电气工程及其自动化专业概论

电气工程

28 2015年9月下电气工程及其自动化专业概论

张贵荣

格林恒业集团有限公司，河北衡水 053000

摘要：如今，我们已经步入工业化社会，在这个社会中电气自动化发挥出重要的作用，而且随着社会发展进程的加快，电气自动化也实现了快速的发展，本文的主要目的是探究电气自动化的发展过程，同时对我国的电子技术以及计算机的发展状况也进行了深入的研究分析，在文章的最后详细的分析了计算机技术和电力系统之间的联系，以及计算机技术对电力系统的帮助。

关键词：电气工程；自动化；电力系统

中图分类号：TM1-4;TM76-4 文献标识码：A 文章编号：1002-1388(2015)09-0028-01

1 电力系统自动化技术

1.1 电网调度自动化

电网调度的自动化的工作形式是通过核心控制部门的计算机网络体系中的各个环节，在网络或者专线的手段与下一级的控制中心、对所在范围里的发电厂、变电站端设备(如测量控制等装置)等进行连接，继而形成。电网调自动化能在电力生产过程中实时采集与监控相关的数据、还能对电网运行进行安全分析和估计电力系统状态，另外它还可以预测电力负荷和调度控制自动发电系统，适合于当今电力市场的科学运作。

1.2 变电站自动化

变电站自动化从一定程度上而言可以提升电力部门的工作效率，不需要人为时刻的去监控，省下了大量的人力资源，并且其监控的能力远远超出人为的控制，使得变电站的安全指数大大提升。变电站自动化的核心目的是确保有关设备能够正常的运行。其特征是伴随着科技的发展对原有监控设施进行了优化，例如将原来的电力信号电缆由计算机电缆或者光纤进行替代，不但可以使得多个方面的工作得以简化方便，并且所得数据越发的精准。科技带动进步，现如今变电站的自动化已然是电力生产现代化的一个重要改革。

1.3 发电厂分散测控系统(DCS)

发电厂分散控制系统(DCS)作为电力系统最为领先的一项科学技术，它的建造以及系统构造都是科学发展的有力证明。能够在最短的时间内对相关的计算和统计进行运算，将所得到的数据及时的反馈给相关的工作人员，以便帮助他们做出正确的判断，进而确保电厂能够高效的工作。

2 电子、计算机等技术的进步导致电力系统自动化更完善

上世纪八十年代初期，我国电力系统使用了当时最先进的单片机技术，使得电力化设备得到良好的改善，更好的服务大众。在那个时候，我国在工业生产的时候所用的计算机以及PC机技术是非常受欢迎的，因为那时候的机器在进行电力系统时，无论是数据的收集、划分、集中、研究还是对他的操作都是非常迅速的。然后它依然有着一些缺点，因此工业的飞速发展产生的一些问题经常得不到解决。比方说系统结构等内容都不够完整，它的操作也较为困难，过程过多，并且反应比较迟钝。直到上世纪九十年代，这一系列的缺点才有所改善，科技的进步带来福音，在信息归纳处理，服务器运行速度和承载负荷等各方面都有了一个质的飞跃，电网调度自动化系统、变电站自动化和发电厂分散测控系统都得到很大的改善。和十年前比较，不但大大控制了电力及通信电缆的使用量，还节省了设备的建设费用，最重要的是提高了系统的性能，让操作更加灵活、维护工作更加方便快速，系统运行愈发安全稳定。

3 当前电力系统自动化依赖IT技术向前发展的重要热点技术

现如今，我国的电力系统自动化主要是靠先进的电子技术和计算机技术来完成相关的工作的，并随着这些技术的不断更新，自动化的程序将会更加完美，当前其主要发展的内容有一下几点，下面作出逐一分析。

3.1 电力一次设备智能化

一般而言，在电力局设备机组中，一次设备和二次设备的安装在两个不同的地点，在它们之间，使用的是强信号电力电缆和大电流控制电缆进行连接，而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全

部功能就地实现，省却大量电力信号电缆和控制电缆，通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断

而引起的高强度电磁场干扰，关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。

3.2 电力一次设备在线状态检测

在电力体系中，要对一些一次性的装备进行长时间的监控，这样不仅能准确地知道它们的运行情况，还能研究出变化的规律，另外，还可以分辨出有没有存在安全隐患，进而可以对这些装备进行长期地维护，从而提高装备的使用率，为电力系统提供一定的过度保障。在最近的几年里，我国在电力方面做了很大的贡献，同时也投入了很多的精力和努力，进行在线状态检测技术，并取得了一些进展，但是由于它的难度比较大且环境较差导致产生的产品不够完美。

3.3 光电式电力互感器

电力互感器是电力系统中不可缺少的重要设备，其作用是按一定比例关系将电气设备的高电压和大电流数值变换

到可以用仪表直接测量的标准数值，以便用仪表直接测量。它的不足之处是它的绝缘难度会伴随着电压的提升而增大，同时它的体积和质量也变大；它的信号比较稳定，因此它的电流互感器经常会发生饱和现象或信号畸变；互感器的输出信号在和微机化计量和保护或连接的时候需要媒介的帮助。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电子式互

感器，国际电工协会已发布了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是，光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多，一般是毫安级水平，不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护

装置，需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出，模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里，电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。

3.4 与光电互感技术下的继电器的监测系统相迎合

电力体系利用光电互感器技术之后，像是测控设备，继电保等与其相关的装置在整体上会产生巨大变化。比如，在装置中的互感器、MD转换器等都被完全的替代，这样装置就能及时的做出反应。但是却引入新的问题需要解决，即如何实现对不同互感器所得数据的匹配，还有就是如何实现数据的及时交换和传递。

参考文献

[1]张文凯.有关电气工程自动化问题探讨[J].科技创新与

应用,2014(35):104.