電力工程中系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

劉 皓

（中國電建集團(tuán)江西省水電工程局有限公司）

1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)介紹

1.1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主要由四種結(jié)構(gòu)組成的，基本的結(jié)構(gòu)有控制中心、主站系統(tǒng)、廠站端以及信息通道，它們有著不同的功能，在結(jié)構(gòu)中也起到了不同的作用，所以根據(jù)不同的功能也可以分為不同的幾個(gè)部分，子系統(tǒng)主要分為，信息的采集和信息的執(zhí)行、信息的傳輸、信息的處理以及人機(jī)聯(lián)系這四個(gè)部分。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主要的功能就是在進(jìn)行電力生產(chǎn)的時(shí)候進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，同時(shí)對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，適應(yīng)電力市場運(yùn)行的需求?？h級(jí)的電網(wǎng)調(diào)度控制中心的規(guī)模是比較小的。地區(qū)的電網(wǎng)調(diào)度的規(guī)模是比較大的，調(diào)度的功能以及調(diào)度的范圍都比較大，同時(shí)地區(qū)的調(diào)度是不對(duì)發(fā)電廠控制的，主要控制的就是供電網(wǎng)的各級(jí)變電站以及配電網(wǎng)，這樣就可以保證供電的安全穩(wěn)定。而國家電網(wǎng)調(diào)度和大區(qū)的電網(wǎng)調(diào)度控制中心的設(shè)備要比省級(jí)的規(guī)模大很多，同時(shí)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的容量是比較大的，對(duì)于一些功能軟件的差別也比較大。

1.2 變電站自動(dòng)化

在電力系統(tǒng)中，聯(lián)系發(fā)電廠以及用電的住戶主要環(huán)節(jié)就是變電站以及輸配電線。變電站自動(dòng)化的目的是可以通過自動(dòng)化來將人工取代，取消人工監(jiān)視以及電話的操作等環(huán)節(jié)，這樣工作效率就可以提高很多。同時(shí)自動(dòng)化還可以對(duì)變電站更好的進(jìn)行監(jiān)控，這樣在變電站運(yùn)行的過程中出現(xiàn)任何的意外都可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并且進(jìn)行一定的處理，可以讓變電站安全運(yùn)行的水平進(jìn)一步得到提高，變電站自動(dòng)化的內(nèi)容就是針對(duì)站內(nèi)的運(yùn)行設(shè)備，可以對(duì)電器設(shè)備進(jìn)行更好的控制，全方位的監(jiān)視，在出現(xiàn)問題的時(shí)候可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)化的主要特點(diǎn)就是將傳統(tǒng)的電磁設(shè)備進(jìn)行代替，全部更換為小新型的微機(jī)化裝置，二次設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化以及集成化，電力信號(hào)的電纜也盡量采用計(jì)算機(jī)電纜或者是光纖代替，操作監(jiān)視的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)屏幕化，在運(yùn)行和管理的時(shí)候以及在對(duì)數(shù)據(jù)記錄的時(shí)候都可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，變電站自動(dòng)化除啦滿足變電站運(yùn)行操作的任務(wù)之外，還是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中的重要一部分，也是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化電力生產(chǎn)的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。

1.3 發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)

這項(xiàng)系統(tǒng)可以簡稱為DCS，在一般情況下都采用分層分布式的結(jié)構(gòu)，主要的組成部分就是過程控制單元、運(yùn)行員工作站、工程師工作站以及以太網(wǎng)組成。過程控制單元的作用就是針對(duì)生產(chǎn)過程中，對(duì)現(xiàn)場的各種信號(hào)進(jìn)行接受，并且將這些所接受到的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，得到運(yùn)行過程中的各種參數(shù)，知道設(shè)備在工作時(shí)候的狀態(tài)，對(duì)輸出的信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，這樣就能夠在生產(chǎn)的過程中進(jìn)行檢測、控制以及保護(hù)這些作用。運(yùn)行員以及工程師工作站則提供了人機(jī)的接口。運(yùn)行員工作站可以將PCU發(fā)來的信號(hào)進(jìn)行接收，同時(shí)還可以向PCU發(fā)出指令，這樣就可以讓操作人員進(jìn)行監(jiān)視控制，工程師工作站的作用就是可以給維修的相關(guān)人員提供系統(tǒng)診斷等手段措施。

2 自動(dòng)化應(yīng)用的領(lǐng)域以及提高的措施

如今的電力自動(dòng)化技術(shù)是多方面共同所構(gòu)建的一項(xiàng)自動(dòng)化技術(shù)，其中包括了供電系統(tǒng)的自動(dòng)化、火力發(fā)電自動(dòng)化以及水力發(fā)電自動(dòng)化，是由這些方面所共同構(gòu)成的，這項(xiàng)技術(shù)在剛開始被應(yīng)用的時(shí)候，是非常的單一的，只在單一項(xiàng)目的自動(dòng)化領(lǐng)域，但是如今的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)也在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，同樣電力系統(tǒng)中這項(xiàng)技術(shù)也是普遍的受到關(guān)注和應(yīng)用。

2.1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

如今電網(wǎng)調(diào)度的作用就是為了能夠及時(shí)的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和管理，并且可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢測，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的目的也是如此，可以迅速并且全面的進(jìn)行，但是不同的是，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是在原有的基礎(chǔ)上加入了近幾年普遍使用的計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這樣就減少了人工工作難度，同時(shí)提高了工作的效率，可以讓管理的人員隨時(shí)的了解到相關(guān)的信息以及狀態(tài)，那么電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性就會(huì)進(jìn)一步的提高，在出現(xiàn)任何問題的時(shí)候也能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并且進(jìn)行一定的處理，這項(xiàng)技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)主要有以下七種，首先就是信息的收集和處理，然后就是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，對(duì)信息進(jìn)行采集并且命令系統(tǒng)、對(duì)信息進(jìn)行傳輸、現(xiàn)實(shí)的信息進(jìn)行采集、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行安全檢查同時(shí)還有聯(lián)系系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都是能夠相聯(lián)系在一起的，那么在出現(xiàn)突發(fā)情況的時(shí)候就能夠及時(shí)的去應(yīng)對(duì)。

2.2 供電系統(tǒng)自動(dòng)化

到目前為止，對(duì)供電系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)行檢測常常是小型的計(jì)算機(jī)來進(jìn)行工作的，那么如果將進(jìn)行工作的小型計(jì)算機(jī)聯(lián)合到一起，就可以及時(shí)有效的監(jiān)控到供電系統(tǒng)的情況以及電能使用過程中的情況等方面，那么就可以進(jìn)一步的提高對(duì)電力系統(tǒng)的檢測能力以及對(duì)電力系統(tǒng)的維護(hù)能力，在進(jìn)行檢測的時(shí)候，可以用工頻和聲頻對(duì)信息處理的工作進(jìn)行控制，這樣就可以滿足負(fù)荷控制，監(jiān)控相關(guān)的區(qū)域調(diào)度，重點(diǎn)處理的方面主要有變電站自動(dòng)化以及負(fù)荷的控制這兩個(gè)方面，最后，可以再通過對(duì)相關(guān)的資料進(jìn)行分析，就可以描繪出負(fù)荷的曲線。

2.3 全面監(jiān)控

監(jiān)控的方面主要有三個(gè)方面，分別為水利方面、大壩方面以及電站的運(yùn)行這三個(gè)方面，對(duì)著三個(gè)方面的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，就可以保證在工作運(yùn)行的過程中能夠安全的運(yùn)行并且有效的進(jìn)行一定的控制，避免出現(xiàn)一些突發(fā)的情況，在出現(xiàn)問題的時(shí)候也能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并且對(duì)這些問題進(jìn)行處理，相關(guān)的企業(yè)也應(yīng)該注意到自動(dòng)化這個(gè)方面，在進(jìn)行工作的時(shí)候應(yīng)用到計(jì)算機(jī)技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，降低人工作業(yè)，提高工作的效率。水力、大壩以及電站運(yùn)行，首先需要保證的就是它們可以穩(wěn)定安全的運(yùn)行，在保證這個(gè)的基礎(chǔ)上還需要進(jìn)行更加嚴(yán)密的監(jiān)控，這樣就能夠保證在出現(xiàn)問題的時(shí)候及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，第一時(shí)間進(jìn)行搶修，并且對(duì)其運(yùn)行進(jìn)行一定的優(yōu)化，采用這項(xiàng)技術(shù)主要用到的還是計(jì)算機(jī)技術(shù)，那么就可以自動(dòng)的對(duì)控制工作增減，可以穩(wěn)定監(jiān)視工作和控制工作。

2.4 提升操作者的素質(zhì)

電力工程中自動(dòng)化安全系統(tǒng)的裝置需要有更加專業(yè)的人員進(jìn)行操作，這樣才能夠保證可以充分的體現(xiàn)出自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)，所以在工作的時(shí)候也需要對(duì)操作者的專業(yè)素質(zhì)進(jìn)行培訓(xùn)，讓工作人員的專業(yè)素養(yǎng)更高，對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的安全系統(tǒng)的作用是非常重要的，對(duì)工作人員培訓(xùn)可以讓技術(shù)人員對(duì)使用裝置的性能更好的了解，也可以通過各種實(shí)例來總結(jié)出來一些經(jīng)驗(yàn)，那么在出現(xiàn)因?yàn)闅夂蚧蛘呤翘鞖庥绊懙臅r(shí)候就可以采取一定的措施來進(jìn)行應(yīng)對(duì)，讓技術(shù)人員將理論知識(shí)和工作中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)有效的結(jié)合在一起，那么就可以及時(shí)的解決問題，避免因?yàn)檠b置出現(xiàn)故障從而影響到整個(gè)工作。

2.5 對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行嚴(yán)格的分析

電力工程自動(dòng)化系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)是難以避免的，所以需要對(duì)其中存在的各種風(fēng)險(xiǎn)都認(rèn)真進(jìn)行分析，在遇到緊急情況的時(shí)候就可以及時(shí)的采取正確的措施進(jìn)行處理，將其中所存在的風(fēng)險(xiǎn)降到最低，對(duì)其中所有的風(fēng)險(xiǎn)都進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測可能發(fā)生的可能性以及此項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生之后所帶來的危害，在將所有的情況以及危害都分析出來之后，就對(duì)其中的問題進(jìn)行優(yōu)化。

如今的科學(xué)技術(shù)以及社會(huì)的經(jīng)濟(jì)都在快速的發(fā)展，所以對(duì)電力系統(tǒng)也就提出了更高的要求，這樣才能夠保證電力系統(tǒng)的運(yùn)行更加可靠。