付垠瑞 郭世浩

摘要：隨著人工智能和信息技術的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)信息化和智能化也成為電力系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。廣泛應用信息化和智能化技術，可以提高電力系統(tǒng)的管理質量和水平，同時減少電氣設備發(fā)生故障的概率，從而進一步壓縮電力系統(tǒng)的運行成本。本文主要重點分析智能化電力系統(tǒng)技術的概念，并歸納電力系統(tǒng)信息化與智能化應用優(yōu)勢。此外，還將深入研究智能化與信息化技術應用特點，總結出電力系統(tǒng)信息化與智能化可通信電氣設備應用策略。

關鍵詞：電力系統(tǒng)；信息化；智能化；可通信；電氣設備

隨著電氣設備自動化與智能化應用范圍的不斷擴大，我國電氣設備技術研究工作也取得長足進步。這為電力體系提供了實施條件，能夠創(chuàng)造良好的管理效率，同時減少了電力系統(tǒng)的運行成本。它解決了以往人工控制存在的難題，全面提高了電力系統(tǒng)的工作效率和安全性，為電力企業(yè)創(chuàng)造了更高的社會和經濟效益。

一、智能化電力系統(tǒng)技術概述

智能化電力系統(tǒng)技術的主要研究方向在于實現(xiàn)電氣自動化控制技術，這對電力系統(tǒng)快速發(fā)展具有重要意義，甚至可以改變現(xiàn)有電力控制系統(tǒng)的工作模式。智能化電力系統(tǒng)的研究內容主要包括電子電氣和信息數(shù)據(jù)收集與處理。智能化電力技術主要源于人工智能技術，可以替代職工完成一些難度較高且危險性較大工作。該技術的研究可以使現(xiàn)有電力工程節(jié)省大量人力和物力資源，并有效提高電力系統(tǒng)的自動化應用水平，從而實現(xiàn)電力工程建設模式的根本轉變[1]。智能化電力系統(tǒng)技術具有非常強的通用性與實用性，涉及諸多理論技術與學科，對技術綜合性應用要求較強。將該技術實際應用于電力系統(tǒng)之前，應結合計算機對該技術進行模擬演練，為智能電力系統(tǒng)的實際應用提供技術參數(shù)。此外，還應對電力企業(yè)常用工作進行實際操作，發(fā)現(xiàn)不足之處，以提高智能化電力系統(tǒng)的實際應用質量。由于電力工程的自動化工作已逐漸在我國電力工程領域得到應用，并通過多次驗證，取得了顯著效果，對提高電力工程質量和效率產生了重大影響，可以讓電力工程企業(yè)降低項目成本，并為其創(chuàng)造更多經濟效益。

二、電力系統(tǒng)信息化和智能化應用優(yōu)勢

（一）可以提高電力企業(yè)管理水平

電力企業(yè)設備信息化和智能化技術的應用可以幫助電力企業(yè)全面提升現(xiàn)有的管理水平，從而實現(xiàn)設備集中管理應用并根據(jù)電力企業(yè)特殊管理要求進行靈活調整。這樣能夠使設備管理工作形成完善的體系，有效降低電力企業(yè)的管理成本。要實現(xiàn)這些目標，需要電力企業(yè)全面推動設備管理智能化技術的應用，將設備管理工作由以往的人工為主轉變?yōu)樽詣踊癁橹鳎罱K實現(xiàn)電力企業(yè)設備全程自動化管理的目標[2]。在推進設備管理信息化和智能化的過程中，電力企業(yè)還需要優(yōu)化內部工作方式和流程，構建與其相互匹配的管理體系。同時投入大量的人力、物力和財力到設備管理智能化體系中，并對崗位工作人員進行系統(tǒng)性培訓，細化和量化工作職責，提高設備管理工作的質量和效率，降低設備管理智能化對電力企業(yè)正常工作的影響，實現(xiàn)電力企業(yè)經濟和社會效益的雙增長。此外，電力企業(yè)在開展設備管理信息化和智能化的過程中，應設立監(jiān)督和檢測崗位，對所有設備管理情況進行全程監(jiān)控，并整理和收集管理產生的數(shù)據(jù)信息。根據(jù)不同設備應用方向進行精細化管理，加強對電力設備運行情況的監(jiān)測工作。同時，在設備進行中期或大修時，還需完善管理維修記錄，以提高電力設備的運行安全性和穩(wěn)定性，幫助電力企業(yè)提高設備管理質量和效率[3]。

（二）可以提高電力企業(yè)工作效率

由于電力企業(yè)長期運用人力資源來實現(xiàn)設備管理工作，但隨著電力供需壓力的增加，傳統(tǒng)人工管理已經跟不上電力設備的發(fā)展步伐。因此，電力企業(yè)需要開展設備管理的信息化和智能化工作，以提高設備管理的效率。這樣可以實現(xiàn)對所有電力設備的精準管理，方便設備管理人員制定維護和管理方案。通過設備管理的信息化和智能化平臺，電力企業(yè)能夠實現(xiàn)對所有設備運行、維護和保養(yǎng)情況的在線管理，并為前線維修人員提供詳細的設備維護保養(yǎng)信息。此外，還可以在線制定管理方案，使維修人員能夠快速開展設備管理工作，使有限的人力資源能夠管理更多的電力設備。同時，電力設備管理人員可以對各種電力設備的數(shù)據(jù)信息進行分類和處理，并充分利用大數(shù)據(jù)進行優(yōu)化和分析，從而實現(xiàn)對區(qū)域內所有電力設備的有效管理，推動電力企業(yè)設備管理模式向自動化方向發(fā)展。這樣的信息化和智能化管理模式能夠提高設備管理的效率，同時減少人力成本。

（三）提高電力企業(yè)決策科學性

由于電力企業(yè)工作的特殊性，企業(yè)戰(zhàn)略決策與區(qū)域內電力供應有直接關系。傳統(tǒng)上，電力企業(yè)制定戰(zhàn)略決策時通常只對設備管理進行預估。然而，通過可通信設備管理的智能化和信息化，電力企業(yè)決策層可以根據(jù)數(shù)據(jù)制定發(fā)展計劃，使其與電力企業(yè)供應和自身發(fā)展方向相匹配，從而為區(qū)域內電力提供穩(wěn)定的基礎。電力企業(yè)的管理層可以通過在線連接信息化和智能化管理平臺，對區(qū)域內所有資源數(shù)據(jù)進行分析，并根據(jù)不同地區(qū)的電力管理特點和實際工作進行內部資源調配。這將促使戰(zhàn)略決策更加符合電力企業(yè)的發(fā)展方向，為電力企業(yè)的快速發(fā)展奠定良好基礎。

三、電力系統(tǒng)智能化、信息化可通信設備主要功能和應用

（一）主要功能

電力系統(tǒng)信息化和智能化管理應包括自動抄表功能、電力供應監(jiān)控、電力用量監(jiān)測和電力調配控制等基礎功能。當這些數(shù)據(jù)信息產生并上傳后，就需要在區(qū)域電力控制系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)分類和處理工作。這些數(shù)據(jù)的存儲工作需要增加備份，以防止計算機異常導致數(shù)據(jù)丟失。自動抄表功能主要針對用戶用電數(shù)據(jù)進行自動記錄，并收集和處理用電時間信息。同時，根據(jù)電力企業(yè)執(zhí)行的尖峰和谷峰時間段進行分開統(tǒng)計。電力供應監(jiān)控主要用于收集和統(tǒng)計三相和平均電壓、三相和平均電流、區(qū)域電力功率、有效電力供應等數(shù)據(jù)。它能有效監(jiān)控電力線路和輸變電情況。當設備發(fā)生故障時，及時進行預警，并快速分析可能產生的影響，并記錄這些數(shù)據(jù)，為后續(xù)維修工作提供支持[6]。電力用量監(jiān)控與控制系統(tǒng)主要針對線路主回路供電需求進行預測。當線路供電異常發(fā)生時，需要發(fā)出警報，提醒工作人員調整供電線路，以減輕電力系統(tǒng)的負荷，并提高電網供電的穩(wěn)定性和安全性。這些應用主要基于遠程控制軟件技術，并對所有監(jiān)控要點進行數(shù)據(jù)匯集，以實現(xiàn)電力企業(yè)管理信息化和智能化的要求。

（二）應用理念

隨著人工智能技術的不斷成熟，其應用范圍和領域也在逐漸擴大。電力企業(yè)也應根據(jù)信息化和智能化技術應用特點，進行重點研究，以提高電力企業(yè)工作效率和質量，促使企業(yè)核心競爭力得到全面提升。信息化、智能化系統(tǒng)可以為電力企業(yè)職工的工作情況進行數(shù)據(jù)分析，并給出過去一段時間職工的工作情況。這使得電力企業(yè)管理者可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行預測，并為電力企業(yè)管理層制定戰(zhàn)略決策提供參考[7]。目前，部分供電企業(yè)已經根據(jù)自身電力供應特點構建智慧型管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠自動收集大量管理運營信息數(shù)據(jù)，并在對這些數(shù)據(jù)進行加工處理后，形成完善的管理數(shù)據(jù)。這為電力企業(yè)提高管理質量奠定了良好基礎。通過這些數(shù)據(jù)信息的收集和處理，電力企業(yè)可以更合理地規(guī)劃內部資源需求和分配，實現(xiàn)在線管理，方便管理層對各部門工作情況進行實時監(jiān)控。這對于制定部門工作計劃起到決定性作用，減少部門間的重疊問題，幫助電力企業(yè)優(yōu)化和調整內部職能部門，明確不同崗位職責。

四、電力系統(tǒng)信息化與智能化可通信電氣設備策略研究

隨著我國對電力需求逐漸增加，電網智能化管理也在逐漸擴大應用規(guī)模。各項先進的智能化和信息化技術也被應用到電力企業(yè)中，從而全面提高電力企業(yè)的管理和維護工作，提高區(qū)域電力供應的穩(wěn)定性和可靠性。電氣設備在電網正常運行中起著關鍵作用，而建設智能化和信息化電網則需要大量信息化和智能化的電氣設備。對于電氣設備生產制造企業(yè)來說，只有根據(jù)電力企業(yè)的需求進行針對性地研發(fā)，才能確保信息化和智能化電氣設備的實用性得到增強，從而使得電力企業(yè)的設備和工作管理質量得到本質性的提高。

（一）新型電子式互感器技術

隨著信息技術逐漸應用到電氣設備中，電氣設備逐漸向系統(tǒng)測量、電力保護裝置信息化方向發(fā)展。這使得電力企業(yè)能夠實現(xiàn)對測量、保護與控制工作的智能化，進而提高電網運行的穩(wěn)定性，減少人工參與電網運行與維護工作，并能有效傳輸各項數(shù)據(jù)?？梢暬姎庠O備，由具有電力測量、保護、監(jiān)控和傳輸功能的組成，對于電力企業(yè)具有重要意義，已成為許多大型電氣企業(yè)研發(fā)的重點方向，并取得了小規(guī)模應用及一定的成果。新型電子式互感器按照信息傳播上傳的特點可分為有源和無源兩類，這種設備的絕緣性得到了大幅提高，并實現(xiàn)了抗干擾和傳播性良好的特點。因此，對于電力企業(yè)來說，新型電子式互感器具有巨大的應用價值[8]。

（二）先進傳感器技術

傳感器在電力企業(yè)的主要應用方向就是對設備進行在線檢測。傳感器能夠感知設備的運行數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進行初步處理，形成可傳輸?shù)碾娦盘枴＿@些信號通過線路傳輸?shù)焦芾砜刂浦行?，電力企業(yè)可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行設備運行情況的監(jiān)控。同時，這些數(shù)據(jù)還可以進行分類和存儲，形成完善的設備運行數(shù)據(jù)。在利用數(shù)據(jù)時，電力企業(yè)需要對數(shù)據(jù)信息可靠性進行分析，特別是對傳感器信息收集方式進行分析。通過與電氣設備運行狀態(tài)進行對比，可以提高數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。先進的傳感器技術對電網具有重要意義，它是電力系統(tǒng)實現(xiàn)信息化和智能化管理的重要技術之一。

（三）自動化仿真技術

電力系統(tǒng)自動化仿真技術主要是通過對電力系統(tǒng)的各種情況進行模擬分析。這項技術可以根據(jù)電力系統(tǒng)的各項數(shù)據(jù)建立模型，使工作人員能夠通過模擬來了解電氣設備的運行情況。仿真技術的應用可以提高電力企業(yè)對數(shù)據(jù)信息的利用效率，對所有數(shù)據(jù)進行分析處理，從而發(fā)現(xiàn)對電力系統(tǒng)管理有效的資源。這些資源可以應用于電力系統(tǒng)的管理控制工作，使其更加便捷。通過系統(tǒng)性分析所有電氣設備的運行情況和潛在隱患，電力企業(yè)可以使電力系統(tǒng)自動化和智能化管理技術更加成熟，并擴大其應用領域。這有助于電力企業(yè)增強對電網的管理和控制能力，提高區(qū)域電力供應的質量，為區(qū)域經濟的發(fā)展提供充足的電力支持。

（四）主動對象數(shù)據(jù)庫技術

數(shù)據(jù)是電力系統(tǒng)設備運行的關鍵所在。只有完善的數(shù)據(jù)收集、分類、處理和管理技術，才能實現(xiàn)電力系統(tǒng)信息化與智能化管理，使電力系統(tǒng)管理工作質量得到全面提高[9]。但以往使用數(shù)據(jù)處理技術在實際應用中效果并不理想，數(shù)據(jù)處理效率也沒有得到大幅度提高。但是，主動對象數(shù)據(jù)庫技術可以將以往手工數(shù)據(jù)處理轉變?yōu)樽詣硬杉c處理，從而改變了電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式。這項技術可以消除數(shù)據(jù)處理工作受時間和空間限制的問題，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時收集與處理效果，不僅提高了數(shù)據(jù)處理質量，還能加強數(shù)據(jù)的真實性和有效性。主動對象數(shù)據(jù)庫技術是一種新型智能技術，電力企業(yè)可以根據(jù)數(shù)據(jù)產生的時間設定時限，以完成數(shù)據(jù)處理工作，從而使電力系統(tǒng)能夠更高效地進行管理。

（五）現(xiàn)場總線技術

現(xiàn)場總線在電氣工程中主要是對各項數(shù)據(jù)總線進行設計和安裝工作，這種自動化設計和安裝工作對電氣領域是具有非常重要意義。現(xiàn)場總線技術可以有效解決電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳遞工作，并具有非常強的實用性與經濟性，對操作人員的技術要求相對較低，可以實現(xiàn)大規(guī)模應用。在進行現(xiàn)場總線操作過程中，可以實時收集變送設備的運行情況數(shù)據(jù)，并通過線路上傳到電力系統(tǒng)控制中心，實現(xiàn)雙向互動溝通和聯(lián)絡。這有助于電力企業(yè)了解電氣設備的運行情況，并支持在線指令下達，從而形成電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的互動交流，提高電力系統(tǒng)的運行質量。

（六）電網調度自動化技術

電網調度工作是電力系統(tǒng)中非常重要的組成部分，它關系到電網的正常運行。電網調度自動化是應用于發(fā)電企業(yè)和變電設備之間的智能化系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以有效地采集發(fā)電企業(yè)和變電設備之間產生的數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)在線監(jiān)控與控制工作，對所有的數(shù)據(jù)信息進行匯總和分析，以實現(xiàn)電力調度工作的自動化管理。它可以對電網的用電和供電需求進行規(guī)劃，并發(fā)現(xiàn)電網潛在的風險，為搶修電力故障提供數(shù)據(jù)支持，協(xié)助電力企業(yè)提高管理水平和質量。電網調度自動化技術主要應用于系統(tǒng)故障方面，解決了傳統(tǒng)技術數(shù)據(jù)上傳不及時的問題，使電力系統(tǒng)實現(xiàn)雙向互動式的管理。它主要安裝在電氣自動化設備中，并利用數(shù)據(jù)線路進行數(shù)據(jù)交流，最終實現(xiàn)電網調度的自動化管理。這樣可以使電網承擔更高的電力負荷，并對電網故障進行快速定位和分析，幫助電力企業(yè)快速制定維修技術，減少電氣設備故障所帶來的損失。

五、結束語

綜上所述，電氣設備信息化與智能化是電力系統(tǒng)未來發(fā)展的重點方向，更是電力企業(yè)開展各項工作的重要應用方向。隨著智能化技術的不斷成熟，我國電力系統(tǒng)的整體發(fā)展質量和水平也會得到全面提高，這為電力系統(tǒng)信息化和智能化技術應用創(chuàng)造了有利的空間。因此，可以致力于打造全自動化電力系統(tǒng)。為此，電氣設備的研究人員需根據(jù)電力系統(tǒng)管理和維護的需求進行針對性研究，并根據(jù)電網運行特點和發(fā)展趨勢進行預判，進一步提高電氣設備的自動化應用水平。同時，將人工智能、信息技術和大數(shù)據(jù)處理技術應用到電力系統(tǒng)中，才能逐漸完善電力系統(tǒng)的信息化和智能化系統(tǒng)，為我國社會和經濟提供充足的電力能源。

作者單位：付垠瑞 郭世浩 山東省郵電規(guī)劃設計院有限公司

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