電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)的應(yīng)用研究

胡瑯

摘 要：電力系統(tǒng)中計算機(jī)控制技術(shù)起到了關(guān)鍵作用，計算機(jī)技術(shù)在當(dāng)今時代的快速發(fā)展，使其具體運(yùn)用到電力系統(tǒng)中諸如輸配電、發(fā)電和變電等重要環(huán)節(jié)，電力系統(tǒng)中智能電網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，為電力系統(tǒng)自動化提供了重要的技術(shù)條件文章主要對電力自動化技術(shù)在職電力系統(tǒng)中的具體應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動化技術(shù)；應(yīng)用研究

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）18-0082-01

隨著時代的發(fā)展，電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的運(yùn)用，電力系統(tǒng)控制業(yè)在現(xiàn)代自動化生產(chǎn)中，已經(jīng)完全走出工廠，傳統(tǒng)電子控制下的流水線工作，在現(xiàn)代自動化生產(chǎn)中已經(jīng)顯得很吃力。自動化技術(shù)以及電子技術(shù)在很多領(lǐng)域中已有廣泛的運(yùn)用。

1 電力自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的基本要求

電力系統(tǒng)自動控制具體包括有四方面基本要求：其一，對電力系統(tǒng)中的局部系統(tǒng)、全系統(tǒng)以及各元件進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)的收集、整理和驗證。其二，以電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況及各元件的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全要求為依據(jù)，對各元件進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，提供電力運(yùn)行決策依據(jù)給相關(guān)人員。其三，實現(xiàn)全系統(tǒng)、局部系統(tǒng)、各元件、各層次的協(xié)調(diào)，以尋求電路系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)供電、經(jīng)濟(jì)性和安全性的最佳電力運(yùn)行方式。其四，電力自動化系統(tǒng)能夠在電力運(yùn)作中減少一定的人力資源，對電力運(yùn)行性能起到改善的作用，并且有效減少了事故的發(fā)生率，進(jìn)而避免大面積的連鎖停電事故。

2 電力自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 實時仿真系統(tǒng)的應(yīng)用

大量的實驗數(shù)據(jù)經(jīng)由電力系統(tǒng)自動化實時仿真系統(tǒng)來提供，還可以進(jìn)行穩(wěn)態(tài)或暫態(tài)電力實驗同步進(jìn)行，新裝置測試中，科研人員可以采用實時仿真系統(tǒng)，多種控制裝置與實時仿真系統(tǒng)共同構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，從而提供一定的實驗條件給智能保護(hù)策略控制研究以及輸電系統(tǒng)。引進(jìn)實時仿真系統(tǒng)，對實時仿真建模以及負(fù)荷動態(tài)監(jiān)測等研究都提供了方便條件，因此可以建成實時仿真系統(tǒng)的混合實驗室。

2.2 智能保護(hù)與綜合自動化技術(shù)的應(yīng)用

在我國綜合自動化技術(shù)已經(jīng)具有了很高的水平，而且智能保護(hù)技術(shù)水平在國際中已經(jīng)遙遙領(lǐng)先，綜合自動化分層式裝置已經(jīng)在各等級電壓電站適用。我國最新的綜合自動控制理論、自適應(yīng)理論、人工智能、微機(jī)新技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用到自動化保護(hù)裝置上，對電力系統(tǒng)自動化的研究提供新理論研究的依據(jù)，而且能夠提高其智能控制下的安全作用。自動化系統(tǒng)在配電網(wǎng)運(yùn)行管理中的應(yīng)用，常有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、電子技術(shù)以及計算機(jī)與電力設(shè)備進(jìn)行結(jié)合，將供電部門電力系統(tǒng)管理與配電網(wǎng)的控制、保護(hù)、監(jiān)測和計量進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，使供電質(zhì)量大為改進(jìn)，對用電戶負(fù)責(zé)，制定合理的價格，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)性供電和有效的企業(yè)管理。電力系統(tǒng)中配電網(wǎng)的自動化管理包括有配電應(yīng)用分析、負(fù)荷管理、饋線自動化、地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與控制等。電力系統(tǒng)中配電網(wǎng)的自動化管理能夠提高供電的有效性和安全性，同時也減少了電力系統(tǒng)中配電網(wǎng)管理的人力、物力、財力。使電力企業(yè)經(jīng)營成本能夠有效降低。

2.3 電力系統(tǒng)中計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

電力系統(tǒng)中，計算機(jī)控制有著至關(guān)重要的作用。隨著時代的發(fā)展，電子計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用也逐漸廣泛，在電力系統(tǒng)中，諸如輸電、配電、發(fā)電和變電等重要環(huán)節(jié)，計算機(jī)技術(shù)在這些環(huán)節(jié)中起到了關(guān)鍵性的作用。同時計算機(jī)的應(yīng)用加快了電力系統(tǒng)自動化進(jìn)程。

2.4 電力系統(tǒng)中智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

計算機(jī)技術(shù)中信息管理技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的一項技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)中進(jìn)行全系統(tǒng)的智能控制，這便是智能電網(wǎng)技術(shù)，智能電網(wǎng)技術(shù)涵蓋了電力系統(tǒng)中從配輸電到調(diào)度等每個環(huán)節(jié)。電網(wǎng)數(shù)字化的建設(shè)過程中最為典型的是通信技術(shù)，計算機(jī)在其中起到的很重要的作用，系統(tǒng)需具備可靠性、雙向性和實時性。

2.5 電力系統(tǒng)中變電站自動化技術(shù)的應(yīng)用

電力系統(tǒng)自動化中重要的一個環(huán)節(jié)就是變電站自動化，而且計算機(jī)技術(shù)在此環(huán)節(jié)的應(yīng)用較為重要。隨著計算機(jī)技術(shù)在變電站自動化中的應(yīng)用，二次設(shè)備也實現(xiàn)了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化，其中電力信號電纜為光纖和計算機(jī)電纜所替代。變電站自動化中，其記錄統(tǒng)計和運(yùn)行管理都要實現(xiàn)自動化，還有操縱系統(tǒng)的自動化以及監(jiān)視系統(tǒng)自動化，如此多的部分構(gòu)成了變電站的自動化管理。

2.6 電力系統(tǒng)中電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)的應(yīng)用

電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)調(diào)度自動化是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對于電網(wǎng)調(diào)度自動化與電力系統(tǒng)中計算機(jī)的應(yīng)用是密不可分的。電網(wǎng)調(diào)度中最重要的部分是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，計算機(jī)系統(tǒng)將這些裝置進(jìn)行連接，以形成電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)。計算機(jī)要對電網(wǎng)運(yùn)行安全進(jìn)行監(jiān)控，同時還要采集實時數(shù)據(jù)，電力系統(tǒng)中的狀態(tài)估計功能以及電力負(fù)荷預(yù)測功能要進(jìn)行實現(xiàn)。

2.7 電力系統(tǒng)中PCL技術(shù)的應(yīng)用

繼電接觸控制與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生PCL技術(shù)，可編程序在其存儲器中實現(xiàn)記錄、運(yùn)算和控制的操作指令。該技術(shù)先是在解決工業(yè)問題時所設(shè)計出來的，然后在電力系統(tǒng)自動化控制中得到了廣泛的應(yīng)用，相較于傳統(tǒng)的電力控制系統(tǒng)，PCL技術(shù)更為靈活、可靠性強(qiáng)而且接線簡單、耗能低。

PCL技術(shù)能夠完成數(shù)據(jù)的采集分析并處理，可以運(yùn)用通信功能將這些數(shù)據(jù)傳送到智能裝置，從而完成控制操作，過程控制系統(tǒng)也需要用到這些數(shù)據(jù)，而且在大型控制系統(tǒng)中經(jīng)常運(yùn)用這些數(shù)據(jù)。過程控制是指對流量、溫度以及壓力的閉環(huán)控制，運(yùn)用模擬量I/Q模塊，PCL對模擬量進(jìn)行閉環(huán)控制，從而實現(xiàn)模擬量與數(shù)字量之間的A/D、D/A轉(zhuǎn)換，可以運(yùn)用PID子程序，也可以運(yùn)用PID模塊來實現(xiàn)控制。對工藝流程輔助系統(tǒng)的控制，在火力發(fā)電系統(tǒng)中多為開關(guān)量控制和順序控制兩種，隨著國家改革的深入，在逐步提高節(jié)能減排的要求下，輔助系統(tǒng)在火電企業(yè)中均為PCL控制系統(tǒng)，PCL控制系統(tǒng)不僅能夠?qū)蝹€工藝流程進(jìn)行信息模塊的控制，而且能夠連接通信總線來協(xié)調(diào)火電企業(yè)的生產(chǎn)工作。

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