探究電氣系統(tǒng)自動化應(yīng)用

鄭晨光

摘要：電力行業(yè)的影響不斷擴大，社會對于電力的需求不斷增長，為了保證電廠以及電站的運行安全和穩(wěn)定，自動化技術(shù)在電廠電氣系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。文章結(jié)合當(dāng)前電廠電氣自動化系統(tǒng)的特點，對自動化技術(shù)在電廠電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用進行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：自動化技術(shù)；電廠電氣系統(tǒng)；電網(wǎng)調(diào)度自動化；監(jiān)控自動化

一、電廠電氣自動化系統(tǒng)概述

1.概念

電廠電氣自動化系統(tǒng)，是指在對電廠進行管理時，運用智能化和自動化的技術(shù)設(shè)備，結(jié)合相應(yīng)的專業(yè)知識，對電廠電力系統(tǒng)的設(shè)備進行管理和控制，通過多樣化的管理手段，提高電廠的工作效率，降低生產(chǎn)經(jīng)營過程中對于成本的消耗，確保電廠自身運行的安全性和可靠性。

2.功能

電氣自動化系統(tǒng)的主要功能，是采用相應(yīng)的監(jiān)控管理技術(shù)和通信技術(shù)，結(jié)合專業(yè)化的設(shè)備，對電廠電氣設(shè)備進行管理、保護、控制和檢測的綜合性管理系統(tǒng)，可以有效提高電力配置的效率，對電氣設(shè)備的狀態(tài)進行實時監(jiān)測，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，對于電廠發(fā)展的作用和意義都是十分重大的。

3.基本結(jié)構(gòu)

最初的電氣自動化系統(tǒng)由于受到技術(shù)因素的影響，自動化水平較低，系統(tǒng)構(gòu)造簡單，一般都是采用“一對一”的儀表監(jiān)視和硬件連接。而隨著計算機技術(shù)和信息通信技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣自動化系統(tǒng)也獲得了極大的進步，開始采用集散控制系統(tǒng)，實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的自動化運行。當(dāng)前的電氣自動化系統(tǒng)主要分為三個層次：

（1）站控層：站控層設(shè)備主要包括GPS以及相應(yīng)的配套設(shè)備、不間斷電源、通訊服務(wù)器、操作站、服務(wù)器等，其功能主要是對電氣設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，可以采用開放式和分布式的設(shè)計來實現(xiàn)，確保對電氣設(shè)備的管理更加科學(xué)合理、更加靈活，使得電力系統(tǒng)更加可靠。

（2）網(wǎng)絡(luò)通訊層：網(wǎng)絡(luò)通訊層主要負責(zé)信息數(shù)據(jù)的傳輸和設(shè)備之間的通信，設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)中繼器、網(wǎng)絡(luò)交換機、通訊管理裝置以及規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置。

（3）間隔層：間隔層設(shè)備的布置是利用間隔分布式的方法進行的，可以減少二次接線的數(shù)量，降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度，減少成本的投入，提高電廠的經(jīng)濟效益。間隔層的設(shè)備主要有：廠用電子系統(tǒng)，包括400V廠用電保護裝置以及10kV廠用電測控裝置；安全自動裝置，包括直流系統(tǒng)、故障錄波、安全穩(wěn)定裝置、升壓站子系統(tǒng)、廠用電快速切換裝置、備用電源自投裝置等；機組子系統(tǒng)，包括綜合測控裝置、母線保護裝置、線路保護裝置以及機組保護裝置等。

二、電氣自動化技術(shù)在電廠中的實際應(yīng)用

對于發(fā)電廠而言，其電氣設(shè)備是多種多樣的，自動化技術(shù)在不同設(shè)備中的應(yīng)用也是各有差異的，需要分別進行分析。

1.監(jiān)控的自動化

電氣自動化系統(tǒng)可以通過多種形式，對設(shè)備進行操作和監(jiān)控，以確保電氣設(shè)備的正常運行。當(dāng)前常用的監(jiān)控方式包括以下兩種：

（1）集中監(jiān)控。集中監(jiān)控是指通過相應(yīng)的處理器，對監(jiān)控系統(tǒng)的功能進行集中，從而提高監(jiān)控的有效性和效率。集中監(jiān)控的優(yōu)點在于維護方便，可以通過集中后的監(jiān)控系統(tǒng)，對電氣設(shè)備在運行中存在的問題進行處理和控制，從而確保電氣系統(tǒng)的正常運行。但是相對地，功能的高度集中，也會導(dǎo)致系統(tǒng)處理器的工作量大大增加，影響系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)信息的處理速度，降低工作效率。

（2）遠程監(jiān)控。遠程監(jiān)控主要是通過相應(yīng)的信息通信網(wǎng)絡(luò)，利用計算機設(shè)備對電氣系統(tǒng)進行遠程操作和管理。遠程監(jiān)控的優(yōu)點在于可以實現(xiàn)變電站的無人自動化管理，減少工作人員的數(shù)量，降低人力成本，便于進行操作和管理。但是，使用遠程監(jiān)控?zé)o法實現(xiàn)對于電氣系統(tǒng)的遠程調(diào)度，難以及時對系統(tǒng)故障進行處理。

因此，在設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)時，要綜合考慮兩種方法的優(yōu)勢和缺陷，提高監(jiān)控的自動化水平。

2.開關(guān)站的自動化

開關(guān)站的自動化，主要是為了提高其工作效率，保障開關(guān)站的運營安全，逐步實現(xiàn)開關(guān)站的無人化管理和操作。自動化技術(shù)在開關(guān)站的應(yīng)用，可以對站內(nèi)的電氣設(shè)備進行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)和處理運行過程中存在的問題。

3.電網(wǎng)調(diào)度自動化

電網(wǎng)調(diào)度的自動化，是指通過相應(yīng)的計算機網(wǎng)絡(luò)，配合電力系統(tǒng)的監(jiān)測終端，對電力能源進行合理調(diào)度，確保電力配置的合理性和有效性，減少不必要的能源浪費，從而提高電力系統(tǒng)運行的效率，保障電力供應(yīng)的可靠性。

4.配電自動化

配電自動化與電網(wǎng)調(diào)度自動化形似，但是其規(guī)模更小。配電自動化系統(tǒng)集成了管理技術(shù)、信息通信技術(shù)、計算機技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)等，其主要目的在于確保電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性，降低電力工作人員的勞動強度，為電力用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。就目前的發(fā)展形式來看，雖然配電自動化的發(fā)展時間較短，但是也已經(jīng)成為電力系統(tǒng)自動化的重要組成部分，取得了相當(dāng)?shù)某删汀?/p>

三、需要注意的問題

1.設(shè)備問題

系統(tǒng)設(shè)備的質(zhì)量直接關(guān)系著系統(tǒng)功能的發(fā)揮，其影響是極其巨大的。在對系統(tǒng)設(shè)備進行選擇時，必須結(jié)合電廠的實際需求，選擇符合國家安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，切實保證設(shè)備的質(zhì)量可以滿足自動化系統(tǒng)的使用要求。例如，電廠監(jiān)控系統(tǒng)的電源分為直流電源和交流電源兩種，需要根據(jù)電廠的實際情況進行選擇，避免出現(xiàn)電源不匹配或質(zhì)量不合格等現(xiàn)象。

2.操作問題

員工在進行系統(tǒng)和設(shè)備的操作時，必須做到認真細心，把握每一項程序，減少操作失誤的發(fā)生幾率。同時，電力企業(yè)要加強對于員工專業(yè)技能的培訓(xùn)，確保員工嚴格按照作業(yè)指導(dǎo)書的操作規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進行，推動電氣自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

3.故障處理問題

電氣自動化系統(tǒng)在運行過程中，對于故障的處理往往都是采用錄播的方式，并向工作人員發(fā)出警報信息，提醒工作人員進行處理。這種故障處理方式的缺陷在于無法對故障發(fā)生的過程進行全面收集，使得工作人員需要耗費一定的時間才能找出問題的所在，無形中降低了故障處理的效率，影響企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的順利進行。因此，需要相關(guān)技術(shù)人員努力，對自動化系統(tǒng)的故障處理方式進行改進和完善。

四、結(jié)語

總而言之，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展進步的今天，自動化技術(shù)在電廠電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用既是時代發(fā)展的要求，也是電力企業(yè)發(fā)展的必然趨勢。因此，電力企業(yè)的管理人員和相關(guān)技術(shù)人員要積極引進自動化、智能化的技術(shù)和設(shè)備，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，促進電廠電氣綜合自動化技術(shù)的應(yīng)用和改進，提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益，進而更好地帶動社會經(jīng)濟的發(fā)展。