電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

國(guó)網(wǎng)資陽(yáng)市雁江供電有限責(zé)任公司（四川 資陽(yáng) 641300）

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)自動(dòng)化管理和自動(dòng)調(diào)度的要求越來(lái)越高，電力自動(dòng)化順應(yīng)時(shí)代潮流產(chǎn)生。本文主要針對(duì)電力工程中電力自動(dòng)化技術(shù)的主要應(yīng)用做了主要介紹，并分析了其主要應(yīng)用發(fā)展方向。隨著電力系統(tǒng)趨向于功能化，其結(jié)構(gòu)也逐漸復(fù)雜，進(jìn)而影響了其穩(wěn)定性和安全性。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電力自動(dòng)化技術(shù)為整個(gè)電力系統(tǒng)的全時(shí)監(jiān)控以及系統(tǒng)的自動(dòng)化管理需求提供了一定的保證，并使整個(gè)電能的傳輸、生產(chǎn)和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化。

關(guān)鍵詞：電力工程；電力自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用

1.引言

電能由于輸送比較容易、容易控制等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的能源發(fā)展中。從上世紀(jì)開(kāi)始，電能成功取代了蒸汽動(dòng)力，由于其對(duì)環(huán)境的污染比較小、轉(zhuǎn)換的速度也比較快等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用。由于電力系統(tǒng)分布比較廣泛，主要由變電站、輸配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、發(fā)電廠(chǎng)以及其他一些終端組成，是一個(gè)比較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)綜合系統(tǒng)。電力自動(dòng)化技術(shù)使電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一運(yùn)行和調(diào)度，逐步邁入現(xiàn)代化的發(fā)展階段，為電能輸送過(guò)程中出現(xiàn)的很多問(wèn)題提供了解決的辦法，一直到今天，電力自動(dòng)化技術(shù)被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。

2.目前電力自動(dòng)化的主要技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

電力自動(dòng)化技術(shù)主要包括火電發(fā)電廠(chǎng)自動(dòng)化、水力發(fā)電站自動(dòng)化、供電系統(tǒng)自動(dòng)化等，它們共同組成了電力自動(dòng)化技術(shù)。起初電力自動(dòng)化系統(tǒng)主要著重于單項(xiàng)自動(dòng)裝置，然后逐步往以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為中心的電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)方向發(fā)展，它主要包括屏幕顯示、實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)以及計(jì)算運(yùn)行分析，主要被應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)功率分配裝置和通信技術(shù)模擬系統(tǒng)中。并在電力工程中的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、配網(wǎng)管理系統(tǒng)以及能量管理系統(tǒng)中，主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)管理以維護(hù)，電網(wǎng)調(diào)控主要是以計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)為核心，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有關(guān)管理人員能夠隨時(shí)掌握整個(gè)電網(wǎng)的信息，在很大程度上可以保證整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)根據(jù)功能主要分為信息收集系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、執(zhí)行命令系統(tǒng)以及信息傳輸系統(tǒng)等，這樣可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度信息的采集過(guò)程，保證其安全性能。此外，還有人機(jī)系統(tǒng)，這樣可以應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況，以采取有效的措施。

（2）供電系統(tǒng)的整個(gè)自動(dòng)化調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)主要由一些小型計(jì)算機(jī)組成。為了能夠?qū)﹄娔苓M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，更好的對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和維護(hù)，負(fù)荷控制部分一般使用聲頻控制或者工頻控制，這樣對(duì)信息進(jìn)行集中處理。供電系統(tǒng)自動(dòng)化主要由負(fù)荷控制、變電自動(dòng)化以及調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)三部分組成。通過(guò)組合優(yōu)化電力系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)通信技術(shù)以及極端及的自動(dòng)化控制，進(jìn)而可以根據(jù)負(fù)荷數(shù)據(jù)記錄畫(huà)出相應(yīng)的曲線(xiàn)。

（3）為了加強(qiáng)對(duì)電站運(yùn)行、水力以及水壩的監(jiān)控，發(fā)電廠(chǎng)自動(dòng)化的主要項(xiàng)目包括發(fā)電廠(chǎng)自動(dòng)化實(shí)施以及水庫(kù)調(diào)度。自動(dòng)化項(xiàng)目在實(shí)施的過(guò)程中，為了使整個(gè)電站能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行，計(jì)算機(jī)要使用無(wú)功功率的自動(dòng)化增減控制，還可以使用母線(xiàn)電壓控制、穩(wěn)定監(jiān)視、經(jīng)濟(jì)負(fù)荷控制等，實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠(chǎng)內(nèi)部的運(yùn)行設(shè)備的穩(wěn)定安全監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化的增減控制等，還可以制定相應(yīng)的蓄洪和攔洪方案以及相應(yīng)地電力調(diào)度方案，這樣可以為方案制定提供一定的數(shù)據(jù)支持。水力和火力發(fā)電主要是通過(guò)水庫(kù)水文的自動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)大壩進(jìn)行監(jiān)控的時(shí)候，采集相關(guān)數(shù)據(jù)，并對(duì)相關(guān)運(yùn)行設(shè)備以及發(fā)電機(jī)等進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，這樣可以對(duì)雨量等水文信息等實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)控，并在一定程度上提供相應(yīng)的維護(hù)和預(yù)警措施。

（4）遠(yuǎn)程裝置主要分為遙控、遙信以及遙測(cè)等三種類(lèi)型。整個(gè)電力自動(dòng)傳輸系統(tǒng)主要由遠(yuǎn)動(dòng)通道和遠(yuǎn)動(dòng)裝置構(gòu)成。遠(yuǎn)動(dòng)通道主要包括載波、高頻、聲頻以及光導(dǎo)通信等形式，這種自動(dòng)傳輸系統(tǒng)主要是構(gòu)成一個(gè)調(diào)度中心，實(shí)現(xiàn)和發(fā)電廠(chǎng)之間的信息實(shí)時(shí)傳輸。

3.電力工程中電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

電力自動(dòng)化技術(shù)主要是在設(shè)備正常運(yùn)行的狀況下，實(shí)現(xiàn)其維護(hù)、監(jiān)控以及管理功能。通過(guò)對(duì)現(xiàn)代化通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)比較完整的自動(dòng)化控制，對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、在線(xiàn)以及離線(xiàn)信息進(jìn)行整合，大體包括信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)以及相關(guān)系統(tǒng)技術(shù)等。

（1）在電力系統(tǒng)中，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)主要是把比較典型的現(xiàn)場(chǎng)儀表控制設(shè)備和自動(dòng)化設(shè)備連接起來(lái)，這些控制設(shè)備主要包括數(shù)字通信、計(jì)算機(jī)設(shè)備以及智能控制等，這樣可以形成一體化的技術(shù)核心，使得信息網(wǎng)絡(luò)朝著多型化方向發(fā)展，然后再和總線(xiàn)進(jìn)行連接。由于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在很多方面比較突出，比如投資、安裝以及維護(hù)方面，它利用比較先進(jìn)的設(shè)備以及傳感器，然后再經(jīng)過(guò)工作人員利用數(shù)學(xué)模型對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)分析整合，把電流和電壓信號(hào)傳輸?shù)街鳈C(jī)上，最后把相關(guān)指令傳輸?shù)娇刂圃O(shè)備?，F(xiàn)在通過(guò)對(duì)變電站進(jìn)行自動(dòng)化改造說(shuō)明，給用戶(hù)高度的系統(tǒng)集成主動(dòng)權(quán)利，這項(xiàng)技術(shù)有著很大的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)潛能，可以使用戶(hù)自主選擇相應(yīng)的品牌類(lèi)型。

（2）由于傳統(tǒng)的低壓無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)一般采用比較單一的信號(hào)，三相電容器也比較單一，這種非電力自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)由于沒(méi)有考慮到電壓之間的平衡關(guān)系，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)一定的互補(bǔ)。對(duì)于那些單向負(fù)荷用戶(hù)，這種補(bǔ)償方式由于會(huì)出現(xiàn)三相負(fù)荷不平衡狀況，在一定程度上會(huì)導(dǎo)致過(guò)補(bǔ)或者欠補(bǔ)現(xiàn)象，這樣就不具備配電檢測(cè)作用。采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償和智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)相結(jié)合，分相互補(bǔ)和三相互補(bǔ)相結(jié)合，穩(wěn)態(tài)互補(bǔ)和快速互補(bǔ)相結(jié)合，可以很快的適應(yīng)負(fù)荷的變化，改變傳統(tǒng)的單純使用投切開(kāi)關(guān)，只是固定補(bǔ)償這一缺點(diǎn)，解決技術(shù)模式上電壓限制比較多這一難題，與此同時(shí)，還具備缺相保護(hù)的功能，這樣可以實(shí)現(xiàn)電容器的整體智能控制，在一定程度上提高其補(bǔ)償精度。

（3）對(duì)著數(shù)據(jù)庫(kù)的不斷發(fā)展，和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)相比，處理以后的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度很高，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制數(shù)據(jù)，并且對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)的出現(xiàn)，引入了觸發(fā)機(jī)制以及對(duì)象技術(shù)，這樣可以提高其利用價(jià)值，為相關(guān)的操作提供一定的數(shù)據(jù)參考價(jià)值。此外，對(duì)一些軟件的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)以及封裝等也產(chǎn)生了很大的影響。給軟件工程帶來(lái)很大的變革。這項(xiàng)技術(shù)在主動(dòng)功能的支持方面以及對(duì)象技術(shù)方面有很大的優(yōu)點(diǎn)。主動(dòng)對(duì)象技術(shù)被廣泛應(yīng)用在電力自動(dòng)化的監(jiān)控系統(tǒng)中，使電力自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)視和控制朝著更加復(fù)雜的方向發(fā)展，此外還可以對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)象的函數(shù)功能進(jìn)行深入研究。通過(guò)借鑒國(guó)際上的先進(jìn)技術(shù)，可以大大滿(mǎn)足人們的生產(chǎn)和生活需求，使得數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)不斷提高和發(fā)展，形成一個(gè)比較完備、便利的信息體系。

4.電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

電力自動(dòng)化在發(fā)展的過(guò)程中，電力系統(tǒng)在各個(gè)部門(mén)中起到了很重要的作用，并且電力系統(tǒng)不同部門(mén)的職責(zé)不一樣，使得在供電過(guò)程中不可避免的出現(xiàn)一些漏洞。隨著用戶(hù)對(duì)供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性要求越來(lái)越高，人們的生活水平在逐步提高，不同系統(tǒng)之間不能實(shí)現(xiàn)資源共享。所以，必須逐步改變這種情況，把傳統(tǒng)比較分散、單一的電力自動(dòng)化數(shù)據(jù)比如配電系統(tǒng)、采集和管理系統(tǒng)等轉(zhuǎn)化為比較高級(jí)的系統(tǒng)應(yīng)用軟件包、信息共享以及通信合成系統(tǒng)，這樣就可以形成一個(gè)比較開(kāi)放的信息共享平臺(tái)。

5.結(jié)語(yǔ)

不斷改善供電質(zhì)量，降低供電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)中的成本，提高整個(gè)供電的安全穩(wěn)定性勢(shì)在必行。隨著整個(gè)電力自動(dòng)化的不斷發(fā)展，電力工程也在不斷進(jìn)步，電力自動(dòng)化技術(shù)不斷被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)以及生活上來(lái)，自動(dòng)化技術(shù)將朝著提高供電設(shè)備利用率的方向不斷發(fā)展。這一技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)的不斷發(fā)展有著很重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 張 琦 ， 袁 媛 . 電 力 自 動(dòng) 化 技 術(shù) 在 電力調(diào)度中的應(yīng)用[J].中國(guó)科技博覽，2011（27）：312.

[2] 劉彥博.關(guān)于電力自動(dòng)化技術(shù)的探討[J].中國(guó)科技博覽，2013（22）：175.

[3] 梅宇.電力自動(dòng)化技術(shù)中信息技術(shù)的應(yīng)用探究[J].中國(guó)電子商務(wù)，2013（15）：52.