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探讨电力工程自动化技术孙建国

发表时间：2020/9/3 来源：《基层建设》2020年第13期作者：1孙建国 2金思宇

[导读] 摘要：电力自动化技术在电力工程中发挥着越来越重要的作用，在新技术的广泛应用下，传统的技术正在逐渐的被取代，从而更加促进了电力自动化技术的发展。

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        摘要：电力自动化技术在电力工程中发挥着越来越重要的作用，在新技术的广泛应用下，传统的技术正在逐渐的被取代，从而更加促进了电力自动化技术的发展。电力自动化技术集计算机技术、通信技术等的现代技术于一体，在电力建设以及电网配备等的电力工程中发挥着很重要的作用，是电力系统稳定运行的重要保证。我们在电力技术方面起步较晚，这就需要我们不断地进行探索，积极地采用新技术，从而为电力工程做出更多的贡献，实现电力系统的快速发展。
        关键词：电力工程；自动化技术；
        随着经济的发展以及社会的进步，人们对电力系统也提出了更高的要求，因此，如何更好地保证电力系统的安全以及稳定成为了很急迫的事情。科技的发展使得电力自动化技术得到了发展的契机，并被广泛的应用到电力工程中，并且得到了好的效果，电子自动化技术的应用，使得电力系统得到了完善以及发展，解决了电力工程中出现的矛盾和问题，随着电子自动化技术的发展以及更广泛的应用，电力工程必将得到更好地完善和发展。本文主要对电力自动化技术的应用及发展进行分析探讨，以供同僚参考。
        一、电力自动化技术概述
        电力自动化技术主要是利用现代计算机技术、通信技术与网络系统等来完成的电力输配电，全过程应用计算机系统来对信息数据进行传输、共享与管理，对整个电力系统控制与检测有着相当重要的辅助性作用。电力自动化主要表现在变电站自动化、配电自动化与电网调度自动化等多方面，详细介绍如下：
        （一）系统调度自动化。电力自动化控制系统中的调度自动化技术是发展最快的自动化控制技术，主要的功能有：电力系统中数据的采集和监控；电力系统经济运行与调度、发电厂的运营与决策；变电站的自动化运行。其中电力系统的数据采集和监控是实现调度自动化的前提和基础。电力系统调度自动化是电力自动化控制系统中的核心技术，决定着自动化系统中的质量和安全稳定性。目前所用的电力调度化技术系统如AGC、SCADA以及EMS等已经初步建成并投入使用。
        （二）变电站自动化。变电站自动化技术可以提高变电站的安全性，保证变电站运行的稳定性，可以向用户提供更加稳定的电能。在变电站的维护中，还可以降低维护费用，从而提高电力系统的经济效益。变电站的自动化控制系统利用的是计算机通信技术、现代电子技术以及信息处理技术对变电站中的设备装置进行组合优化，并随时检测、控制、协调变电站装置中的所有设备运行状况。自动化装置对所收集的数据进行分析、比对、协调，保证变电站的安全运行。
        （三）配电网自动化。配电网的操作长期以来一直采用的是手工控制，相对于生产、传输和变电自动化系统显得有些滞后。随着电力自动化控制系统的应用，配电网的自动化系统包括设备管理、自动制图、馈线自动化以及地理信息系统的分析软件。配电网自动化控制系统有大量的智能终端，先进的通信技术以及更加丰富的后台软件。配电网自动控制系统要结合我国的城乡配电网的具体情况，逐步推进，最终实现电力系统的综合自动化。配电网自动化发展是我国电网建设的重要方向，也是我国电力市场发展和社会进步的需要。在电网改造与规划中大力推广电力自动化技术是实现配电网自动化的重要基础。利用先进的计算机技术、网络技术和无线通信技术以及电力自动化设备，可以实现对配电网系统运行状态的自动、全面监控和有效控制，在配电网系统监控工作中达到人机合一的状态。这些技术和设备的使用不仅降低了工作人员的劳动强度，节约了系统运行管理和维护的成本，还极大地提高了电网的运行效率和社会经济效益。

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        二、自动化技术在电力工程中的应用
        （一）功率半导体器件的应用
        在电力系统中，电力的控制是通过固态变压器实现的，其属于功率半导体器件的一种。而经常进行的静止无功补偿、直流输电、柔性交流输电也大多会应用到功率半导体器件[1]。对于固态变压器而言，由于具有联动性能好、重量轻、自我监控能力强的有点，已发展成为电力系统的核心构件，其功能主要通过高频变压器、电力电子变流器实现实现；进行柔性交流输电主要是为了确保大容量电能高效变换，其功能通过IGBT、GTO、晶闸管等功率器件实现；进行静止无功补偿，主要是为了改善柔性交流输电中的电能质量；进行直流输电主要利用是晶体管。可以这样说，功率半导体器件是支撑电力工程制动化发展的设备基础。
        （二）柔性交流输电系统的应用
        柔性交流输电系统（FACTS）是由SVC、容性滤波器、TSC、TCR、FSC组成，其中SVC的应用最为广泛。在全世界范围内，SVC工程工程的数量已超过1000，总容量在100Gar以上。相对于欧美发达国家，我国对SVC工程设备的核心技术掌握的还较少，在建设SVC工程时也主要是进口德国西门子的设备。如果电站有弥补无功功率缺口的需要，可以采用容性滤波器、TSC、TCR；如果电站有稳定电压和无功功率，可以利用SCV设备，能有效避免电压和无功功率出现波动；如果电站有提升输电线输电效率的需要，可安装FSC固定串联电容补偿器[2]。总之，柔性交流输电系统能显著提升电力工程的自动化水平，提高电网运行的可靠性和效率。
        （三）光互连技术的应用
        光互连技术能实现自动控制系统和继电系统的无缝衔接，使得电力系统的研发和发展成为可能。为了提升系统的集成度，可应用光互连技术加强对探测设备的限制，提升系统的监控能力。光互连技术具有抗磁干扰性强优点，能为数据的传输营造一个免受外界干扰的环境，极大地方便了编程结构重组和互联网络拓展，确保数据传输效率与准确性。光互连技术不单可以对数据进行采集、分析、处理，还可以经由数据模型把处理好的数据反馈给管理人员，甚至可以根据在人机上设定的参数进行报警。此外，光互连技术具有兼容性强的特点，很少与其它系统发生冲突，确保系统操作的方便性，促使电力系统的子系统有效地融合在一起。
        （四）主动对象数据库技术的应用
        随着主动对象数据库技术的发展，电力工程的监控系统开始注重主动对象数据库技术的应用，甚至已成为监控系统核心技术，能很好地对数据库进行监视与控制，其功能主要是通过系统的监视功能、对象函数实现的[3]。主动对象数据库技术不仅能充分发挥数据库数据管理的功能，还可以代替人工进行数据的写入或读出，实现了数据处理的自动化，极大地提升数据处理的效率和精确度。
        三、结语
        总之，自动化是电力工程未来发展的方向，对电网安全、可靠地运行有着积极的促进作用。而自动化技术的发展以及成熟，为电力工程的自动化发展创造了条件。当前，在电力工程中应用的自动化技术包括：功率半导体器件、光互连技术、柔性交流输电系统、主动对象数据库技术等。
        参考文献：
        [1]钱小军.浅谈电力系统调度自动化技术的应用及其发展[J].机电信息，2018（09）：32-33.
        [2]王松.浅议电力工程中的电力自动化技术应用思考[J].科技与创新，2018（22）：157-160.
        [3]黄洁鸣，陈宋绩，杨煜辉.电力工程中电力自动化技术的应用[J].山东工业技术，2017（08）：125.
        [4]徐艳芳，陈静云.电力工程中的电力自动化技术应用[J].科技展望，2017（21）：86.