電力工程中的電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

趙剛

【摘要】伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電力的需求總量和需求質(zhì)量的要求也不斷提高。對(duì)電力需求的關(guān)注面也更加多樣，更加注重供電的節(jié)能環(huán)保、安全性能、穩(wěn)定性能和經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。電力供給要滿足以上需求，需要電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全天候監(jiān)控和自動(dòng)化管理，需要電力設(shè)施數(shù)量和質(zhì)量上對(duì)應(yīng)發(fā)展，電力工程中的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

【關(guān)鍵詞】電力工程;電力自動(dòng)化技術(shù);變電站

電力工程中的電力自動(dòng)化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力生產(chǎn)、傳輸、調(diào)度等的自動(dòng)化管理，有效解決供電中的問(wèn)題，使電力工程符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。

1.電力自動(dòng)化技術(shù)的概念

電力自動(dòng)化技術(shù)是一種綜合性極強(qiáng)的技術(shù)，它融合了信息處理、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)。其在電力工程中的應(yīng)用需要滿足四個(gè)條件，一是對(duì)電力工程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)的要求，電力自動(dòng)化技術(shù)都要滿足，以達(dá)到保障電力設(shè)備經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)營(yíng)的目的。二是電力自動(dòng)化技術(shù)要具有很高的安全性能，不會(huì)造成生產(chǎn)事故，不會(huì)危害電力工作人員的安全，不會(huì)損害用戶(hù)的人身和財(cái)產(chǎn)安全。三是電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)信息必須被實(shí)時(shí)收集、分析和處理，確保電力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)正常。四是電力系統(tǒng)本身的運(yùn)營(yíng)成本要低，運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的浪費(fèi)要少。

電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中，實(shí)現(xiàn)了發(fā)電廠、供電系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度和信息傳輸?shù)淖詣?dòng)化運(yùn)行。在實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，提高電力行業(yè)的自動(dòng)化水平方面，電力自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮了重要的積極作用。

2.電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展

當(dāng)前，電力自動(dòng)化技術(shù)廣泛應(yīng)用于涉及電力的各種領(lǐng)域。其在發(fā)展之初，以來(lái)單個(gè)自動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，之后，電力自動(dòng)化技術(shù)采用了使用遠(yuǎn)程通信技術(shù)的裝置 ，到今天，電力自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于其中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的全天實(shí)時(shí)監(jiān)控，由此，電力自動(dòng)化技術(shù)循著現(xiàn)代化的軌跡繼續(xù)前進(jìn)。這一技術(shù)包含了諸多的應(yīng)用領(lǐng)域，包括在電網(wǎng)調(diào)度方面、水利發(fā)電及火力發(fā)電方面、電網(wǎng)調(diào)度方面等等。下面我們對(duì)其中的主要自動(dòng)化領(lǐng)域進(jìn)行介紹。

2.1 供電系統(tǒng)自動(dòng)化

供電系統(tǒng)的自動(dòng)化包括三大方面。它們分別是，發(fā)電站采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控;變電站的自動(dòng)化監(jiān)控;電網(wǎng)監(jiān)控。其中，在地區(qū)調(diào)度方面，小型計(jì)算機(jī)發(fā)揮了聯(lián)系各個(gè)地區(qū)的調(diào)度室，實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)并做出響應(yīng)的功能。變電站自動(dòng)化通過(guò)集中式的信息處理方式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為試壓、變壓、調(diào)壓提供了便利。負(fù)荷控制可以通過(guò)搜集到的負(fù)荷記錄信息，繪制出負(fù)荷曲線，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能使用的控制。

2.2 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

如今的電網(wǎng)調(diào)度已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐劳杏?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行操作的集成調(diào)度模式。計(jì)算機(jī)在電網(wǎng)調(diào)度中發(fā)揮了核心的作用，它可以實(shí)時(shí)地采集電網(wǎng)信息，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的安全系數(shù)，并對(duì)所搜集到的關(guān)鍵信息進(jìn)行分析和篩查，排除干擾因素，捕捉敏感信號(hào)，這樣電網(wǎng)調(diào)度的工作人員對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)了及時(shí)完整的掌握，通過(guò)這些關(guān)鍵信息，調(diào)度人員研判之后立即進(jìn)行調(diào)度，保證了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。由此可見(jiàn)，電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化，使得電力工程的被監(jiān)管力度加強(qiáng)，電力系統(tǒng)對(duì)突發(fā)問(wèn)題的處置和應(yīng)對(duì)更加及時(shí)有效。

2.3 火力和水力發(fā)電廠自動(dòng)化

火力發(fā)電廠自動(dòng)化主要是發(fā)電廠內(nèi)的發(fā)電機(jī)組、燃燒爐和配電設(shè)備的安全檢測(cè)。水力發(fā)電廠的自動(dòng)化，主要是通過(guò)水庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)水庫(kù)的水位等信息，方便水庫(kù)工作人員及時(shí)進(jìn)行排洪、泄洪等操作;通過(guò)對(duì)水電站大壩的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)信息，排除干擾信息，保證大壩的安全運(yùn)營(yíng);通過(guò)水電站的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控整個(gè)電站的所有設(shè)備運(yùn)行情況，包括對(duì)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的安全檢測(cè)等等。

3.電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

電力工程中的電力自動(dòng)化技術(shù)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子信息通信技術(shù)等各種先進(jìn)的自動(dòng)化管理技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力工程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的采集，各種設(shè)備的檢測(cè)，各種設(shè)施的監(jiān)控。電力自動(dòng)化技術(shù)在保障電力工程的穩(wěn)定、高效、安全運(yùn)行方面的表現(xiàn)主要有以下幾點(diǎn)。

3.1 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)，是將電力工程中的自動(dòng)化裝置和儀表控制設(shè)備連接，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能控制技術(shù)和電子通信技術(shù)形成一個(gè)完整的信息網(wǎng)絡(luò)。它是一種系統(tǒng)化的控制技術(shù)?？偩€技術(shù)中在當(dāng)前應(yīng)用較為管飯是LONWORKS、HART、CAN技術(shù)等。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，利用安裝在電力工程各個(gè)環(huán)節(jié)和設(shè)備中的傳感器，及時(shí)采集設(shè)備的電阻、電流等信息參數(shù)，并及時(shí)將這些信息傳輸給主控制臺(tái)，由主控制臺(tái)的工作人員進(jìn)行分析之后，做出處理決定，并將其通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳達(dá)給各級(jí)控制臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。這是一種將前置機(jī)和上位機(jī)相結(jié)合，通過(guò)控制儀表實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)控制的技術(shù)。它滿足了電力系統(tǒng)的多種需求，完善了電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)。

3.2 自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)

傳統(tǒng)的低壓無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，是采集單一的信號(hào)和三相電容器進(jìn)行的補(bǔ)償，而現(xiàn)在的電力工程中，這種補(bǔ)償技術(shù)由于不平衡的三相負(fù)荷的存在，對(duì)單相負(fù)荷用戶(hù)補(bǔ)償時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)現(xiàn)象和漏補(bǔ)問(wèn)題。而電力自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)，融合了動(dòng)態(tài)補(bǔ)償和靜態(tài)補(bǔ)償、三相補(bǔ)償與分相補(bǔ)償、穩(wěn)定補(bǔ)償與快速補(bǔ)償，負(fù)荷變化可以被掌控，補(bǔ)償精度也大大被提高。

3.3 主動(dòng)對(duì)象技術(shù)

電力工程中的系統(tǒng)需要進(jìn)行開(kāi)發(fā)和封裝等操作，而主動(dòng)對(duì)象技術(shù)滿足了這一需求，并引起軟件技術(shù)的革命。由于主動(dòng)對(duì)象技術(shù)主要是對(duì)主動(dòng)功能的技術(shù)進(jìn)行支持，支持對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)，所以該技術(shù)得到了極其廣泛的應(yīng)用。主動(dòng)對(duì)象技術(shù)充分采用了電力系統(tǒng)的檢測(cè)功能，利用對(duì)象函數(shù)，實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的良好監(jiān)視，節(jié)省了數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間。由此看見(jiàn)，主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在對(duì)象技術(shù)和主動(dòng)功能上有著非常的的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，它能夠?qū)崿F(xiàn)非常復(fù)雜的電力系統(tǒng)的自動(dòng)功能。

3.4 光互聯(lián)技術(shù)

在繼電系統(tǒng)中，光互聯(lián)技術(shù)被普遍采用。光互聯(lián)技術(shù)可以擺脫電容性負(fù)載的束縛，實(shí)現(xiàn)對(duì)探測(cè)器功率的扇出數(shù)進(jìn)行限制，最終達(dá)到對(duì)整個(gè)電力工程的集成化管理。實(shí)踐證明，電子傳輸和交換技術(shù)能夠重新組合編程結(jié)構(gòu)，拓展互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的靈活使用。光互聯(lián)技術(shù)在數(shù)據(jù)處理上表現(xiàn)非常突出，它可以實(shí)時(shí)地對(duì)電力系統(tǒng)中的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的特殊情況，有效排除系統(tǒng)故障，從而減少由電力故障帶來(lái)的電力損失。在電力調(diào)度室中，光互聯(lián)技術(shù)被廣泛采用，是電力調(diào)度人員進(jìn)行調(diào)度作業(yè)的重要信息源。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電力工程作為保障人們生產(chǎn)生活的重要工程，需要在新時(shí)期滿足人們對(duì)電力系統(tǒng)安全性能、穩(wěn)定性能和可靠性能的要求。電力自動(dòng)化技術(shù)，使得電力資源被整合，電力信息被共享，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，為電力工程的高效安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)提供了技術(shù)支持，有利于電力工程滿足人們對(duì)電力系統(tǒng)的各種需求，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，保障人民生活。

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