷增多。在此背景下，積極研究電力工程建設(shè)中的自動(dòng)化和智能化技術(shù)，符合智能電網(wǎng)的發(fā)展理念，也有利于電力工程建設(shè)質(zhì)量和效率的提升。

1.智能電網(wǎng)技術(shù)支撐電力工程建設(shè)

為了建設(shè)低碳、清潔、集約型社會(huì)，國家將建設(shè)智能電網(wǎng)確立為發(fā)展戰(zhàn)略，推動(dòng)了我國電網(wǎng)技術(shù)的革新，在此背景下，電網(wǎng)技術(shù)獲得巨大發(fā)展，內(nèi)容涉及發(fā)電、輸電、變電、配電、用電多個(gè)環(huán)節(jié)，在精密傳感器、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、GPS定位、人工智能、自動(dòng)化控制、故障診斷等技術(shù)方面取得了巨大進(jìn)步，為電力工程建設(shè)提供了有力支撐。

2.電力工程建設(shè)中的自動(dòng)化和智能化技術(shù)

2.1變電站工程的自動(dòng)化和智能化

在我國，變電站非常多，而且由于人員管理等存在諸多的問題，所以變電站工程的自動(dòng)化和智能化勢(shì)在必行，這也是未來變電站工程的發(fā)展方向。我國電力工作人員更是應(yīng)該將電力系統(tǒng)的全智能化作為未來研究和努力的目標(biāo)。傳統(tǒng)的變電站采用電磁式繼電器，而且用人力進(jìn)行監(jiān)管和操作，這樣本身就增加了負(fù)擔(dān)和不穩(wěn)定等風(fēng)險(xiǎn)，尤其是對(duì)于一些潛在故障不能夠及時(shí)判斷和發(fā)現(xiàn)，最終造成了嚴(yán)重事故的發(fā)生。變電站智能化實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制和多功能的保護(hù)，極大增加了控制的自動(dòng)化和保護(hù)功能，而且運(yùn)用了先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行監(jiān)控，保證了事故發(fā)生第一時(shí)間自救以及報(bào)救。

由此可見，智能化變電站即是將信息采集、傳輸、處理、輸出過程這幾個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)智能控制。主要的內(nèi)容為實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能化、通信的智能化、運(yùn)行管理的智能化等等。我國的變電站自動(dòng)化應(yīng)用主要目的是用來取代人工操作和監(jiān)視，這樣能夠極大提高工作效率，在監(jiān)控上技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了真正的革新，不僅能夠替代人工進(jìn)行全方位的檢測(cè)，而且可以及時(shí)處理和報(bào)修，還能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)一些潛在的隱患，尤其是自動(dòng)化保護(hù)裝置的應(yīng)用，極大地避免了事故對(duì)工作人員的傷害。另外，變電站自動(dòng)化最突出的表現(xiàn)就是數(shù)據(jù)方面的處理，大量新科技產(chǎn)品的應(yīng)用使得數(shù)據(jù)的傳輸處理變得更加有效，而且數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備的使用使得電纜、光纖變成了過去，這些技術(shù)方面的革新大大地推動(dòng)了變電站自動(dòng)化的發(fā)展。智能化技術(shù)在變電站自動(dòng)化的應(yīng)用中主要的發(fā)展方向包括用戶界面圖形化、科學(xué)計(jì)算可視化等方面。

2.2電氣設(shè)備的故障診斷和自動(dòng)控制

科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步推動(dòng)了電力系統(tǒng)的改革，各大運(yùn)營商為了追求資本的節(jié)省以及利益的最大化，采用了諸多的措施應(yīng)用新科技元素，其中最重要的就是采取了科學(xué)的故障診斷措施和自動(dòng)控制的檢修措施，從而使得大量人力得到解放，而且使得設(shè)備的隱患能夠較早被發(fā)現(xiàn)，大大提高了設(shè)備的可靠性，運(yùn)行和維修的成本也都大大地降低。我國的設(shè)備診斷技術(shù)大約是在90年代末期開始研發(fā)的，但是傳統(tǒng)的診斷技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)行發(fā)展的要求，而且事故的高發(fā)率也是現(xiàn)在不可接受的，尤其是在21世紀(jì)，計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展為實(shí)現(xiàn)智能化的診斷與控制提供了硬軟件條件。例如傳感器、光纖等高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得智能診斷、檢測(cè)、控制的硬件要求得到了滿足，而先進(jìn)物理數(shù)學(xué)理論的引進(jìn)更是推動(dòng)了智能診斷和自動(dòng)控制的發(fā)展。

現(xiàn)代監(jiān)測(cè)技術(shù)其實(shí)就是三大塊內(nèi)容為主干即：信號(hào)的采集、信號(hào)的傳輸、信號(hào)處理。而傳感器就是實(shí)現(xiàn)上述功能的第一步，各種功能傳感器的大量應(yīng)用使得電力設(shè)備全方位無死角的監(jiān)測(cè)和診斷成為了可能，主要的傳感器有噪聲傳感器、光纖傳感器、紅外傳感器以及聲發(fā)傳感器等等，他們承擔(dān)了不同的功能，極大地提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。傳感器主要實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集功能，那么信號(hào)采集上來就要進(jìn)行相應(yīng)的信號(hào)處理，并不是所有的信號(hào)都是有用的信號(hào)，這就涉及到先進(jìn)信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用。通過信號(hào)的處理，來抑制、去除一些沒有用的信號(hào)，提煉有用信號(hào)，從中就可以得到相應(yīng)的信息實(shí)現(xiàn)故障的智能檢測(cè)和自動(dòng)控制。當(dāng)然，不同診斷方法的應(yīng)用得到的效果或者是信息診斷結(jié)果也是不同的，這就需要我們對(duì)診斷方法實(shí)現(xiàn)必要的革新。人工智能的診斷技術(shù)不但善于模仿人類處理問題的方式，而且也有一定的學(xué)習(xí)能力，這樣就很好地代替了人工分析和監(jiān)測(cè)以及智能控制。

2.3電力工程軟件的圖形化和可視化

由于電力工程的規(guī)模和數(shù)量日益擴(kuò)大，電力工程在日常運(yùn)行中就存在著很大的問題，如何直觀的顯示大量的復(fù)雜信息也就使電力工程軟件實(shí)現(xiàn)圖形化和可視化成為了必要。所謂可視化和圖形化就是將那些復(fù)雜的信號(hào)用圖形圖像的方式表示出來。可視化與傳統(tǒng)的文字表格和一般圖形的表達(dá)方式不同，他是將復(fù)雜信息轉(zhuǎn)換為人眼容易識(shí)別的方式，以動(dòng)態(tài)潮流圖、等高線、三維曲面、廠站故障指示、線路異常、變壓器異常等等方式實(shí)現(xiàn)信息的表達(dá)。當(dāng)然電力工程軟件的圖形化和可視化手段目前還處在發(fā)展初期階段，只能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化、數(shù)據(jù)的展示，并不能夠真正地支持各種應(yīng)用以及實(shí)現(xiàn)多樣化的展示，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)抽象精細(xì)化、數(shù)據(jù)發(fā)掘?qū)嵱没攀俏磥淼陌l(fā)展方向，這樣就能夠真正實(shí)現(xiàn)對(duì)電力工程系統(tǒng)的故障以及潛在威脅的及時(shí)探查和有效處理。

2.4電力工程建設(shè)的遠(yuǎn)程控制技術(shù)

電力工程智能化和自動(dòng)化建設(shè)中，很重要的環(huán)節(jié)便是遠(yuǎn)程控制技術(shù)的發(fā)展。電力工程的遠(yuǎn)程控制技術(shù)準(zhǔn)確快速的信息傳遞也直接影響著電力系統(tǒng)的可靠、安全的運(yùn)行。有操作人員從控制中心調(diào)整發(fā)送設(shè)備的運(yùn)行命令即可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的安全運(yùn)行以及檢測(cè)。電力工程的遠(yuǎn)程控制技術(shù)典型的控制模型將控制功能分布在過程層、間隔層、變電站層、控制中心層等層次上。這些不同的層次實(shí)現(xiàn)的都是不同的功能，通過這些不同層次的功能配合實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)的智能化遠(yuǎn)程控制。電力工程建設(shè)的遠(yuǎn)程控制的實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)的控制有著重大的意義，不僅可以實(shí)現(xiàn)資本節(jié)省、利益的最大化，也能夠使得事故的發(fā)生率極大地降低，同時(shí)能夠及時(shí)地排除故障，是電力工程智能化和自動(dòng)化發(fā)展的重要方向和步驟，現(xiàn)在也已經(jīng)引起了研究人員的重視。

3.結(jié)語

綜上所述，隨著我國電網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，電力工程建設(shè)將朝著自動(dòng)化和智能化的方向不斷發(fā)展，并成為電力工程的主流趨勢(shì)。智能電網(wǎng)的發(fā)展帶來電力工程建設(shè)的高峰，要真正實(shí)現(xiàn)電力工程的自動(dòng)化和智能化，還需要不斷深化認(rèn)識(shí)，從管理、監(jiān)控、技術(shù)等方面入手，結(jié)合先進(jìn)的自動(dòng)化和智能化技術(shù)，不斷采用新方法、引進(jìn)新技術(shù)、開發(fā)新產(chǎn)品，以推進(jìn)電力工程建設(shè)水平的整體提升。

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