数字化技术在电力自动化中的创新效果

龙义

摘要：在当今的年代，数字化技术走进千家万户，改变了人们的生活习惯，同时也改变了生产方式，带来技术的革新，这其中就包括数字化技术对电力系统的技术改革。随着数字化技术的兴起，电力自动化能实现全自动工作模式，最大限度的解放人力物力，保障生产安全。本文在分析数字化技术应用的基本组成，数字化技术的实施包括相关硬件开发和软件开发，其中硬件开发是数字化技术的基础，软件开发是数字化技术的核心。并分析数字化技术在电力自动化中的创新应用与效果，主要分析数字化技术在电力系统中的创新效果和在电力营销中的创新效果。

关键词：数字化技术；电力自动化；创新效果

前言

在当今的年代，数字化技术走进千家万户，改变了人们的生活习惯，同时也改变了生产方式，带来技术的革新，这其中就包括数字化技术对电力系统的技术改革[1]。传统的电力系统主要劳动力是电力运维人员的人力付出为主，这种生产方式既耗费大量人力物力，又存在大量的安全隐患。随着技术的进步，电力自动化开始兴起，早期的电力自动化属于半自动工作模式，所谓自动化，仅仅只能通过断路器切断各种故障电流，对于故障类型，故障地点却无从判断，这种生产模式下虽然一定程度上解放了劳动力和保障了工作人员的生命安全，但终究需要依赖大量的人力投入，仍存在很大的进步空间。随着数字化技术的兴起，电力自动化能实现全自动工作模式，最大限度的解放人力物力，保障生产安全。本文在此分析数字化技术应用的基本组成，并分析数字化技术在电力自动化中的创新应用与效果。

1  数字化技术概述

1.1  数字化技术原理

数字化技术是将所需完成的内容通过计算机编程转换成二进制码，由相应的装置执行二进制码，最终实现代替人工完成相应工作的技术[2-3]。在电力系统，数字化技术则是采集线路中的电信号，通过将电信号数字化，通过内部系统处理之后，以数字的形式输出执行指令，命令相应装置动作，完成一系列电力系统中的工作，从而实现解放劳动力的作用。数字化技术是一门新兴的技术领域，要实现数字化技术在电力自动化中的应用，需要通过硬件开发和软件开发相结合的方式进行开展[4-5]。

1.2  数字化技术硬件原理

硬件方面，数字化技术主要涉及采集和计量用装置，动作装置，终端，通信装置，主站平台和应用平台等。软件方面，数字化技术主要涉及通信协议，通信规约，软件算法，应用软件等。采集和计量用装置用于采集电力系统中的各种电信号，包括电压信号，电流信号，供电频率等，常见的采集和计量装置有各种电压等级的电压互感器和电流互感器，以及各种计量用电能表等。动作装置主要用于对电力线路进行开合的装置，最主要的作用的切断各种短路大电流，常见的动作装置有断路器和重合闸。终端是下位机的核心，向下用于接收采集和计量装置上传的各种电信号，以及向动作装置发出动作指令。向上用于向主站平台发送采集的数据，以及接收主站平台的动作指令。通信装置用于各个硬件装置之间传输数据，以终端为基准主要分为上行通信和下行通信，将整个自动化系统串成一个整体。主站平台是上位机部件，也是电力自动化系统的核心硬件，是实现数字化技术的基础支撑，主站平台用于处理下位机上传的所有电数据，并根据处理结果，输出相应的动作指令。主站平台的性能也直接决定相应系统的工作能力。应用平台是主站平台的输出处理结果的一个装置，最常见的应用平台主要包括计算机和手机等。

1.3  数字化技术软件原理

硬件是实现数字化技术的基础，软件则是数字化技术的本源[6]。软件算法的开发程度 决定数字化技术的功能以及性能强度。通信协议和通信规约主要用于装置之间的通信，不同的通信协议和通信规约，其通信的各项指标均不相同，在电力系统中，为了区分不同的电力专业，不同的专业领域采用不同的通信协议和通信规约，如调度通信规约的IEC101和IEC104，智能电能表的DL/T645规约，微机保护的IEC103等。应用软件是用于展现软件算法的处理结果，一般包括专门开发的网页系统和内部APP。

2  数字化技术在电力自动化中的创新效果

2.1  数字化技术在电力系统中的创新效果

电力系统中最常见的问题便是各种类型的故障与停电事故，保障电力系统的安全运行，实现供电的稳定性和可靠性是所有供电人员的统一目标。但在数字化技术应用到电力系统中之前，电力工作人员对于线路的故障事故是难以第一时间发觉，也难以对故障点进行定位，从而需组织大量人力进行故障巡线，在发现故障源之后再组织抢修，从而大大延误了复电时间，这种以人工为主的非自动化或者半自动化的生产模式是对人力物力的极大损耗，不利于保障供电的稳定性和可靠性，也阻碍着供电企业的发展。随着数字化技术的革新，电力系统自动化技术得到大幅升级。在数字化技术的介入下，电力系统自动化技术几乎摆脱了对人力的束缚，自动化系统可根据现场各种互感器以及其他采集装置采集到的电信号进行集中数据处理和分析，根据采集到的电信号的特性，能对故障类型进行准确的判断，并根据电信号的反馈强度和时间，对故障发生地点进行精确定位，从而能够准确输出数字信号控制相应的断路器进行开断，对故障源进行自动隔离，从而保障其他非故障线路的供电稳定性和可靠性。并且，由于在故障处理的全过程中，均由自动化系统通过数字信号的传输完成，不仅解放了劳动力，提高工作效率，还大幅降低工作人员平时所承受的风险。

2.2  数字化技术在电力营销中的创新效果

在电力营销中，电费计算工作是一件极其重要的工作，这项工作涉及整个供电企业的资金回流。但传统的电费计算，需要抄表人员亲赴现场挨个对电能表的计量值进行抄写，回到单位再逐步计算电费，这种计费方式费时费力，极不智能。在投入数字化技术后，电费抄表工作变成由自动化系统智能远程抄表，电能表所计量的电能数据，通过载波、无线通信或者485通信等多种通信方式，将数据数字化，远程传递到终端当中，再由终端上传主站平台进行电费计算。通过这一自动化系统，不仅解放了劳动力，提高抄表效率和准确性，同时改变整个供电企业的营销运行模式，也为电力工作的自动化做出杰出贡献。

3  总结

本文在分析数字化技术应用的基本组成，数字化技术的实施包括相关硬件开发和软件开发，其中硬件开发是数字化技术的基础，软件开发是数字化技术的核心。并分析数字化技术在电力自动化中的创新应用与效果，主要分析数字化技术在电力系统中的创新效果和在电力营销中的创新效果。数字化技术是一门新兴的技术领域，未来的开发空间依旧巨大，如何更好更快的实现电力部门全工种数字化将是一门所有电力工作者的课题。实现电力工作自动化、智能化、数字化，能够更好的保障供电的稳定性和可靠性，减轻电力从业者的工作压力和保障电力工作者的生命安全。

参考文献：

[1] 阮文青. 数字化智能技术在电力系统自动化中的应用[J]. 自动化应用,2023,64(17):32-34,38.

[2] 郝向军,许明,宋晓雨. 变电站数字孪生技术探讨与应用[J]. 数字技术与应用,2023,41(6):7-9.

[3] 屠雯凤,杜昕杨. 智能变电站继电保护系统的可靠性研究[J]. 现代工业经济和信息化,2023,13(9):276-277,281.

[4] 黄明波. 自动化技术在电力系统运行中的应用[J]. 光源与照明,2023(6):207-209.

[5] 邹运林. 电网建设中电气工程自动化技术的应用[J]. 科学与信息化,2023(16):95-97.

[6] 曾贵娥,柳贵东. 人工智能在电力工程自动化中的应用研究[J]. 光源与照明,2023(5):180-182.