摘 要：近年来，我国电力系统规模的不断扩大，有效加强电力系统的调节和控制已成为推动电力系统发展的关键。在电力系统中应用电气自动化控制技术，有利于保证电力系统运行的高效性、稳定性和可靠性。文章简要就电气自动化控制技术在电力系统中的应用进行了相关研究。
关键词：电气自动化控制技术；电力系统；应用
近年来，随着计算机技术、信息技术等飞速发展，电力系统的控制和管理逐渐走向智能化和数字化。电气自动化控制技术是一门以计算机网络技术、电子技术和微机控制技术为基础的现代化电力技术，这一技术可有效解决电力系统电力生产能力扩大和电力传输范围扩展等方面的问题，提升电力系统运行效率，满足电力系统智能化、信息化的控制要求。
1 电力系统电气自动化控制技术发展概况
1.1 电气自动化控制技术的发展历程
电气自动化控制技术的发展起源可追溯到20世纪50年代，当时的自动化控制主要为机械控制，还未实现电气自动化控制的实质，但为后期的电气自动化控制研究提供了基本思路和方向。进入到20世纪80年代，计算机网络技术的迅速崛起与发展，网络技术基本成熟，这一时期形成了计算机管理下的局部电气自动化控制方式，其应用范围较小，对于系统的复杂程度也有一定要求，如电网系统过于复杂，易出现各类系统故障，但不可否认，这一阶段促进了电气自动化控制技术的基本体系与基础结构的形成。进入新时期，高速网络技术、计算机处理能力、人工智能技术的逐步发展和成熟，促进了电气自动化控制技术在电力系统中的应用，电气自动化控制技术真正形成，其以远程遥感、远距离监控、集成控制为主要技术，电气自动化控制技术的基础也因此形成[1]。且随着时代的不断发展，电气自动化控制技术日臻完善，电力系统逐步走向网络智能化、功能化和自动化。
1.2 电气自动化控制技术的重要意义
随着我国经济的高速发展，电力需求量不断增加，电网的规模和覆盖范围都不断扩大，电网结构日趋复杂，电气自动化控制技术在电力系统中的广泛应用，能较好的适应电网的广泛性、复杂性和功能性的特点，充分发挥出其功能性和系统性的优势，保证电力系统的安全、可靠运行。同时，电气自动化控制技术可强化电力企业的各项职能，对电力企业建设与企业目标的实现有重要的意义。随着电气自动化控制技术的不断进步和发展，其高级功能将会不断得到扩展与开发，促进电力企业的管理和可持续健康发展，使其在激烈的市场竞争中立于不败之地。
2 电力系统电气自动化控制技术的实现形式
2.1 电网调度自动化
电网调度自动化是依托计算机技术和通信技术而发展起来，可发挥电力相关信息采集、信息命令、信息执行、信息控制等多种功能。电网调度自动化系统主要由电网调度中心的计算机网络系统、服务器、工作站、大屏蔽显示器、打印设备等通过电力系统的专用广域网连接的下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备等构成。而我国电网调度目前采用五级分层的调度管理，即国调（国家调度控制中心）、网调（大区电网调度控制中心）、省调（省电网调度控制中心）、地调（地市电网调度控制中心）和县调（县级电网调度控制中心）。电力系统中，电网调度自动化的应用，可实现对电力生产过程中实时数据的采集、监控及电网运行状态的全程监控，同时其还发挥着预测电力负荷、评估电力系统状态、维护电网运行安全、省级电网以上的自动发电控制和自动经济调度等重要作用[2]，通过这些信息的采集，调度人员进行有效分析，可及时发现其中存在的问题，有利于促进电网的健康稳定运行。
2.2 变电站自动化
变电站自动化是利用先进的计算机技术、信息处理技术、现代电子技术和通信技术等全方位、全程监控变电站的一切生产设备和生产系统。除了以上功能外，其还承担其辨别和测量变电站中相关的数据、状态，自动进行预警、报警打印等工作，能自动、快速地切除出现故障的电力设备，维修部分故障，缩短检修时间，提高检修效率，其取代了传统的人为操作和监控管理，有利于对变电站的实时有效监控，提升了变电站的工作效率，保障了变电站的安全运行，对优化和完善变电站的现代化管理有重要的现实意义。变电站自动化实现了各种常规电磁式设备向全微机化的装置转化，电力信号电缆向计算机电缆或光纤；操作监视的计算机屏幕化；二次设备的集成化、数字化、网络化；运行管理、记录统计的自动化。同时，变电站自动化还是电网调度自动化不可或缺的重要内容，通过这一系统的应用，可有效提升电力系统电力生产现代化的水平。随着科学技术的不断进步和发展，变电站自动化的发展趋势将会不断朝着高集成化、标准化、数字化方向发展。
2.3 发电厂分散测控系统（DCS）
发电厂分散测控系统（distributed control systems，简称DCS）是一个庞大的多级计算机系统，其运用计算机的通讯技术、显示技术和控制技术等多种综合功能实现对发电厂的分散测控、分级管理和集中操作。近年来，发电厂分散测控系统在电力系统中的应用越来越广泛，对加强和完善发电厂自动化管理起到了重要的作用。其通常采用分层分布式的结构，由过程控制单元（PCU）、冗余的高速数据通讯网络（以太网）、运行员工作站（0S）和工程师工作站（ES）四部分构成。PCU主要由智能I/0模件和冗余配置的主控模件（MCU）构成，其直接面向生产过程，并可接收现场变送器、电气量、热电偶、热电阻、脉冲量等各种信号，这些信号经运算处理后，通过实时显示的设备状态、运行的参数、输出信号直接驱动的执行机构，实现生产过程的全程监测、控制、联锁保护等功能，确保生产过程的井然有序。运行员工作站（0S）和工程师工作站（ES）主要充当了“人机接口”的角色，运行员工作站可接收过程控制单元发来的信息并向其发送指令，这样一来，运行操作人员可实现对机组运行的有效监控。而工程师工作站主要是用于控制DCS应用软件组态、系统监视、系统维护等的工程设备，其便于维护工程师对系统的诊断、组态设置、修改和维护[3]。
3 电子技术、计算机技术的发展不断推动电力系统自动化的发展
20世纪60年代，晶体管技术的发展及中小规模集成电路的研发为电力系统自动化的发展提供了重要的技术条件，电力开关信号检测、电力变送器、晶体管及集成电路继电保护等二次设备被应用，这一阶段自动化装置的设计主要以模拟电路和布线逻辑为主，功能比较单一，缺乏故障自我诊断能力。进入20世纪80年代，单片机技术不断发展，电力系统自动化设备得以升级换代，数字电路和模块化软件设计技术等被应用，电力自动化装置的性能更加优越。另外，这一时期，电厂监控系统、电力系统调度自动化、变电站综合自动化等得到了一定程度的发展，这主要得益于国产工业计算机和引进的PC机技术，电力系统可实现实时数据采集、分类汇总、分析、显示、打印等任务。20世纪90年代，电力系统自动化技术水平进入高速发展发展，逐步走向开放式、分布式、网络化、智能化。这一时期，电力系统电力电缆、通信电缆的用量大大减少，设备体积减小，建设成本降低。同时设备配置的技术水平、灵活性、互换性和可维护性提升。近几年以来，嵌入式计算机、嵌入式操作系统、嵌入式以太网等在现代生产和生活中被逐渐广泛应用，其促进了电力系统的继电保护装置、测量控制设备、数据通信控制器等的再次升级换代，进一步提高了电力系统自动化水平。
4 当前电力系统自动化依赖IT技术向前发展的重要技术
4.1 电力一次设备智能化
电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时，将常规二次设备的部分或全部功能就地实现，“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等都属于电力一次设备智能化在电力系统中的具体应用。其对于国家电力行业智能化意义重大，目前对于主变压器、开关设备、避雷设备等的智能化已做出了初步研究，这种进步改变了以往的电力运行模式，能够提前预测和分析可能存在的问题及安全隐患，给系统维护提供可靠的数据支持。
4.2 电力一次设备在线状态检测
电力一次设备在线状态检测是指对电力系统一次设备重要运行参数进行长期连续的在线监测，及时发现问题，跟踪不安全因素，并对各种重要参数的变化趋势进行分析，对可能存在的故障加以判别，而且这种检测是自动进行的，成本较低，有利于延长设备的维修保养周期，逐步实现电力设备的状态检修。
4.3 光电式电力互感器
在输电线路中，电力互感气设备是很重要的，其主要作用是按照一定的比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值控制在仪表直接测量的标准数值范围内，但存在一定的缺点，如信号动态范围比较狭窄，容易引起电流互感器饱和或信号畸变；在电压等级逐渐升高的情况下，绝缘难度、设备体积和质量会逐渐增大，互感器输出信号不能直接与微机电计量及保护设备接口。随着科技的不断发展，不少发达国家光电式电力互感器进行研究，已成功研制出新型光电式电力互感器，国内对于光电式电力互感器的研究也取得了一定的成绩，但目前仍存在诸多问题，如电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源等[4]。
5 电气自动化控制技术在变配电场所中的应用
电气自动化控制技术在变配电场所中的应用主要表现在以下几个方面：第一，对材料设备如线路、变压器、电容器等起到相应的保护作用，同时还可起到保护过电压、过电流、低频减载的作用。第二，利用电气自动化控制技术可实现各电力系统站与站之间的联系，可实现电力数据信息的通信、遥控、遥调、故障录波数据上报等。第三，利用电气自动化控制系统可全程监控变配电场所系统的运行状态、系统故障等，即实现遥测、遇信和遏调及故障报警、数据统计功能，同时其还能自动化描绘一些基本工作，如图形、生产报表、曲线等的描绘。第四，实现对变配电所运行管理、保护管理、操作管理及设备管理。
总之，电力发展对人们的生活起着举足轻重的作用，其对于保障电力系统的稳定和发展具有重要的现实意义。电气自动化控制技术可提高电力系统的智能化水平，促进电力事业的可持续发展。我们应加强研究和探索，将电气自动化控制技术全面应用于电力系统中，确保电力系统正常、可靠、稳定运行，提高电力系统的工作效率，从而为我国国民经济的持续发展提供了坚实的基础。
参考文献
[1]柴虹.电力系统中电气自动化控制技术的运用探究[J].中国新技术新产品，2014（10）.
[2]李宏松.浅论电力系统中电气自动化控制技术的运用[J].科技与企业，2013（20）.
[3]赖佩坤.论电气自动化控制技术在电力系统中的应用[J].通讯世界，2014（14）.
[4]林永清.浅谈电气自动化控制技术在电力系统中的应用[J].中国机械，2014（24）.