電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)以及在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

扶亦心++蔡雨樺

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)逐步成熟，社會(huì)對(duì)于電氣自動(dòng)化技術(shù)的要求也更為嚴(yán)格。為了提高電力系統(tǒng)的工作效率及質(zhì)量，從而保證電力系統(tǒng)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，進(jìn)而為電力部門積累更多工作經(jīng)驗(yàn)，便有必要在綜述電氣自動(dòng)化概念的基礎(chǔ)上，分析電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，以電力系統(tǒng)為切入點(diǎn)，就提出具體的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行深入探究。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)；應(yīng)用要點(diǎn)

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健發(fā)展的大背景下，我國電力系統(tǒng)技術(shù)水平已取得一定進(jìn)步與發(fā)展。與此同時(shí)，為了順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流，滿足日益增長的電力使用需求，電力系統(tǒng)的工作重心逐步向應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)轉(zhuǎn)變。其中，電氣自動(dòng)化，又稱電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)，屬于電氣信息領(lǐng)域的全新科學(xué)，與社會(huì)發(fā)展人民生活存在著密切聯(lián)系，并且起步早發(fā)展迅速，現(xiàn)已形成較為成熟的技術(shù)體系，被廣泛應(yīng)用于國防、農(nóng)業(yè)、煤礦及生產(chǎn)等領(lǐng)域[1]。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)不僅能優(yōu)化發(fā)電流程，還能提高發(fā)電效率，保護(hù)工作人員生命安全。鑒于此，本文針對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用電力系統(tǒng)的研究具有重要意義。

一、電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

電氣自動(dòng)化技術(shù)內(nèi)容較為復(fù)雜，主要包括自動(dòng)化經(jīng)營、自動(dòng)化生產(chǎn)調(diào)度、自動(dòng)化信息傳輸、自動(dòng)化安全保護(hù)、自動(dòng)化檢測(cè)調(diào)節(jié)5個(gè)方面內(nèi)容，以確保電力系統(tǒng)供電安全性為前提，提高電力系統(tǒng)供電效率及質(zhì)量[2]。然而，從現(xiàn)階段我國電力系統(tǒng)電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平來看，仍停留于粗放現(xiàn)階段，基本滿足電力系統(tǒng)供電需求，向協(xié)調(diào)化、職能化及集成化方向轉(zhuǎn)變，現(xiàn)已形成發(fā)展穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。同時(shí)，現(xiàn)代化電力系統(tǒng)著重強(qiáng)調(diào)綜合運(yùn)用信息技術(shù)，利用信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及多媒體技術(shù)手段組建具有區(qū)域特色的電力系統(tǒng)，并且監(jiān)控系統(tǒng)逐步由傳統(tǒng)開環(huán)控制向閉環(huán)控制轉(zhuǎn)變，例如：高電壓向低電壓轉(zhuǎn)變等，以保證電力系統(tǒng)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)[3]。

此外，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)電氣元件類型復(fù)雜，成本投入高且維修難度大，無法全面監(jiān)控使用情況，電氣自動(dòng)化電力系統(tǒng)的電氣元件類型較為單一，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)收集等工作，促使電力系統(tǒng)功能向多元化轉(zhuǎn)變、數(shù)字化及智能化轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步簡(jiǎn)化操作流程壓縮成本投入。如何切實(shí)解決電力系統(tǒng)與電氣自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備兼容問題，是電氣自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展進(jìn)程中所面臨的主要問題，尤其是電力系統(tǒng)中微機(jī)設(shè)備類型日益豐富，現(xiàn)已成為電力系統(tǒng)不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展方向。受電力系統(tǒng)復(fù)雜性的影響，電磁條件惡劣，微機(jī)設(shè)備極易受強(qiáng)電磁干擾造成系統(tǒng)死機(jī)、數(shù)據(jù)丟失及錯(cuò)誤驅(qū)動(dòng)等問題，存在影響電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的可能性。

二、電力系統(tǒng)應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)的要點(diǎn)

（一）發(fā)電自動(dòng)化

分散控制系統(tǒng)（英文簡(jiǎn)稱DCS）主要適用于發(fā)電廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，并且開關(guān)柜設(shè)置監(jiān)測(cè)裝置及保護(hù)裝置，于現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行連接經(jīng)通信管理設(shè)備連接至后臺(tái)[5]。同時(shí)，分散控制系統(tǒng)普遍由多臺(tái)計(jì)算機(jī)分散處理控制回路，實(shí)現(xiàn)單個(gè)控制站控制參數(shù)及現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)由通信傳遞指其他控制站或操作站，不僅能提高發(fā)電廠工作效率及質(zhì)量，還能改進(jìn)計(jì)算機(jī)軟硬件組態(tài)技術(shù)，將組態(tài)技術(shù)與通訊技術(shù)相結(jié)合，成為電力系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，促使電力系統(tǒng)以數(shù)字技術(shù)為依托形成與子系統(tǒng)信號(hào)緊密聯(lián)系、監(jiān)控參數(shù)相對(duì)集中及控制功能較為分散的發(fā)電網(wǎng)絡(luò)。

（二）調(diào)度自動(dòng)化

作為電力系統(tǒng)的主要組成部分，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)由調(diào)度范圍內(nèi)發(fā)電站設(shè)備及變電站設(shè)備、下級(jí)電網(wǎng)調(diào)度控制中心、工作站、打印設(shè)備、大屏幕顯示器、服務(wù)器及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)共同組成，不僅為電力系統(tǒng)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)提供強(qiáng)有力的支持，還切實(shí)解決區(qū)域間電能分配問題，具備顯著價(jià)值作用。同時(shí)，相較于傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，電網(wǎng)電氣自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)顯著，以滿足日益增長的電力使用需求為前提，實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化、發(fā)電控制自動(dòng)化、負(fù)荷預(yù)測(cè)自動(dòng)化、狀態(tài)評(píng)估自動(dòng)化、運(yùn)行安全自動(dòng)化及數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化，進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)工作效率，避免電能傳輸費(fèi)用浪費(fèi)。

此外，按系統(tǒng)大小，我國電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)可分為為縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度、區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度、省級(jí)電網(wǎng)調(diào)度、大區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度及國家電網(wǎng)調(diào)度。相較于省級(jí)電網(wǎng)調(diào)度，大區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度及國家電網(wǎng)調(diào)度的成本投入高，電子設(shè)備配置條件較為良好，網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)設(shè)備容量大，電能調(diào)度范圍廣，調(diào)度軟件存在著一定差異性，并且縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度的成本投入、調(diào)度范圍、工作站規(guī)模及設(shè)備類型相對(duì)更差。

（三）變電自動(dòng)化

為了早日替代人工監(jiān)控及人工電話操作環(huán)節(jié)，從而滿足變電站監(jiān)控自動(dòng)化要求，進(jìn)而確保變電站處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)選擇計(jì)算機(jī)智能設(shè)備（英文簡(jiǎn)稱IED），能準(zhǔn)確獲取人工無法測(cè)量的技術(shù)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)變電自動(dòng)化、參數(shù)準(zhǔn)確化，并且通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)接口能發(fā)揮其強(qiáng)大存儲(chǔ)功能，提高電能統(tǒng)計(jì)工作效率，具備顯著價(jià)值作用。

同時(shí)，與傳統(tǒng)變電系統(tǒng)相對(duì)比，應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能優(yōu)化充足變電站設(shè)備功能，例如：遠(yuǎn)動(dòng)裝置、自動(dòng)裝置、故障錄波、信號(hào)、測(cè)量、控制及機(jī)電保護(hù)等，并且利用變電系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)資源實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享交換，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)、控制、測(cè)量、監(jiān)視變電站設(shè)備的目標(biāo)。值得注意的是，應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)變電系統(tǒng)的不足，優(yōu)化變電系統(tǒng)設(shè)備接線網(wǎng)絡(luò)，是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的必經(jīng)環(huán)節(jié)，是現(xiàn)代化電力生產(chǎn)的技術(shù)基礎(chǔ)。

三、結(jié)語

通過本文探究，認(rèn)識(shí)到隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，電氣自動(dòng)化技術(shù)不斷提高，電力系統(tǒng)應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)水平逐步成熟，社會(huì)對(duì)于電力系統(tǒng)應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)提出全新的要求及標(biāo)準(zhǔn)。如何應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)提高電力系統(tǒng)的工作效率，是技術(shù)人員在實(shí)際工作過程中所面臨的主要問題。因此，綜述電氣自動(dòng)化的概念，分析電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，以電力系統(tǒng)為切入點(diǎn)，提出具體的應(yīng)用要點(diǎn)具備顯著價(jià)值作用。

參考文獻(xiàn)

[1]侯鳳春.電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)以及在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2016，06：51.

[2]張羽，張爽.淺析電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用及發(fā)展方向[J].電氣開關(guān)，2016，02：100-101.

[3]陳彥，王晶穎.電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用探析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，12：182.

[4]鄭道疆.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用和發(fā)展[J].電子制作，2014，13：202-203.endprint