關(guān)于電力系統(tǒng)自動化技術(shù)問題的探討

邢立強 邢金文 趙俊偉

【摘要】經(jīng)濟的快速發(fā)展，加快了我國各行各業(yè)的發(fā)展進程，在這種情況下，對電能的需求量不斷增加，這就需要電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行，從而保證電能供應的可靠性和連續(xù)性。目前我國電力系統(tǒng)加大了對先進技術(shù)的和設(shè)備的引進，使電力系統(tǒng)的自動化水平得以不斷的的，有效的保證電力系統(tǒng)運行的可靠性和安全性。本文從電力系統(tǒng)自動化運行中存在的問題入手，分析了電力系統(tǒng)自動化發(fā)展的必備條件，并進一步對電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的應用進行了具體的闡述。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；自動化；問題；條件；技術(shù)應用

前言

根據(jù)變電站自動化監(jiān)測系統(tǒng)特點，電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)一般是指電工二次系統(tǒng)，即電力系統(tǒng)自動化指采用各種具有自動檢測、決策和控制功能的裝置并通過信號系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對電力系統(tǒng)各個元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)進行就地或遠方自動監(jiān)視、協(xié)調(diào)、調(diào)節(jié)和控制以保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定健康地運行和具有合格的電能質(zhì)量。

一、電力系統(tǒng)自動化技術(shù)應用的必要性分析

早期，我國的電力事業(yè)發(fā)展主要致力于解決供電范圍的問題，數(shù)量眾多的大電網(wǎng)、電源被相繼的建設(shè)成功并投入使用，這使得我國的供電范圍問題得到了基本的解決。當前，整個社會的生活與生產(chǎn)對電能的質(zhì)量要求都提升到了一個新的高度，電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性、安全性以及效率等問題，又成為了我國電力事業(yè)發(fā)展需要解決的下一個問題。

對于電力系統(tǒng)來講，自動化技術(shù)就是一種多學科、多技術(shù)領(lǐng)域相互融合而形成的產(chǎn)物[1]，例如計算機技術(shù)、通訊技術(shù)以及電子技術(shù)等等，其優(yōu)勢在于能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進行非常敏捷、快速以及準確的控制，這是傳統(tǒng)控制手段難以比擬的，且它還具有非常強的組織與適應能力，可以進行有效的功能拓展。在電力系統(tǒng)當中應用自動化技術(shù)，其目的則可以歸結(jié)為以下幾點：

1.使電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性、安全性得到提升，進一步改善供電質(zhì)量，全面提升電力系統(tǒng)供電水平。

2.通過自動化技術(shù)對電力系統(tǒng)配電信息進行更為細致、及時的管理。

3.減少各種在電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程當中可能會出現(xiàn)的損耗，降低維護費用與人力成本投入，提高電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟性。

二、電力系統(tǒng)自動化運行中的相關(guān)問題探討

1.信號取樣問題探討。

在近些年諸多單位開展了變電站無人值班的研究，在這一過程中就出現(xiàn)了微機和就地雙重化的問題，然后就是一、二次的變送器以及設(shè)備方面的問題，就顯示和報警是不能夠徹底取消的。在事故的跳閘以及開關(guān)的運行狀態(tài)要能夠?qū)嵭须p重化就地也要能夠有報警和顯示。信號的取樣對微機系統(tǒng)的運行可靠性有著直接的影響，通常信號取樣都是取自開關(guān)操作機構(gòu)的輔助接點或者是信號繼電器的接點，在這一過程中就存在著接點的可靠性和接觸電阻的問題，以及線路的干擾問題。在微機系統(tǒng)的開關(guān)量所輸入的直流電壓基本是5V、12V、24V等，這樣就比較的容易受到接觸電阻和線路干擾影響，針對這一問題通過直流220V信號轉(zhuǎn)換端子板就能夠得到有效的解決，把這一信號轉(zhuǎn)換成5V、12V、24V再進行光電隔離。這對于信號取樣的可靠性就在很大程度上有了提高，也能夠直接從220V信號系統(tǒng)進行取樣，這樣會使得設(shè)計和施工更加的簡化。

2.監(jiān)控機設(shè)置問題探討。

目前，關(guān)于在小型變電站是否設(shè)置后臺監(jiān)控機有兩種觀點：一種是設(shè)置后臺監(jiān)控機，一種是不設(shè)置后臺監(jiān)控機。前一種觀點是認為當前變電站仍然是有人值班或少人值班，設(shè)置后臺監(jiān)控機便于現(xiàn)場監(jiān)控和管理，便于監(jiān)控保護系統(tǒng)的安裝和調(diào)試，便于保護定值的試驗、調(diào)整和事故記錄的查詢等；后一種觀點是認為變電站將最終變成無人值班形式，故無需設(shè)置后臺監(jiān)控機。實際上，由于一次設(shè)備狀況以及舊的變電站改造等問題，有不少地方尚未建立調(diào)度自動化系統(tǒng)和不能立即實現(xiàn)無人值班等原因，目前新建和改造的變電站很多仍然設(shè)置值班人員，即使以后能夠?qū)崿F(xiàn)真正的無人值班，也還需較長一段時間，因此，從實際需要出發(fā)，變電站應設(shè)置后臺監(jiān)控機，所以在訂購變電站自動化系統(tǒng)時，應同時訂購后臺監(jiān)控機及相應監(jiān)控軟件，防止不能滿足實際需要而重新訂購，增加投資。這不僅與當前我國變電站管理特點相符合， 而且有利于變電站運行的可靠性和穩(wěn)定性。

3.故障濾波裝置問題探討。

變電站內(nèi)監(jiān)測系統(tǒng)可以對設(shè)備的運行進行有效的監(jiān)控， 從而確保設(shè)備運行的穩(wěn)定性， 但為了使監(jiān)測系統(tǒng)更好的發(fā)揮其作用， 則需要利用故障濾波裝置對其進行保護， 通過該裝置可以在配線發(fā)生跳閘事故時對故障前后的電流變化進行詳細的記錄，并根據(jù)記錄進行分析，從而確保監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，但在當前許多變電站內(nèi)，都沒有設(shè)置故障濾波裝置， 這就使變電站內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)處于無保護狀態(tài)。

4.信息發(fā)送以及運動數(shù)據(jù)中技術(shù)問題探討。

在一些變電站自動化系統(tǒng)的信息和運動數(shù)據(jù)是在后臺監(jiān)控系統(tǒng)作用下輸送到調(diào)度主站的，在后臺監(jiān)控方面如果不能夠得到有效的運行那么信息也就不能正常的發(fā)送。故此應當保護監(jiān)控系統(tǒng)通訊單元直接向調(diào)度站發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)信息，這樣才能夠不影響信息的正常發(fā)送，使得電力系統(tǒng)自動化運行正常的進行。

三、電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的應用

1.計算機智能控制技術(shù)的應用。

計算機智能技術(shù)是基于神經(jīng)網(wǎng)絡所具有非線性、并行處理能力和自組織自學習的能力發(fā)展起來的，由于神經(jīng)網(wǎng)絡是由大量簡單的神經(jīng)元以一定的方式連接而成的，而且其信息隱含在連接權(quán)值上，而要想實現(xiàn)對權(quán)植進行調(diào)節(jié)， 則需要依據(jù)一定的學習算法來進行， 從而實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡從M維空間到N 維空間復雜的非線性映射。

2. 變壓器的設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測。

電氣設(shè)備的檢修維護大致經(jīng)歷了故障檢修、定期檢修和狀態(tài)檢修三個階段。要實現(xiàn)電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修， 最基本的是要實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測， 要對電氣設(shè)備的運行狀態(tài)進行實時地、全面地、真實地掌握， 并及時的檢測出電氣設(shè)備在運行中各種狀態(tài)參數(shù)及其變化趨勢。這樣才能對設(shè)備可能存在的缺陷及故障進行準確的分析和判斷。

3. 專家系統(tǒng)控制技術(shù)的應用。

專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用范圍很廣， 包括對電力系統(tǒng)處于警告狀態(tài)或緊急狀態(tài)的辨識， 提供緊急處理， 系統(tǒng)恢復控制， 非常慢的狀態(tài)轉(zhuǎn)換分析， 切負荷，系統(tǒng)規(guī)劃， 電壓無功控制， 故障點的隔離，配電系統(tǒng)自動化，調(diào)度員培訓，電力系統(tǒng)的短期負荷預報，靜態(tài)與動態(tài)安全分析，以及先進的人機接口等方面。

4.自動化安全保障能力

自動化系統(tǒng)通過對日程運行及電力數(shù)據(jù)的存儲和恢復都起到了保障作用， 這樣利用這些數(shù)據(jù)可以更好的制定預算計劃，進行系統(tǒng)更新和安全指標的修訂， 而且還可以在系統(tǒng)運行存在安全隱患和危及生命安全時， 及時采取有效措施， 降低風險， 使從業(yè)人員的安全得到保障。

結(jié)束語

總而言之，隨著我國的經(jīng)濟增長模式從粗放型逐漸的向著集約型的方向進行轉(zhuǎn)變，這些對于我國的電力系統(tǒng)自動化運行的發(fā)展也提出了更高的要求，電力系統(tǒng)自動化運行是一個大課題，所以要能夠在多方面的考慮下才能得到完整的改善，在未來的發(fā)展過程中，對于電力系統(tǒng)的自動化運行一定能夠取得更佳成績。

參考文獻：

[1] 馬紅.電力調(diào)度自動化系統(tǒng)實用化應用[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2010（10）.

[2]陶毅.電力系統(tǒng)及其自動化的發(fā)展方向研究分析[J].科技風，2012（08）

[3]劉建強.電力調(diào)度自動化系統(tǒng)問題及其管理維護[J].電源技術(shù)用，2014（01）.

[4]高仁群.關(guān)于電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的相關(guān)研究[J].電子世界，2013（24）.