淺談電力自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用

顧建黨

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子控制技術(shù)的快速發(fā)展，自動(dòng)化與智能化開始普遍應(yīng)用于人們生活和工作的各個(gè)領(lǐng)域。目前，電力自動(dòng)化技術(shù)和系統(tǒng)已經(jīng)融入到了電力工程之中。電力自動(dòng)化是指綜合運(yùn)用控制理論、電子設(shè)備、儀器儀表、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)及其他技術(shù)，對(duì)發(fā)電過(guò)程實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，達(dá)到增加發(fā)電量、提高發(fā)電生產(chǎn)效率和質(zhì)量、降低消耗、確保安全等目的的一類綜合性技術(shù)。我國(guó)電力自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)相對(duì)成熟，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還是有明顯差距。本人浸淫電氣行業(yè)多年，在工作中積累了一定的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，希望通過(guò)本文來(lái)探討中國(guó)電力自動(dòng)化進(jìn)一步發(fā)展的方向和契機(jī)。

關(guān)鍵詞：電力自動(dòng)化；清潔能源；經(jīng)濟(jì)推動(dòng)

一、電力自動(dòng)化及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

電力自動(dòng)化系統(tǒng)基于先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通訊、自動(dòng)化控制、微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)以及可靠產(chǎn)品，為用戶提供現(xiàn)代化的設(shè)備監(jiān)視控制管理和遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠供應(yīng)以及最優(yōu)化的電力負(fù)荷管理靈活多樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。電力自動(dòng)化行業(yè)及其細(xì)分的水利水電自動(dòng)化、變配電保護(hù)及自動(dòng)化、水處理及其他工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)等領(lǐng)域受國(guó)家的高度重視，國(guó)家有關(guān)部門相繼出臺(tái)了一系列的鼓勵(lì)政策，使得行業(yè)快速發(fā)展。

小水電是清潔可再生能源，我國(guó)小水電發(fā)展迅速，至今已建成小水電站4.6萬(wàn)余座，裝機(jī)容量7，300多萬(wàn)千瓦。我國(guó)小水電技術(shù)可開發(fā)量1.28億千瓦，居世界第一位。目前，我國(guó)可再生能源等非化石能源的比重還不到9%，需要大力發(fā)展。相比而言，小水電是大規(guī)模開發(fā)利用最早、技術(shù)最成熟的可再生能源，且成本最經(jīng)濟(jì)。從2010年全國(guó)平均上網(wǎng)電價(jià)來(lái)看，火電為0.36元/千瓦時(shí)，核電為0.50元/千瓦時(shí)，風(fēng)電大體為0.55元/千瓦時(shí)，太陽(yáng)能標(biāo)桿電價(jià)為1.09元/千瓦時(shí)，小水電僅為0.27元/千瓦時(shí)。小水電有利于生態(tài)文明建設(shè)，小水電替代化石能源，減少溫室氣體和污染物排放效果明顯。在水電農(nóng)村電氣化建設(shè)中的“以電代柴”，對(duì)保護(hù)森林植被發(fā)揮了很大作用。

我國(guó)是從20世紀(jì)60年代開始研制變電站自動(dòng)化技術(shù)。到70年代初，便先后研制出電氣集中控制裝置和集保護(hù)、控制、信號(hào)為一體的裝置。此外，國(guó)內(nèi)許多高等校及科研單位也在這方面做了大量的工作，推出一些不同類型、功能各異的自動(dòng)化系統(tǒng)。為國(guó)內(nèi)的變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展起到了卓有成效的推動(dòng)作用。1998年全國(guó)裝機(jī)容量超過(guò)277GW，躍居世界第2位，自此以后，我國(guó)電力仍以較高的速度和更大的規(guī)模迅猛發(fā)展，預(yù)計(jì)我國(guó)電力裝機(jī)總?cè)萘繉⒃诮衲甑字撩髂瓿跬黄?00GW。

二、電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，采用電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)運(yùn)行中開展實(shí)時(shí)的仿真工作。電力系統(tǒng)采用電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行仿真技術(shù)的實(shí)施驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)致電力系統(tǒng)在更大的工程上都可以實(shí)現(xiàn)暫時(shí)以及穩(wěn)定狀態(tài)，在這兩種狀態(tài)中進(jìn)行同步的實(shí)驗(yàn)，并且可以為電力系統(tǒng)提供強(qiáng)大且精確的數(shù)據(jù)，相關(guān)的工作人員還能夠在這樣的環(huán)境中，對(duì)于更多新型的電力裝置進(jìn)行測(cè)試，最終很大程度上推動(dòng)了混合型的實(shí)時(shí)、仿真實(shí)驗(yàn)室的建立，也推動(dòng)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更大程度的發(fā)展。

電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的許多環(huán)節(jié)以及領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的關(guān)注及應(yīng)用，對(duì)電力系統(tǒng)的整體工作效率得以提升。電氣自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用充分迎合了我國(guó)電力市場(chǎng)在新世紀(jì)的發(fā)展需要以及社會(huì)需求，電氣自動(dòng)化的驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)能夠完成實(shí)時(shí)仿真工作任務(wù)要求，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定狀態(tài)與暫時(shí)狀態(tài)同步穩(wěn)定的存在。與此同時(shí)，電氣自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)技術(shù)也使得員工的實(shí)踐操作和運(yùn)行準(zhǔn)確率大幅度升高，并且促進(jìn)混合型實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的完成。以太網(wǎng)等技術(shù)已經(jīng)逐步進(jìn)入到百姓的日常生活中，這也增強(qiáng)了電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的實(shí)用性。電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)智能服務(wù)化中的實(shí)際應(yīng)用，使得智能化服務(wù)效率水平得到顯著提高。該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能化服務(wù)的基礎(chǔ)上還能夠?qū)φ系K提供精準(zhǔn)的自動(dòng)分析，擺脫了電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中人工分析的情況，大大提升工作準(zhǔn)確度。在配電網(wǎng)工作中充分應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)數(shù)字信息配電一體化技術(shù)，降低電能的損耗，并且充分發(fā)揮了先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在實(shí)際工作生活中的價(jià)值。

電氣自動(dòng)化技術(shù)隨著經(jīng)濟(jì)科學(xué)的發(fā)展，將會(huì)朝著更高的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)逐步邁進(jìn)，在功能上能夠?qū)崿F(xiàn)“控制、測(cè)量、保護(hù)”這三大目標(biāo)。IED電氣自動(dòng)化技術(shù)的充分應(yīng)用和推廣也將實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)信息的充分共享，并進(jìn)一步加強(qiáng)了國(guó)家電網(wǎng)一體化的建設(shè)。電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的規(guī)模將不斷擴(kuò)大，多媒體、通信、計(jì)算機(jī)等技術(shù)也將更加深入發(fā)展。電氣自動(dòng)化在保證系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立性的同時(shí)還能夠保證電網(wǎng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集和監(jiān)控。PLC技術(shù)的操作流程也將向著直觀精簡(jiǎn)易操作的方向發(fā)展，大大提高員工操作的效率以及準(zhǔn)確率。因此，逐步加強(qiáng)PLC技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用，將使控制設(shè)備的效率以及工作成果達(dá)到質(zhì)的飛躍，并且傳感器和執(zhí)行器也應(yīng)得到充分的推廣。以太網(wǎng)、多媒體客戶服務(wù)器的充分發(fā)展，也將使得這些技術(shù)更深入地運(yùn)用到電氣自動(dòng)化技術(shù)的研究中，提升電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和高性能，加強(qiáng)電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用是現(xiàn)代科技經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大勢(shì)所趨。

三、結(jié)語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)日新月異，一些曾經(jīng)掣肘的技術(shù)障礙已經(jīng)被克服，大大提升了電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全性能，我國(guó)的電力自動(dòng)化系統(tǒng)將來(lái)一定會(huì)有更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王亞非.電力自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)問(wèn)答[M].電子工業(yè)出版社，2011，8.

[2]夏洪永.自動(dòng)化概論[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2011.8.

[3]譚永才.電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)[M].中國(guó)電力出版社，2012，5.