淺析電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)應(yīng)用

馬桂余

摘要：隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的提高，人們越來越重視電力系統(tǒng)的可靠性，電力系統(tǒng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)，電力系統(tǒng)中的自動化水平也需要進(jìn)一步的提升。要向早日實(shí)現(xiàn)自動化的功能，還有許多有待解決的技術(shù)瓶頸，自動控制技術(shù)也在隨著網(wǎng)絡(luò)通信和電腦技術(shù)的飛速發(fā)展而不斷改進(jìn)和革新。為加快電力系統(tǒng)智能化和自動化發(fā)揮著舉足輕重的作用。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動化技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)通信；電腦技術(shù)

中圖分類號：F406 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）06-0068-02

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技水平的進(jìn)步，自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中越來越重要。自動化正常建設(shè)，對社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用，能夠有效地保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行。利用現(xiàn)代的電力系統(tǒng)自動化技術(shù)，對電力系統(tǒng)實(shí)行整體的管理與監(jiān)控，不僅對系統(tǒng)的可靠性有所提高，而且更能保障電力系統(tǒng)的安全，把光電式電力互感器、電力一次設(shè)備在線狀態(tài)檢測、光電互感器技術(shù)相關(guān)的二次設(shè)備、智能電力一次設(shè)備等技術(shù)綜合運(yùn)用，對電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展有非常大的益處。

1 電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的概念

電力系統(tǒng)自動化運(yùn)用分層控制的方法，在控制所、變電站、調(diào)度所和發(fā)電廠之間形成組織分層，根據(jù)管轄功能的范圍，進(jìn)行調(diào)控和分擔(dān)，從而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的合理、可靠、安全運(yùn)行。自動化技術(shù)是一門綜合性的技術(shù)，它與計算機(jī)技術(shù)、自動控制、控制論、電子學(xué)、信息論系統(tǒng)工程、液壓氣壓技術(shù)等的關(guān)系都十分密切。在調(diào)控中心的計算機(jī)中，電力系統(tǒng)自動化向四周輻射網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過發(fā)電廠和變電站反饋的監(jiān)控情況和設(shè)置的服務(wù)信息，來進(jìn)行監(jiān)控并進(jìn)一步形成一個全面立體的暢通信息傳輸、傳達(dá)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面?？傮w的調(diào)控由中心計算機(jī)負(fù)責(zé)，而記錄事故內(nèi)容、編制各種報表和處理各種異常事故都由相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備負(fù)責(zé)。通過計算機(jī)之間的相互結(jié)合，計算機(jī)與終端硬件裝置的相互結(jié)合，形成以控制部件為中心，從而實(shí)現(xiàn)自動化進(jìn)程的深度化及控制范圍的擴(kuò)大化。

2 電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的應(yīng)用

自動化處理數(shù)據(jù)，電力系統(tǒng)需要不斷地發(fā)展與進(jìn)步，例如，當(dāng)用電較低時，需要降低變電站的電壓，減少輸出功率，反之亦然。這樣做的好處不僅降低了生產(chǎn)成本，減少不必要的損失和消耗，還滿足了客戶的需求，提高了服務(wù)質(zhì)量。數(shù)據(jù)整合能力主要是將規(guī)范且正確的信息共享與動態(tài)、多維相結(jié)合地進(jìn)行分析與應(yīng)用，是多層次、高效以及跨領(lǐng)域的科學(xué)決策，也是專業(yè)的電力系統(tǒng)自動化技術(shù)。因此必須改變傳統(tǒng)的信息孤立政策，進(jìn)行自動化的數(shù)據(jù)整合，加強(qiáng)數(shù)據(jù)方面的整合能力有利于輸電時進(jìn)行無縫連接，將空間計算與主流計算相結(jié)合，多角度地將潛在數(shù)據(jù)之間進(jìn)行聯(lián)系，這是未來電力系統(tǒng)自動化發(fā)展的主要方向。提高數(shù)據(jù)整合能力，對于電力企業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用有著重要作用。

自動化控制安全系統(tǒng)，由于工作人員的精力有限，不可能做到每時每刻都注意力集中，所以自動化監(jiān)視系統(tǒng)就尤為重要。這個系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的最大區(qū)別就是，它不僅能夠及時、準(zhǔn)確地反映事實(shí)情況，還可以發(fā)現(xiàn)危險，對此提出警報，有利于及時地發(fā)現(xiàn)故障以及有效地預(yù)防故障的出現(xiàn)，而其他系統(tǒng)只具有反映和記錄的功能。比如，一發(fā)電機(jī)組在用電高峰時溫度較低，發(fā)電功率異常減小，這就靠安全監(jiān)視系統(tǒng)及時地檢測出并發(fā)出警告，以提示危險的存在，工作人員就可以對此進(jìn)行及時的檢查與處理。

自動化電力系統(tǒng)可以處理不同類型及規(guī)模的數(shù)據(jù)和對象，還有靈活有效地恢復(fù)機(jī)制，這些對電力系統(tǒng)的安全保障有著重要意義。首先，能夠有效地保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，主要指的是對系統(tǒng)進(jìn)行一定的設(shè)置，使得自動化系統(tǒng)能夠?qū)φ麄€電力生產(chǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)和處理，這可以大大降低工作人員的工作量和故障風(fēng)險；其次，可以有力地保障電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的及時保存和恢復(fù)，這些數(shù)據(jù)是制定發(fā)電站的預(yù)算、成本控制、系統(tǒng)更新以及安全指標(biāo)的修訂的基礎(chǔ)，所以，自動化記錄數(shù)據(jù)功能是很重要的；最后，保障工作人員的人身安全，由于自動化系統(tǒng)可以監(jiān)視，因此當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常的時候，特別是出現(xiàn)生命安全危險的時候，自動化系統(tǒng)可以采取相應(yīng)對策以降低危險，例如，當(dāng)工作室內(nèi)的溫度達(dá)到30℃以上的時候，自動化系統(tǒng)就會自動打開通風(fēng)設(shè)備以降低溫度；當(dāng)出現(xiàn)明火的時候，就會自動啟用雨淋系統(tǒng)，將火及時熄滅；當(dāng)設(shè)備過熱的時候，就會自動降低功率到合適的數(shù)值，防止設(shè)備的損壞和爆炸事故的產(chǎn)生。保障勞動者的安全是安全生產(chǎn)的前提，也是自動化系統(tǒng)的一大好處。

自動化配電網(wǎng)系統(tǒng)，中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電子載波以及配網(wǎng)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)得到重大突破，特別是中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電子載波采用了DSP數(shù)字信號處理技術(shù)，提高了信息接收的靈敏度，解決了配電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用的干擾等技術(shù)難題；還用高級軟件將輸電網(wǎng)和配網(wǎng)有效地結(jié)合在一起，運(yùn)用遞歸虛擬流算法進(jìn)行數(shù)據(jù)計算，采用了最新國際標(biāo)準(zhǔn)的公共信息模型，應(yīng)用智能化灰色神經(jīng)元算法對負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測。

3 電力系統(tǒng)對自動化技術(shù)的要求

現(xiàn)階段，由于運(yùn)行機(jī)制、專業(yè)分工和人員分配的不同，我國的電力系統(tǒng)中的自動化技術(shù)主要以采集數(shù)據(jù)和監(jiān)控為主，來保護(hù)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。但如從減少設(shè)備重復(fù)配置、合理的運(yùn)用技術(shù)和對維護(hù)的工作量進(jìn)行簡化的角度考慮，把測量、保護(hù)和控制等綜合起來，對電力系統(tǒng)的維護(hù)和發(fā)展更有好處。把測量、保護(hù)和控制等方面綜合起來運(yùn)用，也是電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢，在提高了設(shè)備的可靠性的同時，減少了不必要的設(shè)備投入，節(jié)約了成本，而且使電力系統(tǒng)中的自動化技術(shù)向最優(yōu)化、多元化發(fā)展。

（1）自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中要迅速準(zhǔn)確的采集，監(jiān)測以及處理電力系統(tǒng)中的部件，局部系統(tǒng)以及整個系統(tǒng)的運(yùn)行情況，提供運(yùn)行參數(shù)。

（2）自動化系統(tǒng)要根據(jù)電力系統(tǒng)中部件以及系統(tǒng)運(yùn)行情況分析出電力系統(tǒng)運(yùn)行的狀況，為工作人員的調(diào)控工作提供方便。自動化的高級設(shè)備還需要具有自行調(diào)控的功能，幫助工作人員完成工作。

（3）自動化系統(tǒng)要調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)中各個元件與各自系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，分系統(tǒng)與整個電力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，要幫助電力系統(tǒng)在供電，安全，經(jīng)濟(jì)等方面的和諧統(tǒng)一。讓電力系統(tǒng)能夠在優(yōu)質(zhì)的環(huán)境中運(yùn)行。

（4）電力系統(tǒng)對自動化技術(shù)的要求不僅僅是簡單的系統(tǒng)之間的調(diào)節(jié)，同時還需要自動化系統(tǒng)幫助工作人員完成部分工作，減少工作人員的工作量。并且及時的發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，及時的進(jìn)行自我修整的工作，延長電力設(shè)備的壽命。如果發(fā)生較大的電力事故，系統(tǒng)無法進(jìn)行自我修整時，需要自動化系統(tǒng)幫助電力系統(tǒng)做好分區(qū)域的工作，換句話說，就是避免電路之間相互感染，導(dǎo)致大范圍的停電。

4 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，工業(yè)現(xiàn)代化也在逐年進(jìn)步，電力系統(tǒng)已經(jīng)全面開始向自動化方向邁進(jìn)，目前，電力系統(tǒng)自動化技術(shù)主要有光電式電力互感器、電力一次設(shè)備在線狀態(tài)檢測、和光電互感器技術(shù)相關(guān)的二次設(shè)備、智能電力一次設(shè)備等。電力系統(tǒng)及其自動化的應(yīng)用，提高了電力系統(tǒng)服務(wù)的安全性和可靠性，使電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，推動我國的電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)向更高的層次發(fā)展。

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