解析电力系统中电气自动化应用技术

解析电力系统中电气自动化应用技术摘要：为了保证电力系统的安全、经济运行，保证电能质量，电气自动化技术应用必不可少，同时电气自动化技术随着计算机技术和网络技术的发展也得到空前的发展。

关键词：电力系统；自动化；应用技术

一、电力系统中电气自动化技术应用方向

1.1 电力系统自动化实时仿真系统的应用

电力系统数字模拟实时仿真系统不仅可提供大量实验数据，还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行，还能用以协助科研人员测试新装置，且多种控制装置都能与其构成闭环系统，从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进，方便了对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究，从而建成具备混合实时仿真环境的实验室。

1.2综合自动化技术与智能保护的应用

目前，国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平，智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平，研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中，对电力系统自动化保护的新原理进行了研究，可以大大提高电力系统的安全水平，使得新型保护装置具有智能控制的特点。

1.3电力系统中人工智能的应用

电力系统及其元件的规划设计、运行分析、故障诊断等方面将模糊逻辑、专家系统以及进化理论应用到实际研究，并且结合电力工业发展的要求，开展了电力系统智能控制理论与应用的研究，同时也开展了在上述实用软件研究的基础上以提高电力系统运行与控制的智能化水平。

二、电气自动化技术在电力系统中的应用

2.1计算机技术在电力系统自动化应用

计算机控制技术在电力系统中起到了关键作用。这是由于随着计算机技术的飞速发展，电力系统中用电等重要环节以及输电、发电、配电、变电环节都需要计算机技术的支撑，这样就会使得电力系统自动化技术同时得到了快速地发展。

2.1.1 智能电网技术的应用

目前这种数字化电网建设，一定程度上可以说是智能电网的雏形，实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术，同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术，需要具备实时性、双向性、可靠性系统，需要先进的现代网络通信技术的应用，而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的，同时具有信息管理系统，也可以说将现代网络通信技术和信息管理系统共同作用于电网管理就是智能电力网络。

2.1.2电网调度自动化的应用

电网调度自动化是电力系统自动化中最主要的组成部分，目前

我国将电网调度自动化分为五级，其中各级电网的自动化调度都是与计算机技术的应用分不开的，从高到低分别是：国家电网、大区、省级、地区以及县级调度。其中最重要的组成部分就是电网调度控制中心的计算机网络系统，这些装置在计算机系统的连结下形成一个自动化的电网调度系统，将整个系统结合起来。

2.1.3 变电站自动化技术的应用

变电站的自动化的实现是依托计算机技术的发展实现的，要实现电力生产的现代化，一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化，在实现的过程中计算机也得到了充分利用，二次设备也随之实现集成化、数字化、网络化，完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化，实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化，另外两个组成部分是操纵以及监视，变电站的整体自动化才得以实现，正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。

2.2电力系统自动化中plc技术的应用

plc是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物，其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行控制、运算、记录等操作指令。该技术是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。该技术近年来被广泛应用于电力系统自动化中，解决了传统控制系统的可靠性低、接线复杂、灵活性较差以及耗能高等缺点。

2.2.1 plc技术的数据处理

plc可以完成数据的采集、分析及处理，具有排序、查表、数学运算、数据转换、数据传送以及位操作等功能。这些数据可以利用通信功能传送到别的智能装置，可以完成一定的控制操作，与存储在存储器中的参考值比较，也或将它们打印制表。数据可用于过程控制系统，也可以处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统。

2.2.2 plc技术的闭环过程控制

闭环过程控制是指对压力、温度、流量等连续变化的模拟量的闭环控制，plc通过模拟量i/o模块对模拟量进行闭环pid控制，并且实现数字量与模拟量之间的d/a、a/d转换。可使用专用的pid 模块，也可用pid子程序来实现。

2.2.3 plc技术的开关量控制

火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制多为顺序控制和开关量控制两种。用许多行业也应用到plc进行开关量控制，如机床电气控制、电机控制以及电梯运行控制、汽车装配线和啤酒灌装生产线等。plc技术的输出和输入信号都是通/断的开关信号。工业控制中应用最多的控制是开关量的逻辑控制。控制的输出、输入点数均可通过扩展实现，从十几个到成千上万个点，不受限制。

2.2.4 plc技术的顺序控制

随着国家对节能减排要求的逐步提高以及改革的深入，近年来大型火电企业的辅助系统均已由原来的继电控制器升级成plc控制系统，该行业在生产过程中降低资源损耗和提高效益，已成为各企

业的管理最终目标。

三、综合自动化技术发展趋势

3.1保护、控制、测量一体化的应用

由于控制和保护、测量用到的信息源主要均是来自于现场：保护的是设备的主要故障的异常状态信息的采集，这个一般主要是按照额定值来考虑的，通常是对测量精度的要求比较低，但是要求测量状态信息的范围比较宽；通常情况下在测量的额定值附近都会出现明显的波动，然而控制和测量主要是采集运行的状态信息，测量的精度要求则是较高，并要求测量的范围比较窄。因此总控系统单元在经过必要的校核之后可以直接执行动作至回路保护，它之前可以直接地接受来自上位机或者是远方控制的输出命令，这样就简化了不必要的设备投入，可以省去遥控执行以及遥控输出等多个环节，综合来看则是提高了设备的可靠性。

3.2国际标准的应用和现代计算机技术的推广

近几年来，ied在电力自动化方面也出现了广泛地应用。为了实现各个厂家的ied 设备的信息共享与互相操作，使得厂站的电气综合自动化系统成为主要的开发系统，而后国际的电工委员会也制定了iec61850 国际标准，用于规范这一系统。我国加入wto后，为与国际接轨，国内目前已经开始了按照iec61850 标准来进行的电气综合自动化系统的研发。相信在不远的未来，ied将会对我国乃至世界电力自动化的发展做出更大的贡献。

参考文献