供電系統(tǒng)電氣工程及自動化控制技術

摘 要：隨著經(jīng)濟與社會的快速發(fā)展，人們的生活水平不斷的提高，各種電氣設備被廣泛的應用在社會生活與生產(chǎn)中，人們對電能的需求量不斷的提高。供電系統(tǒng)作為向社會提供電能的重要組成部分，其運行質(zhì)量直接關系到供電的安全性、可靠性與穩(wěn)定性，因此供電系統(tǒng)越來越受到社會各界的關注。傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)已經(jīng)不能很好的適應時代發(fā)展的腳步，并且暴露了許多問題，通過將電氣工程及自動化技術應用在現(xiàn)代供電系統(tǒng)建設中，能夠有效的解決上述問題。文章探析了電子自動化技術在供電系統(tǒng)中應用的控制要點，以供參考。

關鍵詞：供電系統(tǒng)；電氣工程及自動化；控制要點

1 自動化監(jiān)控技術在供電系統(tǒng)中的控制要點

1.1 分層分布式自動化監(jiān)控技術

分層分布式自動化監(jiān)控技術在邏輯上劃分為三層，即間隔層、通信層以及站級監(jiān)控層，對于站級監(jiān)控層，該層通過通信網(wǎng)絡對間隔層進行信息交換以及管理；對于網(wǎng)絡層，該層主要包括電纜網(wǎng)絡、光纖光裸、通信管理機等部分，通過利用現(xiàn)場總線技術，控制傳送指令、傳送數(shù)據(jù)、規(guī)約轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)匯總等功能；對于間隔層，該層主要由終端保護測控單元組成，利用面向電氣間隔或者電氣一次回路的方式進行設計，能夠?qū)⒈Ｗo單元以及測控單元就近的分布安裝在一次設備、開關柜等設備的附近。分層分布式自動化監(jiān)控技術的間隔層終端的占地面積小、可靠性高、組態(tài)靈活，并且能夠就地安裝，有效的降低了操作和控制難度，并且還降低了成本。同時，該種自動化監(jiān)控技術系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)量相對較高，監(jiān)控信息比較完整，運行維護方便，局部出現(xiàn)故障時并不影響其他模塊的正常運行，滿足現(xiàn)代供電系統(tǒng)的實際需求。

1.2 集中式自動化監(jiān)控技術

集中式自動化監(jiān)控技術通過將強電信號轉(zhuǎn)變成弱點信號，采用4mA-20mA標準直流信號以及空接點方式，通過電纜硬接線把開關量信號、電氣模擬量一對一的接入DCS的I/O模件柜中，以此實現(xiàn)對電氣設備的監(jiān)視與控制。該種技術的監(jiān)控模式分為兩種形式：遠程I/O接入方式和直接I/O接入方式，前者是在距離主控制室較遠并且數(shù)據(jù)較集中的電氣設備現(xiàn)場設置相應的I/O采集柜，并通過通信方式和DCS控制主機連接，后者是把電纜連接到電子間集中組屏，兩種方式具有相同的實現(xiàn)技術，本質(zhì)上并沒有區(qū)別。集中式自動化監(jiān)控技術在供電系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢主要表現(xiàn)為：硬接線技術成熟，相應速度非常快；電氣量采用集中組屏的采集方式，設備的運行環(huán)境好，并且便于維護。同時，其缺點表現(xiàn)在以下幾個方面：DCS系統(tǒng)采用按點收費的方式，投資相對較大；電纜的數(shù)量相對較多，電纜安裝工程量非常大，尤其是長距離的電纜引進，很容易對DCS造成影響，導致系統(tǒng)檢測的電氣信息不準確。因此，供電系統(tǒng)在采用集中式自動化監(jiān)控技術時，應該設置獨立的電氣監(jiān)控主站系統(tǒng)，并做好電氣運行管理工作，例如故障信息自動化管理、繼電保護運行、事故追憶以及防誤等工作。

2 PLC技術在供電系統(tǒng)中的控制要點

PLC技術是一種數(shù)字化的電子系統(tǒng)，是電氣工程及自動化技術在供電系統(tǒng)中技術應用的重要體現(xiàn)，其是專門為工業(yè)環(huán)境應用而設計的。PLC技術的主要職能就是幫助供電系統(tǒng)實現(xiàn)各部分指令的自動化采集、記錄、編輯、計算等工作，顯著的降低供電系統(tǒng)的能耗，提高供電系統(tǒng)的靈活性。PLC技術在供電系統(tǒng)中應用的控制要點主要包括以下幾個方面：其一，PLC技術主要通過控制供電系統(tǒng)的流量、壓力以及溫度等實現(xiàn)連續(xù)的模擬閉環(huán)控制，以此實現(xiàn)對供電系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的有效調(diào)節(jié)與控制；其二，開關量控制，供電系統(tǒng)控制中應用最廣泛、最多的是開關量的控制，PLC技術能夠?qū)斎胍约拜敵鲂盘柕耐?、斷進行自動化的控制，以此提高供電系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，實現(xiàn)供電系統(tǒng)的自動化；其三，順序控制，通常狀況下，供電系統(tǒng)內(nèi)部輔助系統(tǒng)的控制多為開關量控制以及順序控制兩種，隨著國家對節(jié)能、減排重視程度的提升，提高效益、降低損耗已經(jīng)成為現(xiàn)代社會生產(chǎn)的主要發(fā)展放線，通過將PLC技術應用在供電系統(tǒng)中，輔助電力工作，能夠顯著的降低資源的消耗量、廢棄物的排放量，顯著的提高供電系統(tǒng)的生產(chǎn)效益。

3 計算機技術在供電系統(tǒng)中的控制要點

隨著計算機技術的快速發(fā)展，其在供電系統(tǒng)中的應用越來越廣泛，能夠更好的適應現(xiàn)代電力市場的發(fā)展需求，兩者的相互融合能夠更好的推動電氣工程及自動化技術的推廣與發(fā)展，顯著的提高供電系統(tǒng)的生產(chǎn)效率與效果。計算機技術在供電系統(tǒng)中的控制要點主要包括以下幾個方面：

3.1 電網(wǎng)調(diào)度自動化控制要點

電網(wǎng)調(diào)度自動化是供電系統(tǒng)自動化的重要組成部分，電網(wǎng)自動化調(diào)度主要分為五個層次，分別為縣級調(diào)度、地區(qū)調(diào)度、省級調(diào)度、大區(qū)調(diào)度以及國家電網(wǎng)調(diào)度，電網(wǎng)調(diào)度自動化主要依靠電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，將電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的打印設備、服務器、發(fā)電廠、變電站終端設備、工作站等聯(lián)系起來，實現(xiàn)對電網(wǎng)數(shù)據(jù)的實時采集、電力負荷的預測、狀態(tài)估計以及電網(wǎng)調(diào)度運行的安全分析和監(jiān)控。

3.2 變電站自動化技術實時要點

變電站自動化是依靠計算機技術實現(xiàn)的，是實現(xiàn)供電系統(tǒng)自動化、現(xiàn)代化必不可少的一個重要環(huán)節(jié)。變電站依靠計算機技術實現(xiàn)自動化，因此在實施的過程中應用充分的利用計算機技術，完全采用計算機光纖或者電纜代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電力信號電纜，逐漸的實現(xiàn)變電設備的數(shù)字化、網(wǎng)絡化以及集成化，最終實現(xiàn)計算機屏幕花、記錄統(tǒng)計自動化，以此實現(xiàn)變電站計算機系統(tǒng)的自動化管理和控制。

3.3 智能電網(wǎng)技術的控制要點

智能電網(wǎng)技術主要是針對供電系統(tǒng)的全局進行控制的技術，是現(xiàn)代供電系統(tǒng)信息管理系統(tǒng)中最廣泛的應用技術之一，涵蓋了用戶、輸變電、配電、發(fā)電以及調(diào)度的各個環(huán)節(jié)。智能電網(wǎng)技術是現(xiàn)代自動化、數(shù)字化電網(wǎng)建設的全局智能控制技術，其創(chuàng)建的自動化供電系統(tǒng)，在一定程度上可以說是智能化電網(wǎng)的雛形，為我國智能電網(wǎng)的建設工作奠定了良好的基礎。因此，供電系統(tǒng)在應用智能電網(wǎng)技術時，應該根據(jù)供電系統(tǒng)的實際需求，采用具備可靠性、雙向性、實時性等特征的計算機技術，同時采用先進的現(xiàn)代網(wǎng)絡通信技術，形成具有信息管理功能的管理系統(tǒng)，為我國建設智能電網(wǎng)做好準備工作。

4 結(jié)束語

電氣工程及自動化技術已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)的機械和模擬基礎上的自動化過程，已經(jīng)逐漸的轉(zhuǎn)變成依靠計算機技術、網(wǎng)絡技術以及數(shù)字化技術的電氣工程及自動化技術，形成了更為先進的科技架構(gòu)以及技術體系，顯著的降低了供電系統(tǒng)的資源消耗量、廢棄物排出量，提高了供電系統(tǒng)生產(chǎn)效率，對實現(xiàn)智能化、自動化供電系統(tǒng)的建設創(chuàng)造了良好條件，為基礎電力事業(yè)的發(fā)展提供了可靠的體系和技術基礎。

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作者簡介：曹廣剛（1974，5-），男，新疆昌吉人，大專，助理工程師，研究方向：電氣工程及其自動化。