摘要：隨著21世紀電力行業科技技術的發展，在電力供電系統中，電氣自動化技術是電力網的核心，電氣自動化技術的控制直接影響電力系統的供電可靠性，本文重點針對電氣工程中自動化技術在電網中的運用進行分析。供同行技術人員參考。

　　關鍵詞：電力系統,電氣自動化技術,技術運用

　　前言

　　目前，現代電力電子技術的發展，電氣工程及其自動化已邁向生產和社會生活的各個領域，如何培養和造就社會經濟發展急需的具有工程實際應用能力的電氣工程人才，集科學性、先進性、整體性、特色于一身的課程建設;理論與實踐、知識與技能緊密結合的既能“動口”也能“動手”的“雙師型”師資隊伍建設;立足人才培養目標，按照高質量、高起點、高標準的原則，加強實驗實訓資源的整合方面對電氣工程及其自動化建設進行了探討。

　　1 電力系統中自動化控制技術

　　1.1 電網調度自動化

　　電網調度自動化主要組成部分，由電網調度控制中心的計算機網絡系統、工作站、服務器、大屏蔽顯示器、打印設備等，其主要是通過電力系統專用廣域網連結的，下級電網調度控制中心、調度范圍內的發電廠、變電站終端設備(如測量控制等裝置)等構成。電網調度自動化的主要功能是：電力生產過程實時數據采集與監控電網運行安全分析、電力系統狀態估計、電力負荷預測、自動發電控制(省級電網以上)、自動經濟調度(省級電網以上)并適應電力市場運營的需求等。

　　1.2 變電站自動化

　　變電站自動化的目的是取代人工監視和電話人工操作，提高工作效率，擴大對變電站的監控功能，提高變電站的安全運行水平。變電站自動化的內容就是對站內運行的電氣設備進行全方位的監視和有效控制，其特點是全微機化的裝置替代各種常規電磁式設備;二次設備數字化、網絡化、集成化，盡量采用計算機電纜或光纖代替電力信號電纜;操作監視實現計算機屏幕化：運行管理、記錄統計實現自動化。變電站自動化除了滿足變電站運行操作任務外還作為電網調度自動化不可分割的重要組成部分，是電力生產現代化的一個重要環節。

　　1.3 發電廠分散測控系統(DCS)

　　發電廠分散控制系統(DCS)一般采用分層分布式結構，由過程控制單元(PCU)、運行員工作站(0S)、工程師工作站(ES)和冗余的高速數據通訊網絡(以太網)組成。過程控制單元(PCU)由可冗余配置的主控模件(MCU)和智能I/0模件組成。MCU模件通過冗余的I/0總線與智能FO模件通訊。PCU直接面向生產過程，接受現場變送器、熱電偶、熱電阻、電氣量、開關量、脈沖量等信號，經運算處理后進行運行參數、設備狀態的實時顯示和打印以及輸出信號直接驅動執行機構，完成生產過程的監測、控制和聯鎖保護等功能。

　　運行員工作站(0S)和工程師工作站(ES)提供了人機接口。運行員工作站接收PCU發來的信息和向PCU發出指令，為運行操作人員提供監視和控制機組運行的手段，工程師工作站為維護工程師提供系統組態設置和修改、系統診斷和維護等手段。

　　2 電子技術、計算機技術的發展不斷推動電力系統自動化進步

　　隨著上世紀八十年代單片機技術的發展和應用，我國電力系統自動化設備實現了全面的更新換代。國產的工業計算機和引進的PC機技術為電力系統調度自動化、電廠監控系統、變電站綜合自動化奠定了基礎。開發的應用軟件可以實現電力系統實時數據采集、匯總、分類、分析、存檔、顯示、打印、報警、完成操作控制等任務。這～ 時期自動化存在的主要問題是系統結構、功能、通信協議等方面缺乏工業標準，不同廠家的設備不能互連;計算機與各設備的通信一般為星形點對點連結，主要采用低速率的串/并行口通信方式，系統實時性不太好，設備配置的靈活性也較差。

　　隨著上世紀90年代高性能工作站、服務器及軟件技術、信息處理技術、特別是高速網絡技術的發展，電網調度自動化系統、電廠監控、變電站自動化、配電自動化的技術水平上了一個新臺階，產品逐步發展成為一種開放式、分布式、網絡化、智能化的新模式。與上一代產品相比可以大幅度減少電力電纜、通信電纜的用量，設備體積小還減少了占地面積等從而降低了建設成本，同時大幅度提高了系統的技術性能，增加了設備配置的靈活性、互換性和可維護性，提高了系統運行的可靠性。最近幾年以來，各種嵌入式產品的出現，例如嵌入式高性能微處理器、嵌入式計算機、嵌入式操作系統、嵌入式以太網等產品使電力系統中的裝置類設備如測量控制設備、繼電保護裝置、數據通信控制器等得以再次更新換代，裝置的硬件電路和應用程序結構簡化，產品性能大大提高，裝置信息處理速度更快，功耗更低，功能擴展能力更強。

　　3 當前電力系統自動化依賴IT技術向前發展的重要技術

　　當前電力系統自動化依賴于電子技術、計算機技術繼續向前發展的主要熱點有：① 電力一次設備智能化;② 電力一次設備在線狀態檢測;③ 光電式電力互感器;④ 適應光電互感器技術的新型繼電保護及測控裝置;⑤特高壓電網中的二次設備開發。

　　3.1 電力一次設備智能化

　　常規電力一次設備和二次設備安裝地點一般相隔幾十至幾百米距離，互相間用強信號電力電纜和大電流控制電纜連接，而電力一次設備智能化是指一次設備結構設計時考慮將常規二次設備的部分或全部功能就地實現，省卻大量電力信號電纜和控制電纜，通常簡述為一次設備自帶測量和保護功能。如常見的“智能化開關”、“智能化開關柜”、“智能化箱式變電站”等。

　　電力一次設備智能化主要問題是電子部件經常受到現場大電流開斷而引起的高強度電磁場干擾，關鍵技術是電磁兼容、電子部件的供電電源以及與外部通信接口協議標準等技術問題。

　　3.2 電力一次設備在線狀態檢測

　　對電力系統一次設備如發電機、汽輪機、變壓器、斷路器、開關等設備的重要運行參數進行長期連續的在線監測，不僅可

　　以監視設備實時運行狀態，而且還能分析各種重要參數的變化趨勢，判斷有無存在故障的先兆，從而延長設備的維修保養周期，提高設備的利用率，為電力設備由定期檢修向狀態檢修過度提供保障。近年來電力部門投入了很大力量與大學、科研單位合作或引進技術，開展在線狀態檢測技術研究和實踐并取得了一些進展，但由于技術難度大，專業性強，檢測環境條件惡劣，要開發出滿意的產品還需一定時日。

　　3.3 光電式電力互感器

　　電力互感器是輸電線路中不可缺少的重要設備，其作用是按一定比例關系將輸電線路上的高電壓和大電流數值降到可以用儀表直接測量的標準數值，以便用儀表直接測量。其缺點是隨電壓等級的升高絕緣難度越大，設備體積和質量也越大;信號動態范圍小，導致電流互感器會出現飽和現象，或發生信號畸變;互感器的輸出信號不能直接與微機化計量及保護設備接口。因此不少發達國家已經成功研究出新型光電式和電了式互感器，國際電工協會已發布了電子式電壓、電流互感器的標準。國內也有大專院校和科研單位正在加緊研發并取得了可喜成果。目前主要問題是材料隨溫度系數的影響而使穩定性不夠理想。另一關鍵技術是，光電互感器輸出的信號比電磁式互感器輸出的信號要小得多，一般是毫安級水平，不能像電磁式互感器那樣可以通過較長的電纜線送給測控和保護裝置，需要在就地轉換為數字信號后通過光纖接口送出，模數轉換、光電轉換等電子電路部分在結構上需要與互感器進行一體化設計。在這里，電磁兼容、絕緣、耐環境條件、電子電路的供電電源同樣是技術難點之一。

　　3.4 適應光電互感器技術的新型繼電保護及測控裝置

　　自從電力系統采用光電互感器技術后，與之相關的二次設備，如測控設備，繼電保等裝置的結構與內部功能將發生巨大的變化。首先節省了裝置內部的隔離互感器、A/D轉換電路及部分信號處理電路，從而提高了裝置的響應速度。但需要解決的重要關鍵技術是為滿足數值計算需要對相關的來自不同互感器的數據如何實現同步采樣，其次是高效快速的數據交換通信協議的設計。

　　4 結束語

　　根據以上所述，電氣工程及其自動化專業是電力系統的重要工作，因此，我們的工作人員應對其不斷進行探索和研究，提高了電力安全可靠性。還要結合自己的工作經驗進行分析。從而保證電力系統工作的安全與發展。