淺談自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用

馬恒春

摘 要：隨著科技信息技術(shù)的飛快發(fā)展，電力系統(tǒng)也在不斷的改革變化，尤其是在自動(dòng)化領(lǐng)域的研究更是大大提高了電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，節(jié)省了大量的人力物力。電力自動(dòng)化系統(tǒng)是通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的監(jiān)控、運(yùn)行、調(diào)度、管理等操作，簡化了很多繁瑣的工作，降低了人為事故的發(fā)生概率，提高了電力系統(tǒng)的安全。本文對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行了探討，介紹了它在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用能力并對(duì)其發(fā)展方向進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞:自動(dòng)化系統(tǒng)；應(yīng)用；發(fā)展方向

中圖分類號(hào)：TP27文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

隨著科技的不斷發(fā)展以及電力自動(dòng)化、智能化的不斷完善，發(fā)電廠已經(jīng)越來越多的應(yīng)用智能化技術(shù)。這種技術(shù)對(duì)于發(fā)電廠而言，能夠有效提高發(fā)電功效，降低設(shè)備故障情況，為發(fā)電廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了保障。

一、自動(dòng)化應(yīng)用概述

電力系統(tǒng)事關(guān)國家發(fā)展，人們生活?yuàn)蕵罚侨?24h 不間斷工作的，因此保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作，保障電能的輸送式每個(gè)電力公司所應(yīng)當(dāng)堅(jiān)守的第一準(zhǔn)則。為了提高電網(wǎng)的輸送能力，近年來有關(guān)研究從未間斷，很多新技術(shù)的使用也確實(shí)取得了良好的效果，其中以自動(dòng)化技術(shù)為突出。最初，自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)的體現(xiàn)主要是數(shù)據(jù)監(jiān)控，以便實(shí)時(shí)的掌握電網(wǎng)最新動(dòng)態(tài)，但是隨著技術(shù)水平的提高，自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)中的使用越來越廣泛，直到今天，它已經(jīng)成為電力系統(tǒng)不可或缺的一部分。

二、自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、 數(shù)據(jù)處理

（1）數(shù)據(jù)共享

隨著自動(dòng)化技術(shù)水平的日益提高，它在電網(wǎng)中的使用也越來越頻繁。在電網(wǎng)中，系統(tǒng)模型往往是指地理、空間三維等屬性，但是在實(shí)際的應(yīng)用中，電力系統(tǒng)的控制對(duì)象具有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，為了提高對(duì)電力系統(tǒng)的分析處理能力，需要建立特殊的空間模型，這就需要更多的數(shù)據(jù)支持，而數(shù)據(jù)共享不僅能夠在你自身發(fā)布數(shù)據(jù)消息的同時(shí)還能受到別人發(fā)來的數(shù)據(jù)信息，如此建立的一種空間數(shù)據(jù)模型才能夠?yàn)楦鱾€(gè)設(shè)備提供數(shù)據(jù)支持，更好的實(shí)現(xiàn)命令的接收的發(fā)布，進(jìn)而形成一個(gè)自動(dòng)化的操作系統(tǒng)。換句話說，自動(dòng)化技術(shù)為電力系統(tǒng)提供了一個(gè)良好的數(shù)據(jù)共享模型，同時(shí)它也推動(dòng)了本身的發(fā)展，使得整個(gè)電力系統(tǒng)更好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。這種數(shù)據(jù)共享可以概括為兩個(gè)方面：首先，地理實(shí)體上的幾何屬性，它為其他設(shè)備提供了它涵蓋范圍內(nèi)的空間幾何屬性；其次，物理實(shí)體上的屬性，就是指設(shè)備本身的性能、運(yùn)行狀態(tài)以及組件情況等。

（2）數(shù)據(jù)整合

電力系統(tǒng)之所以能夠發(fā)展如此迅速是因?yàn)樗兄嫶蟮挠脩羧?，它的市場是穩(wěn)定的，不論全球經(jīng)濟(jì)如何，但是電力市場都不可能會(huì)因此而萎靡，某種程度上講它是由市場的需求來推動(dòng)的，比如用電低峰的時(shí)候，可以通過降低變電站功率來調(diào)整電能輸送，用電高峰的時(shí)候可以增加變電站電壓，提高輸出功率來，如此既能夠滿足用電需求，也不至于過度浪費(fèi)。且不論電力系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)是基于專業(yè)的自動(dòng)化平臺(tái)還是說在通用技術(shù)平臺(tái)，它都是根據(jù)多個(gè)層次、多個(gè)領(lǐng)域的需求來分析的，所以我們只需要加強(qiáng)數(shù)據(jù)的整合，給平臺(tái)提供信息，實(shí)現(xiàn)無縫連接，如此才能夠?qū)⒖臻g計(jì)算引入到主流計(jì)算中，從而從更多的角度、全方位的展示不同層次、不同領(lǐng)域數(shù)據(jù)之間的潛在聯(lián)系，這也是未來電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展方向。提高數(shù)據(jù)整合能力，進(jìn)而提高電力企業(yè)面對(duì)更復(fù)雜、更多樣需求的能力?？梢酝ㄟ^以下幾種方法來提高數(shù)據(jù)整合能力：首先，提高電力系統(tǒng)的信息自動(dòng)化。給用戶提供一些圖標(biāo)性的專業(yè)界面進(jìn)而提高他們數(shù)據(jù)處理、操作的能力，使得數(shù)據(jù)模型能夠更好和電力系統(tǒng)的客觀對(duì)象進(jìn)行對(duì)應(yīng)；其次，加強(qiáng)電力企業(yè)方面的功能性。對(duì)于電力企業(yè)而言，要求電力系統(tǒng)的平臺(tái)對(duì)分布的應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行有效供給。每一個(gè)地方可以由自己維護(hù)和管理所管轄區(qū)域里的數(shù)據(jù)，同時(shí)，不同級(jí)別的相關(guān)數(shù)據(jù)庫之間也可以構(gòu)成那種分布式類型的數(shù)據(jù)庫，并且可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)用和共享其他一些地方的數(shù)據(jù)，在所賦予的權(quán)限范圍內(nèi)，以分散數(shù)據(jù)管理和存儲(chǔ)為基礎(chǔ)，對(duì)數(shù)據(jù)的安全性和實(shí)時(shí)性加以保證；最后，建立更加完善的數(shù)據(jù)庫。通過運(yùn)用各種數(shù)據(jù)庫，對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，它的數(shù)據(jù)備份機(jī)制、安全機(jī)制等方面都是其他的文件管理方式所不能比擬的。

2 安全穩(wěn)定

電力應(yīng)用是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的支柱，它也是一個(gè)實(shí)時(shí)性運(yùn)行的相關(guān)系統(tǒng)，同時(shí)，其安全穩(wěn)定性也是首要考慮的問題。

（1）自動(dòng)化安全監(jiān)視能力

由于人無法做到 24h 專注，因此自動(dòng)化監(jiān)視能力就顯得尤為重要。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化監(jiān)視能力不同于其他系統(tǒng)，因?yàn)槠渌到y(tǒng)只需要反映并記錄客觀現(xiàn)象、客觀數(shù)據(jù)即可；但電力系統(tǒng)的自動(dòng)化監(jiān)視系統(tǒng)不僅要反映客觀事實(shí)，還要對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)提出警報(bào)。

（2）自動(dòng)化安全保障能力

電力系統(tǒng)具有對(duì)于不同類型以及規(guī)模的數(shù)據(jù)與使用對(duì)象都不能有崩潰的相關(guān)特征，應(yīng)具備靈活的相關(guān)恢復(fù)機(jī)制，因此對(duì)安全保障極其有用。其保障能力的應(yīng)用具體包括：保障電力系統(tǒng)的日程運(yùn)行。這主要指，通過系統(tǒng)的設(shè)定可以使自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)的生產(chǎn)有一定調(diào)節(jié)能力，這樣就可極大地減少工作人員的工作量和風(fēng)險(xiǎn)。

電力自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展趨勢分析

1、未來智能控制應(yīng)用將增多

科學(xué)技術(shù)在迅速發(fā)展的同時(shí)，計(jì)算機(jī)的更新升級(jí)也越來越快，為提高電廠的自動(dòng)化水平提供了條件。從電廠的實(shí)用性出發(fā)，這就要求電廠熱工自動(dòng)化水平的提高。而熱工自動(dòng)化的水平與智能控制的應(yīng)用有直接的關(guān)系，智能控制系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用越來越普及，這是未來電力行業(yè)發(fā)展的必然要求。為滿足市場競爭以及用戶的要求，DCS與PLC正在互相取長補(bǔ)短，互相吸收和融合來達(dá)到取長補(bǔ)短的目的。DCS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)正在向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，由主站來協(xié)調(diào)對(duì)各子站進(jìn)行操作管理，并在CRT上集中監(jiān)視。這樣使得智能控制系統(tǒng)更加適用于電力生產(chǎn)，為熱工自動(dòng)花設(shè)施的進(jìn)一步完善提供了條件。智能控制的應(yīng)用將是電力行業(yè)未來的大課題，在這個(gè)過程中，熱工自動(dòng)化的智能系統(tǒng)的應(yīng)用會(huì)越來越多，逐漸的普及起來。

2、變頻技術(shù)的普及應(yīng)用與發(fā)展

由于變頻調(diào)速不但在調(diào)速范圍和精度,動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度,低速轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,工作效率,方便使用方面表現(xiàn)出優(yōu)越性,更重要的是節(jié)能效果在經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益上產(chǎn)生的顯著效應(yīng),因此繼一些中小型電機(jī)上普遍應(yīng)用后,近年來交流變頻調(diào)速技術(shù),擴(kuò)展到一些高壓電機(jī)的控制上試用,如送、引風(fēng)機(jī)和給水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制等。

以單元制為基礎(chǔ)的電力自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展趨勢。針對(duì)現(xiàn)代電廠電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用需求以及電廠機(jī)組控制需求，現(xiàn)代電廠電力自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用正向著機(jī)、爐、點(diǎn)一體化的單元制運(yùn)行方向發(fā)展。利用單元制技術(shù)優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)電廠電力自動(dòng)化運(yùn)用中單元控制需求、實(shí)現(xiàn)電廠電力自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用監(jiān)控能力的提高。以單元制為發(fā)展方向促進(jìn)電廠電力自動(dòng)化技術(shù)水平的提高。

實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化

發(fā)電廠是一種資產(chǎn)密集、技術(shù)密集、數(shù)據(jù)量大、產(chǎn)品即產(chǎn)即銷的特殊企業(yè)。綜合自動(dòng)化技術(shù)是把生產(chǎn)過程作為一個(gè)整體來控制和管理。實(shí)現(xiàn)管控一體化。管控一體化是從電廠的生產(chǎn)和經(jīng)營目標(biāo)出發(fā)，為電廠的管理業(yè)務(wù)和運(yùn)轉(zhuǎn)流程提供信息化支撐的系統(tǒng)集合，它綜合了電廠的過程控制、廠級(jí)監(jiān)控、管理信息的數(shù)據(jù)，將人、財(cái)、物有機(jī)的組織成有序互動(dòng)的整體，以計(jì)劃、實(shí)現(xiàn)、檢查和調(diào)整的廣義閉環(huán)思想使整個(gè)組織具有自優(yōu)化的能力，為實(shí)現(xiàn)組織目標(biāo)的最大化服務(wù)。

結(jié)束語

從現(xiàn)代電力自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀的分析及其發(fā)展趨勢的探討中可以看出，現(xiàn)代電力自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)成為影響電廠綜合技術(shù)水平、綜合經(jīng)濟(jì)效益與成本控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵因素。根據(jù)電力自動(dòng)化需求，對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)及理論。以電力自動(dòng)化系統(tǒng)的不斷發(fā)展促進(jìn)電力自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

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