計算機控制在供配電自動化系統(tǒng)中的應用

葛廷友　于軍

摘要：供配電自動化是重要的供電可靠性保障手段，從20世紀末起就已經(jīng)得到了推廣和應用。實施供配電自動化對我國電力系統(tǒng)的發(fā)展有非常大的益處，是我國電力市場發(fā)展的必然結果。供配電系統(tǒng)自動化的實施保證了供電系統(tǒng)的可靠性，對企業(yè)也有較大的益處，因此實施供配電系統(tǒng)自動化非常必要。

關鍵詞：供配電自動化；計算機控制；供電可靠性；電力系統(tǒng)；供電系統(tǒng) 文獻標識碼：A

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

當今世界實施供配電自動化是一個必然的發(fā)展趨勢，簡單來說供配電自動化就是通過對現(xiàn)代計算機等網(wǎng)絡方面技術的應用來對配電網(wǎng)以及設備進行檢測、保護、控制，以達到使其正常進行工作的目的。實施供配電自動化對企業(yè)有利，對用戶也有好處。我國目前仍處于供配電自動化的發(fā)展時期，但是國家對供配電自動化的發(fā)展給予了極大的關懷，從政策上和資金上都給予了很大的支持，這對我國的供配電自動化方面的發(fā)展絕對有利。

1 配電系統(tǒng)自動化實例

某校建造一個總面積約60萬平方米的宿舍樓群，共分為三個區(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。作為一個宿舍樓，它的供電系統(tǒng)較其他工業(yè)建筑或公共建筑簡單，因此實現(xiàn)配電自動化和采用計算機控制較易，實行宿舍控制制度，每間宿舍標準功率不得超過1000W，若超過時，系統(tǒng)自動斷電，以避免火災的發(fā)生，并且有檢測措施，以避免學生使用違規(guī)電器。

2 配電自動化系統(tǒng)中的計算機控制

2.1 配電自動化系統(tǒng)中的計算機控制系統(tǒng)

什么是計算機控制系統(tǒng)呢？上述案例中所應用的計算機控制系統(tǒng)的控制主機應安裝在學校后勤部相應的值班室內，在各個相對獨立的宿舍樓內也應有值班室，然后總控制室安排在變電所內，這是關于其位置的介紹。

下面介紹其主要組成部分。在控制中心的計算機控制系統(tǒng)應具有以下主要設備，普通的計算機一般具有主機、顯示器、鍵盤等，而供配電自動化系統(tǒng)中的計算機控制系統(tǒng)的操作臺內又多了主控機、打印機、備用電源，當然其應該具有的并且非常重要的是報警設備以及抗干擾電源等。

本段主要介紹計算機控制系統(tǒng)的工作機制。計算機控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能就是通過對各方數(shù)據(jù)的搜集，使計算機系統(tǒng)通過本身的系統(tǒng)軟件對所收集的數(shù)據(jù)進行分析轉化成工作人員所需要的可靠數(shù)據(jù)，并且實現(xiàn)對簡單的事故的相關控制，如自動切斷電源等功能。為了提高我們對供配電系統(tǒng)的有效控制以及增加其靈活性，在每個相對獨立的宿舍樓內都應安裝電力監(jiān)控系統(tǒng)。

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

單了。

2.2 可靠性分析

供配電系統(tǒng)的可靠性對使用其的建筑來說是非常重要的，因為它直接影響到人的生命安全，特別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。因此當我們采取計算機控制系統(tǒng)來對供配電系統(tǒng)進行控制時，一定要慎之又慎。

計算機控制系統(tǒng)一般應包括以下子系統(tǒng)，如有關數(shù)據(jù)采集方面的系統(tǒng)、有關監(jiān)督方面的計算機控制系統(tǒng)等，其中有關數(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。在我們這個項目，即宿舍樓群的計算機控制系統(tǒng)中采用集中控制系統(tǒng)，它的主要特點就是能夠使用單一的計算機去完成本項目的計算機控制系統(tǒng)所應具備的全部功能，以及能夠對所有的控制對象進行控制。其主要具有以下三個方面的功能：（1）對傳輸過來的數(shù)據(jù)進行處理分析，讓工作人員進行參考；（2）現(xiàn)場采集到的信號大多是模擬信號，所以計算機控制系統(tǒng)還應有模擬信號轉換為數(shù)字信號的轉換器以及數(shù)字信號轉換為模擬信號的轉換器，這種信號之間相互轉換的系統(tǒng)被稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)；（3）對系統(tǒng)本身的監(jiān)督管理等。

供配電自動化中的計算機控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、安全性等對供配電自動化的正常運行非常重要，經(jīng)過多方收集資料與整理，筆者發(fā)現(xiàn)在供配電自動化系統(tǒng)中的計算機控制系統(tǒng)通常存在以下三個方面的問題：（1）由于本系統(tǒng)的本身要求，使得本系統(tǒng)中所使用的計算機需要具有多種功能，因此也就給軟件系統(tǒng)增加了負擔，使其非常龐大，并且由于為實現(xiàn)其多功能、多任務，使得計算機控制系統(tǒng)開銷增大，并且致使計算機運行效率下降；（2）由于現(xiàn)使用的軟件系統(tǒng)具有缺陷，使得現(xiàn)場運行時出現(xiàn)故障。因為其本身的使用要求其需要非常龐大并且復雜的軟件體系，這就會使得其對系統(tǒng)軟件的可靠性要求較高，以避免在系統(tǒng)運行時發(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計算機上，因此這也就大大造成了計算機失效或故障時對整個系統(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，因為我國的電力系統(tǒng)的建設還處于探索發(fā)展時期，所以這個過程又是我們必須經(jīng)歷的。

3 提高供配電自動化可靠性的有效方法

根據(jù)第二部分的論述，我們知道計算機控制系統(tǒng)對配電自動化非常重要，而對計算機控制系統(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，我們將從下面三個方向努力：

3.1 研發(fā)使用先進的控制系統(tǒng)

自動化控制系統(tǒng)在當今這個日新月異的社會中必將不斷推陳出新，使其操作趨向簡單化、功能趨向多元化，比如我們現(xiàn)存的DCS計算機控制系統(tǒng)。這個系統(tǒng)涉及分散數(shù)據(jù)的采集以及控制和監(jiān)督管理等多個方面的操作，并且以其操作簡單、控制穩(wěn)定等強大優(yōu)勢在計算機控制系統(tǒng)中占據(jù)強勢地位。

3.2 高度重視施工和檢修環(huán)節(jié)

我們知道，供配電自動化中供配電網(wǎng)絡的建設非常重要，而施工和檢修又是其建設中的一個尤其重要的環(huán)節(jié)，必須對其嚴格重視，做好質量把關。施工和檢修看似簡單，容易操作，但其對整個配電網(wǎng)絡的影響都非常大，稍有差錯都會造成維修工作量巨大，所以必須對其高度重視起來。

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施主要是靠具有高素質的工作人員，隨著我國供配電自動化的工作的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，也就需要不斷提高工作人員的素質來適應供配電網(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 結語

當前，我國的供配電網(wǎng)正處于飛速發(fā)展時期，國家從相關政策以及資金上都對其相當支持。電力自動化是我國電力系統(tǒng)發(fā)展的必然結果，所以我們該出手時就出手，抓住時機大力建設我國的電力自動化系統(tǒng)。但是也由于我國供配電系統(tǒng)自動化正處于發(fā)展時期，所以必將產(chǎn)生各種問題，努力解決與避免問題的發(fā)生就是我國供配電系統(tǒng)自動化的不斷發(fā)展。我國的市場非常巨大，有效抓住時機，不斷發(fā)展，相信當我國的供配電網(wǎng)覆蓋整個國家時，將是一副美好的場景。

參考文獻

[1] 熊偉.淺論在供配電自動化系統(tǒng)中計算機控制的應用[J].信息與電腦，2010，（6）.

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

作者簡介：葛廷友（1963-），男，遼寧大連人，大連海洋大學應用技術學院教授，博士，研究方向：電力系統(tǒng)自動化；于軍（1974-），男，遼寧大連人，大連海洋大學應用技術學院講師，研究方向：應用電子。

（責任編輯：陳 倩）