電力系統(tǒng)自動(dòng)化及新技術(shù)的應(yīng)用

馬紅霞

摘要 ：隨著自動(dòng)化技術(shù)的深化和發(fā)展，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)面臨著更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。要真正意義上保證電力的安全可靠運(yùn)行，不斷的滿足人們的需求，單一功能的電力系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)備已不能適應(yīng)新時(shí)期電力發(fā)展的需要。本文重點(diǎn)對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞 ：電力系統(tǒng) 自動(dòng)化技術(shù) 應(yīng)用 發(fā)展趨勢(shì)

電力系統(tǒng)是由發(fā)電機(jī)、變電站、電力線路、用電設(shè)備聯(lián)系在一起組成的統(tǒng)一整體?？偟膩?lái)看，電力系統(tǒng)自動(dòng)化不外乎兩大部分：監(jiān)測(cè)和控制，主要包括發(fā)電過(guò)程的自動(dòng)檢測(cè)和控制，自動(dòng)調(diào)度，系統(tǒng)和設(shè)備的自動(dòng)安全保護(hù)以及信息的自動(dòng)傳輸?shù)?。根?jù)具體的發(fā)電配電過(guò)程， 電力系統(tǒng)自動(dòng)化主要包括電廠綜合自動(dòng)化、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、供電系統(tǒng)自動(dòng)化等多個(gè)方面，并實(shí)現(xiàn)分層分級(jí)管理。隨著世界社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，負(fù)載終端設(shè)備變得多樣化，電力系統(tǒng)這張網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越大，越來(lái)越復(fù)雜，逐漸演變?yōu)橐粋€(gè)地域分布廣闊，由各自獨(dú)立的發(fā)電站、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)、配電網(wǎng)絡(luò)和用電設(shè)備組成的統(tǒng)一調(diào)度和運(yùn)行的復(fù)雜大系統(tǒng)。電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主要目標(biāo)是保證供電的電能質(zhì)量，具體體現(xiàn)在電壓和頻率上面，使系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行，管理能力更加高效有力，實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

1. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化及新技術(shù)的應(yīng)用

目前，隨著科技的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化及目前的新技術(shù)應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面：

1.1 發(fā)電廠自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

主要應(yīng)用于控制單元、運(yùn)行單元和以太網(wǎng)等?？刂茊卧饕菍?duì)發(fā)電廠的變送器、電氣量、開關(guān)量等自動(dòng)的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后直接進(jìn)行下一步的執(zhí)行。

1.2 變電站自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

主要應(yīng)用于變電站二次設(shè)備的優(yōu)化和重組，對(duì)變電站的整個(gè)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。常用的有變壓器設(shè)備的在線自動(dòng)檢測(cè)和智能控制系統(tǒng)。變壓器連接著電力系統(tǒng)和電力用戶，只有時(shí)時(shí)刻刻隨時(shí)關(guān)注變壓器的運(yùn)行情況，才能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，從而保證供電的質(zhì)量和穩(wěn)定性。變壓器的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)主要是指能實(shí)時(shí)檢測(cè)傳感器和計(jì)算機(jī)等設(shè)備，隨時(shí)全面掌握供電狀態(tài)，根據(jù)顯示數(shù)據(jù)的變化能快速的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并及時(shí)確定發(fā)生問(wèn)題的位置，從而控制電力故障的發(fā)生。智能控制自動(dòng)化系統(tǒng)與傳統(tǒng)的控制技術(shù)相比，能夠解決以往不能解決的問(wèn)題，具有更強(qiáng)的適用性。

1.3 配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

主要就是在電網(wǎng)運(yùn)行的過(guò)程中，實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢測(cè)和采集，通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，從而進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，來(lái)滿足用戶的需要。常用的有柔性交流電系統(tǒng)和靈活交流技術(shù)，新型監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)。柔性交流電系統(tǒng)簡(jiǎn)稱FACTS，是指將電力電子裝置應(yīng)用到輸電系統(tǒng)中的重要位置，調(diào)整和控制電壓和相位差等主要的參數(shù)。靈活交流技術(shù)簡(jiǎn)稱DFACTS，主要用于配電系統(tǒng)，由于用戶對(duì)電力的質(zhì)量要求越來(lái)越高，對(duì)配電系統(tǒng)的可靠性也提出了新的要求，在配電網(wǎng)系統(tǒng)和用戶中都采用電子遠(yuǎn)程控制，提高配電網(wǎng)的供電質(zhì)量，從而提高整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2. 自動(dòng)化新技術(shù)在當(dāng)前電力系統(tǒng)檢修、維護(hù)中的應(yīng)用

我國(guó)電力系統(tǒng)設(shè)備檢修維護(hù)模式從最早的定時(shí)檢修、定時(shí)輪修，逐步過(guò)渡到狀態(tài)檢修、狀態(tài)維護(hù)。狀態(tài)檢修改變了以往定時(shí)檢修的模式，是一種基于設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)分析的檢修模式，改變了以往方式固化、目的性不強(qiáng)的檢修模式。設(shè)備狀態(tài)分析基于設(shè)備數(shù)據(jù)采集、設(shè)備參數(shù)建模而來(lái)，通過(guò)對(duì)性能、參數(shù)的分析得出設(shè)備運(yùn)行狀況分析結(jié)果，根據(jù)設(shè)備狀況分析結(jié)果決定是否進(jìn)行檢修、何時(shí)進(jìn)行檢修。狀態(tài)檢修不僅為適時(shí)檢修提供了理論、數(shù)據(jù)支持，使設(shè)備檢修工作可以更加主動(dòng)、準(zhǔn)確的進(jìn)行，還節(jié)約了設(shè)備檢修、維護(hù)的成本。隨著自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)還可以發(fā)展某一電力系統(tǒng)的狀態(tài)檢修，即根據(jù)該系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)電力設(shè)備（如電網(wǎng)內(nèi)各電廠的發(fā)電機(jī)組）的狀態(tài)分析，科學(xué)、合理的安排檢修時(shí)間，避免電力系統(tǒng)內(nèi)因設(shè)備檢修引起的電力缺口，以及因系統(tǒng)電力缺口較大使得某些該進(jìn)行檢修的設(shè)備得不到檢修，減少設(shè)備故障的風(fēng)險(xiǎn)。用于電力整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)為微機(jī)實(shí)時(shí)保護(hù)系統(tǒng)，隨著各個(gè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，微機(jī)實(shí)時(shí)保護(hù)系統(tǒng)也顯示出了越來(lái)越重要的作用，因此要實(shí)時(shí)對(duì)微機(jī)進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)，以防止出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)。電力系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)裝置要符合電力系統(tǒng)對(duì)于實(shí)時(shí)、安全穩(wěn)定和擴(kuò)展的特點(diǎn)。

3. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析

3.1 視覺(jué)信息技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展

1）視覺(jué)信息技術(shù)

通過(guò)視覺(jué)信息技術(shù)，人們可以更方便地獲取與分析多個(gè)圖像，使電力系統(tǒng)中的遙視系統(tǒng)的功能得到增強(qiáng)，并最大限度地提高了電力系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。其中，無(wú)人操作與在線監(jiān)控是視覺(jué)信息技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。利用視覺(jué)信息技術(shù)，可實(shí)施對(duì)移動(dòng)物體實(shí)時(shí)監(jiān)控。若在監(jiān)控過(guò)程中，有異常情況出現(xiàn)，運(yùn)用該視覺(jué)信息技術(shù)可以進(jìn)行自動(dòng)提醒與識(shí)別。此外，通過(guò)視覺(jué)信息技術(shù)，可以對(duì)電力系統(tǒng)中的異常情況進(jìn)行在線的監(jiān)測(cè)，例如對(duì)斷路器的開合狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)控等。

2）現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)具有數(shù)字化的特點(diǎn)，運(yùn)用該技術(shù)可以將電力系統(tǒng)控制室內(nèi)的儀表與現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化儀表有效地連接起來(lái)，提高了電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性與安全性?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的運(yùn)用，能將生產(chǎn)過(guò)程中的控制功能進(jìn)行分散，并將前置控制計(jì)算機(jī)安裝電力系統(tǒng)各控制裝置的底層，從而對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控與調(diào)節(jié)，使電力系統(tǒng)的可靠性大幅提高。

3.2 地理信息系統(tǒng)技術(shù)與GPRS技術(shù)

1）地理信息系統(tǒng)技術(shù)

該技術(shù)也稱GIS技術(shù)，運(yùn)用該技術(shù)，能夠向電力系統(tǒng)提供一個(gè)信息化與數(shù)字化的地理信息管理以及維護(hù)的平臺(tái)。在電力系統(tǒng)中，空間資源規(guī)劃以及配電系統(tǒng)是該技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。

2）GPRS技術(shù)是一種無(wú)線分組業(yè)務(wù)

在電力系統(tǒng)中，GPRS技術(shù)的應(yīng)用可以有效避免傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的缺陷，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)程抄表以及低壓配電監(jiān)控的需要。在遠(yuǎn)程抄表中，GPRS技術(shù)的應(yīng)用。在電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中，采取GPRS技術(shù)，可以把電表實(shí)時(shí)采集的相關(guān)數(shù)據(jù)，傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，從而有效控制電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備。同時(shí)，在位于偏遠(yuǎn)地區(qū)的變電站中，采用GPRS技術(shù)，可對(duì)電表的采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)地讀取，自動(dòng)遠(yuǎn)程控制變電站的運(yùn)行情況，且自動(dòng)維護(hù)電站的設(shè)備，從而達(dá)到了有效節(jié)省電力系統(tǒng)的成本的目的。電力系統(tǒng)低壓配電中，GPRS技術(shù)的應(yīng)用。我國(guó)電力系統(tǒng)的配電較為分散且配電數(shù)量龐大，因此對(duì)低壓配電設(shè)備的性價(jià)要求非常高，優(yōu)質(zhì)的低壓配電設(shè)備才能滿足電力系統(tǒng)低壓配電的需求。采用GPRS技術(shù)，可以對(duì)電力系統(tǒng)低壓配電設(shè)備的數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)地采集、監(jiān)控以及分析，并進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳輸，從而滿足了電力系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?/p>

實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代大型電力系統(tǒng)的安全控制是個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，保證安全可靠的運(yùn)行是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的首要目標(biāo)，電力系統(tǒng)還應(yīng)該為用戶提供高質(zhì)量的服務(wù)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)的供電能力以及穩(wěn)定性，提出了更多的考驗(yàn)。面對(duì)現(xiàn)在的形勢(shì)，我們不僅要看到發(fā)展的空間和方向，更要看到使命和責(zé)任。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳旭.探討現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)[J].黑龍江科技信息，2013（12）.