电气自动化技术在电力系统中的应用

引言：电力系统的稳定运行是现代社会经济发展的基石，其涵盖发电、输电、变电、配电及用电五大环节，涉及设备种类繁多、运行环境复杂。在电力工程中，自动化技术能够利用设备的自动化功能，提升工作效率，降低人力成本的投入，减少人为因素的影响。同时，电气自动化技术具有显著的综合性特点，是电气技术、自动化技术等融合的产物。

一、电气自动化技术在电力系统中的应用优势

（一）自适应电力网络生态的构建

电气自动化技术部署智能量测单元和分布式控制系统后，能即时察觉电力网络里各个节点的功率走向、电压起伏以及设备状况，依靠复杂网络理论和机器学习算法，系统可以自行搭建起电力网络的动态拓扑模型，一旦某个输电线路由于恶劣天气或者设备损坏而出现传输能力下降的情形。自动化系统就能在毫秒级的时间内重新规划电力路径，从而对全网潮流实行智能优化调配，而且它还可以按照各个区域当前的实际负荷需求，自动调整发电侧的出力，将风光这些新能源产生的间歇性波动影响降到最低，进而达成发电、输电、用电协同联动的自适应生态。

（二）电气设备全生命周期智慧管理的实现

传统电气设备的维护依靠人工巡检和经验判断，效率低且误差大，电气自动化技术凭借物联网传感器和大数据分析，为设备创建数字孪生体，对设备的温度、振动、局部放电等重要参数展开24 小时不间断监测。依靠深度学习算法，系统可以预估设备可能存在的故障，像通过分析变压器油里溶解气体的成分改变，就能提前几个月预知绝缘老化危险。

（三）变配电运维的无人化协同创新模式

变配电环节，电气自动化技术塑造起无人值守的智能运维体系，智能机器人配备高清摄像头、红外热像仪，依照既定路线自主巡查配电柜、断路器等设备，依靠图像识别技术迅速判定仪表读数，设备外观是否异常，一旦察觉到异常状况，机器人就会立刻上报故障信息。并且凭借边缘计算模块初步分析故障种类，联动智能开关执行负荷转移和隔离操作。而且，自动化系统可以融合气象数据，用电高峰预测等外部信息，预先调整变配电设备的运行参数。

（四）能源交互与价值挖掘赋能电力系统

电气自动化技术冲破了电力系统单向供电的旧模式，创建起双向能源交互网络、用户端、自动化系统可以即时搜集家庭，工业用户的用电数据，通过需求反应算法，促使用户在电价低谷时段增多储能设备充电，在高峰时段释放电能，实现负荷端的灵活调节。对于带有分布式电源的用户，自动化系统可以自行管控其发电和用电平衡，将多余的电能快速输进电网，按照市场电价自动开展买卖决策、电网端。自动化技术还可以协调不同种类电源间的能源交互，拿电动汽车充电桩来说，它既可以当作固定充电桩使用，也可以变成移动储能单元，在电网负荷紧张的时候释放电能，从而发掘电力系统潜在的能源价值，推进电力市场朝着更为灵活，高效的方向迈进。

二、电气自动化技术在电力系统中的应用策略

（一）构建多源数据融合的智能决策平台

电力系统运行时，包含发电、输电、配电等环节，会产生大量异构数据，借助边缘计算节点和云平台相融合的架构，将气象数据、设备状态监测数据、用户用电数据等实施及时采集并整合起来，采用人工智能算法对这些数据展开深入挖掘，从而形成电力系统运行状况的全景图景，将气象数据同电网负荷数据结合起来分析，预估极端天气条件下负荷增长态势，预先调配发电资源。而且，智能决策平台可以模仿不同运作方案下的电力系统反应，给调度人员给予最佳决策提议，做到电力系统运作的精确调控，改良整体运作效能和可靠性。

（二）电气设备智能预测性维护体系的推行策略

针对电气设备的维护需求，构建起以数字孪生及强化学习为基础的智能预测性维护体系。在设备安装期间，利用高精度建模技术来创建设备的数字孪生模型，使得数字孪生模型能够同物理设备达成实时同步。设备开始运行以后，收集诸如振动状况、温度水平、电流大小之类的数据，并把这些数据输入到数字孪生模型当中，采用强化学习算法，让模型在虚拟环境里不停地模仿设备的各种运行情形，学习设备不同故障发展路径下的各种特征改变。一旦监测数据触及事先设定好的故障阈值，就会立刻生成包含维修时长、必备零件、维修步骤等内容的详细维护计划。

（三）构建变配电运维人机协同新模式

在变配电运维里，塑造一种以智能机器人做前端执行单元，专家系统当作后端支撑的人机协同模式，智能机器人承担起日常巡检任务，凭借装载的各种传感器去获取设备的基本数据以及图像信息，把这些数据及时传送给控制中心，控制中心的专家系统运用图像处理、模式识别之类的手段对数据加以分析，从而判定设备的运作状况。一旦察觉到可能存在隐患，专家系统就会自动产生诊断报告，再通过远程操控技术来引导机器人做进一步检测或者简单的故障排除，遇到比较复杂的故障时，系统就把详细情况推送到运维人员的终端设备上。

（四）电力系统能源互动市场化运营机制的构建

依靠电气自动化技术，创建电力系统能源互动的市场化运作平台，在用户端，安装智能电表和能源管理终端，随时监控用户用电行为和分布式电源发电状况。该平台按照市场电价机制和用户用电习惯，规划各种能源交易产品、分时电价套餐、分布式电源余电上网竞价等等，而且利用区块链技术达成能源交易的去中心化经营，保证交易数据的安全和透明。在电网端，这个平台可以协调不同发电主体的电力交易，依照发电成本，电网负荷等情况改进电力采购方案，而且为政府部门赋予能源消费监测和调控手段，推动电力市场健康有序发展，做到电力资源的市场化高效调配。

结束语

综上所述，电气自动化技术在电力系统中的应用具有不可替代的作用。展望将来，伴随人工智能、数字孪生等技术的深入融合，电气自动化会促使电力系统朝着更为智能、集成、低碳的方向迈进，为全球能源转型以及可持续发展赋予强有力的支持。

参考文献

[1]冯耀锋,李志昌.电气自动化在新能源发电中的技术研究[J].中国设备工程,2025,(09):197-199.

[2]何兴安.电气自动化技术在太阳能光伏发电并网系统中的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2025,(11):1-3.

[3]黄建华.电力系统自动化技术在变电站施工中的应用[J].大众标准化,2025,(05):65-67.