電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運用淺談

李劍鋒

摘 要：當(dāng)前，電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中已經(jīng)得到了廣泛的運用。這表現(xiàn)在兩個方面：一方面是電力系統(tǒng)內(nèi)的電氣自動化技術(shù)，比如自動化實時仿真系統(tǒng)、綜合自動化技術(shù)與智能保護、人工智能以及配電網(wǎng)的自動化技術(shù)。另一方面是電氣自動化技術(shù)之于電力系統(tǒng)，如計算機技術(shù)和可編程邏輯控制器技術(shù)。

關(guān)鍵詞：電氣自動化技術(shù)；電力系統(tǒng)；應(yīng)用方向

1 前言

電氣自動化技術(shù)是一門融合微電子信息技術(shù)與機械控制技術(shù)的新技術(shù)。這門技術(shù)涉及門類與數(shù)量極多的工科學(xué)科。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，電氣自動化技術(shù)的服務(wù)領(lǐng)域正在日益擴大并呈現(xiàn)出其的重要地位。

2 電氣自動化技術(shù)與電力系統(tǒng)自動化

2.1 電氣自動化技術(shù)

電力及時、有力的保障對于我國經(jīng)濟的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義，而電力自動化技術(shù)是電力系統(tǒng)高效運轉(zhuǎn)的決定性因素之一。首先，電力自動化技術(shù)保障了電力設(shè)施設(shè)備運轉(zhuǎn)的可靠性與穩(wěn)定性，并且便于操作人員的標準化操作與管理。其次，電力自動化技術(shù)極大地減少了事故發(fā)生率和設(shè)備故障率，提高了電力系統(tǒng)的整體安全程度。第三，電力自動化技術(shù)能夠提供準確地數(shù)據(jù)與參數(shù)，使得電力系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)決策和數(shù)字化管理。第四，電力自動化技術(shù)節(jié)省了不必要的人工支出，提高了系統(tǒng)各環(huán)節(jié)之間的工作協(xié)調(diào)性，大大提升了整個系統(tǒng)的運行效率。

2.2 電力系統(tǒng)自動化

首先，電力系統(tǒng)是由一系列與電有關(guān)的子系統(tǒng)構(gòu)成的龐大體系。要平穩(wěn)運行一個它，需要一次電力機械設(shè)備與二次電力機械設(shè)備之間的密切配合，而廣泛應(yīng)用電力自動化技術(shù)的二次設(shè)備對于電力系統(tǒng)的安全、高效運轉(zhuǎn)是最為理想的保障措施。第二，電力系統(tǒng)始終處于連續(xù)工作狀態(tài)。在此過程中，電力自動化技術(shù)可以實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的實時、動態(tài)地監(jiān)控、管理與數(shù)據(jù)分析。這大大提高了電力系統(tǒng)的智能化程度。

3 電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用方向

3.1 電力系統(tǒng)自動化實時仿真系統(tǒng)的應(yīng)用

電力系統(tǒng)自動化實時仿真系統(tǒng)可以為電力系統(tǒng)建構(gòu)實時動態(tài)地仿真的實驗室環(huán)境，以便開展電力系統(tǒng)的各種工作狀態(tài)實驗，測試各類控制裝置、智能裝置與數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置等，展開系統(tǒng)的實時仿真建模研究、系統(tǒng)壓力測試以及獲取海量準確的實驗數(shù)據(jù)資源等。

3.2 綜合自動化技術(shù)與智能保護的應(yīng)用

我國在綜合自動化技術(shù)與智能自動化保護技術(shù)方面已經(jīng)走在了世界的前列，具有極高的科技水準。電氣自動化保護裝置具有很高的技術(shù)含量，最新研發(fā)的分層式裝置可以在不同電壓等級的電站中得到無障礙應(yīng)用。此外，我國的研究人員正致力于學(xué)科前沿技術(shù)與理論在電氣自動化保護裝置中的試驗與研發(fā)。可以預(yù)期的一個結(jié)果是未來的電氣自動化保護裝置將更具智慧控制的獨特優(yōu)勢，有助于保持電力系統(tǒng)的安全運行。

3.3 電力系統(tǒng)中人工智能的應(yīng)用

隨著電力工業(yè)的發(fā)展，模糊邏輯、專家系統(tǒng)和進化理論等智能控制理論將在電力系統(tǒng)的各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)中得到使用。這可以使電力系統(tǒng)的智能化程度得到前所未有的提高，從而使故障診斷、過程分析以及規(guī)劃設(shè)計等領(lǐng)域的短板獲得彌補。

3.4 電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化技術(shù)

它著力解決電力系統(tǒng)配電網(wǎng)的路由配置與電能衰耗等難題，依靠配電網(wǎng)自動化技術(shù)的飛躍式技術(shù)進步，提高信息、軟件、網(wǎng)絡(luò)與配電網(wǎng)的匹配度，從而使得載波接收靈敏度提高到一個新的層次。

4 電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1 計算機技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化的應(yīng)用

計算機技術(shù)對于電力系統(tǒng)起到了關(guān)鍵性的技術(shù)支撐作用，在電力系統(tǒng)的所有關(guān)鍵環(huán)節(jié)都有廣泛的應(yīng)用。反過來，計算機技術(shù)又為電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的飛速發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)條件。

信息管理系統(tǒng)在我國電網(wǎng)建設(shè)中的廣泛應(yīng)用為智能電網(wǎng)建設(shè)勾勒出了技術(shù)雛形。目前，信息管理系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用極為廣泛的一項技術(shù)，并涉及電力系統(tǒng)運行的各個關(guān)節(jié)。它是自動化技術(shù)與計算機技術(shù)在電力系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)相結(jié)合的產(chǎn)物，對于電網(wǎng)的智能化運行具有全局性的影響和作用，并具有柔性管理、智能控制和數(shù)字化運行等特點。在此基礎(chǔ)上，我國的數(shù)字化電網(wǎng)正向結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和計算機技術(shù)的智能電網(wǎng)的方向大步邁進。由此可見，智能電網(wǎng)仍需以信息管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，并發(fā)展更具智慧特點的電力系統(tǒng)。

電力系統(tǒng)中人工智能應(yīng)用在變電站的現(xiàn)代化建設(shè)中也得到了充分的體現(xiàn)。變電站的自動化運行是以計算機技術(shù)為依托的。變電站的控制設(shè)備中二次設(shè)備的自動化水平是實現(xiàn)變電站智能化的關(guān)鍵。二次設(shè)備通過模塊集成、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與數(shù)字運行實現(xiàn)了信號傳輸?shù)臄?shù)字化、管理的自動化與實時化，從而更好地溝通了與上下游的電廠與終端用戶之間的關(guān)系，并成為整個智能電網(wǎng)的有機部分。

實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動化是電力系統(tǒng)自動化的應(yīng)有之義。在當(dāng)前條件下，我國的電網(wǎng)調(diào)度呈現(xiàn)五級架構(gòu)的形式，從而實現(xiàn)了從國家、大區(qū)、省級、地區(qū)級以至縣級自上而下的電力調(diào)度覆蓋。電網(wǎng)調(diào)度自動化是通過電力調(diào)度中心的計算機網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)得以實現(xiàn)的。該系統(tǒng)把各種電力調(diào)度設(shè)備以遠程計算機控制的形式聯(lián)結(jié)起來，并配以其他必要的電力調(diào)度設(shè)備與子系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要實現(xiàn)電力系統(tǒng)的運行監(jiān)控、實時的數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)狀態(tài)評估與管理等目標。

4.2 電力系統(tǒng)自動化中可編程邏輯控制器技術(shù)的應(yīng)用

可編程邏輯控制器技術(shù)已在電力系統(tǒng)自動化過程中得以廣泛應(yīng)用，并實現(xiàn)了良好的內(nèi)部存儲控制、運算與記錄等指令操作，克服了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的一些技術(shù)弊端。

首先，可編程邏輯控制器技術(shù)可以對收集到的數(shù)據(jù)進行靈活的處理與輸出，從而達成對其他職能設(shè)備的過程控制，并實現(xiàn)柔性的管理過程。其次，可編程邏輯控制器技術(shù)可實現(xiàn)對壓力、溫度與流量等技術(shù)指標的閉環(huán)控制管理。再次，可編程邏輯控制器技術(shù)的開關(guān)量控制功能，可使控制的點位得到數(shù)量上大幅拓展。最后，可編程邏輯控制器技術(shù)的順序控制功能對于火電廠降低能耗與提高經(jīng)濟效益具有特別重要的意義，并可提高其自動控制的水平。

5 結(jié)語

電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運用是技術(shù)進步的必然趨勢，也必將為推進智能電網(wǎng)建設(shè)與電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化做出貢獻。因此，我們在今后的生產(chǎn)中應(yīng)當(dāng)重視電氣自動化技術(shù)的實際應(yīng)用，為提高電力系統(tǒng)的效率與自動化水平提供更多的力量。

參考文獻

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（作者單位：國網(wǎng)河南省電力公司鞏義市供電公司）