电力系统自动化控制技术的优化思路及设计应用分析

2022-07-27昆明工业职业技术学院

电力设备管理 2022年12期

昆明工业职业技术学院何超

在智能化科技的支持和推动下，有助于提升电力系统的自动化水平，可以更好地保障其运行效率，增强系统的智能化水平，更好的规避故障问题，更好地满足社会发展对电力的需求。为此，应大力开展自动化控制技术在电力系统中应用方面的研究，通过系统分析其发展情况和面临的问题，结合智能化技术不断完善电力系统，丰富电力系统，使其各项性能更加完备，这样才能充分发挥出电力系统的有适合作用。基于此，本文分析了电力系统自动化的理论基础，并就自动化控制技术的具体应用进行探究，仅供大家参考。

1 电力系统自动化基础理论分析

电力系统智能化技术，是指利用计算机科技和智能信息技术，来实现供电控制和电力系统智能地对其化和自动操作，这样就可以确保用电活动和电能安全、平稳的进行。在电力系统运营过程中，能够运用电力系统与智能化技术对电力系统的运营数据进行采集与数据分析，对整个电力系统实现24h的实时监测，同时也可以通过对电力系统运营的统计分析来对电力系统进行故障诊断，对电网系统故障进行及时有效地采取适当的紧急反应，同时也可以告知检修人员，这样就可以实现了电网安全、平稳运转。同时，通过电力系统信息化技术，能够高效实现对电力系统的电网进行自动调整，并加强了对电网信号的收集与存储，从而可以大大提高电力系统的工作效能。

基础理论的含义与结构。电力系统智能化技术主要是对电力系统实现分布式监控工作，因此可以建立智能化技术控制系统与自动化装置间的人力学，并具有效率较高、功能突出等优点。首先，运用电力系统自动化技术可以实现电网自主调节，而电网的自行调节主要是指通过供电调度的系统服务器，与之相匹配的电力自动化控制系统，同步实现了对电能的主动调控。然后，通过使用电力系统自动化技术可以对整个电力系统运营的监控和故障进行分析，通过电力系统自动化设备，可以对整个电网生产流程的整合性数据进行数据采集与分析，对整个电力系统中产生的故障进行大数据分析，从而发现了故障问题，同时也可以对电力系统实现24h实时监测，从而确保了供电系统的实际负荷及在整个流程中的动态数据监测，并确保了供电系统安全、平稳的工作。最后，随着在电力系统中变电所中对电力智能化技术的运用越来越普遍，开始逐步代替了人工监控，通过使用电力智能化技术增强了对变电所的控制，不仅较大改善了变电所的工作速度和效率，同时提高了供电系统的效率[1]。

2 自动化技术在电力系统中的应用

2.1 电网调度自动化

以往，电网调度主要依靠人工的方式来实现，注重调度方式不仅需要耗费大量人力，同时也容易因人为因素而影响电网调度的科学性与合理性，不利于电力资源的科学分配。在电网调度系统中，合理应用智能技术，可以实现电网调度自动化。智能化技术的应用，可以使系统自动收集、分析数据，并结合分析结果作出科学判断，进而实现自动化的电网调度。同时，还可以对电网进行监测和分析。

利用计算机系统技术可以把调度中心、发电厂、变电站、工作站等终端联合起来，让相关的终端与用户进行了联系，这样就可以进行对供电的自主调节，从而提高了供电系统的效率。同时，利用自动化技术还可以将供电调度的有关数据加以采集、汇总和分析，可以通过大数据分析和数据处理，把相关的信息及时准确地反馈给管理人员，从而便于工作人员进行相关的管理工作。由此可见，自动化技术的优势和作用显著，合理加以应用，能够更好地保障电网调度的科学性，同时也能更好地规避人为因素带来的不利影响。

2.2 变电所综合自动化

随着自动化科学技术的日益发达，变电站内也开始建设综合自动化控制系统，以进一步提高变电能力和工作效率，并确保了变电站的安全。而变电站综合智能化则是指利用计算机科学技术和通信信息技术等，领先的科学技术来对变电站设备进行重新组合，对变电站的所有装置的工作状况进行监视，并管理变电站的所有设备工作，以避免变电站出现重大安全事故。

变电站综合智能化运用光电互感器和IED技术来进行多模块的集中管理，降低了变电站事件产生对供电的危害。利用智能化装置使变电站工作的独立性和适应能力更强，提高了变电站的效率。而且利用遥视系统和人工智能技术，实现了变电所自动化、智能化监测，确保变电所能够安全、稳定工作。利用综合自动化系统实现对变电所的管理和控制，图1为变电所综合自动化系统。该系统以变压器保护单元、中央信号单元、事故记录单元和分段测控等单元组成，从而实现对变电所的综合自动化[2]。

图1 变电所综合自动化系统

2.3 配电自动化以及发厂发散控制自动化

配电自动化是以配电网的一次电网设备为基础，配电自动化的实现也同样离不开自动化控制技术的应用，借助该技术，可以实现信息采集，同时还可以进行配电网的自动化监控。在此过程中，一旦配电网发生故障，系统不仅可以在第一时间发出警报，而且还能及时进行故障隔离，将配电网故障带来的危害与损失降到最低。

通过集成数据平台技术，将所有与配送相关的设备联网，并对配送信息进行收集和分析。不仅可以支持配电调度服务、生产经营服务，还可以为供电企业提供辅助决策服务。集成数据平台技术是传统配电自动化系统和智能配电自动化系统的新应用。除此之外，智能配电自动化系统还有着多方面的优势与作用，如能够实现与电力系统的交互，再比如该系统还具有智能自愈功能、管理控制功能等。在这种功能的支持下，能够显著提升电力系统运行的稳定性，更好的保障系统安全。

发电厂分散控制自动化是通过利用分散控制系统，实现对各个环节进行控制和管理，从而达到统一化管理的目的。分散控制系统具有较强的自主诊断功能，搭配相应的诊断模型组件以及冗余配置，能够对其故障进行分析和处理，能够实现自我修复，促进电力系统安全、稳定的工作。发电厂分散控制自动化具有分布性、分级性和开放性的优势，电力系统可以利用发厂发散控制自动化的优势来实现分级管理、智能化和自动化管理等，促进电力系统的发展。

3 自动化系统的分析

3.1 自动化系统的分析

自动化系统是建立在计算机和大数据等先进技术背景下的新系统，在该系统的支持下，可以最大限度提升工作效率，与此同时还有助于缓解工作人员的压力，减少人力资源消耗，保证工作质量。自动化系统包括信息输入、输出系统、信息处理系统和信息控制单元等，利用自动化系统能够对信息的实时交换和输入、输出，能够实现信息的共享。借助计算机网络技术，可以使系统元件管理，并且还能高效处理相关信息、电力管理和电网调度等自动化。

3.2 自动化系统的特点

自动化系统具有便捷性、集约化和信息共享性等特点。利用自动化系统对电力系统进行管理的和监测，减少了人力资源的浪费，除此之外，自动化系统还具有较强的兼容性，能够与其他系统进行集合，提升各系统之间的协同性，更好的保障电力系统工作效率。自动化系统能够对其他先进的技术进行结合，体现出较强的集约性。自动化系统能够对电力系统的相关信息进行收集、整理和分析，利用通信手段将相关的信息及时地共享给相关人员，能够将电力系统各个环节的信息共享给不同部门人员，实现了信息的共享，促进了电力系统的发展。

4 电力系统自动化技术的实施

4.1 远程监控

电力系统自动化技术能够对电力系统进行远程监控，对电力系统的工作状态、信息参数进行收集和分析，可以及时地发现电力系统存在的故障，能够显示出故障源和故障原因，为维修人员提供一定的解决方案，同时能够利用远程监控实现24h监控，保证电力系统的正常工作。

4.2 集中控制和管理

集中控制和管理是智能电力系统的主要特点和优势之一，自动化技术的应用，能够促进电力系统更加完善，提升系统的控制与管理水平，并实现集中控制与管理，更好的保障管理效率。

4.3 各方面的应用效果以及实现

在电力系统自动化控制技术应用过程中，其应用效果十分显著，主要表现在以下几个方面：一是自动化控制技术的应用，使系统具备了视频联动功能。二是可以借助电力系统实现对相关设备的远程查看以及远程控制，有助于提升系统管理的效率，同时也为系统运行提供更为有力的保障。三是可以自动生成和打印操作票，并且系统还可以将其自动储存。四是自动化控制技术的应用，还可以使系统具备了相应的检查功能，因此能够替代人工进行系统检查，既能提升检查工作效率，也能缓解工人工作量。

5 电力系统自动化的重要意义

5.1 自动化的应用使电力更加科学的计划管理

信息技术应用的实现方式包括以下几种：第一种实现方式就是使用信息管理系统。该系统主要在对电力信息计划进行制定的时候使用，通过这个信息系统的使用，能够对电力运行信息进行更加科学的判断，同时也能对那些需要的信息波动情况进行简单的分析，并且信息系统还能根据电力的使用情况，以及用户日常运行中使用电量的数量来制定相应的电力使用计划，促使电力计划的管理更加科学合理。

第二种实现方式就是物联网的应用。物联网的主要作用就是科学对电力使用的情况进行管理。如果使用物联网，那么其就能根据电力自身的实际条件来对其用户区域进行安排，这样的话就能在取用电力的时候，能够更加及时便捷的进行电力调配，同时因为应用了物联网，那么在电力大范围运转的时候能够更加快捷的对信息进行登记，这样的话就能让电力的存储以及使用有更高的效率，同时还能更好地对电力的使用情况进行追溯。

第三种实现方式就是电子商务。电子商务的应用主要作用就是使用户能够更好对电力进行采购。应用电子商务，那么用户或者企业就能够在全国范围中采购电力，这样的话不但能让电力的性价比更高，同时也能保证其质量。

5.2 信息化的应用使电力有更加便捷的计划管理

在传统的电力管理模式中，电力管理人员往往要花大量的时间去对账簿进行看管，并且经常对账簿进行修改。如果选择信息化的电力管理方式，就能较大节省管理的时间，同时信息化的电力管理系统相比人工有着更高的准确率。如果采用信息化方式对电力进行管理，可让电力企业的采购部门能够对电力的采购，以及实际使用的情况有一个清楚地了解，另外如果有信息化系统的帮助，可让电力信息得到在电力企业的各个项目之间实现共享，这样的话就能让电力有更高的使用率，并且还能在项目进行的时候让设备以及材料的准备时间降低。