電網(wǎng)自動化控制技術(shù)的應用分析

石千/國網(wǎng)青海省電力公司調(diào)控中心

電網(wǎng)自動化控制技術(shù)的應用分析

石千/國網(wǎng)青海省電力公司調(diào)控中心

隨著科學技術(shù)發(fā)展速度的加快，目前自動化技術(shù)作為多種高新技術(shù)的合成體得以快速的發(fā)展起來，而且活躍于各個領域當中，特別是在目前電網(wǎng)中應用的更為廣泛。自我國電網(wǎng)不斷改造以來，自動化技術(shù)就在電網(wǎng)中得以廣泛的應用，有效的提高了電網(wǎng)運行的效率，確保了電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性。文中從電力系統(tǒng)中的自動化控制技術(shù)入手，對電氣自動化在電力系統(tǒng)中的應用進行了分析，并進一步對電網(wǎng)自動化技術(shù)的實現(xiàn)進行了具體的闡述。

電網(wǎng)；自動化；控制技術(shù)；應用

一、電力系統(tǒng)中的自動化控制技術(shù)

1.電網(wǎng)調(diào)度自動化。自動化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中應用以后，有效的提高了電網(wǎng)調(diào)度自動化的水平，電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)得以應用，共利用計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)、服務站、工作站、打印設備、大屏幕顯示器等自動化設備，將發(fā)電廠、下級電網(wǎng)調(diào)度控制中心和變電站終端設備等裝置由電力系統(tǒng)專用廣域網(wǎng)連續(xù)起來，從而完成電力生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控分析、預測電力負荷、對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)進行估計及自動經(jīng)濟調(diào)度等功能。

2.變電站自動化。變電站內(nèi)自動化，其是利用全電腦化的裝置，二次設備實現(xiàn)網(wǎng)絡化、數(shù)字化、集成化，而且電力信號電纜盡量采用計算機電纜或是光纜，利用計算機屏幕來進行操作和監(jiān)視，自動化進行記錄統(tǒng)計和運行管理，實現(xiàn)對變電站內(nèi)的電氣設備進行全方位的監(jiān)視和控制。同時變電站自動化作為電網(wǎng)調(diào)度不可或缺的重要部分，也是現(xiàn)代化電力生產(chǎn)非常重要的一個環(huán)節(jié)，其對電網(wǎng)運行效率的提升起到極其重要的作用，而且有效的提高了變電站的監(jiān)控和安全運行的水平，確保了變電站運行的安全性和穩(wěn)定性。

3.發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)（DCS）。發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)（DCS）一般采用分層布局結(jié)構(gòu)，由（PCU）、工程師工作站（ES）、運行員工作站（0S）和冗余的高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡即以太網(wǎng)組成。過程控制單元由智能I／0模件和可冗余配置的主控模件（MCU）組成。MCU模件則通過智能FO模件與冗余的I／0總線通訊。過程控制單元直接面向生產(chǎn)過程，并接受熱電偶、現(xiàn)場變送器、電氣量、熱電阻、脈沖量、開關量等信號。經(jīng)運算處理后進行運行設備狀態(tài)、參數(shù)的實時顯示以及打印以及輸出信號直接驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，完成對生產(chǎn)過程的控制、監(jiān)測和連鎖保護等功能。工程師工作站（ES）和運行員工作站（0S）提供了人機接口。運行員工作站接收過程控制單元發(fā)來的信息和向過程控制單元發(fā)出指令，為運行操作人員提供控制和監(jiān)視機組運行的手段，工程師工作站為維護工程師提供系統(tǒng)診斷、系統(tǒng)組態(tài)設置和修改和維護等手段。

二、電氣自動化在電力系統(tǒng)中的運用

1.變電站自動化技術(shù)的應用。變電站自動化是現(xiàn)在電力生產(chǎn)中不可或缺的重要組成部分，也是智能電網(wǎng)實現(xiàn)的重要基礎，其是以計算機技術(shù)為依托，通過二次設備集成化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化的實現(xiàn)，利用計算機電纜或是光纖來代替電力信號電纜，從而將發(fā)電廠和電力用戶有效的聯(lián)結(jié)在一起，通過變電站自動化技術(shù)的應用，有效的滿足變電站運行的操作任務，而且為電網(wǎng)調(diào)度自動化的實現(xiàn)奠定了良好的基礎。

2.配電網(wǎng)自動化。由于中你壓網(wǎng)絡數(shù)字電子載波在技術(shù)上取得了較大的突破，有效的解決了載波在配電網(wǎng)上應用時出現(xiàn)的衰耗及干擾等問題，而且高級應用軟件及配網(wǎng)模型采用了最新的國際標準，應用了人工智能神經(jīng)元算法，有效的將輸電網(wǎng)的理論算法與配網(wǎng)的實際運行結(jié)合起來，實現(xiàn)了對負荷的預測，而且DSP數(shù)字信號處理技術(shù)的慶用，有效的提高了載波接收的靈敏度，確保了配電網(wǎng)自動化的實現(xiàn)。

3.電網(wǎng)調(diào)度自動化的應用。電網(wǎng)調(diào)度自動化是電力系統(tǒng)自動化中最主要的組成部分，目前我國將電網(wǎng)調(diào)度自動化分為五級，其中各級電網(wǎng)的自動化調(diào)度都是與計算機技術(shù)的應用分不開的，從高到低分別是：國家電網(wǎng)、大區(qū)、省級、地區(qū)以及縣級調(diào)度。其中最重要的組成部分就是電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，這些裝置在計算機系統(tǒng)的連結(jié)下形成一個自動化的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，將整個的結(jié)合起來。其他的主要組成部分有工作站、服務器、變電站終端設備、調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電場、大屏蔽顯示器、打印設備。計算機在電網(wǎng)調(diào)度自動化的作用不僅要實現(xiàn)對電網(wǎng)運行安全分析的監(jiān)控，還要實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的采集，更要實現(xiàn)電力系統(tǒng)的電力負荷預測以及狀態(tài)估計等功能。因此這些，都是通過電力系統(tǒng)專用廣域網(wǎng)連結(jié)的測量控制以及下級電網(wǎng)調(diào)度控制中心等裝置。

4.智能電網(wǎng)技術(shù)的應用。信息管理系統(tǒng)作為計算機技術(shù)中應用最為廣泛的技術(shù)之一，電力系統(tǒng)自動化技術(shù)與計算機技術(shù)結(jié)合所形成針對整個全局進行智能控制的技術(shù)，也就是智能電網(wǎng)技術(shù)，是一個最具典型性的技術(shù)，涵蓋了配電、輸變電和用戶以及調(diào)度、發(fā)電的各個環(huán)節(jié)。目前這種數(shù)字化電網(wǎng)建設，一定程度上可以說是智能電網(wǎng)的雛形，實際上也為我國建設智能電網(wǎng)做著準備工作。智能電網(wǎng)中較為典型的有智能電網(wǎng)的通信技術(shù)，同時在建設的過程中需要很多依托計算機的技術(shù)，需要具備實時性、雙向性、可靠性的特征，需要先進的現(xiàn)代網(wǎng)絡通信技術(shù)的應用，而且該系統(tǒng)也是完全依托計算機技術(shù)而存在的，同時具有信息管理系統(tǒng)。

三、電網(wǎng)自動化的技術(shù)實現(xiàn)

1.電網(wǎng)自動化技術(shù)中運行監(jiān)視的實現(xiàn)。電網(wǎng)安全監(jiān)控是確保電網(wǎng)安全運行的重要保障，通過電網(wǎng)安全監(jiān)控中心來對電網(wǎng)運行的工況進行有效的掌握，確保電網(wǎng)在相關的法規(guī)和規(guī)程要求下進行運行，對電網(wǎng)運行過程中的各項參數(shù)進行監(jiān)視，對部分二次設備工作位置狀態(tài)進行監(jiān)視，從而實現(xiàn)對全自動裝置的動作狀態(tài)等信息進行保護。

2.電網(wǎng)自動化的經(jīng)濟調(diào)度技術(shù)實現(xiàn)。電網(wǎng)運行在確保安全及供電質(zhì)量的前提下，確保以最小的成本，提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性至關重要，這有利用于進一步降低發(fā)電成本，同是還能夠保證一定的備用容量，確保經(jīng)濟負荷與最佳負荷的分配，確保發(fā)電煤耗、水耗及網(wǎng)損都處于最小的狀態(tài)，實現(xiàn)電網(wǎng)自動化經(jīng)濟調(diào)度。

3.電網(wǎng)自動化技術(shù)的安全分析。進行安全分析是對電網(wǎng)在正常和異常運行的狀態(tài)進行分析及對事故發(fā)生前的狀態(tài)預測和事故發(fā)生后的狀態(tài)分析，是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要內(nèi)容。當電網(wǎng)發(fā)生事故后，在實現(xiàn)事故順序記錄、事故追憶等功能的基礎上，通過分析，跟蹤事故的發(fā)展、參數(shù)的變化。保護和自動裝置及斷路器的動作情況，從而提出事故處理的對策，以達到縮短事故處理時間，防止事故擴大的目的。

4.自動控制。電網(wǎng)調(diào)度自動控制是在運行監(jiān)視的基礎上，對電網(wǎng)的安全與經(jīng)濟運行實施調(diào)節(jié)或控制?？刂菩盘栕陨厦嫦掳l(fā)送給廠、所或下級調(diào)度。這類控制范圍很廣，但主要是對斷路器及其它發(fā)送發(fā)變電設備。

四、.結(jié)束語

近年來，電氣化領域發(fā)生了較大的變化，不僅電氣化技術(shù)普遍應用，而且電氣自動化也在電力系統(tǒng)中得到廣泛的應用，在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用。而且在應用過程中，電氣自動化領域技術(shù)創(chuàng)新的實現(xiàn)，也給電力系統(tǒng)帶來了深刻的變化，不僅帶來了理論和觀念上的創(chuàng)新，而且智能電網(wǎng)建設的速度也在不斷的加快，這對于經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步都起到了極為重要的意義。

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[3]劉永強.淺談我國電氣自動化的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].黑龍江科技信息，2011（2）.