潘衛(wèi)新

摘要：新時代背景下，電氣工程與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)，另一方面，隨著信息科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化發(fā)展研究的研究也進(jìn)一步深入。電氣工程與自動化發(fā)展研究任何一方對時代的發(fā)展都具有重要推動作用，因此，對電氣工程及其自動化發(fā)展研究下的電力系統(tǒng)自動化研究就顯得格外必要，使電氣工程與自動化發(fā)展研究結(jié)合，能夠有效提高電氣系統(tǒng)工作效率，同時又使得自動化發(fā)展研究理論系統(tǒng)得以拓展和完善。

關(guān)鍵詞：電氣工程;電力自動化

引言：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電子信息技術(shù)越來越受重視，電力市場的競爭也更為激烈，為了滿足用戶對用電質(zhì)量更高的要求，電力企業(yè)順應(yīng)時代潮流，利用數(shù)字信息技術(shù)引入自動化模式，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)自動化。提高了電力企業(yè)的核心競爭力，使得電氣工程以一種嶄新的面貌蓬勃發(fā)展。以下筆者將就電氣工程及其自動化發(fā)展研究下的電力系統(tǒng)自動化發(fā)展進(jìn)行研究。

一、電氣工程自動化發(fā)展研究與特征簡述

對于電氣工程的解釋，傳統(tǒng)上將其定義為用于創(chuàng)造產(chǎn)生電器與電子系統(tǒng)有關(guān)領(lǐng)域的統(tǒng)稱，但這個定義涵蓋的范圍過廣，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，新時代對電氣工程的定義已遠(yuǎn)超過上述定義的范疇。當(dāng)今電氣工程更被理解為與所有電子、光子有關(guān)的研究課題。電子技術(shù)的蓬勃發(fā)展推動了以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的信息時代的到來，在人類的生產(chǎn)生活領(lǐng)域都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，并將繼續(xù)活躍在未來相當(dāng)久的時間段。

自動化發(fā)展研究是指與控制論、信息論、系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子學(xué)、自動控制等緊密相關(guān)的綜合性技術(shù)，其中控制論、計(jì)算機(jī)技術(shù)是自動化發(fā)展研究的核心與精髓。自動化發(fā)展研究產(chǎn)生于十八世紀(jì)八十年代，自英國第一次工業(yè)革命蒸汽機(jī)出現(xiàn)在歷史舞臺上，人類步入了使用蒸汽機(jī)的時代，蒸汽機(jī)的運(yùn)行主要依靠其中的離心調(diào)速裝置，這也是世界上最早的自動化機(jī)器[1]。二十世紀(jì)四十年代，美國數(shù)學(xué)家維納打破自動調(diào)節(jié)、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域的界限，使這些學(xué)科相互穿插，相互滲透，于是催生出了控制理論，為自動化發(fā)展研究奠定了基礎(chǔ)。與此同時，維納總結(jié)并提出了反饋控制原理，在自動化發(fā)展研究的研究上始終是不變的信條。

二、電力系統(tǒng)自動化發(fā)展研究應(yīng)用現(xiàn)狀

1.電力系統(tǒng)自動化發(fā)展研究在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

電氣系統(tǒng)自動化發(fā)展研究在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用主要以分層分布，相互協(xié)調(diào)的模式進(jìn)行，執(zhí)行自動化命令的一般為主次計(jì)算機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。舉個例子來講，變電站里變壓器的正常運(yùn)行和自動維護(hù)就是采用上述分層分布，采用相互協(xié)調(diào)的模式，首先將被監(jiān)控的區(qū)域氛圍設(shè)置現(xiàn)場設(shè)備層、現(xiàn)場監(jiān)控子站、分控中心層、總控中心層四個層面，這是對“層”的設(shè)置，緊接著在對控制系統(tǒng)進(jìn)行管理時充分發(fā)揮實(shí)現(xiàn)布置好的主次計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，將多種功能計(jì)算機(jī)綜合使用，相互聯(lián)系，使之形成冗余狀態(tài)，在這種情況下即使有一臺計(jì)算機(jī)因意外發(fā)生故障，與其組合形成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其他計(jì)算機(jī)便會迅速代替其位置，發(fā)揮功能，保證電力系統(tǒng)的工作效率。事實(shí)上，在變壓器運(yùn)行于維護(hù)系統(tǒng)中的每一層面都可看作是更小規(guī)模的自動化發(fā)展研究應(yīng)用，其作用機(jī)理與上述相似[2]。

2.電力系統(tǒng)自動化發(fā)展研究在運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)的信息自動傳輸系統(tǒng)又被稱為遠(yuǎn)動系統(tǒng)。顧名思義，其功能便是實(shí)現(xiàn)控制中心與發(fā)電廠變電站間信息傳輸?shù)膶?shí)時性與準(zhǔn)確性，保證電力傳輸效率。這之中的自動傳輸系統(tǒng)由遠(yuǎn)動裝置與遠(yuǎn)動通道兩部分組成，遠(yuǎn)動通道的形式有微波、載波、聲頻和光導(dǎo)通信等多種形式，遠(yuǎn)動裝置按功能分為遙測、遙信、遙控三類;按組成方式可分為布線邏輯式和存儲式，這兩種方式的不同在于前者是以實(shí)際的電路連接實(shí)現(xiàn)電力控制，后者則是由中樞計(jì)算機(jī)控制，整體協(xié)調(diào)電力輸送過程中的問題。而自動化在后者的表現(xiàn)更為明顯。

3.電力系統(tǒng)自動化在事故裝置布置中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)自動化在運(yùn)輸系統(tǒng)中的作用主要為反事故自動裝置，即防止電力系統(tǒng)的事故及電氣設(shè)備運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的安全隱患。通常分為兩種類型：繼電保護(hù)裝置和系統(tǒng)安全保護(hù)裝置。兩者的作用理念均為產(chǎn)生保護(hù)作用。

三、電氣工程自動化發(fā)展研究下的電力系統(tǒng)自動化發(fā)展

1電網(wǎng)調(diào)度

當(dāng)代信息技術(shù)不斷發(fā)展，電網(wǎng)的調(diào)度系統(tǒng)由傳統(tǒng)人工控制轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)程序化控制、全方位監(jiān)控，這包括實(shí)時收集、整理信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯總，以便后續(xù)進(jìn)行計(jì)算、研究、調(diào)度和分配等工作的進(jìn)行。負(fù)責(zé)發(fā)電廠和變電站信息收集工作的部分稱為遠(yuǎn)動端，位于調(diào)度中心的部分稱為調(diào)度端。整個系統(tǒng)由靜態(tài)狀態(tài)估計(jì)、自動發(fā)電控制、自動電壓與無功控制、負(fù)荷預(yù)測等系統(tǒng)構(gòu)成。變電站是電力運(yùn)輸必不可少的環(huán)節(jié)，自動化發(fā)展研究的投入使用，打破了傳統(tǒng)通過電纜實(shí)現(xiàn)電力的整合匯總與再分配的局面，使得電力運(yùn)輸?shù)男蕯U(kuò)大數(shù)倍。與此同時，電力系統(tǒng)自動化在避免故障發(fā)生，以及突發(fā)情況下的應(yīng)急措施方面也表現(xiàn)的相當(dāng)優(yōu)秀。

2.火力發(fā)電

電力自動化系統(tǒng)在火力發(fā)電方面的應(yīng)用如下：第一，場內(nèi)機(jī)、爐、電運(yùn)行設(shè)備的安全監(jiān)測。包括數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、高強(qiáng)屏幕呈現(xiàn)、自動報(bào)警及故障自檢等方面;第二，由中樞計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對整個輸電過程的控制;第三，輸電過程中的經(jīng)濟(jì)分配及選擇;第四，輸電時的母線電壓控制及功率的增減控制;第五，自動化發(fā)展研究在實(shí)現(xiàn)控制和調(diào)整功能時有兩種功能方法，首先是計(jì)算機(jī)輸出通過附加模擬調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)間接控制，另一種方式為計(jì)算機(jī)通過對附加設(shè)備輸入命令實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的直接控制與調(diào)整。

四、電力系統(tǒng)自動化建設(shè)的發(fā)展前景展望

第一次工業(yè)革命時期我國由于封建落后的政治制度及國民思想，未抓住大好時機(jī)發(fā)展民族經(jīng)濟(jì)，因此我國電力領(lǐng)域起步較晚，相較于發(fā)達(dá)國家，我國電力系統(tǒng)自動化發(fā)展研究仍存在一定不足。但近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，推動信息數(shù)字技術(shù)飛速提升，電力工程自動化的發(fā)展前景自然也是一片光明。

1.在變電站應(yīng)用的創(chuàng)新與改革

當(dāng)下變電站中仍離不開人類的身影，但隨著電力系統(tǒng)自動化的應(yīng)用，我們可以大膽設(shè)想變電站的無人化工作模式，這樣一來便減少了當(dāng)?shù)卣拈_支、也減輕了人力、物力等的一系列負(fù)擔(dān)，相較于人類，由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)控制的自動化系統(tǒng)更為精確、效率高，減少了變電站在計(jì)算和分配用電時的誤差與意外，因此，電力系統(tǒng)自動化仍有較大的發(fā)展空間。

2.應(yīng)用于電能表

當(dāng)下電能表的讀取主要依靠抄表人員挨家挨戶記錄、匯總，這是一項(xiàng)浩大的工程，且不說抄表過程中抄表員可能與客戶發(fā)生的矛盾，單是每棟樓電表的讀取對于抄表員來說也是身心俱疲，這樣的情況下數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤的概率便會增加。而自動化發(fā)展研究的使用此時就顯得輕便準(zhǔn)確。

五、結(jié)束語

綜上所述，電力工程自動化發(fā)展研究蓋范圍較廣，能夠全方位的促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力產(chǎn)業(yè)是一個國家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，電力產(chǎn)業(yè)技術(shù)反映是國家科技水平的寫照。針對電力系統(tǒng)自動化建設(shè)，仍待各領(lǐng)域?qū)＜疑钊胩接憽?/p>

參考文獻(xiàn)：

[1]展宗波，趙健.電氣工程及其自動化發(fā)展研究下的電力系統(tǒng)自動化發(fā)展研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（11）：177-178.

[2]潘正昊.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].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（10）：215-215.

[3]董恩奇，劉量，徐銘陽.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].四川水泥，2017（3）：206-206.