電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

韓琳

引言：隨著能源利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整，電力成為主要能源之一，人們的生產(chǎn)生活對(duì)電力資源的需求量越來越大，電力應(yīng)用總量迅速增加，這對(duì)于電力企業(yè)來說既是發(fā)展機(jī)遇也是重大挑戰(zhàn)。為強(qiáng)化電力系統(tǒng)的管理，給人們帶來高質(zhì)量的電能資源，電力企業(yè)將電力自動(dòng)化技術(shù)引入到電力工程建設(shè)中，努力實(shí)現(xiàn)電力各方面管理的自動(dòng)化，提高電力機(jī)械化水平。電力自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)到應(yīng)用推廣需要經(jīng)歷一個(gè)長(zhǎng)期的過程，電力自動(dòng)化技術(shù)也在不斷應(yīng)用的過程中逐漸成熟。筆者就自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及專業(yè)知識(shí)談?wù)勛约簩?duì)電力自動(dòng)化技術(shù)的認(rèn)識(shí)，介紹當(dāng)前運(yùn)用到電力工程中的電力自動(dòng)化技術(shù)。

前言

當(dāng)前，電力已經(jīng)成為了主要的能源之一，電力需求總量的不斷增加對(duì)電力企業(yè)來講既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。電力企業(yè)為了能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)管理的強(qiáng)化，在電力工建設(shè)中引入了電力自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力管理自動(dòng)化與機(jī)械化。

一、電力自動(dòng)化技術(shù)分析

電力自動(dòng)化技術(shù)屬于綜合技術(shù)，其中包含了信息處理技術(shù)、電子技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等，在電力行業(yè)中應(yīng)用主要包括電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、供電系統(tǒng)自動(dòng)化、發(fā)電廠自動(dòng)化、信息傳輸自動(dòng)化等。在電力工程建設(shè)中應(yīng)用電力自動(dòng)化技術(shù)，能夠遠(yuǎn)程對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行管理與控制，為電力系統(tǒng)的運(yùn)行奠定了良好的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)自動(dòng)化管理水平的提高。隨著電力自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用更加廣泛，進(jìn)一步促進(jìn)了電力行業(yè)的發(fā)展。

電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程建設(shè)中的應(yīng)用應(yīng)該滿足：第一，對(duì)電力工程的技術(shù)要求進(jìn)行滿足，確保電力設(shè)備在運(yùn)行的過程中能夠經(jīng)濟(jì)、安全；第二，滿足電力自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)行過程中的安全要求，降低生產(chǎn)事故數(shù)量，確保工作人員安全；第三，通過電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的整理與分析、處理，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性；第四，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行成本的降低。

二、電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域

（一）電網(wǎng)的自動(dòng)化調(diào)度?，F(xiàn)在的電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心來實(shí)現(xiàn)控制，達(dá)到對(duì)信息的采集、安全性檢測(cè)、屏幕顯示、工況分析計(jì)算和實(shí)時(shí)控制的功能。它的基本結(jié)構(gòu)從公功能方面可以分為命令執(zhí)行和采集信息子系統(tǒng)、控制和信息處理及收集子系統(tǒng)、人機(jī)聯(lián)系以及信息傳送子系統(tǒng)。電網(wǎng)工程中電網(wǎng)調(diào)度主要在實(shí)現(xiàn)變電站的自動(dòng)化、配電網(wǎng)管理和能量的管理系統(tǒng)中運(yùn)用。電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展可以幫助管理人員及時(shí)掌握整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信息，方便對(duì)系統(tǒng)及時(shí)地進(jìn)行管理和保護(hù)，及時(shí)處理和解決突發(fā)事件，進(jìn)而確保整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

（二）自動(dòng)化的供電系統(tǒng)。自動(dòng)化的變電站，負(fù)荷控制和實(shí)時(shí)監(jiān)控地區(qū)調(diào)度是供電系統(tǒng)自動(dòng)化包括的三個(gè)主要方面，小型計(jì)算機(jī)通常是構(gòu)成地區(qū)調(diào)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)的運(yùn)用是為了實(shí)現(xiàn)變電站的自動(dòng)化，通過集中運(yùn)用和處理信息，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化組合電力系統(tǒng)，進(jìn)而達(dá)到對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)施優(yōu)化和及時(shí)的維護(hù)和監(jiān)控。工頻或聲頻控制方式是負(fù)荷式控制經(jīng)常使用的方法，利用負(fù)荷記錄繪出負(fù)荷曲線，用來達(dá)到對(duì)電能使用情況的監(jiān)控。

（三）自動(dòng)化的火力、水力發(fā)電廠。大壩監(jiān)控維護(hù)、水庫調(diào)度和電站的運(yùn)行是自動(dòng)化水力發(fā)電廠項(xiàng)目實(shí)施的三個(gè)主要方面，經(jīng)過系統(tǒng)自動(dòng)地監(jiān)控水庫的水文信息，自動(dòng)收集水文信息的雨量等，就能為水庫調(diào)度計(jì)劃、攔蓄洪水方案的制訂提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。在大壩監(jiān)督控制中，根據(jù)大壩的監(jiān)控系統(tǒng)得到相關(guān)數(shù)據(jù)，分析研究這些數(shù)據(jù)，從而采取相應(yīng)的維護(hù)服務(wù)和及時(shí)的預(yù)警措施。電站里的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)視和控制整個(gè)站設(shè)備的運(yùn)作情況以及檢測(cè)發(fā)電組的運(yùn)行是否安全等，進(jìn)而確保電站能安全和更好地運(yùn)行。自動(dòng)化火力發(fā)電廠運(yùn)行的項(xiàng)目主要包括以下幾個(gè)方面：檢測(cè)廠內(nèi)機(jī)、爐、電設(shè)備的運(yùn)行是否安全，對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行及時(shí)的控制、對(duì)有功負(fù)荷進(jìn)行分配和增減自動(dòng)化、對(duì)無功功率自動(dòng)化的增減和控制母線的電壓以及實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定安全的監(jiān)視和合理的控制等。

三、電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

（一）現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化不可或缺的技術(shù)，主要的作用是實(shí)現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的數(shù)字通信、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制系統(tǒng)間的信息傳遞。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)屬于通信系統(tǒng)，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制室的連接過程中應(yīng)用，其中最為關(guān)鍵的技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)。

在電力工程建設(shè)的過程中，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)能夠收集變送器的總用電量，并將其傳送到主控計(jì)算機(jī)中，通過相應(yīng)的數(shù)學(xué)模式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，形成控制設(shè)備指令，最終實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化控制。

（二）電力自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用。傳統(tǒng)的低壓無功補(bǔ)償技術(shù)采用三相電容器，三相之間實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，如果三相負(fù)載出現(xiàn)了不平衡的問題，將會(huì)導(dǎo)致無功補(bǔ)償?shù)男枨罅堪l(fā)生變化，傳統(tǒng)的低壓無功補(bǔ)償技術(shù)在使用的過程中就會(huì)出現(xiàn)欠補(bǔ)或者是過補(bǔ)的問題。智能無功補(bǔ)償技術(shù)實(shí)現(xiàn)了固定補(bǔ)償與動(dòng)態(tài)補(bǔ)償之間的結(jié)合，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)的負(fù)載變化進(jìn)行較好的適應(yīng)。三相共補(bǔ)與分相補(bǔ)償之間相互結(jié)合之后，能夠依據(jù)電網(wǎng)負(fù)載的實(shí)際情況對(duì)補(bǔ)償方式進(jìn)行選擇，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性。

（三）主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用。數(shù)據(jù)庫技術(shù)在電力工程中的主要作用是監(jiān)督控制，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)相比更加注重電力系統(tǒng)技術(shù)與功能的認(rèn)可。主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫技術(shù)在軟件工程中的應(yīng)用帶來了巨大的變革，對(duì)軟件的各個(gè)環(huán)節(jié)都有著深刻的影響作用。主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電力工程的自動(dòng)化監(jiān)控，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行主動(dòng)的檢測(cè)，通過數(shù)據(jù)資料的采集、分析與處理，為相關(guān)的電力操作與調(diào)動(dòng)提供相應(yīng)的參考。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的不斷發(fā)展，主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫技術(shù)在電力工程的監(jiān)控中將發(fā)揮更加復(fù)雜的功能，進(jìn)一步促進(jìn)電力行業(yè)的發(fā)展，滿足當(dāng)代工業(yè)與生活中的電力需求。

（四）光互連技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用。在電力工程中，光互連技術(shù)主要運(yùn)用與繼電與自動(dòng)控制系統(tǒng)中，限制探測(cè)器功率的扇出數(shù)，對(duì)電力系統(tǒng)中實(shí)施監(jiān)控與集成化管理。在實(shí)踐的過程中發(fā)現(xiàn)，電子傳輸與電子交換技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步拓展，實(shí)現(xiàn)編程結(jié)構(gòu)的改善，依據(jù)實(shí)際的需求對(duì)編程結(jié)構(gòu)進(jìn)行重組，從而進(jìn)一步促進(jìn)電力系統(tǒng)靈活性的提高。光互連技術(shù)在數(shù)據(jù)處理方面具有非常強(qiáng)的能力，能夠自動(dòng)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)資料進(jìn)行收集與整理，通過對(duì)數(shù)據(jù)的挖掘處理對(duì)電力系統(tǒng)中的故障進(jìn)行發(fā)現(xiàn)與解決，提高電力故障的處理效率，降低由于電力故障而造成的電力損失，為群眾的生產(chǎn)與生活提供高質(zhì)量的電力服務(wù)。由于光互連技術(shù)擁有較高的數(shù)據(jù)處理能力，在電力調(diào)度室中得到了廣泛的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了電力調(diào)動(dòng)科學(xué)性與規(guī)范性的進(jìn)一步提高。

總結(jié)

隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)供電系統(tǒng)的可靠性、安全性、穩(wěn)定性提出了更高要求，各個(gè)電力企業(yè)必須學(xué)會(huì)運(yùn)用電力自動(dòng)化技術(shù)整合電力資源，實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的信息共享，將數(shù)據(jù)采集、配電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等集成一個(gè)電力自動(dòng)化系統(tǒng)，形成一個(gè)體系完善、平臺(tái)開放、信息高度共享的信息系統(tǒng)，推動(dòng)我國電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。新一代智能電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展必將推動(dòng)我國電力行業(yè)的發(fā)展。

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（作者單位：錫林郭勒電業(yè)局）