自动化技术在输配电及用电工程中应用研究

引言

近几年，社会生产力的增加，人们生活质量不断提升，对电量需求量越来越大，在此背景下增加输配电及用电工程运行压力，故障发生概率也有所提升。对此，为保证输配电及用电工程稳定运行，将自动化技术应用到其中，利用先进技术体系根据用户用电需求，实现智能化电能调度，也避免产生电能消耗。同时，自动化技术在输配电及用电工程应用期间，全方位监控输配电及用电工程运行状态，做到及时发现和解决异常问题，提升输配电及用电工程运行效率，减少运行故障产生，为用户提供便捷的用户条件。

1 自动化技术概述

1.1 自动化配电技术

自动化配电技术存在的意义是保障输配电及用电工程朝向信息化方向发展的关键，并且传统输配电及用电工程运行期间，消耗大量人力和物力，运行效率相对较低。然而，为解决传统运行模式所带来的不足，通过利用自动化配电技术，可以对输配电及用电工程运行状态进行全方位监控，从中及时发现和解决问题，确保稳定、高效运行，实现输配电及用电工程智能化管控。

1.2 自动化变电站技术

自动化变电站技术指导根据输配电及用电工程运行工况，收集和整理各项电网数据，并且根据数据实现智能电能配置，优化电网运行，降低故障发生概率。同时，自动化变电站技术在应用期间，可以有效提升输配电及用电工程数据收集和整理效率，确保数据整合质量，并且工作人员根据整合数据，制定电能配置方式，促使输配电及用电工程实现高效、高质运行。

1.3 自动化电力调度技术

目前，输配电及用电工程运行压力不断增加，为保证运行的稳定性，通过利用自动化电力调度技术，借助各项先进信息技术，整合各项调度功能。同时，自动化电力调度技术结合实际情况，分析不同地区用电峰值波动情况，选择合适供电方式，平衡供电时段，智能调度功能，以此满足人们生活和社会生产用电需求，提升电能资源利用效率。

2 自动化技术在输配电及用电工程中的具体应用

2.1 故障检测与定位

在 220kV 和 110kV 线路上部署了分层递进的故障处理机制。SCADA系统通过毫秒级数据采集，实现故障波形的快速捕获，系统收到故障信号后自动启动预置处理流程。运行数据显示，系统对故障特征的识别时间平均为 0.18s ，故障定位误差在 220kV 线路上控制在 ±50m 范围内，110kV 线路上控制在 ±35m 范围内。在实际应用中，系统与智能开关设备形成紧密联动。基于 SCADA 系统的控制指令，断路器可在 3.5s 内完成分闸动作，实现故障区段快速隔离。系统充分利用智能巡检机器人进行故障后续处理。根据故障定位结果，系统自动规划最优巡检路径，调度就近的机器人赶赴故障地点。运维人员通过机器人采集的双光谱图像和测温数据，可实时掌握现场设备状态。基于高带宽通信网络支持，系统可实现故障全过程数据的实时回传与分析。故障波形数据通过优先级 1 业务通道，以 2GB/s 的速率传输至主站进行处理。系统将分析结果自动存入故障特征库，用于持续优化识别模型。目前特征库中包含超过 1200 起典型故障案例，覆盖 12 种主要故障类型，可有效支撑故障诊断准确率的持续提升。

2.2 智能设备

输配电及用电工程中包含大量电气设备，将自动化技术应用到电气设备中，实现智能设备，提升设备运行效率，降低电能消耗。同时，自动化技术在智能设备中，可以根据智能设备运行状态，对设备参数进行调整，促使设备稳定运行。以配电变电站为例，将自动化技术应用到智能开关、智能保护装置中，对电压、电流等参数进行调节，避免因为运行参数不合理，引发输配电及用电工程运行异常。自动化技术在应用期间，借助先进的算法和技术，可以对智能设备进行深度分析，并且利用学习系统对历史运行数据进行记录和分析，从而预判可能出现的设备问题，有针对性进行处理，降低故障产生的可能性，促使输配电及用电工程可以稳定、持续供电。自动化技术可以根据输配电及用电工程运行状态，对智能设备进行自动化检测，针对老化、松动等零部件应立即进行处理，确保智能设备运行性能，降低电能损耗。

2.3 远程监控与调度系统

对于输配电及用电工程远程监控和调度系统来说，通过利用自动化技术可以预测运行负荷，根据用户用电需求，对用电资源进行合理调度，并且使用智能交互和通信技术，做到与用户、环境、设备等方面互联，实现信息和数据共享以便协调，促使输配电及用电工程可以高效运行。同时，自动化技术在远程监控中，构建数据采集点，利用电气监测设备，实时获取输配电及用电工程运行节点各项数据，例如：电压、电流以及功率，并且这些监测数据实时反馈到中心进行汇总和分析，工作人员准确掌握输配电及用电工程运行状态，分析是否存在异常，如果存在可以快速做出响应，采取相应的解决措施进行处理，减少故障发生概率。对于远程调度系统来说，针对输配电及用电工程运行数据，分析用电峰值波动情况，并且合理划分用电时段，平衡不同用电时段对电能的需求，做到电力负荷和资源合理调度，保证供电质量和经济效益。

3 自动化技术应用发展趋势

3.1 智能化与数据驱动

信息与科学技术的高速发展，自动化技术在输配电及用电工程领域中，也逐渐朝向智能化和数据驱动方向发展，目的是具有较强的学习能力以及自适应能力，对输配电及用电工程运行状态不断进行优化和调整，实现精准化运行。同时，数据属于自动化技术应用的核心，对此在自动化技术在发展期间，可以与机器学习算法结合，对运行环境进行预测，实现智能化操作与决策。借助云计算以及边缘计算等技术，可以有效提升自动化技术在输配电及用电工程运行数据分析和处理的能力，为后期运行调度与决策提供重要数据支撑。

3.2 人机协作与人机一体自动化技术

在输配电及用电工程中，取代了人工执行重复、复杂的工作任务，提升运行效率。但是，随着自动化技术的快速发展，与人机协作与人机一体结合，可以做到人与机器人共同完成工作，在各自的工作领域中担任着不同职能，协同合作。另外，机器学习和自然语言处理等人工智能技术的出现，可以促使机器人更好地完成指令，担任多样化的工作任务，实现对输配电及用电工程的综合调度，将工作人员从复杂的工作解脱出来，有精力投身于其他工作中，为输配电及用电工程发展带来基础性的保障。

结束语

综上所述，自动化技术在输配电及用电工程中，可以弥补传统方式存在的不足，实时掌控和监测运行状态，并且做好调度和调整，识别其中存在的隐患，及时进行处理，以此保证输配电及用电工程正常运行，降低电能消耗。另外，自动化技术在应用发展中，借助先进智能化与数据驱动、人机协作与人机一体技术形式，提升自动化技术性能，充分发挥技术在输配电及用电工程中的优势，也促使输配电及用电工程可以更好发展。

参考文献

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