電力工程中電力自動化技術(shù)的應用探析

鄭光華

(國網(wǎng)福建大田縣供電有限公司,福建大田 366100)

電力工程中電力自動化技術(shù)的應用探析

鄭光華

(國網(wǎng)福建大田縣供電有限公司,福建大田 366100)

隨著電力事業(yè)改革的深入,電力自動化技術(shù)在電力工程中的作用日益突出,應用也越來越多。首先簡單介紹了自動化技術(shù)及其應用范圍,然后分析了它在電力工程中的實際應用。

電力工程 電力自動化技術(shù) 現(xiàn)場總線技術(shù)

作為當前社會的基礎能源,電力在生活生產(chǎn)中扮演者重要角色,應用越來越多。尤其是經(jīng)濟的發(fā)展和各方面建設,對電能質(zhì)量、生產(chǎn)、傳輸和管理提出了更高要求,電力企業(yè)在遇到機遇的同時,也面臨著嚴峻挑戰(zhàn),電能供需矛盾日益明顯。為緩解這一局面,提升管理水平,電力工程開始引進電力自動化技術(shù),逐步實現(xiàn)了管理工作的自動化,生產(chǎn)效率大幅提升。不過整體而言,國內(nèi)的電力自動化技術(shù)與歐美發(fā)達國家尚有一定的差距,在今后還需不斷完善。

1 電力自動化技術(shù)分析

所謂電力自動化,指的是綜合運用電子計算機、微機繼電保護、網(wǎng)絡通訊以及自動化等技術(shù),對整個電力系統(tǒng)進行監(jiān)控,通過采集分析相關數(shù)據(jù)信息,保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的技術(shù)。其優(yōu)勢在于提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量,降低了人工勞動,也省去了很多設備,進而為企業(yè)節(jié)約了不少成本。自上世紀90年代在國內(nèi)興起后,發(fā)展十分迅速,國家在此方面的投資也較多,當然也創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟效益和社會效益,為推動我國電力事業(yè)的進步提供了技術(shù)保障。此外,隨著自動化技術(shù)的日益完善,對其也提出了其他要求,如整個管理工作還是要以人為中心;在提高技術(shù)水平的同時,還要考慮經(jīng)濟性。

2 電力自動化技術(shù)的發(fā)展和應用范圍

電力系統(tǒng)包括發(fā)電、供電、變電、輸電、配電多個環(huán)節(jié),且都緊密相連,任何一部分出現(xiàn)問題,都可能會影響到整體。所以,電力自動化技術(shù)要合理應用于每一個環(huán)節(jié),共同發(fā)揮作用,才能起到好的效果。關于其應用領域,可從以下3方面考慮:

2.1 調(diào)度自動化

調(diào)度中心在電力系統(tǒng)中占據(jù)著關鍵地位,是監(jiān)控電力運行狀況和處理信息的中心機構(gòu),一旦發(fā)現(xiàn)有異常,可及時作出判斷,并采取措施指揮各部分的維修人員解決,從而降低事故發(fā)生率,維護系統(tǒng)穩(wěn)定。以往的調(diào)度工作多是靠電話來完成,信息監(jiān)控也多是人工負責,對經(jīng)驗依賴較明顯。如果同時出現(xiàn)多個故障,或出現(xiàn)重大故障,調(diào)度人員在指揮時往往會力不從心,以至于故障不能及時解決。而采用自動化技術(shù)后,以計算機控制整個系統(tǒng),利用遠動技術(shù)可實現(xiàn)遠程指揮,可一天24h監(jiān)測各部分所處狀態(tài)。且調(diào)度自動化系統(tǒng)具有在線負荷預測、安全監(jiān)控、狀態(tài)估計、自動經(jīng)濟調(diào)度等功能,使得運行管理效率大大提升,進而保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。如某電力系統(tǒng)容量為300萬千瓦,所必需的遙測量、遙信量、遙控量等多達3000個,必然要借助計算機自動化技術(shù)完成。

2.2 變電自動化

變電站直接關系到電力運行的安全,負責電能輸送中電壓強度的轉(zhuǎn)變工作。隨著用電需求的增長,電力市場競爭日益激烈,每年都會建有多座變電站,不管是日常運行,還是檢查維護,管理難度都比較大,易影響到供電系統(tǒng)的效率和安全。變電自動化則利用一系列現(xiàn)代化技術(shù)對系統(tǒng)設備進行監(jiān)控,并優(yōu)化其內(nèi)部結(jié)構(gòu),操作監(jiān)視屏幕化和測量顯示數(shù)字化,使得工作人員觀察分析更加方便。在一些中低壓變電站,目前已實現(xiàn)了無人值班。

2.3 配電自動化

配電網(wǎng)同樣是電力系統(tǒng)中不可或缺的部分,擔任著輸配電的重任。由于用戶眾多,分散區(qū)域廣,且各自用電量也大不相同,使得配電工作很難開展。若配電不合理,控制不好峰谷期,極有可能發(fā)生供電不足或電能浪費的現(xiàn)象,這對用戶和企業(yè)都是很大的損失。為提高配電水平,需引進自動化技術(shù),建立起集計算機、控制技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)于一體的信息管理系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由系統(tǒng)管理層、通訊接口層和現(xiàn)場監(jiān)控層三部分組成,可實時對配電網(wǎng)的電能質(zhì)量、電量消耗、功率因數(shù)、計量精準度等進行監(jiān)測分析。同時還支持Web客戶端,能夠預防火災等各種事故,在故障發(fā)生時及時發(fā)出報警信號,且系統(tǒng)還具有用戶權(quán)限管理、歷史數(shù)據(jù)管理和填表管理等功能。配電自動化技術(shù)的應用,在改進電能質(zhì)量、節(jié)約生產(chǎn)成本、提供更優(yōu)質(zhì)服務等方面發(fā)揮著重要作用,在今后將朝著智能化、集成化的方向發(fā)展。

3 電力自動化技術(shù)在電力工程中的應用

3.1 主動對象數(shù)據(jù)庫

電力工程基本實現(xiàn)了計算機操作,在生產(chǎn)經(jīng)營中會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)信息需要處理,數(shù)據(jù)庫則可儲存海量數(shù)據(jù)。以前,數(shù)據(jù)庫只負責做一些簡單的數(shù)據(jù)收集工作,在信息存儲后,需要人工操作從海量信息中選出所需信息,但隨著信息量的增多,搜索和分析難度越來越大,甚至在長期運行中還會導致系統(tǒng)崩潰。而主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)除了具備監(jiān)視功能,還實現(xiàn)了自動化監(jiān)控和自動化分析,憑借自身的主動性能夠及時主動地為工作人員提供所需數(shù)據(jù),從而提高了數(shù)據(jù)查詢和處理效率。尤其是在解決應急問題時,發(fā)揮著不可代替的作用。

3.2 智能電力補償技術(shù)

智能無功補償技術(shù)是采用動態(tài)補償和固定補償相結(jié)合、三相共同補償和分相補償相結(jié)合、穩(wěn)態(tài)的補償和迅速的補償相互配合的方式,它克服了傳統(tǒng)技術(shù)單一固定補償?shù)牟蛔?能夠很好地適應負載的變化。而且運用先進的投切的開關、對電壓進行科學的限制等技術(shù)模式,進而達到對電容器的智能控制,提高補償?shù)木_度,并且具有缺相保護的作用。

3.3 現(xiàn)場總線技術(shù)

電力工程中必然要用到許多自動化設備,如計量儀表、監(jiān)控設施等。加上線路密集,如果呈分散布置,不但管理復雜、影響工作效率,而且易造成資源浪費?，F(xiàn)場總線技術(shù)則通過將這些線路設備合理銜接,形成系統(tǒng)、多方向的信息網(wǎng),對整個工程進行統(tǒng)一管理。如HART、CAN等技術(shù)在當前較為常見,將采集到的各項信息傳至計算機主機,通常由一臺總控制計算機實現(xiàn)多種功能;然后工作人員便可根據(jù)構(gòu)建的數(shù)學模型對此類信息加以分析處理,最后將指令發(fā)送至控制設備。這種一體化管理的方式使得系統(tǒng)管理更加簡單,工作效率和質(zhì)量都有所提升,而且還能避免資源浪費的問題。隨著自動化技術(shù)的不斷改進,現(xiàn)場總線技術(shù)的優(yōu)勢越來越突出,如減少硬件數(shù)量、節(jié)約成本和維護費用等,市場前景十分廣闊。但該技術(shù)在實際應用中也存在有某些不足,如靈活性差、缺少針對性等。

4 結(jié)語

電力資源的作用不言而喻,如今用電需求驟增,電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復雜,加大了管理難度。傳統(tǒng)的管理模式已逐漸不能適應新形勢,電力自動化技術(shù)的應用則解決了過去存在的很多問題,應該推廣。我國目前的自動化水平還比較低,在今后需加以改進,朝著智能化發(fā)現(xiàn)進一步發(fā)展。

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