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【摘 要】 电气自动化技术在电力系统中占据着重要的地位，它渗透在电力系统的每一个重要环节，并且发挥着不可替代的作用。文章先引入电气自动化技术，就其发展状况先做深刻的讨论，然后分析其在电力系统中存在的必要性，电气自动化技术，是发展智能电网，改善目前较为落后的供电状况所走的必由之路。
【关键词】 电气自动化；电力系统；应用；无功补偿
一、电力系统中电气自动化技术存在的必要性
各行各业的发展互相都存在着一定的促进作用，我国近几年的发展都是有目共睹，信息化方面的发展速度可见一斑，电力行业作为国民经济发展和国家安全的保证，也在不断的提高自身的业务能力。同时，能源紧缺也是如今讨论的热点问题之一，电能虽不是我们讨论的一级能源，但是与一些有限能源有着不可分割的关系。我国的发电方式主要分为两种：火电和水电。而煤炭资源的日益短缺已引起人们重视，水资源的极度浪费以及水污染也仍在治理，这从一方面也反映了电能的紧缺。虽然我国的电力覆盖面积每年都在逐渐扩大，但是仍有部分地区没有供电，特别是一些农村地区，虽然享受电力的带来的方便，但是由于电力设备的老化以及电网拓扑的陈旧结构，时常发生停电现象。一些自然灾害的发生所导致的供电中断也造成了不可估计的损失，供电中断中如果不能及时处理发生的事故，就会引发无法预想的损失，造成社会秩序混乱，扰乱国民经济，严重者会影响国家安全。
以上的种种都提醒我们，要更加重视电能的有效利用，重视电力系统的可靠性，这些都是推动电网智能化发展的重要因素。电力自动化技术在电网智能化发展中是必不可少的，其中的一些设备可以有效的提高电网的功率因数，提高电力设备的寿命，保证可靠地电能质量，还可以消除谐波污染问题，根据系统需要，补偿电网所需的特定次谐波。有的设备则担任起了采集数据，传输和分析的功能，有的设备实现监控功能，对重要的电力系统部分实行监控，实时分析其当前电力系统的运行状况。电力系统中电气自动化技术的不断渗透，大大提高了电力系统的运行效率，助我国发展坚强可靠地智能电网一臂之力，是我国电网实现智能化的关键。
二、电气自动化技术的技术要求
1、信息化要求
较高的信息化水平将会大大提高电力系统的效率，提高电力系统的自动化控制水平。所以电气自动化技术首先需要达到一定的信息化技术要求。
2、安全可靠性
在电力系统中运用电气自动化技术就必须满足安全可靠性的要求，并且运用电气自动化技术可以使电力系统自动监测电力故障，且能自动处理某些故障，确保整个电力系统的稳定运行，最大程度上降低经济损失。
3、自动化控制要求
电气自动化技术需要高效的自动化控制系统，自动化控制系统在电力系统起到了非常重要的作用，能够让电力系统的稳定性更强且便于操作，能够根据电力系统的运行状态及时调整，自动排除故障，这就降低了人工排查和检修故障的难度。为了现实这些有点，就需要在运用电气自动化的过程中符合高效自动化控制的相关要求。
三、电力系统中电气自动化技术的应用
1、发电厂监控技术
发电厂是电力系统的重要部分，是电能的生产部门。发电厂内的设备数目和种类繁多，而且一般布置也较分散，管理难度大。此外，发电厂还与外部输电系统相连，使发电厂的结构变得更加复杂。采用人力对发电厂进运行维护不仅需要较多的投入，而且由于任务强度大，可靠性低。为了保障发电厂的生产安全和整个电力系统的稳定性，有必要采用电气自动化技术。当前发电厂应用的电气自动化监控系统由监控中心、通信网络和远程监测终端组成。远程监测终端是一类分布于发电厂内的各种监控功能的自动化设备。这些设备采用了成熟的电气自动化技术，具有响应快、可靠性高等特点。远程监测终端采集的数据通过通信网络传送至发电厂监控中心。发电厂运行监控人员在监控中心实现与自动监控系统的人机交互，以实时掌握发电厂的运行状态。
2、变电站自动化
实现变电站的自动化可以从两个方面进行，其一是对电力系统的各种电气设备实现实时监测，便于工作人员随时都能收集到变电站运行的信息数据；其二，能够快速地、自动地切除出现故障的电力设备，并能自动维修一些故障，缩短检修时间，提高检修效率。运用电气自动化技术就可以实现变电站的实时监控、数据收集，以便能及时掌握电气设备的运行状态，迅速发现故障且加以解决。还能运用继电保护装置，一旦发现故障后，就能自动切除相关设备，将整个电力系统的故障损失降到最低。目前，变电站自动化已经向智能化的电气装置过渡。
3、电力系统自动化中PLC技术的应用
PLC是继电接触控制技术与计算机技术二者相互结合的产物，为了实现PLC内部存储进行记录、运算、控制等操作指令，其存储器采用了可编程序。PLC技术近年来在电力系统自动化中被广泛应用，有效解决了传统控制系统耗能高、灵活性较差、接线复杂、可靠性低等缺点。
3.1 PLC技术的数据处理
PLC技术具有位操作、数据传送、查表、数据转换、数学运算、排序等功能，能够有效地完成数据的处理、分析及采集。这些数据能够应用于其它智能装置内来完成控制操作。数据可用于处理如无人控制的柔性制造系统等大型控制系统，也可用于过程控制系统。
3.2 PLC技术的顺序控制
随着水电工业的逐步发展，很多水力发电厂都采用PLC控制系统来控制辅助系统，而不再是原来的继电控制器，这样能够有效地提高效益，降低资源损耗。因此随着科技的进步，各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求，而采用PLC控制系统不仅可以通过信息模块单独控制某个工艺流程，并且可以与通信总线连接来协调全厂生产工作。
3.3 PLC技术的闭环过程控制
并过程控制是指闭环控制连续变化的模拟量（如流量、温度等），模拟量的闭环PID控制可由PLC利用模拟量I/O模块来完成，还能够实现模拟量与数字量二者之间的A/D转换、D/A转换。同时，还可以利用PID子程序、专用的PID模块来实现。 3.4 PLC技术的开关量控制
水力发电厂通常选择开关量控制和顺序控制这两种方法来控制辅助系统的工艺流程，开关量控制的应用最为常见，可通过扩展来对输入点数、输出点数进行控制，不受限制。
4、供配电系统自动化
在供配电系统中应用电气自动化技术可以实现供配电的自动操作与管理，其主要功能包括数据的采集与控制和系统保护。供配电自动化系统需要采集配电网节点电压、电能质量等数据，以实现对供配电系统运行的实时监控。依靠电能远程计量技术可以有效减少抄表员的工作强度。故障报警和保护功能则主要依靠电气自动化技术与继电保护装置融合应用来实现。
5、增加电气自动化元件的研究与应用
由于电力系统自身的运行监视和控制复杂性，电力系统在所有的工业生产系统中较为庞大和复杂，自改革开放以来，我国经济虽然得到了巨大发展，但同时在激烈的市场竞争中面临着巨大的压力，我国的电力企业与一些发达国家相比，在管理模式，技术工艺，自动化程度也仍有不足，现有科学技术满足不了复杂的电力电气系统，并且我国地域辽阔，人口众多，对用电的需求不断加大，未来我国的电网系统将实现互联化，带来巨大的经济增长，就要求电网的稳定化，一旦出现问题，将出现大面积的停电隐患。超大负荷的大面积输电和电网互联使得电力系统自动化程度的增大显得尤为重要，电力电气自动化元件的运用将会大大提高电力系统的自动化程度，因此，不断加大对电力电气元件的探索，提高电力电气自动化程度，增长企业的经济效益，来满足社会的发展需要。
四、电力系统中电气自动化技术的发展方向
电气自动化技术在我国电力系统中的应用势必越来越广泛，未来电力系统中的电气自动化技术必然向着标准化、一体化发展。为了促进我国电力系统的健康发展，电气自动化技术需要不断进行技术革新，解决当前存在的技术瓶颈，在实践中改进和完善电力系统电气自动化技术。而随着电气自动化技术在各个领域的应用逐渐普及，标准化已经成为电气自动化技术亟待解决的关键问题。从目前的形势来看，未来电力系统中的电气自动化技术必然会向着国际标准发展，不断提高电气自动化设备的通用性和互换性，这样不仅能够促进行业内的技术交流，也能降低电气自动化设备的成本，有利于电气自动化技术的推广应用。一体化、集成化也是电力系统中电气自动化技术的重要发展趋势。目前的电气自动化设备的功能相对单一，保护、控制于测量设备都具有相当高的独立性，系统组成相对复杂。电气自动化技术实现一体化后可以有效精简电力系统结构。
五、结束语
随着信息技术、互联网技术和通信技术的不断发展，智能化、自动化已经成为人类社会发展的明显趋势。相比于传统电力系统，应用了电气自动化技术的电力系统体现出不可比拟的技术优势，不仅可以节省大量的建设资金，而且也减轻了运行维护人员的劳动强度。自动化技术减少了电力系统的操作时间，效率更高，而且易于实现电力系统运行状态的实时监视和故障诊断与排除，安全性和可靠性更高。
参考文献：
[1]陈逢榜.电气自动化技术在电力系统中的应用综述[J].电子技术与软件工程，2014，11：253.
[2]刘伟.电力系统中电气自动化的应用浅析[J].科技与企业，2014，13：388.
[3]顾香，杨艳.电力系统中电气自动化技术的应用及发展方向[J].科技与企业，2014，12：131.
[4]宾建勇.电气自动化技术在电力系统中的应用[J].科技创新与应用，2014，16：161.
【关键词】 电气自动化；电力系统；应用；无功补偿
一、电力系统中电气自动化技术存在的必要性
各行各业的发展互相都存在着一定的促进作用，我国近几年的发展都是有目共睹，信息化方面的发展速度可见一斑，电力行业作为国民经济发展和国家安全的保证，也在不断的提高自身的业务能力。同时，能源紧缺也是如今讨论的热点问题之一，电能虽不是我们讨论的一级能源，但是与一些有限能源有着不可分割的关系。我国的发电方式主要分为两种：火电和水电。而煤炭资源的日益短缺已引起人们重视，水资源的极度浪费以及水污染也仍在治理，这从一方面也反映了电能的紧缺。虽然我国的电力覆盖面积每年都在逐渐扩大，但是仍有部分地区没有供电，特别是一些农村地区，虽然享受电力的带来的方便，但是由于电力设备的老化以及电网拓扑的陈旧结构，时常发生停电现象。一些自然灾害的发生所导致的供电中断也造成了不可估计的损失，供电中断中如果不能及时处理发生的事故，就会引发无法预想的损失，造成社会秩序混乱，扰乱国民经济，严重者会影响国家安全。
以上的种种都提醒我们，要更加重视电能的有效利用，重视电力系统的可靠性，这些都是推动电网智能化发展的重要因素。电力自动化技术在电网智能化发展中是必不可少的，其中的一些设备可以有效的提高电网的功率因数，提高电力设备的寿命，保证可靠地电能质量，还可以消除谐波污染问题，根据系统需要，补偿电网所需的特定次谐波。有的设备则担任起了采集数据，传输和分析的功能，有的设备实现监控功能，对重要的电力系统部分实行监控，实时分析其当前电力系统的运行状况。电力系统中电气自动化技术的不断渗透，大大提高了电力系统的运行效率，助我国发展坚强可靠地智能电网一臂之力，是我国电网实现智能化的关键。
二、电气自动化技术的技术要求
1、信息化要求
较高的信息化水平将会大大提高电力系统的效率，提高电力系统的自动化控制水平。所以电气自动化技术首先需要达到一定的信息化技术要求。
2、安全可靠性
在电力系统中运用电气自动化技术就必须满足安全可靠性的要求，并且运用电气自动化技术可以使电力系统自动监测电力故障，且能自动处理某些故障，确保整个电力系统的稳定运行，最大程度上降低经济损失。
3、自动化控制要求
电气自动化技术需要高效的自动化控制系统，自动化控制系统在电力系统起到了非常重要的作用，能够让电力系统的稳定性更强且便于操作，能够根据电力系统的运行状态及时调整，自动排除故障，这就降低了人工排查和检修故障的难度。为了现实这些有点，就需要在运用电气自动化的过程中符合高效自动化控制的相关要求。
三、电力系统中电气自动化技术的应用
1、发电厂监控技术
发电厂是电力系统的重要部分，是电能的生产部门。发电厂内的设备数目和种类繁多，而且一般布置也较分散，管理难度大。此外，发电厂还与外部输电系统相连，使发电厂的结构变得更加复杂。采用人力对发电厂进运行维护不仅需要较多的投入，而且由于任务强度大，可靠性低。为了保障发电厂的生产安全和整个电力系统的稳定性，有必要采用电气自动化技术。当前发电厂应用的电气自动化监控系统由监控中心、通信网络和远程监测终端组成。远程监测终端是一类分布于发电厂内的各种监控功能的自动化设备。这些设备采用了成熟的电气自动化技术，具有响应快、可靠性高等特点。远程监测终端采集的数据通过通信网络传送至发电厂监控中心。发电厂运行监控人员在监控中心实现与自动监控系统的人机交互，以实时掌握发电厂的运行状态。
2、变电站自动化
实现变电站的自动化可以从两个方面进行，其一是对电力系统的各种电气设备实现实时监测，便于工作人员随时都能收集到变电站运行的信息数据；其二，能够快速地、自动地切除出现故障的电力设备，并能自动维修一些故障，缩短检修时间，提高检修效率。运用电气自动化技术就可以实现变电站的实时监控、数据收集，以便能及时掌握电气设备的运行状态，迅速发现故障且加以解决。还能运用继电保护装置，一旦发现故障后，就能自动切除相关设备，将整个电力系统的故障损失降到最低。目前，变电站自动化已经向智能化的电气装置过渡。
3、电力系统自动化中PLC技术的应用
PLC是继电接触控制技术与计算机技术二者相互结合的产物，为了实现PLC内部存储进行记录、运算、控制等操作指令，其存储器采用了可编程序。PLC技术近年来在电力系统自动化中被广泛应用，有效解决了传统控制系统耗能高、灵活性较差、接线复杂、可靠性低等缺点。
3.1 PLC技术的数据处理
PLC技术具有位操作、数据传送、查表、数据转换、数学运算、排序等功能，能够有效地完成数据的处理、分析及采集。这些数据能够应用于其它智能装置内来完成控制操作。数据可用于处理如无人控制的柔性制造系统等大型控制系统，也可用于过程控制系统。
3.2 PLC技术的顺序控制
随着水电工业的逐步发展，很多水力发电厂都采用PLC控制系统来控制辅助系统，而不再是原来的继电控制器，这样能够有效地提高效益，降低资源损耗。因此随着科技的进步，各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求，而采用PLC控制系统不仅可以通过信息模块单独控制某个工艺流程，并且可以与通信总线连接来协调全厂生产工作。
3.3 PLC技术的闭环过程控制
并过程控制是指闭环控制连续变化的模拟量（如流量、温度等），模拟量的闭环PID控制可由PLC利用模拟量I/O模块来完成，还能够实现模拟量与数字量二者之间的A/D转换、D/A转换。同时，还可以利用PID子程序、专用的PID模块来实现。 3.4 PLC技术的开关量控制
水力发电厂通常选择开关量控制和顺序控制这两种方法来控制辅助系统的工艺流程，开关量控制的应用最为常见，可通过扩展来对输入点数、输出点数进行控制，不受限制。
4、供配电系统自动化
在供配电系统中应用电气自动化技术可以实现供配电的自动操作与管理，其主要功能包括数据的采集与控制和系统保护。供配电自动化系统需要采集配电网节点电压、电能质量等数据，以实现对供配电系统运行的实时监控。依靠电能远程计量技术可以有效减少抄表员的工作强度。故障报警和保护功能则主要依靠电气自动化技术与继电保护装置融合应用来实现。
5、增加电气自动化元件的研究与应用
由于电力系统自身的运行监视和控制复杂性，电力系统在所有的工业生产系统中较为庞大和复杂，自改革开放以来，我国经济虽然得到了巨大发展，但同时在激烈的市场竞争中面临着巨大的压力，我国的电力企业与一些发达国家相比，在管理模式，技术工艺，自动化程度也仍有不足，现有科学技术满足不了复杂的电力电气系统，并且我国地域辽阔，人口众多，对用电的需求不断加大，未来我国的电网系统将实现互联化，带来巨大的经济增长，就要求电网的稳定化，一旦出现问题，将出现大面积的停电隐患。超大负荷的大面积输电和电网互联使得电力系统自动化程度的增大显得尤为重要，电力电气自动化元件的运用将会大大提高电力系统的自动化程度，因此，不断加大对电力电气元件的探索，提高电力电气自动化程度，增长企业的经济效益，来满足社会的发展需要。
四、电力系统中电气自动化技术的发展方向
电气自动化技术在我国电力系统中的应用势必越来越广泛，未来电力系统中的电气自动化技术必然向着标准化、一体化发展。为了促进我国电力系统的健康发展，电气自动化技术需要不断进行技术革新，解决当前存在的技术瓶颈，在实践中改进和完善电力系统电气自动化技术。而随着电气自动化技术在各个领域的应用逐渐普及，标准化已经成为电气自动化技术亟待解决的关键问题。从目前的形势来看，未来电力系统中的电气自动化技术必然会向着国际标准发展，不断提高电气自动化设备的通用性和互换性，这样不仅能够促进行业内的技术交流，也能降低电气自动化设备的成本，有利于电气自动化技术的推广应用。一体化、集成化也是电力系统中电气自动化技术的重要发展趋势。目前的电气自动化设备的功能相对单一，保护、控制于测量设备都具有相当高的独立性，系统组成相对复杂。电气自动化技术实现一体化后可以有效精简电力系统结构。
五、结束语
随着信息技术、互联网技术和通信技术的不断发展，智能化、自动化已经成为人类社会发展的明显趋势。相比于传统电力系统，应用了电气自动化技术的电力系统体现出不可比拟的技术优势，不仅可以节省大量的建设资金，而且也减轻了运行维护人员的劳动强度。自动化技术减少了电力系统的操作时间，效率更高，而且易于实现电力系统运行状态的实时监视和故障诊断与排除，安全性和可靠性更高。
参考文献：
[1]陈逢榜.电气自动化技术在电力系统中的应用综述[J].电子技术与软件工程，2014，11：253.
[2]刘伟.电力系统中电气自动化的应用浅析[J].科技与企业，2014，13：388.
[3]顾香，杨艳.电力系统中电气自动化技术的应用及发展方向[J].科技与企业，2014，12：131.
[4]宾建勇.电气自动化技术在电力系统中的应用[J].科技创新与应用，2014，16：161.