趙柳華

摘要：輸配電工程是一項(xiàng)復(fù)雜的工程系統(tǒng)，隨著網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)化控制技術(shù)逐漸被應(yīng)用于輸配電工程中，進(jìn)一步提升了輸配電工程的運(yùn)行穩(wěn)定性。本文基于實(shí)際情況總結(jié)自動(dòng)化控制技術(shù)在當(dāng)前輸配電工程中的應(yīng)用情況及優(yōu)勢(shì)，分析輸配電工程中存在的問(wèn)題，并提出相應(yīng)的應(yīng)用策略建議，旨在促進(jìn)輸配電工程智能化建設(shè)、提高輸配電工程的運(yùn)行效率和安全性。

關(guān)鍵詞：輸配電工程；自動(dòng)化控制技術(shù)；智能化

DOI：10.12433/zgkjtz.20232839

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)的高速發(fā)展，自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，當(dāng)前已深入社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，不僅提升了人們的生活水平，還促進(jìn)了企業(yè)智能化發(fā)展。近年來(lái)，工業(yè)迅速發(fā)展，自動(dòng)化控制技術(shù)被廣泛運(yùn)用于輸配電工程各項(xiàng)工作環(huán)節(jié)中，促使電力系統(tǒng)逐漸向智能化發(fā)展，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定、安全。

一、輸配電工程中自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）自動(dòng)化控制技術(shù)在輸配電工程中的應(yīng)用情況

自動(dòng)化控制技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)、傳感器、執(zhí)行器等設(shè)備自動(dòng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程、工業(yè)設(shè)備、機(jī)器人等進(jìn)行控制的技術(shù)。輸配電工程以樹形管理結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)，包括多個(gè)部門及多種設(shè)施設(shè)備，電力系統(tǒng)線路在基于用戶需求的情況下進(jìn)行布線，線路十分復(fù)雜，因此，對(duì)電力系統(tǒng)線路具有較高要求。自動(dòng)化控制技術(shù)主要通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析輸配線路運(yùn)行狀況，以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和自動(dòng)化設(shè)備為核心，控制輸配電工程的硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)，以此及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，確保輸配設(shè)施安全穩(wěn)定運(yùn)行。輸配電工程可按照實(shí)際情況劃分為用戶、饋線、管理層和變電站四個(gè)層次，有助于按照技術(shù)層次有序進(jìn)行自動(dòng)化管理。同時(shí)，自動(dòng)化控制技術(shù)能將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)后傳輸至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理，從而保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)輸配電工程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，并為這一領(lǐng)域的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。自動(dòng)化控制技術(shù)的介入使得輸配電工程的各級(jí)信息管控可以在無(wú)需人為干預(yù)的情況下完成，從而提高監(jiān)管效率，減少人為失誤，進(jìn)一步促進(jìn)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

（二）自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用于輸配電工程的優(yōu)勢(shì)

輸配電系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)可以借助自動(dòng)化控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，預(yù)測(cè)和維護(hù)輸配電設(shè)施的運(yùn)行狀況，從而提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性，降低人力操作的失誤率。第一，智能化管理輸配電系統(tǒng)，優(yōu)化輸配電工程系統(tǒng)運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，減少外部因素造成的損失，進(jìn)一步降低輸配電工程系統(tǒng)的運(yùn)行成本。第二，優(yōu)化電網(wǎng)負(fù)荷，高效利用電能，減少能源浪費(fèi)，助力社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。第三，通過(guò)智能采集數(shù)據(jù)，確保收集的正確性，采集后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以此提升輸配電工程中的數(shù)據(jù)分析及決策能力，促使輸配電工程向著智能化發(fā)展，降低運(yùn)營(yíng)成本。第四，自動(dòng)控制檢測(cè)電力設(shè)備，降低人力成本。

二、自動(dòng)化控制技術(shù)在輸配電工程中存在的問(wèn)題

（一）輸配點(diǎn)管理不合理

電力網(wǎng)絡(luò)是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，由眾多電力輸配點(diǎn)組成，主要負(fù)責(zé)電力輸送、轉(zhuǎn)換和配置，管理好每個(gè)電力輸配點(diǎn)等于管理好整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)管理模式以計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)管理電力輸配站，各種因素均會(huì)對(duì)其造成影響，從而增加人力和財(cái)力方面的投入。

（二）自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用存在局限

由于智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，各行各業(yè)普遍實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。雖然電力系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)程開(kāi)始得較早，但發(fā)展一直受到技術(shù)方面的限制。當(dāng)前，電力行業(yè)自動(dòng)化已取得一定成效，但不夠完善，還存在一些不足。例如，技術(shù)方面缺乏創(chuàng)新，自動(dòng)化進(jìn)程緩慢，電力資源尚未得到充分應(yīng)用等。

（三）損耗過(guò)大，成本控制存在局限

在電力行業(yè)中，降低能耗是控制成本、擴(kuò)大收益的主要措施，輸配電中造成的電能損耗是耗能的主要環(huán)節(jié)，盡管自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用顯著提高了供電穩(wěn)定性和用戶用電體驗(yàn)，但人為因素和自然因素的影響仍會(huì)增加電能損失。

三、優(yōu)化自動(dòng)化控制技術(shù)在輸配電工程中應(yīng)用方式

（一）合理規(guī)劃配電系統(tǒng)

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，用電量逐年上升，為了滿足社會(huì)各界對(duì)電力的需求，需要合理規(guī)劃輸配電工程，盡可能地減少電力損耗，提高電力利用率。合理規(guī)劃輸配電工程系統(tǒng)能發(fā)揮自動(dòng)化控制技術(shù)在輸配電工程中的作用，減少電力損耗，并充分利用自動(dòng)化控制的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)合理供電。同時(shí)，可以在應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)時(shí)，將輸配電工程的各要素相結(jié)合，構(gòu)建既統(tǒng)一又分散的管理結(jié)構(gòu)，全面監(jiān)測(cè)輸配電工程設(shè)備，針對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜的情況，簡(jiǎn)化輸配電工程管理，改進(jìn)輸配電操作流程，通過(guò)自動(dòng)化控制技術(shù)革新管理模式，穩(wěn)定配置電力資源，減少電力損耗。

（二）強(qiáng)化智能設(shè)備在輸配電工程中的應(yīng)用

1.積極引進(jìn)自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)

安裝傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的電壓、電流和功率等參數(shù)，掌握電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和異常情況，提醒操作人員采取相應(yīng)措施，從而提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。

2.優(yōu)化自動(dòng)化調(diào)節(jié)系統(tǒng)

通過(guò)控制設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)，自動(dòng)化調(diào)節(jié)系統(tǒng)能根據(jù)負(fù)載變化自動(dòng)調(diào)整發(fā)電機(jī)的輸出功率，保持電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。

3.自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)

利用裝置和自動(dòng)斷路器實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)保護(hù)，可及時(shí)切斷出現(xiàn)故障的部分，確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。

4.引進(jìn)智能化及自動(dòng)化管理系統(tǒng)

利用通信設(shè)備等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和管理，及時(shí)監(jiān)測(cè)和分析電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，以便發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的故障和異常情況，提高電力系統(tǒng)的管理效率和服務(wù)質(zhì)量。

要實(shí)現(xiàn)輸配電自動(dòng)化，關(guān)鍵在于運(yùn)用自動(dòng)化控制技術(shù)，在使用該技術(shù)時(shí)，關(guān)鍵要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)管和實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)多重效益，引進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)和集成電路技術(shù)。例如，在線路和電力輸配點(diǎn)安裝電壓電流傳感器以及其他軟件設(shè)施設(shè)備等監(jiān)測(cè)電力傳輸情況，集成電路將各個(gè)傳感器的監(jiān)測(cè)信號(hào)集中并傳輸至計(jì)算機(jī)，工作人員不必親自到現(xiàn)場(chǎng)檢查，通過(guò)查看計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整合的數(shù)據(jù)就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)中的問(wèn)題并予以解決。同時(shí)，工作人員可以在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中增加報(bào)警裝置，以便在必要時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并予以處理。

（三）優(yōu)化自動(dòng)化控制技術(shù)在輸配電工程系統(tǒng)中的應(yīng)用

1.完善自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

在推進(jìn)智慧電網(wǎng)的過(guò)程中，輸配電工程致力于發(fā)展新型管理控制模式，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。引入自動(dòng)化控制技術(shù)，利用數(shù)字信息信號(hào)載體，以高效穩(wěn)定的方式傳遞輸配電信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)實(shí)時(shí)接收，從而提升輸配電工程的控制效果。與傳統(tǒng)管理控制模式相比，在自動(dòng)化控制技術(shù)的支持下實(shí)現(xiàn)初步無(wú)人值守，降低輸配電工程運(yùn)行成本。同時(shí)，通過(guò)實(shí)時(shí)傳輸電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)，為制定供電決策提供數(shù)據(jù)支持，從而降低輸配電系統(tǒng)在運(yùn)作傳輸過(guò)程中的能耗，提高電力資源的利用率。

2.將人工智能技術(shù)與信息技術(shù)相結(jié)合

（1）自動(dòng)化控制技術(shù)要融合人工智能與信息技術(shù)

在輸配電工程自動(dòng)化控制過(guò)程中，可以采用人工智能技術(shù)，讓機(jī)器產(chǎn)品模擬人類感官和神經(jīng)傳導(dǎo)系統(tǒng)，為人們提供很大的便捷，已成為當(dāng)今工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。例如，設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可以自動(dòng)捕獲故障模式中相應(yīng)的故障信號(hào)，并通過(guò)電信號(hào)篩選、整合和分析故障線路呈現(xiàn)的不穩(wěn)定信號(hào)，進(jìn)行故障識(shí)別和定位，在故障信息轉(zhuǎn)換成可視化模型后根據(jù)故障表現(xiàn)在系統(tǒng)內(nèi)檢索和篩選，以此提出應(yīng)對(duì)措施，自行解決故障問(wèn)題。

（2）使用人工智能技術(shù)診斷輸配電系統(tǒng)中存在的故障問(wèn)題

人工智能技術(shù)的引進(jìn)能提升電氣設(shè)備的智能化水平，提高自動(dòng)化控制效果。當(dāng)前，電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化需要采用智能診斷技術(shù)，利用模擬人類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、傳感器、集成電路等設(shè)備傳遞信號(hào)，促使電力網(wǎng)絡(luò)具備自我診斷故障的能力，但現(xiàn)階段該技術(shù)的應(yīng)用尚不完善，僅限于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，仍需要依靠人工排查故障。在輸配電工程實(shí)際運(yùn)行中，電氣設(shè)備會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換和加工后將其篩選整合，從而識(shí)別處于故障狀態(tài)的線路傳遞的不穩(wěn)定電信號(hào)，確定故障部位。

（3）通過(guò)信息技術(shù)可識(shí)別定位故障并自行解決

智能診斷技術(shù)是一種基于電氣工程的自動(dòng)化技術(shù)，功能較為單一和片面，需要結(jié)合信息技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)真正的自動(dòng)化?，F(xiàn)有的輸變電自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只能自動(dòng)監(jiān)測(cè)故障，要想具備自行修復(fù)能力，需要將相關(guān)內(nèi)容接入控制計(jì)算機(jī)中，借助數(shù)據(jù)庫(kù)、建模系統(tǒng)、邏輯算法等程序，將檢測(cè)到的故障轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的模型，設(shè)置檢索程序，使其在發(fā)生故障時(shí)自行檢索數(shù)據(jù)庫(kù)中的解決方案，使故障得到自動(dòng)化處理。

3.多種技術(shù)融合

為推動(dòng)輸配電工程的自動(dòng)化控制管理，提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，輸配電工程在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)應(yīng)用多種先進(jìn)技術(shù)，例如，互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)、BIM技術(shù)、云數(shù)據(jù)、信息技術(shù)等。在輸配電工程實(shí)際操作運(yùn)行中，可根據(jù)實(shí)際利用大數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，精準(zhǔn)定位電力系統(tǒng)運(yùn)行隱患并予以解決，以此促使電力系統(tǒng)的運(yùn)行更加可靠。

（四）強(qiáng)化自動(dòng)化控制技術(shù)的控制功能

為了發(fā)揮自動(dòng)化控制技術(shù)在輸配電工程中的優(yōu)勢(shì)，要拓展和增強(qiáng)智能控制、電氣保護(hù)和可視化監(jiān)視等功能，確保輸配電工程系統(tǒng)一直處于可控狀態(tài)。例如，在自動(dòng)化控制技術(shù)的幫助下分析用電數(shù)據(jù)，利用自動(dòng)化控制技術(shù)智能控制用電高峰期及非高峰期的電力輸送，以此避免輸配電系統(tǒng)閑置，實(shí)現(xiàn)輸配電系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)，提高電力資源的利用率。

隨著城市化的不斷發(fā)展，輸配電工程得到了發(fā)展和建設(shè)，但增加了電力系統(tǒng)的維護(hù)壓力。如果繼續(xù)采用人工方式進(jìn)行管理和維護(hù)，會(huì)增加工作量，提高成本。當(dāng)前，應(yīng)順應(yīng)輸配電工程自動(dòng)化控制的趨勢(shì)，運(yùn)用遠(yuǎn)程控制手段監(jiān)控和管理輸配電工程，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為橋梁，對(duì)不在同一地點(diǎn)的輸配電系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行操作。通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，可有效避免發(fā)生電力流失等問(wèn)題，實(shí)時(shí)掌握輸配電工程的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。在遠(yuǎn)程控制的過(guò)程中，根據(jù)輸配電工程的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)信息輸送點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，并進(jìn)行閘門配置，以便通過(guò)可視化的方式呈現(xiàn)遠(yuǎn)程控制技術(shù)采集的輸配電工程運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸配電工程的遠(yuǎn)程高效管理。

（五）健全輸配電工程系統(tǒng)管理體系

確保各領(lǐng)域工作有序穩(wěn)定開(kāi)展的重要前提是制度規(guī)范。輸配電工程系統(tǒng)單位可以通過(guò)加強(qiáng)培訓(xùn)促使員工建立自動(dòng)化控制意識(shí)，為確保每位工作人員都能履行職責(zé)并完成工作任務(wù)，需要建立健全相關(guān)管理制度，并實(shí)施獎(jiǎng)懲措施，定期表彰工作出色或有貢獻(xiàn)的優(yōu)秀員工并給予一定的物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)，而存在不負(fù)責(zé)行為、重大失誤等問(wèn)題的員工應(yīng)給予處分或警告，明確相關(guān)條例和懲罰措施以約束員工行為。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在輸配電工程建設(shè)中采用自動(dòng)化控制技術(shù)已是不可避免的發(fā)展趨勢(shì)，必須因地制宜，充分利用自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，合理規(guī)劃系統(tǒng)運(yùn)行，增加自動(dòng)化功能，并引入人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸配電工程的遠(yuǎn)程管理，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和掌握電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況。另外，還要將自動(dòng)化技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合起來(lái)，進(jìn)一步增強(qiáng)自動(dòng)化控制的效果。

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