淺論電力系統(tǒng)中電氣自動化控制技術(shù)的運用

【摘要】隨著中國現(xiàn)代化進(jìn)程的快速發(fā)展和電力企業(yè)自動化的不斷創(chuàng)新和持續(xù)進(jìn)步，在電力系統(tǒng)中對電氣自動化控制技術(shù)的水平要求也是日益增加的。如何提高電氣自動化的運行水平和管理水電氣自動化水平，已成為我國電力系統(tǒng)迫在眉睫的問題，而如何能夠達(dá)到既節(jié)能，又能夠提升企業(yè)品牌形象，則成為電力企業(yè)所面臨的一個重大難題。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；電網(wǎng)調(diào)度；自動控制

引言

電氣自動化控制技術(shù)是一門以一定的電子技術(shù)、微機控制技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的知識為基礎(chǔ)；并且要求從業(yè)人員能夠熟練掌握常用電氣設(shè)備和應(yīng)用計算機技術(shù)實現(xiàn)電氣控制的基本原理和方法的技術(shù)。本文主要通過對電力系統(tǒng)中自動化控制技術(shù)的電網(wǎng)調(diào)度，變電站，發(fā)電廠及電子技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展不斷推動電力系統(tǒng)自動化進(jìn)步，光電式電力互感器的介紹，闡述了電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用。使讀者對電氣自動化技術(shù)有簡單的了解。

一、電力系統(tǒng)中自動化控制技術(shù)概述

隨著電力電子技術(shù)和微電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的電力傳動已經(jīng)不能充分的描述現(xiàn)代生產(chǎn)自動化系統(tǒng)工作的全部控制設(shè)備。而電力系統(tǒng)中自動技術(shù)也出現(xiàn)了越來越多的改變，變換器電路從低頻向高頻方向發(fā)展：主要由它所組成的變換器電路也將會出現(xiàn)換代。由傳統(tǒng)使用普通的晶閘管變?yōu)橹C振式直流逆變器的電路。與此同時交流調(diào)速控制理論也日漸成熟，通用變頻器開始大量投入實用，但是對交流的控制最終還需要用工業(yè)控制的計算機來進(jìn)行完成。這也改變都讓我們欣喜的看到自動化控制技術(shù)未來廣闊的前景。

（一）電網(wǎng)調(diào)度自動化

所謂電網(wǎng)調(diào)度自動化，就是運用現(xiàn)代自動化技術(shù)對電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)動。而我國調(diào)度狀況是五級分層的調(diào)度管理。即國家調(diào)度控制中心就是我們常說的國調(diào)，網(wǎng)調(diào)：大區(qū)電網(wǎng)調(diào)度控制中心，省調(diào)：省電網(wǎng)調(diào)度控制中心，地調(diào)：地市電網(wǎng)調(diào)度控制中心和縣調(diào)：縣級電網(wǎng)調(diào)度控制中心。主要是通過電力系統(tǒng)專用廣域網(wǎng)連結(jié)的，由信息采集和命令執(zhí)行子系統(tǒng)，信息傳輸子系統(tǒng)，信息的收集、處理和控制子系統(tǒng)和人機聯(lián)系子系統(tǒng)構(gòu)成。

（二）發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)（DCS）

發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)（DCS）一般采用分層分布式結(jié)構(gòu)，由過程控制單元（PCU）、運行員工作站（0S）、工程師工作站（ES）和冗余的高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)（以太網(wǎng)）組成。過程控制單元（PCU）由可冗余配置的主控模件（MCU）和智能I/0模件組成。MCU模件通過冗余的I/0總線與智能FO模件通訊。PCU直接面向生產(chǎn)過程，接受現(xiàn)場變送器、熱電偶、熱電阻、電氣量、開關(guān)量、脈沖量等信號，經(jīng)運算處理后進(jìn)行運行參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)的實時顯示和打印以及輸出信號直接驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，完成生產(chǎn)過程的監(jiān)測、控制和聯(lián)鎖保護等功能。

二、電子技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展不斷推動電力系統(tǒng)自動化進(jìn)步

隨著上世紀(jì)八十年代單片機技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，我國電力系統(tǒng)自動化設(shè)備實現(xiàn)了全面的更新?lián)Q代。產(chǎn)品性能大大提高，裝置信息處理速度更快，功耗更低，功能擴展能力更強。

三、當(dāng)前電力系統(tǒng)自動化依賴IT技術(shù)向前發(fā)展的重要技術(shù)

隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)中用電等重要環(huán)節(jié)以及輸電、發(fā)電、配電、變電環(huán)節(jié)都需要計算機技術(shù)的支撐，這樣就會使得電力系統(tǒng)自動化技術(shù)同時得到了快速地發(fā)展。我們現(xiàn)在所應(yīng)用的電力系統(tǒng)中自動化多電子技術(shù)、計算機技術(shù)繼續(xù)向前發(fā)展的依賴主要有以下的幾個方面：

1、電力一次設(shè)備智能化；2、電力一次設(shè)備在線狀態(tài)檢測；3、光電式電力互感器；4、適應(yīng)光電互感器技術(shù)的新型繼電保護及測控裝置；5、特高壓電網(wǎng)中的二次設(shè)備開發(fā)。

（一）電力一次設(shè)備智能化

常規(guī)電力一次設(shè)備和二次設(shè)備安裝地點一般相隔幾十至幾百米距離，互相間用強信號電力電纜和大電流控制電纜連接，而電力一次設(shè)備智能化是指一次設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計時考慮將常規(guī)二次設(shè)備的部分或全部功能就地實現(xiàn)，省卻大量電力信號電纜和控制電纜，通常簡述為一次設(shè)備自帶測量和保護功能。

（二）電力一次設(shè)備在線狀態(tài)檢測

對電力系統(tǒng)一次設(shè)備如發(fā)電機、汽輪機、變壓器、斷路器、開關(guān)等設(shè)備的重要運行參數(shù)進(jìn)行長期連續(xù)的在線監(jiān)測，不僅可以監(jiān)視設(shè)備實時運行狀態(tài)，而且還能分析各種重要參數(shù)的變化趨勢，判斷有無存在故障的先兆，從而延長設(shè)備的維修保養(yǎng)周期，提高設(shè)備的利用率，為電力設(shè)備由定期檢修向狀態(tài)檢修過度提供保障。

（三）光電式電力互感器

所謂光電式電力互感器，就是電力系統(tǒng)中將電網(wǎng)中的高壓信號變換傳遞為抵押小電流信號的設(shè)備。它是輸電線路中不可缺少的重要設(shè)備。但是它的缺點就是體積和質(zhì)量比較大，但是信號范圍小。這些技術(shù)難題也是急需解決的。

四、變配電所的應(yīng)用

（一）保護的功能類型

保護的類型包括：線路保護、出線保護、貫通線路保護、自閉線路保護、電容器保護、變壓器保護等。另外，常用到的保護內(nèi)容有：過電流保護、過電壓保護、低頻減載等。

（二）通信功能

所有通信，包括與上級站的通信，實現(xiàn)通信、遙控、遙調(diào)、故障錄波數(shù)據(jù)上報等。此外，通信功能還可以作為調(diào)度自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，向調(diào)度主站轉(zhuǎn)發(fā)就近或其他自動化裝置的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)上通下達(dá)的作用。

（三）遠(yuǎn)動功能

變配電所實時監(jiān)控，即遠(yuǎn)動功能，該功能包括遙測、遇信和遏調(diào)及故障報警、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和計算、圖形、生產(chǎn)報表、曲線等的描繪。

結(jié)束語

電力企業(yè)自動化、信息化技術(shù)的發(fā)展及電力市場的推進(jìn)，如何提高高火電廠廠用電電氣自動化運行，成為電力企業(yè)所面臨的一個重大難題。而近年來國家對節(jié)能減排的要求逐步提高以及政策改革的逐步深入，近年來大型火電企業(yè)的輔助系統(tǒng)已經(jīng)由原有的繼電控制器升級成PLC控制系統(tǒng)。國家政策的不斷要求和企業(yè)對自身企業(yè)競爭力和品牌效應(yīng)的要求，使得電力系統(tǒng)中電氣自動化控制技術(shù)不斷提高，形成電力系統(tǒng)中設(shè)備及技術(shù)的良性健康發(fā)展。電力發(fā)展對人們的生活起著舉足輕重的地位，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和發(fā)展則是每一個電力系統(tǒng)人的任務(wù)。我們應(yīng)該不斷的進(jìn)行探索和研究，提高電力的安全性，可靠性和穩(wěn)定性。使電力系統(tǒng)中電氣自動化控制技術(shù)更加的成熟。

參考文獻(xiàn)

[1]孫金明.自動化技術(shù)的三大革新.中國科技信息，2005（14）.

[2]章昌南.淺談我國工業(yè)自動化發(fā)展?fàn)顩r[J].金屬加工，2005（19）.