王磊 劉田田 侯衛(wèi)靜 王洋 郭佳

摘要：電能是科學(xué)進(jìn)步和經(jīng)濟發(fā)展的基石，電力工業(yè)是基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，在社會發(fā)展建設(shè)中占有重要地位。隨著電力體制改革的不斷深入，電力市場競爭日益加劇，且用戶對供電質(zhì)量要求越來越高。電力企業(yè)想要適應(yīng)新的市場環(huán)境，增強競爭優(yōu)勢，降低經(jīng)營成本，就要加強對電氣工程及其自動化技術(shù)的應(yīng)用，以構(gòu)建自動化電力系統(tǒng)，提高供電質(zhì)量，保障電力系統(tǒng)的安全運行。電氣工程及其自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用實現(xiàn)了自動化、無人化供電，實現(xiàn)了設(shè)備故障自動檢測與排除，大幅度降低了供電人力物力消耗，提高了電力企業(yè)的社會效益與經(jīng)濟效益，促進(jìn)了我國電力工業(yè)持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動化技術(shù)；電力系統(tǒng)；發(fā)展趨勢

電氣工程及其自動化作為一門交叉性的學(xué)科，包括計算機操作系統(tǒng)、可編程系統(tǒng)、電氣控制相關(guān)理論、自動化實踐等。電氣工程及其自動化技術(shù)在我國各行各業(yè)中的應(yīng)用范圍非常廣泛，尤其是在制造業(yè)中，利用電氣自動化技術(shù)不僅可以代替人工操作、減少人力成本，而且也能夠提高生產(chǎn)效率。電氣工程及其自動化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也能夠減少前期投入成本，無需后期人工檢修，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，促進(jìn)電力系統(tǒng)自動化發(fā)展。

1 概述

電氣工程及其自動化技術(shù)是一門同時兼具了網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、計算機技術(shù)、電力電子技術(shù)、自動化技術(shù)、機電一體化技術(shù)等多種新型技術(shù)手段的綜合性學(xué)科。其最為突出的一項特征即為突出了強弱電之間的互相結(jié)合、軟硬件的結(jié)合、系統(tǒng)和元器件的結(jié)合。作為電氣信息領(lǐng)域當(dāng)中的一門新興學(xué)科內(nèi)容，此項技術(shù)最初產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代，在20世紀(jì)90年代后期在工業(yè)領(lǐng)域開始逐步引入電氣工程及其自動化技術(shù)，并由此推動了工業(yè)產(chǎn)業(yè)步入了新的發(fā)展時期，極大地提升了工業(yè)生產(chǎn)效率，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的工業(yè)化生產(chǎn)方式，極大地推動了經(jīng)濟發(fā)展效率。直至發(fā)展到21世紀(jì)初，這一技術(shù)被納入國家重點科學(xué)，技術(shù)水平也有了大幅度的提升，技術(shù)類型更加多樣化，技術(shù)體系也日臻完備，所涉及的范圍內(nèi)容也越來越多，在很短的時間之內(nèi)便成了工業(yè)生產(chǎn)的絕對核心，實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動化。

2 電氣工程及其自動化關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 控制系統(tǒng)

電力智能控制系統(tǒng)是實現(xiàn)電氣工程及其自動化的關(guān)鍵技術(shù)，通過對電力系統(tǒng)的智能化控制，可以實現(xiàn)整體系統(tǒng)的合理管理和控制，為電力工業(yè)的發(fā)展提供更加科學(xué)的發(fā)展方向。電力智能控制系統(tǒng)通過計算機技術(shù)對整個電力系統(tǒng)進(jìn)行智能化的監(jiān)控、操作和使用，減少人工操作系統(tǒng)帶來的風(fēng)險，應(yīng)用的潛力非常巨大，將系統(tǒng)操作復(fù)雜的問題進(jìn)行解決，使得不穩(wěn)定性系統(tǒng)和非線性等得到更加全面的發(fā)展，為電力系統(tǒng)的整體運行提供了較為穩(wěn)定的操控效果。

2.2 柔性交流輸電系統(tǒng)

該系統(tǒng)是目前自動化輸電系統(tǒng)的核心，在系統(tǒng)中涉及到較多的遠(yuǎn)程遙感技術(shù)、傳感技術(shù)、電力電子技術(shù)和微機處理技術(shù)等高科技的技術(shù)成果，同時將一些新型的節(jié)能技術(shù)使用的控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)串聯(lián)補償、SVC技術(shù)等各項先進(jìn)的技術(shù)使用到輸電系統(tǒng)中，對整體的操作系統(tǒng)進(jìn)行智能化和自動化的調(diào)控，對整體的電力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使整個輸電更加的可靠，提升了輸電的效率和輸電系統(tǒng)的性能，整個輸電系統(tǒng)更加的穩(wěn)定可靠。

2.3 安全動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)

在進(jìn)行系統(tǒng)管理的過程中電力系統(tǒng)的運行存在一定的風(fēng)險，因此需要對系統(tǒng)進(jìn)行安全動態(tài)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)故障及時調(diào)整，這是電力系統(tǒng)自動化實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，因此在電力系統(tǒng)運行的過程中加入了SCADA系統(tǒng)與監(jiān)視控制這兩個模塊，主要的目的是為了對發(fā)生的故障進(jìn)行整體全面的檢測，并對出現(xiàn)故障的位置進(jìn)行記錄，將故障發(fā)生的信息進(jìn)行傳輸，這樣就能夠全面的提升系統(tǒng)的監(jiān)控和維護(hù)的效率，將傳統(tǒng)管理中故障記錄的問題進(jìn)行解決，提升數(shù)據(jù)監(jiān)控的準(zhǔn)確性與可靠性。

3 電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的實際應(yīng)用

3.1 電力系統(tǒng)自動化在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)自動化能夠保證對計算機技術(shù)和信息技術(shù)進(jìn)行充分整合，及時的收集電網(wǎng)調(diào)度中的各種數(shù)據(jù)信息，并且計算電網(wǎng)調(diào)度的實際運行效率，通過電力系統(tǒng)自動化可以針對電網(wǎng)調(diào)度進(jìn)行實時的處理和監(jiān)控，并且及時發(fā)現(xiàn)電力調(diào)度存在的異常情況，通過這樣的方式也能夠保證電力調(diào)度的整體質(zhì)量，另外在電力系統(tǒng)自動化運行的過程中，還可以針對電網(wǎng)的實際運行情況進(jìn)行判斷，保證對于電能資源進(jìn)行充分的調(diào)節(jié)，例如通過在峰值期加強電力調(diào)度的活躍性，而在低谷期針對電能進(jìn)行存儲，通過這樣的方式可以保證電能資源的合理分配。

3.2 電力系統(tǒng)自動化在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

在配電系統(tǒng)中，通過電網(wǎng)改造能夠保證配電的質(zhì)量與水平得到全面的提升，而通過運用電力系統(tǒng)自動化能夠?qū)崿F(xiàn)多層次的控制，促進(jìn)配電系統(tǒng)的整體運行效果，加強通訊的聯(lián)系。

3.3 電力系統(tǒng)自動化在變電系統(tǒng)中的應(yīng)用

變電系統(tǒng)中最主要的就是針對二次設(shè)備進(jìn)行處理和監(jiān)控，通過電力系統(tǒng)自動化能夠?qū)崟r針對二次設(shè)備的運行情況進(jìn)行監(jiān)督與測量，針對二次設(shè)備的各種信息進(jìn)行全面的收集與把握，及發(fā)現(xiàn)變電系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障隱患，并且將搜集到的信息傳輸給相關(guān)的控制人員，通過這樣的方式也能夠幫助控制人員更加清楚的了解變電系統(tǒng)實際運行的效果，提高變電系統(tǒng)運行的質(zhì)量。

3.4 電力系統(tǒng)自動化在光伏電站中的應(yīng)用

太陽能光伏發(fā)電技術(shù)包括太陽能電池矩陣、電源轉(zhuǎn)換器、控制系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、電網(wǎng)技術(shù)等。太陽能光伏發(fā)電板安裝的傾角方向、安裝位置等因素會導(dǎo)致太陽能受光面積發(fā)生變化，產(chǎn)生不同的發(fā)電效率。不同的氣候條件、配置情況、輸出情況也會影響太陽能的輸出功率，所以在太陽能光伏發(fā)電板設(shè)置的過程中，必須要保證太陽能光伏發(fā)電設(shè)置轉(zhuǎn)換效率最大化。對于數(shù)據(jù)中心來說，由于數(shù)據(jù)中心承擔(dān)著數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)運算等繁重的計算任務(wù)，如果供電系統(tǒng)出現(xiàn)突然斷電的情況，不僅會造成數(shù)據(jù)大量丟失，而且也會導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心經(jīng)濟效益受損。為此，必須要保證數(shù)據(jù)中心供配電的連續(xù)性，所以只有保障光伏發(fā)電站的連續(xù)性和穩(wěn)定性才能夠在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行廣泛的應(yīng)用。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，電氣工程及其自動化技術(shù)作為一項新興技術(shù)，具有高效、靈活特點，能夠為工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供技術(shù)支持。電力體制改革背景下，引入該項技術(shù)，能夠改變以往電力系統(tǒng)運行模式，實現(xiàn)自動化操作，同時能夠?qū)崿F(xiàn)對電力設(shè)備運行狀況的監(jiān)督和控制，及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，并采用合理措施加以調(diào)整，不斷提高電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。技術(shù)更新日新月異，電力自動化技術(shù)，還將朝著視覺信息、GPRS技術(shù)融合等方向轉(zhuǎn)變，促進(jìn)電力工業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，從而推動電力系統(tǒng)朝著智能化方向轉(zhuǎn)變，加快電力體制改革進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)：

[1]展宗波，趙健.電氣工程及其自動化技術(shù)下的電力系統(tǒng)自動化發(fā)展分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，（11）.

（作者單位：河北華凱光子科技有限公司1 2 3 4

國網(wǎng)河北省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院5）