摘要：20世紀50年代以來，中國電氣自動化專業(yè)開設至今已經(jīng)經(jīng)過了近70年的建設與發(fā)展，在幾代科研人員的持續(xù)努力下逐漸得到完善，并且在不同行業(yè)領域中開展實踐應用，適應性得到了顯著增強。近年來，隨著電氣自動化技術在電力系統(tǒng)生產(chǎn)運行中的廣泛應用，為電力系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展提供了助力，顯著改善了人民群眾的物質(zhì)生活條件。筆者在工作實踐經(jīng)驗的基礎之上對電氣自動化技術展開分析，對其在電力系統(tǒng)中的深化應用展開探索。

關鍵詞：電氣自動化技術;電力系統(tǒng);生產(chǎn)運行;實踐應用

前言：電氣自動化技術可以分為自動控制技術和自動檢測技術兩個主要部分，二者都能在應用中實現(xiàn)電力系統(tǒng)的遠程控制和遠程調(diào)節(jié)、遠程監(jiān)控，從而對電力系統(tǒng)實行自動化管理。電氣自動化技術從系統(tǒng)實用性的角度可以進一步細分為現(xiàn)場總線自動化技術、遠程監(jiān)控自動化技術和集中型監(jiān)控自動化技術，在發(fā)電廠控制系統(tǒng)、變電站系統(tǒng)、電力電網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)度等不同層面都可以根據(jù)其技術特點進行靈活應用，促進電力系統(tǒng)的完善和平穩(wěn)運行。

一、自動化技術的含義

自動化技術是一種在現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、制造業(yè)、電力工程等領域中應用非常廣泛的綜合性現(xiàn)代技術，發(fā)展至今已經(jīng)實現(xiàn)了與自動控制理論和計算機技術的有效結合，對工作過程的科學性和便捷性進行了有效提升。為了確保機械設備能夠始終按照預先設定的工作程序開展工作并最終完成工作任務，可以采用編程技術和電路設計改善機器設備和相關工作系統(tǒng)，從而改善工作過程。信息化時代為自動化系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展奠定了基礎，為了實現(xiàn)我國工業(yè)技術水平的改革與創(chuàng)新，當前需要對人類的生產(chǎn)力進行進一步解放。

二、電氣自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用方向

（一）智能自動化保護技術與綜合自動化技術

通過深入研究電力系統(tǒng)自動化保護的全新理論，在電氣自動化保護裝置中融入微機技術、網(wǎng)絡通信技術、自適應理論、綜合自動控制理論和國內(nèi)外頂尖人工智能技術等能夠?qū)崿F(xiàn)保護裝置的智能化發(fā)展，為電力系統(tǒng)的安全提供更高水平的保障。通過多年來在自動化系統(tǒng)研究方面的積累，我國已經(jīng)成功研制出了能夠充分適應各種電壓等級電站的分層式綜合自動化裝置，將我國智能自動化保護技術的研究水平提升到世界領先地位。與此同時，我國在綜合自動化技術方面的研究也成功步入國際領先水平。

（二）自動化實時仿真系統(tǒng)

自動化實時仿真系統(tǒng)能夠監(jiān)測電力系統(tǒng)負荷的動態(tài)特性，并且深入研究了電力系統(tǒng)的實時仿真建模，通過將數(shù)字模擬實施仿真系統(tǒng)引進電力系統(tǒng)使實驗室具備了混合實時仿真環(huán)境，在仿真系統(tǒng)中開展多種穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)電力系統(tǒng)試驗，取得了豐碩的實驗成果，并且與多種控制裝置共同形成了閉環(huán)系統(tǒng)，在新裝置的測試中為實驗人員提供輔助，為智能保護、靈活輸電系統(tǒng)控制策略的研究創(chuàng)造了一流的實驗條件。

（三）配電網(wǎng)自動化技術

在中低壓網(wǎng)絡數(shù)字、信息配網(wǎng)一體化、配網(wǎng)模型和高級應用軟件等方面，電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化技術均取得了重大技術突破。數(shù)字信號處理技術實現(xiàn)了載波接收器靈敏度的顯著提升，攻克了衰耗、路由等載波正在配電網(wǎng)上進行應用的技術難題。配電網(wǎng)理論算法和配電網(wǎng)的實際情況通過高級應用軟件實現(xiàn)了有效結合，在最新國際標準公共信息模型中，潮流計算中采用了配網(wǎng)遞歸虛擬流算法，負荷預測采用了人工智能灰色神經(jīng)元算法。

（四）人工智能技術

在電力系統(tǒng)中，人工智能技術的應用與電力工業(yè)的發(fā)展需求充分結合，在電力系統(tǒng)及其原件的運行分析、故障診斷、規(guī)劃設計的適用研究中應用了專家系統(tǒng)、模糊邏輯、進化理論等，并且以這些實用軟件研究為基礎，對電力系統(tǒng)智能控制理論及其應用展開研究，希望能夠以此促進電力系統(tǒng)運行控制的智能化發(fā)展。

三、電氣自動化技術在電力系統(tǒng)生產(chǎn)與運行中的應用

（一）信息化技術在電力系統(tǒng)中的應用

在社會經(jīng)濟迅速發(fā)展的時代背景之下，各行各業(yè)的發(fā)展都離不開信息化技術的參與，信息化技術在各個行業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著關鍵性的指導作用。我國電力行業(yè)要在市場經(jīng)濟發(fā)展中站穩(wěn)腳跟就必須加快信息化建設的步伐，加速提升自身信息化建設與發(fā)展水平，緊跟當前社會經(jīng)濟發(fā)展的腳步，滿足時代發(fā)展對現(xiàn)代化電力系統(tǒng)建設提出的更高要求。與此同時，國家對電力行業(yè)建設的環(huán)保性能提出了更高要求，為了防止發(fā)生電力生產(chǎn)對生態(tài)環(huán)境造成破壞，電力生產(chǎn)過程中電能的過度消耗以及電能的浪費等情況，對電力生產(chǎn)實施了更加嚴格的監(jiān)督與管理。

在當前發(fā)展形勢之下，電力企業(yè)必須審時度勢，通過在電力系統(tǒng)中廣泛應用電氣自動化技術實現(xiàn)電力系統(tǒng)工作效率的提升，同時有效降低電能在電力生產(chǎn)過程中發(fā)生的損耗。通過在電力系統(tǒng)中應用自動化性能水平較高的電氣自動化技術能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的自動運行和自動控制，同時與其他控制系統(tǒng)保持協(xié)調(diào)一致。由于信息化技術在數(shù)據(jù)的收集和分析中占據(jù)的優(yōu)勢，電氣自動化技術能夠有效提升電力系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)效率，為電力系統(tǒng)工作優(yōu)勢的充分發(fā)揮提供助力，為有關部門對電力系統(tǒng)的監(jiān)督和管理創(chuàng)造便利條件。智能電網(wǎng)在電氣自動化的作用下能夠迅速得到發(fā)展與完善，充分發(fā)揮智能電網(wǎng)功能與優(yōu)勢。

（二）變頻調(diào)速技術的應用

變頻調(diào)速技術的應用效果主要取決于自動化電氣設備本身所能承受的最大負載。通常情況下，自動化控制系統(tǒng)能夠?qū)Τ贍顟B(tài)和低速狀態(tài)下的電氣設備起到保護作用，與此同時，這些設備能夠在點擊運行時全程監(jiān)控設備的運行狀態(tài)，主動對故障進行報告，提示技術人員應當采取的控制措施。

1、自應電機模型單元

自應電機模型單元主要用于檢測點擊的電流和電壓，對電機參數(shù)進行清晰識別。電機模型能夠?qū)﹄姍C的轉(zhuǎn)矩實時控制，因此成為電機模型單元中具有一定的重要性。根據(jù)相關規(guī)定，轉(zhuǎn)矩的控制精度不得低于0.5%，變頻調(diào)速技術能夠在精度超過0.5%時通過閉環(huán)轉(zhuǎn)速進行反饋，從而達到控制目的。

2、深度指示器

在機電設備中，深度指示器是一種常見的保護裝置，能夠?qū)﹄娖髟O備的正常運行起到重要的維護作用。發(fā)生故障以后，深度指示器不但無法為電氣設備提供保護，還會導致其他保護裝置失去作用。因此，深度指示器的設計必須以失效保護模式的設置為參考，從而實現(xiàn)應有的保護作用。電機啟動后，變頻調(diào)速技術能夠?qū)ζ渚幋a器接收到的全部脈沖信號進行采集，通過對比分析采樣數(shù)據(jù)確定數(shù)據(jù)是否發(fā)生變化，以此來判斷深度指示器是否能夠正常發(fā)揮作用，然后根據(jù)需要組織技術人員對相關設備進行檢測，對內(nèi)部設備的運行狀態(tài)進行驗證。

3、脈沖優(yōu)化選擇器

應用于自動化電氣設備的脈沖優(yōu)化選擇器能夠通過芯片對信息進行加工，然后設計PFDM對信號源進行調(diào)制，從而實現(xiàn)對應的緩沖模塊、插入循環(huán)前綴等功能。在對模塊的功能和作用進行驗證時，首先應仿真信號源，然后對功能進行設計。由于電解電容器的離散性非常高，對電壓的承受能力各不相同，因此應當提前采取措施對離散性問題做好妥善處理，防止對系統(tǒng)的有效運行造成影響。例如，可以將并聯(lián)電阻設置在電容器旁邊，防止電路受到損壞，從而對浪涌電流產(chǎn)生有效的抑制作用，為電路運行過程中的安全性和穩(wěn)定性提供可靠保障。

（三）在電氣自動化控制領域中的應用

AI技術在電氣自動化控制領域的應用中能夠?qū)崿F(xiàn)既有電器自動化控制能力和控制標準的有效提升，通過高效利用電氣設備實現(xiàn)對運行成本的最大化控制，有效降低以人力資源為代表的各項運行成本的消耗。電氣自動化技術在電氣設備的自動化控制領域具有較高的應用潛力和應用價值，當前在模糊控制技術和專家控制技術等方面已經(jīng)取得了顯著的應用成果。

1、模糊控制技術

模糊控制模式是一種借助計算機控制技術實現(xiàn)閉環(huán)控制的自適應反饋控制系統(tǒng)，能夠以專家系統(tǒng)為標準在模糊推理語言等相關內(nèi)容的基礎之上展開模糊推理。在實踐應用中，為了實現(xiàn)電器的自動化控制和自動化運行，模糊控制能夠?qū)⒈豢刂茖ο笞鳛榭刂频臉藴逝c基礎，通過控制器對推理思路展開具體分析。

2、專家控制技術

專家控制技術在設備控制的具體應用中具有較高的適應性與靈活性，能夠在專家控制理論的基礎之上與相關理論和控制技術相結合，僅僅通過對設備參數(shù)進行微調(diào)就能夠適應不同的外界控制環(huán)境，從而實現(xiàn)電氣設備自動化控制能力的提升，為電氣設備的運行提供可可靠的保障。

（四）在變電站系統(tǒng)中的應用

為了實現(xiàn)變電站的電器自動化，首先應當創(chuàng)造一個完整的電氣系統(tǒng)為變電站的自動化運行創(chuàng)造條件、提供保障。與此同時，還需要操作各種電器設備為變電站的電壓處理提供協(xié)同輔助。變電站系統(tǒng)可以根據(jù)實際需求采用集中控制、遠程監(jiān)控、線路控制和現(xiàn)場監(jiān)控四種不同控制方式。

1、集中控制

變電站是我國電力行業(yè)當前采用的主要變電裝置，通過變電站可以對電壓值的大小進行轉(zhuǎn)變。集中控制下的變電站能夠?qū)Ω鱾€設備的運行做好協(xié)調(diào)控制，為變電站的自動化結構創(chuàng)造系統(tǒng)的控制體系，為我國變電站電氣化控制系統(tǒng)的建立奠定了基礎。

2、遠程控制

遠程監(jiān)控需要在網(wǎng)絡的基礎之上進行，以此控制變電站自動化的物質(zhì)基礎，從而實現(xiàn)減少電纜數(shù)量、節(jié)約變電站建設材料等自動化操作。通過分析遠程監(jiān)控上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，作業(yè)人員能夠詳細掌握變電中存在的缺陷，從而對變電計劃及時進行調(diào)整。

3、線路監(jiān)控

作為連接所有變電設備的載體，只有在不同線路的共同作用下，電氣自動化控制方能得以實現(xiàn)。根據(jù)作用的不同，每條線路的連接方法也不同，例如隔離閘刀不得選用硬接線進行操作閉鎖，否則可能會引發(fā)誤操作，因此工作人員需要在自動化設計的過程中對線路的連接方式進行充分考慮。

4、現(xiàn)場控制

電氣自動化的生成過程可以通過現(xiàn)場監(jiān)控進行全面查看，從而對這一過程中發(fā)生的異常及時采取針對性措施進行補救，實現(xiàn)了生產(chǎn)作業(yè)程序的規(guī)范化發(fā)展，推動了電氣自動化技術在變電站系統(tǒng)中的深入應用與優(yōu)化。因此，現(xiàn)場監(jiān)控變電站的生成過程已經(jīng)發(fā)展成為電氣自動化在變電站系統(tǒng)中進行應用的一項重要內(nèi)容。

（五）在仿真中的應用

電氣自動化技術能夠提升電力設備對數(shù)據(jù)進行監(jiān)控和記錄的能力，為數(shù)據(jù)分析開發(fā)出更多實用的軟件。運行過程中，電力系統(tǒng)會對數(shù)據(jù)進行記錄并實施仿真模擬，從而對系統(tǒng)運行工程中出現(xiàn)的破綻及時采取針對性措施進行應急處理。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)無法在工作狀態(tài)下控制動態(tài)數(shù)據(jù)，電氣自動化技術的應用使電力系統(tǒng)具備了對信息進行實時采集和處理的能力，并且通過模擬實驗對無法控制的動態(tài)數(shù)據(jù)出現(xiàn)的原因進行估計，然后采取措施進行及時改進，以此來保持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行狀態(tài)。

結束語：

近年來，電力系統(tǒng)在現(xiàn)代化技術的帶動下得到了迅猛發(fā)展，在人民群眾的生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。通過在電力系統(tǒng)中應用電氣自動化控制技術能夠保障供電的穩(wěn)定性，并且為電力系統(tǒng)的未來發(fā)展指明了道路，為現(xiàn)代電力提供了基本保障。當前還須要進一步完善電力系統(tǒng)，通過技術發(fā)展提高電力系統(tǒng)整體運行的安全性和穩(wěn)定性，促進我國社會經(jīng)濟的持續(xù)健康發(fā)展。

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作者簡介：張成金，2000.11，男，漢族，籍貫：山東省濟南市萊蕪區(qū)雪野鎮(zhèn)北雙王村，單位：臨沂大學 自動化與電氣工程學院 電氣工程及其自動化專業(yè)2019級三班。