自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

司江浩

（哈爾濱智能熱電設(shè)計院，黑龍江 哈爾濱 150090）

自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

司江浩

（哈爾濱智能熱電設(shè)計院，黑龍江 哈爾濱 150090）

電氣自動化技術(shù)的推廣有效的提高了各行業(yè)的生產(chǎn)效率，確保了電氣自動化管理的實現(xiàn)。自動化控制技術(shù)的實施依賴于計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，特別是在電力系統(tǒng)中，計算機(jī)發(fā)揮著非常重要的控制功能，電力系統(tǒng)運行的諸多環(huán)節(jié)都離不開計算機(jī)的重要支撐作用，可以說電氣自動化的實現(xiàn)是由于計算機(jī)技術(shù)起到了積極的推動作用，自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，更有效的提高了電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性，有效的確保了電力系統(tǒng)穩(wěn)定、持續(xù)的電力供應(yīng)。

電力系統(tǒng)；電氣自動化控制系統(tǒng)；自動化控制技術(shù)；應(yīng)用

自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，有效的確保了電力設(shè)備運行的安全性，而且在相關(guān)的操作規(guī)范下操作人員操作的失誤得到有效的控制，避免了安全事故的發(fā)生。特別是在電氣自動化技術(shù)應(yīng)用過程中，電力系統(tǒng)工程管理人員需要確保應(yīng)用安全性，對各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，有效的保證電力系統(tǒng)運行的安全，確保電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)效益的實現(xiàn)。

1　電氣自動化控制技術(shù)應(yīng)用模式

1.1集中模式

集中模式可以有效的實現(xiàn)對信號的轉(zhuǎn)變，使強電信號轉(zhuǎn)變?yōu)槿蹼娦盘枺淅每战狱c方式和4mA～20mA 標(biāo)準(zhǔn)直流信號，通過電纜硬接線將電氣模擬量和開關(guān)量信號一對一接至DCS的I/O模件柜，進(jìn)入DCS進(jìn)行組態(tài)，實現(xiàn)對電氣設(shè)備的監(jiān)控。這種模式接入方式有兩種，即直接I/ O接入方式和遠(yuǎn)程 I/O接入方式。直接I/O接入方式是將電纜直接與電子間集中組屏進(jìn)行連接，而遠(yuǎn)程I/O接入方式，其是將遠(yuǎn)程I/O采集設(shè)置在數(shù)據(jù)集中而且與主控室相距較遠(yuǎn)的電氣設(shè)備現(xiàn)場，利用通信方式或是DCS控制主機(jī)來進(jìn)行連接。盡管兩種接入方式接入方法不同，但其實現(xiàn)技術(shù)和本質(zhì)上并沒有差別。集中模式下，電氣量的集中組屏，有利于管理，而且設(shè)備運行環(huán)境較好，硬接線技術(shù)較為成熟，能夠快速進(jìn)行響應(yīng)。但所需要的電纜數(shù)量較大，安裝工程量相對較多，在電纜長距離傳輸過程中干擾的存在會對DCS的可靠性帶來一定的影響。DCS系統(tǒng)投資較大，而且不能對所有電氣信息進(jìn)行監(jiān)測，在大量信息量匯集到DCS系統(tǒng)中時，存在著較大的風(fēng)險，系統(tǒng)運行的可靠性會受到較大的影響。而且在集中模式下，很難滿足倒送廠用電的要求。同時電氣監(jiān)控主站系統(tǒng)缺乏獨立性，不能完成復(fù)雜的電氣運行管理工作，不利于電氣綜合自動化的實現(xiàn)。

1.2分層分布式模式

分層分布式模式從邏輯上將 ECS劃分為三層，即站級監(jiān)控層、 通信層和間隔層（間隔單元）。間隔層由終端保護(hù)測控單元組成，利用面向電氣一次回路或電氣間隔的方法進(jìn)行設(shè)計，將測控單元和保護(hù)單元就地分布安裝在各個開關(guān)柜或其他一次設(shè)備附近。網(wǎng)絡(luò)層由通信管理機(jī)、光纖或電纜網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，利用現(xiàn)場總線技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總、規(guī)約轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)和傳控制命令的功能。站級監(jiān)控層通過通信網(wǎng)絡(luò)，對間隔層進(jìn)行管理和交換信息。間隔層測控終端就地安裝，減少占用面積，各裝置功能獨立，組態(tài)靈活，可靠性高。模擬量采用交流采樣，節(jié)省二次電纜，降低了成本，抗干擾能力增強，系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)精度大大提高。系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)量提高，監(jiān)控信息完整，能實現(xiàn)在遠(yuǎn)方對保護(hù)定值的修改及信號復(fù)歸，運行維護(hù)方便。分布式結(jié)構(gòu)方便系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù)，局部故障不影響其他模塊（部件）正常運行。設(shè)置獨立的電氣監(jiān)控主站，便于分步調(diào)試和投運，滿足倒送電的要求。同時有利于廠用電系統(tǒng)的運行、維護(hù)和檢修。

2　電力系統(tǒng)中自動化控制技術(shù)的應(yīng)用

2.1電網(wǎng)調(diào)度自動化

電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)、處理系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)、人機(jī)聯(lián)系系統(tǒng)、監(jiān)控對象相關(guān)系統(tǒng)、不間斷電源系統(tǒng)和安全環(huán)保系統(tǒng)等組成?？梢詫崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)采集、處理和存儲，實時對電網(wǎng)運行工況進(jìn)行監(jiān)視，具有遙控和遙調(diào)功能。具有自動發(fā)電控制和經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制的功能，通過收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，有效的確保了電網(wǎng)運行的安全，而且有效的提升了調(diào)度人員在處理緊急事故時的應(yīng)變能力。

2.2變電站自動化

長期以來變電站內(nèi)無論是監(jiān)視還是運行操作多是由人工來進(jìn)行，不僅工兒效率較低，而且對變電站運行的安全帶來較大的影響。自動化控制技術(shù)在變電壓內(nèi)應(yīng)用后，不僅實現(xiàn)了自動監(jiān)控，運行操作工作也開始向自動化和智能化的方向發(fā)展，有效的提高了工作效率，確保了變電運運行的安全性和可靠性。在自動化控制技術(shù)下，實時監(jiān)視變電站內(nèi)的電氣設(shè)備運行狀況，監(jiān)視裝置全面實現(xiàn)了微機(jī)化管理，傳統(tǒng)的電磁式設(shè)備已不再使用，電力信號電纜已被光纖所取代。通過計算機(jī)屏幕可以操作系統(tǒng)進(jìn)行模擬演示，有效的避免了誤操作的發(fā)生。變電站自動化成為電網(wǎng)調(diào)度重要組成部分，是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化得以實現(xiàn)的重要保障。

2.3配電網(wǎng)自動化

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)是各種先進(jìn)技術(shù)和電力設(shè)備有效結(jié)合的產(chǎn)物，其將配電網(wǎng)的檢測、保護(hù)、控制、計量和供電管理工作有機(jī)的融合在一起，覆蓋面較廣，有效的實現(xiàn)了對變電站、饋電網(wǎng)及用戶的管理、監(jiān)控和優(yōu)化。配電網(wǎng)自動化的實現(xiàn)，有效的提高了配網(wǎng)系統(tǒng)的利用率，減少了停電故障的發(fā)生機(jī)率，為維修人員檢測工作提出了較大的便利，提升了電網(wǎng)自動化的水平，人性化的人機(jī)界面有利于更好的提供電力企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，為企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的實現(xiàn)奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.4電力一次設(shè)備智能化

在傳統(tǒng)模式下，在一次設(shè)備和二次設(shè)備安裝時，需要保持一定的距離，而且一次設(shè)備和二次設(shè)備之的連接通過電力電纜和大電流來進(jìn)等來控制。但電力一次設(shè)備智能化的實現(xiàn)，則在設(shè)計一次設(shè)備結(jié)構(gòu)時就將二次設(shè)備的部分功能或是全部功能都考慮進(jìn)去，這樣一次設(shè)備就自帶測量和保護(hù)功能，有效的降低了電纜的成本。

結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)的科學(xué)含量不斷增加，電力系統(tǒng)自動化建設(shè)水平也不斷提升。自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的全面改造，確保了電力系統(tǒng)運行的高效性和可靠性。但由于自動化技術(shù)還不是十分成熟，所以還需要加強對電氣自動化技術(shù)的研究和探索力度，使其更好的發(fā)揮出自身的作用，確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行。

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［2］曹金華.電力系統(tǒng)中電氣自動化的應(yīng)用分析［J］.科技與企業(yè)，2012，41（13）.

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