計(jì)算機(jī)控制在供配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用

葛廷友　于軍

摘要：供配電自動(dòng)化是重要的供電可靠性保障手段，從20世紀(jì)末起就已經(jīng)得到了推廣和應(yīng)用。實(shí)施供配電自動(dòng)化對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展有非常大的益處，是我國(guó)電力市場(chǎng)發(fā)展的必然結(jié)果。供配電系統(tǒng)自動(dòng)化的實(shí)施保證了供電系統(tǒng)的可靠性，對(duì)企業(yè)也有較大的益處，因此實(shí)施供配電系統(tǒng)自動(dòng)化非常必要。

關(guān)鍵詞：供配電自動(dòng)化；計(jì)算機(jī)控制；供電可靠性；電力系統(tǒng)；供電系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TP202 文章編號(hào)：1009-2374（2015）29-0060-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.030

當(dāng)今世界實(shí)施供配電自動(dòng)化是一個(gè)必然的發(fā)展趨勢(shì)，簡(jiǎn)單來說供配電自動(dòng)化就是通過對(duì)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)等網(wǎng)絡(luò)方面技術(shù)的應(yīng)用來對(duì)配電網(wǎng)以及設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)、保護(hù)、控制，以達(dá)到使其正常進(jìn)行工作的目的。實(shí)施供配電自動(dòng)化對(duì)企業(yè)有利，對(duì)用戶也有好處。我國(guó)目前仍處于供配電自動(dòng)化的發(fā)展時(shí)期，但是國(guó)家對(duì)供配電自動(dòng)化的發(fā)展給予了極大的關(guān)懷，從政策上和資金上都給予了很大的支持，這對(duì)我國(guó)的供配電自動(dòng)化方面的發(fā)展絕對(duì)有利。

1 配電系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)例

某校建造一個(gè)總面積約60萬平方米的宿舍樓群，共分為三個(gè)區(qū)域：第一區(qū)建筑面積約15.6萬平方米；第二區(qū)建筑面積約20.4萬平方米；第三區(qū)約24萬平方米，其中包括道路、綠化以及其他，每幢宿舍樓每層大約40間宿舍，每間宿舍大約18平方米，配有正常的供電系統(tǒng)以及網(wǎng)線等。作為一個(gè)宿舍樓，它的供電系統(tǒng)較其他工業(yè)建筑或公共建筑簡(jiǎn)單，因此實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化和采用計(jì)算機(jī)控制較易，實(shí)行宿舍控制制度，每間宿舍標(biāo)準(zhǔn)功率不得超過1000W，若超過時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)斷電，以避免火災(zāi)的發(fā)生，并且有檢測(cè)措施，以避免學(xué)生使用違規(guī)電器。

2 配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)控制

2.1 配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

什么是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)呢？上述案例中所應(yīng)用的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制主機(jī)應(yīng)安裝在學(xué)校后勤部相應(yīng)的值班室內(nèi)，在各個(gè)相對(duì)獨(dú)立的宿舍樓內(nèi)也應(yīng)有值班室，然后總控制室安排在變電所內(nèi)，這是關(guān)于其位置的介紹。

下面介紹其主要組成部分。在控制中心的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)具有以下主要設(shè)備，普通的計(jì)算機(jī)一般具有主機(jī)、顯示器、鍵盤等，而供配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的操作臺(tái)內(nèi)又多了主控機(jī)、打印機(jī)、備用電源，當(dāng)然其應(yīng)該具有的并且非常重要的是報(bào)警設(shè)備以及抗干擾電源等。

本段主要介紹計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作機(jī)制。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的功能就是通過對(duì)各方數(shù)據(jù)的搜集，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過本身的系統(tǒng)軟件對(duì)所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析轉(zhuǎn)化成工作人員所需要的可靠數(shù)據(jù)，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)簡(jiǎn)單的事故的相關(guān)控制，如自動(dòng)切斷電源等功能。為了提高我們對(duì)供配電系統(tǒng)的有效控制以及增加其靈活性，在每個(gè)相對(duì)獨(dú)立的宿舍樓內(nèi)都應(yīng)安裝電力監(jiān)控系統(tǒng)。

實(shí)施供配電自動(dòng)化系統(tǒng)的好處，最主要的是減少了人工，我們只要進(jìn)行定期的檢查、維修工作，并在故障發(fā)生時(shí)進(jìn)行維修即可，另外對(duì)電力的控制也變得簡(jiǎn)

單了。

2.2 可靠性分析

供配電系統(tǒng)的可靠性對(duì)使用其的建筑來說是非常重要的，因?yàn)樗苯佑绊懙饺说纳踩貏e是像宿舍樓這樣的人群集聚地，發(fā)生任何事故都將造成人員混亂。因此當(dāng)我們采取計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)來對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行控制時(shí)，一定要慎之又慎。

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)一般應(yīng)包括以下子系統(tǒng)，如有關(guān)數(shù)據(jù)采集方面的系統(tǒng)、有關(guān)監(jiān)督方面的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等，其中有關(guān)數(shù)據(jù)采集方面的系統(tǒng)與控制系統(tǒng)又有集中控制系統(tǒng)與分布控制系統(tǒng)兩種。在我們這個(gè)項(xiàng)目，即宿舍樓群的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中采用集中控制系統(tǒng)，它的主要特點(diǎn)就是能夠使用單一的計(jì)算機(jī)去完成本項(xiàng)目的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)所應(yīng)具備的全部功能，以及能夠?qū)λ械目刂茖?duì)象進(jìn)行控制。其主要具有以下三個(gè)方面的功能：（1）對(duì)傳輸過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，讓工作人員進(jìn)行參考；（2）現(xiàn)場(chǎng)采集到的信號(hào)大多是模擬信號(hào)，所以計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)還應(yīng)有模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換器以及數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換器，這種信號(hào)之間相互轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)被稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)；（3）對(duì)系統(tǒng)本身的監(jiān)督管理等。

供配電自動(dòng)化中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、安全性等對(duì)供配電自動(dòng)化的正常運(yùn)行非常重要，經(jīng)過多方收集資料與整理，筆者發(fā)現(xiàn)在供配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)通常存在以下三個(gè)方面的問題：（1）由于本系統(tǒng)的本身要求，使得本系統(tǒng)中所使用的計(jì)算機(jī)需要具有多種功能，因此也就給軟件系統(tǒng)增加了負(fù)擔(dān)，使其非常龐大，并且由于為實(shí)現(xiàn)其多功能、多任務(wù)，使得計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)開銷增大，并且致使計(jì)算機(jī)運(yùn)行效率下降；（2）由于現(xiàn)使用的軟件系統(tǒng)具有缺陷，使得現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障。因?yàn)槠浔旧淼氖褂靡笃湫枰浅｝嫶蟛⑶覐?fù)雜的軟件體系，這就會(huì)使得其對(duì)系統(tǒng)軟件的可靠性要求較高，以避免在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障；（3）由于我們的系統(tǒng)是集中式的，也就是說所有的功能和處理都要集中到一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，因此這也就大大造成了計(jì)算機(jī)失效或故障時(shí)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)所造成的

影響。

這些問題都是現(xiàn)在存在，并且影響較大的，因?yàn)槲覈?guó)的電力系統(tǒng)的建設(shè)還處于探索發(fā)展時(shí)期，所以這個(gè)過程又是我們必須經(jīng)歷的。

3 提高供配電自動(dòng)化可靠性的有效方法

根據(jù)第二部分的論述，我們知道計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)配電自動(dòng)化非常重要，而對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性影響較大的就是軟件體系。如何提高供配電系統(tǒng)的可靠性，我們將從下面三個(gè)方向努力：

3.1 研發(fā)使用先進(jìn)的控制系統(tǒng)

自動(dòng)化控制系統(tǒng)在當(dāng)今這個(gè)日新月異的社會(huì)中必將不斷推陳出新，使其操作趨向簡(jiǎn)單化、功能趨向多元化，比如我們現(xiàn)存的DCS計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)涉及分散數(shù)據(jù)的采集以及控制和監(jiān)督管理等多個(gè)方面的操作，并且以其操作簡(jiǎn)單、控制穩(wěn)定等強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中占據(jù)強(qiáng)勢(shì)地位。

3.2 高度重視施工和檢修環(huán)節(jié)

我們知道，供配電自動(dòng)化中供配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)非常重要，而施工和檢修又是其建設(shè)中的一個(gè)尤其重要的環(huán)節(jié)，必須對(duì)其嚴(yán)格重視，做好質(zhì)量把關(guān)。施工和檢修看似簡(jiǎn)單，容易操作，但其對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的影響都非常大，稍有差錯(cuò)都會(huì)造成維修工作量巨大，所以必須對(duì)其高度重視起來。

3.3 供配電網(wǎng)的安全可靠性管理

供配電網(wǎng)的安全可靠性管理的實(shí)施主要是靠具有高素質(zhì)的工作人員，隨著我國(guó)供配電自動(dòng)化的工作的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，也就需要不斷提高工作人員的素質(zhì)來適應(yīng)供配電網(wǎng)的發(fā)展，以期在供配電網(wǎng)的安全可靠性方面得到提高。

4 結(jié)語

當(dāng)前，我國(guó)的供配電網(wǎng)正處于飛速發(fā)展時(shí)期，國(guó)家從相關(guān)政策以及資金上都對(duì)其相當(dāng)支持。電力自動(dòng)化是我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展的必然結(jié)果，所以我們?cè)摮鍪謺r(shí)就出手，抓住時(shí)機(jī)大力建設(shè)我國(guó)的電力自動(dòng)化系統(tǒng)。但是也由于我國(guó)供配電系統(tǒng)自動(dòng)化正處于發(fā)展時(shí)期，所以必將產(chǎn)生各種問題，努力解決與避免問題的發(fā)生就是我國(guó)供配電系統(tǒng)自動(dòng)化的不斷發(fā)展。我國(guó)的市場(chǎng)非常巨大，有效抓住時(shí)機(jī)，不斷發(fā)展，相信當(dāng)我國(guó)的供配電網(wǎng)覆蓋整個(gè)國(guó)家時(shí)，將是一副美好的場(chǎng)景。

參考文獻(xiàn)

[1] 熊偉.淺論在供配電自動(dòng)化系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)控制的應(yīng)用[J].信息與電腦，2010，（6）.

[2] 吳兵.供配電系統(tǒng)中的注意事項(xiàng)及其解決方案[J].廣東科技，2007，（2）.

作者簡(jiǎn)介：葛廷友（1963-），男，遼寧大連人，大連海洋大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院教授，博士，研究方向：電力系統(tǒng)自動(dòng)化；于軍（1974-），男，遼寧大連人，大連海洋大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院講師，研究方向：應(yīng)用電子。

（責(zé)任編輯：陳 倩）