芻議供電企業(yè)電力自動(dòng)化

楊玉燕++林曉濱

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，信息技術(shù)不斷得到推廣與應(yīng)用，科技創(chuàng)新推動(dòng)了行業(yè)發(fā)展，與科技融合能夠大大解放生產(chǎn)力，提高工作效率，電力企業(yè)作為能源主體行業(yè)，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的保障，電力自動(dòng)化越來(lái)越受到電力企業(yè)重視，電力自動(dòng)化方向成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。文章主要通過(guò)對(duì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探討，進(jìn)一步提出了電力自動(dòng)化各項(xiàng)技術(shù)措施，以此，把握行業(yè)發(fā)展方向，推進(jìn)電力事業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力自動(dòng)化；現(xiàn)狀與發(fā)展；新技術(shù)

電力是我國(guó)最大的能源產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展情況對(duì)社會(huì)和影響巨大，如今，電力技術(shù)正在不斷創(chuàng)新，電力對(duì)各行業(yè)的影響較多，電力發(fā)展，則各行業(yè)就會(huì)有變化，電力在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用越來(lái)越突出。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，我國(guó)電力市場(chǎng)有了全面的進(jìn)步，在技術(shù)領(lǐng)域也實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新突破，特別是在電力自動(dòng)化控制上，研究的領(lǐng)域較為寬廣，但與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在一定的差距。電力自動(dòng)化技術(shù)是當(dāng)前電力系統(tǒng)最高層次的技術(shù)，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進(jìn)行實(shí)際操作。電力自動(dòng)化技術(shù)涉及的范圍廣泛，其內(nèi)容主要由無(wú)線技術(shù)、信息化技術(shù)、信息安全技術(shù)、傳動(dòng)技術(shù)以及直流電源技術(shù)等組成，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)施，能夠有效提高電力系統(tǒng)運(yùn)行精度，提升運(yùn)轉(zhuǎn)效率，確保了電力運(yùn)行的安全性。

1 電力自動(dòng)化概述

電力自動(dòng)化系統(tǒng)有自身的工作原理，主要利用了信息傳導(dǎo)技術(shù)，使計(jì)算機(jī)技術(shù)與電力系統(tǒng)有機(jī)融合，通過(guò)計(jì)算機(jī)的設(shè)置，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行有效的控制，在電力系統(tǒng)周邊的監(jiān)控設(shè)備，會(huì)實(shí)現(xiàn)信息共享，保證了電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制與操作。這其中，電力系統(tǒng)中心的計(jì)算機(jī)就是一個(gè)中樞，對(duì)電力運(yùn)行的事情情況進(jìn)行把握，同時(shí)起到調(diào)度、協(xié)調(diào)的作用，而周圍其他監(jiān)控設(shè)備則能夠全面地對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行期間出現(xiàn)的異常事故進(jìn)行記錄，同時(shí)快速處理形成有用的信息，使問(wèn)題能夠得到快速解決，實(shí)現(xiàn)信息相互流通。

電力自動(dòng)化在電力各個(gè)環(huán)節(jié)均有使用，多是饋線自動(dòng)化系統(tǒng)、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)和配電管理系統(tǒng)等。饋線自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)﹄娏€路進(jìn)行有效的檢測(cè)，對(duì)出現(xiàn)的故障做好診斷，同時(shí)能夠形成故障隔離，確保故障點(diǎn)不影響正常設(shè)備運(yùn)行，同時(shí)通過(guò)自動(dòng)化控制，能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)重組，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性；變電站自動(dòng)化也是當(dāng)前較為常見(jiàn)的自動(dòng)化系統(tǒng)，利用微機(jī)技術(shù)保證了變電站的運(yùn)行穩(wěn)定，使變電站傳輸處理、控制測(cè)量、繼電保護(hù)等各項(xiàng)功能統(tǒng)一起來(lái)，形成一體化融合，保證了多機(jī)共享；配電管理系統(tǒng)主要是對(duì)用電、負(fù)荷和發(fā)電進(jìn)行有效的管理，其中配電系統(tǒng)則起到中心的作用，確保了配電自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2 電力自動(dòng)化現(xiàn)狀

科技發(fā)展，不斷推進(jìn)行業(yè)變化，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新能力提升，全新的配電自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)全線推廣，這種通過(guò)智能代替人工的運(yùn)行操作，大大提高了運(yùn)行穩(wěn)定性，能夠?qū)?fù)雜的配電網(wǎng)進(jìn)行有效管理與控制。電力自動(dòng)化在我國(guó)有著長(zhǎng)足的發(fā)展與進(jìn)步，目前，我國(guó)的變電站自動(dòng)化主要是把變電站二次設(shè)備進(jìn)行利用，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的裝載，進(jìn)行了嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的優(yōu)化組合設(shè)計(jì)，通過(guò)與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，使變電站監(jiān)控、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)形成自動(dòng)化，能夠進(jìn)行綜合性的運(yùn)行，在電力系統(tǒng)中，自動(dòng)化已廣泛用于高、中、低壓變電站中，成為當(dāng)前主要的自動(dòng)化技術(shù)。從全球狀況看，先進(jìn)的國(guó)外變電站自動(dòng)化技術(shù)，已經(jīng)完成不用人力勞作，均能實(shí)現(xiàn)可靠的無(wú)人值班操作，大大減輕了人力資源的投入，節(jié)省了勞動(dòng)力成本，而我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)還需要不斷進(jìn)行探討，徹底解決系統(tǒng)大、結(jié)構(gòu)雜、維護(hù)難的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

3 電力自動(dòng)化技術(shù)分析

電力自動(dòng)化技術(shù)較為復(fù)雜，當(dāng)前，普遍使用的技術(shù)主要如下：

3.1 直流電源技術(shù)

電力自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，主要包括發(fā)電站、直流電源技術(shù)、變電站，這是自動(dòng)化技術(shù)主要的設(shè)備。隨著單片機(jī)技術(shù)不斷完善與發(fā)展，電力系統(tǒng)對(duì)發(fā)電站、直流電源屏、變電站等的精密性，有了更高質(zhì)量要求，只有滿足自動(dòng)化運(yùn)行需求，才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，確保功能作用發(fā)揮。直流電源技術(shù)主要是向變電站、發(fā)電站提供直流控制保護(hù)電，保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。直流電源技術(shù)有著較長(zhǎng)的發(fā)展期，不論是直流發(fā)電機(jī)，還是現(xiàn)在的高頻開(kāi)關(guān)電源充電機(jī)，技術(shù)研發(fā)已經(jīng)非常成熟。當(dāng)前，已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了直流電源屏整流充電軟開(kāi)關(guān)采集輸入輸出模擬量計(jì)算，對(duì)高頻開(kāi)關(guān)電源模塊進(jìn)行有效控制，確保了人力設(shè)計(jì)出現(xiàn)誤差的可能性，大大提高了運(yùn)行效率。

3.2 傳動(dòng)技術(shù)

電力傳動(dòng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，主要作用是實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，保證了電力運(yùn)行穩(wěn)定，當(dāng)前，主要是利用了變頻器對(duì)調(diào)速進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，大大實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗的作用，符合國(guó)家綠色環(huán)保理念，在電力設(shè)備中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用并且技術(shù)也相當(dāng)成熟。

3.3 無(wú)線技術(shù)

無(wú)線技術(shù)在電力系統(tǒng)中的作用非常重要，能夠通過(guò)遠(yuǎn)程控制，把握電力系統(tǒng)運(yùn)行情況，確保電力運(yùn)行的遠(yuǎn)程管理，其廣泛應(yīng)用不但減少了線路架設(shè)，節(jié)省了線路費(fèi)用，更主要的是通過(guò)信息的共享實(shí)現(xiàn)了無(wú)線供給與分析。無(wú)線技術(shù)受干擾較多，特別是信號(hào)空間傳播，受到硬件與軟件因素影響，效果不一定呈現(xiàn)良好，搭載帶寬網(wǎng)速、物理屏障易感、對(duì)外界干擾性、信號(hào)的延伸及投資成本等，均對(duì)無(wú)線技術(shù)傳導(dǎo)效果產(chǎn)生影響，不同的無(wú)線技術(shù)存在差異化，能夠符合電力運(yùn)行，保證穩(wěn)定的技術(shù)并不多，可以在電力自動(dòng)化應(yīng)用的也僅有幾種。被人們所接受認(rèn)可的是WIMAX和WIFI，這種技術(shù)帶寬速度快、安全性能好，對(duì)信號(hào)的識(shí)別率高，成本不高、靈活性好，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化領(lǐng)域。

3.4 信息化技術(shù)

電力信息化是自動(dòng)化的核心，其內(nèi)容較寬，在各個(gè)流程起著重要的作用，主要由電力生產(chǎn)、調(diào)度自動(dòng)化以及管理信息自動(dòng)化構(gòu)成。在電廠和變電站配備計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)后，實(shí)現(xiàn)了信息自動(dòng)化，解放了人力資源，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值班的目的。當(dāng)前，電力調(diào)度自動(dòng)化有SCADA、EMS、AGC等，我國(guó)基本實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)三級(jí)調(diào)度100%的自動(dòng)化水平，確保了電力運(yùn)行的穩(wěn)定性。

4 電力自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)也會(huì)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)全新的突破，迎來(lái)空前的發(fā)展速度和規(guī)模。

4.1 電力系統(tǒng)安全保護(hù)

當(dāng)前，電力系統(tǒng)配電保護(hù)全部體現(xiàn)在饋線保護(hù)上，社會(huì)對(duì)電量需求量的增加，使保護(hù)系統(tǒng)壓力增大，電力保護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，只有通過(guò)對(duì)饋線自動(dòng)化的升級(jí)，才能滿足采集、控制需要，保證配電網(wǎng)全局性數(shù)據(jù)達(dá)到統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)配電高級(jí)應(yīng)用。

4.2 電力功能分層分布

電力自動(dòng)化系統(tǒng)關(guān)聯(lián)著電力各個(gè)環(huán)節(jié)，主站、饋線和子站是系統(tǒng)的核心部分，光纖方式是當(dāng)前最主要采用的一種運(yùn)行方式。光纖通信主要通過(guò)發(fā)光二極管LED或注入激光二極管ILD發(fā)出光信號(hào)沿光纖傳播，通過(guò)另端PIN或者APD光電二極管檢波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行接受。這種通信方式成為電力自動(dòng)化的首選，不久的將來(lái)，就會(huì)實(shí)現(xiàn)各級(jí)站點(diǎn)全覆蓋，確保電力運(yùn)行穩(wěn)定。

4.3 主站一體化

電力企業(yè)各個(gè)部門間數(shù)據(jù)獨(dú)立、各自為陣的現(xiàn)象影響著系統(tǒng)統(tǒng)一運(yùn)行，只有各部門針對(duì)不同的職責(zé)權(quán)限，對(duì)信息通過(guò)分層次共享分配，才能實(shí)現(xiàn)信息的應(yīng)用，確保有用信息按需分配，安全可靠。

5 結(jié)束語(yǔ)

電力自動(dòng)化是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的保障，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，電力自動(dòng)化技術(shù)也會(huì)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新突破，確保系統(tǒng)運(yùn)行的精準(zhǔn)度，減少運(yùn)行成本投入，從根本上有效改善供電質(zhì)量，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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