電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用探索

南盟　李雪峰　欒旭　趙一飛

摘要：隨著生產(chǎn)力的不斷提高，電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平有了長足的發(fā)展，且其作為先進(jìn)的技術(shù)與手段，對(duì)保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行起著極為重要的作用。文章以對(duì)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)的基本概念為切入點(diǎn)，從四個(gè)方面介紹了電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的要求及特點(diǎn)，并對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動(dòng)化控制技術(shù)；電子科技；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；通信技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM76 文章編號(hào)：1009-2374（2015）30-0046-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.30.023

如今，越來越多的新型科技在解決電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)問題中顯示出了其強(qiáng)大的生命力，而自動(dòng)化技術(shù)作為較先進(jìn)的技術(shù)方法，對(duì)電力部門的管理水平及管理效率的提高有著極為重要的作用。但隨著科技更新?lián)Q代腳步的加快，使電力部門對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用提出了更高的要求，從而適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展。本文針對(duì)其概念、內(nèi)容、基本技術(shù)進(jìn)行了具體的闡述，以供相關(guān)人員參考。

1 電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)概述

1.1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的概念

所謂電力系統(tǒng)自動(dòng)化，就是憑借信號(hào)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)信息傳輸系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)各部分及整體的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及控制。在此過程中，發(fā)揮作用的裝置具有自動(dòng)監(jiān)測(cè)、決策和控制的基本功能。在此之中，使得電力系統(tǒng)的運(yùn)行更加安全可靠，并在很大程度上確保了電能質(zhì)量的合

格性。

1.2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的構(gòu)成

作為電力行業(yè)新技術(shù)與新理念下的產(chǎn)物，電力系統(tǒng)自動(dòng)化是電力行業(yè)所取得的重大成果。其基本內(nèi)容主要有三點(diǎn)：

一是系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化。其主要是采集與監(jiān)控電力系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化給予有利條件。保證電力系統(tǒng)運(yùn)行與調(diào)度、電力市場(chǎng)運(yùn)營與可靠性、發(fā)電廠運(yùn)營決策等順利進(jìn)行。在電力系統(tǒng)中，作為電力系統(tǒng)自動(dòng)化的核心技術(shù)，調(diào)度自動(dòng)化對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行與基礎(chǔ)工作的高質(zhì)量提供了重要的保證。

二是變電站的自動(dòng)化。其目的是為變電站安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行提供重要保障，并使其運(yùn)營效益得以提高。具體來說，就是通過對(duì)現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)及信息處理技術(shù)的運(yùn)用，使整個(gè)變電站在科學(xué)統(tǒng)一的管理下得以正常運(yùn)行。

三是配電網(wǎng)的自動(dòng)化。控制傳統(tǒng)的配電網(wǎng)主要是靠工人手動(dòng)操作來實(shí)現(xiàn)的。但隨著自動(dòng)化技術(shù)中獨(dú)立功能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，使配電網(wǎng)自動(dòng)化更加完善與成熟。而所謂的配電網(wǎng)自動(dòng)化，就是利用大量的智能終端與通信技術(shù)及后臺(tái)軟件，使資源的利用率得以提高。此外，由于配電網(wǎng)設(shè)置情況各異，因此應(yīng)分批分期對(duì)其進(jìn)行改造，從而使配電資源的綜合利用率逐步提高。

2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制要求及特點(diǎn)

2.1 參數(shù)的收集與處理

為實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定、可靠的電力系統(tǒng)自動(dòng)化，就需要相關(guān)人員對(duì)初期的供電服務(wù)進(jìn)行科學(xué)的調(diào)查與分析，并對(duì)電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)部件的安全運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)與測(cè)試，然后將其進(jìn)行合理的分析，以提供數(shù)據(jù)上的保障，來使電力系統(tǒng)自動(dòng)化得以有效控制。

2.2 科學(xué)的調(diào)控

在調(diào)控電力系統(tǒng)時(shí)，要將電力系統(tǒng)的具體運(yùn)行情況與其可行性分析結(jié)合起來，并依據(jù)建立電力自動(dòng)化系統(tǒng)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及要求對(duì)其進(jìn)行調(diào)控。此外要注意的是，在調(diào)控自動(dòng)化控制技術(shù)時(shí)，要運(yùn)用不同的調(diào)控措施對(duì)自動(dòng)化控制的不同部件與環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)控，例如宏觀調(diào)控、微觀調(diào)控等。

2.3 歸納規(guī)律特點(diǎn)

在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)調(diào)控后，要不斷總結(jié)電力系統(tǒng)自動(dòng)化各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行情況，以此歸納出其規(guī)律與特點(diǎn)。為了建立起全面自動(dòng)化的電力系統(tǒng)，有關(guān)人員在對(duì)運(yùn)行模式進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)以高效節(jié)能為其選擇原則，從而確保運(yùn)行模式的安全可靠，并達(dá)到指導(dǎo)實(shí)踐的效果。

2.4 優(yōu)勢(shì)分析

相較于傳統(tǒng)較為落后的機(jī)械化生產(chǎn)模式，現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)不僅使更多的人力、物力及財(cái)力得到了節(jié)省，而且使生產(chǎn)周期與生產(chǎn)環(huán)節(jié)也得到了縮減，使工人勞動(dòng)強(qiáng)度得到了降低，最終使事故的發(fā)生率得以降低。在生產(chǎn)的安全性與穩(wěn)定性上，電力自動(dòng)化控制技術(shù)有著良好的效果，保證了電力系統(tǒng)運(yùn)營效率的提高與頻繁停電在生產(chǎn)生活中的減少，并對(duì)社會(huì)秩序的正常進(jìn)行起到了積極意義。

3 電力系統(tǒng)自動(dòng)化基本技術(shù)的應(yīng)用

3.1 主動(dòng)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫技術(shù)

經(jīng)過近年來的不斷發(fā)展，主動(dòng)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫技術(shù)不但具有明顯的開放性與繼承性，而且還有一定的共享性與智能性，且該項(xiàng)技術(shù)特別在電力系統(tǒng)自動(dòng)化的建設(shè)方面有著重要的促進(jìn)作用。在科學(xué)調(diào)度的前提下，現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化還有著供電服務(wù)功能。而此項(xiàng)技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比，有著無法比擬的優(yōu)越性，其可以對(duì)電力控制通過數(shù)據(jù)庫的觸發(fā)子系統(tǒng)進(jìn)行全方位的監(jiān)控，從而使其數(shù)據(jù)分析及相關(guān)管理獲得有力的保證。此外，建立與應(yīng)用數(shù)據(jù)庫在對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、輸出效率以及存儲(chǔ)的安全性與可靠性的提高上都有著良好的促進(jìn)作用。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)

作為以數(shù)據(jù)信息傳輸為主的控制系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)總線是通過實(shí)際測(cè)量與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)配備的自動(dòng)化智能儀表、現(xiàn)代化設(shè)備、控制中心設(shè)備加以利用，來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化設(shè)備與控制中心信息通訊與控制的一體化的。此項(xiàng)技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表與設(shè)備的連接與數(shù)據(jù)通信等都有著不同的要求。因此，在電力系統(tǒng)的建設(shè)過程中，必須依照科學(xué)而合理的體系與協(xié)議對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行規(guī)范。

在我國的電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制實(shí)踐中，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)中，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各生產(chǎn)設(shè)備間及控制系統(tǒng)間的數(shù)字通信的多方向、多結(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)有著良好的促進(jìn)作用。而在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中，PCS系統(tǒng)是目前應(yīng)用最為廣泛、效果最為明顯的系統(tǒng)。較之傳統(tǒng)應(yīng)用的系統(tǒng)，此系統(tǒng)的性能更為靈活、優(yōu)化、穩(wěn)定與安全。特別是在故障發(fā)生時(shí)，該系統(tǒng)可以按照具體發(fā)生的問題，經(jīng)上位機(jī)對(duì)所引起故障環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確定位，來制定出及時(shí)而有效的措施，從而確保系統(tǒng)在最短的時(shí)間內(nèi)得以正常運(yùn)行。

3.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制原理的控制技術(shù)

從理論上來說，非線性、魯棒性、并行處理及自組織學(xué)習(xí)能力是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的基本特征。因?yàn)槠渥陨硖攸c(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制獲得了大眾的廣泛關(guān)注。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本連接方法是以大量的神經(jīng)元進(jìn)行連接的，這使得相關(guān)人員對(duì)神經(jīng)權(quán)值按照一定的算法進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使非線性映射的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得以實(shí)現(xiàn)。

3.4 專家系統(tǒng)的基本控制技術(shù)

所謂專家系統(tǒng)的基本控制技術(shù)，就是包括辨別系統(tǒng)警告狀態(tài)等特殊狀態(tài)、具有緊急處理能力及對(duì)系統(tǒng)的恢復(fù)與控制能力等的一項(xiàng)控制技術(shù)。在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)這種技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛，但其中也存在著一些不容忽視的問題，有著一定的局限性。所以，在對(duì)其的應(yīng)用中，要權(quán)衡利弊，對(duì)其局限性進(jìn)行深入的了解，保證在該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用能夠順利進(jìn)行。

4 結(jié)語

當(dāng)前，隨著電子科技、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)的不斷更新與完善，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)也隨之飛速發(fā)展起來，其在當(dāng)代的電力行業(yè)展示了自我與時(shí)俱進(jìn)的風(fēng)采。作為我國電力系統(tǒng)的重要組成部分，必須對(duì)其加以重視。要從國外先進(jìn)技術(shù)中汲取養(yǎng)料，依照國際化標(biāo)準(zhǔn)來對(duì)其進(jìn)行發(fā)展，從而為我國電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定提供重要的保證。本文電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用從電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)概述、要求、特點(diǎn)，以及其所基本技術(shù)進(jìn)行了具體的闡釋，希望對(duì)相關(guān)人員有所

幫助。

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作者簡(jiǎn)介：南盟，男，黑龍江哈爾濱人，中國船舶重工集團(tuán)公司第七0三研究所工程師，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。

（責(zé)任編輯：陳 倩）endprint