電力工程中的電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

徐義剛

摘要

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)電力工程發(fā)展規(guī)模逐漸擴(kuò)大。加之各種先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，電力工程中自動(dòng)化技術(shù)得以應(yīng)用。本文將針對(duì)電力工程中的電力自動(dòng)化技術(shù)展開(kāi)研究，通過(guò)對(duì)電力自動(dòng)化技術(shù)的概述，以及其發(fā)展?fàn)顩r，未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等方面進(jìn)行分析。以期其能夠大力發(fā)展，促使電力工程更加完善。

【關(guān)鍵詞】電力 工程 自動(dòng)化 技術(shù)

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)電力系統(tǒng)的研究更加深入。如何促使電力系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，成為當(dāng)前研究界的重要課題。而科學(xué)技術(shù)的發(fā)展成為良好的契機(jī)，為電力工程自動(dòng)化技術(shù)的成熟貢獻(xiàn)一份力量。使得電力系統(tǒng)的發(fā)展更加完善，并解決了電力工程中普遍出現(xiàn)的各種矛盾。進(jìn)一步提升運(yùn)行穩(wěn)定性與可靠性，促使我國(guó)電力工程越加完善。

1 電力自動(dòng)化技術(shù)綜述

科技的發(fā)展與進(jìn)步，促使電網(wǎng)工程也有了很大的發(fā)展。依托計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)的強(qiáng)大功能，配電技術(shù)不斷朝向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，電力工程穩(wěn)定性不再成為困擾人們的問(wèn)題與難點(diǎn)。電力自動(dòng)化技術(shù)依靠現(xiàn)代電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、以及網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)的集成，而發(fā)展起來(lái)的綜合型技術(shù)。在電力工程中，主要起到監(jiān)視與遠(yuǎn)程監(jiān)控等作用。其是電力系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展的重要基礎(chǔ)，并為電力系統(tǒng)帶來(lái)更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

電力自動(dòng)化技術(shù)中，電力系統(tǒng)由眾多環(huán)節(jié)組成，如發(fā)電、輸電、變電、配電等。其需要電力系統(tǒng)的一次設(shè)備與二次設(shè)備聯(lián)合作用，才能保證電力運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性。除此以外，還包括測(cè)控裝置、保護(hù)裝置、通信裝置，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等二次設(shè)備?？梢?jiàn)，電力自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用十分廣泛。

2 電力工程中的電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

2.1 電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1.1 電力調(diào)度自動(dòng)化

自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，促使電力調(diào)度工作更加簡(jiǎn)便。由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)電力的需求進(jìn)一步提升。導(dǎo)致電力傳輸工作出處在極端狀態(tài)，用電高峰期狀況下，電力呈現(xiàn)極度不穩(wěn)定性。而自動(dòng)化技術(shù)可根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際狀態(tài)，做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，自動(dòng)進(jìn)行電力傳輸。且當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，依托計(jì)算機(jī)的幫助，對(duì)電力運(yùn)行過(guò)程中數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，進(jìn)而及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力運(yùn)行的異常之處，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚?，確保電網(wǎng)具備較高的安全性。同時(shí)，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)大大降低電力工程發(fā)生安全事故的幾率，合理對(duì)損耗進(jìn)行計(jì)算、控制，減少不必要的損失。

2.1.2 電網(wǎng)建設(shè)中的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

將計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)相結(jié)合，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中的處理，進(jìn)而確保變電站信息具有時(shí)效性，可靠性。以此，實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備與電力系統(tǒng)的全面優(yōu)化。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在變電站中，可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)建設(shè)的基本需求，簡(jiǎn)化操作步驟。利用對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)單元內(nèi)對(duì)故障的診斷能力，并及時(shí)采取有效舉措，確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與可靠性。

2.1.3 發(fā)電廠自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

水利發(fā)電廠所實(shí)施的自動(dòng)化技術(shù)中包括水庫(kù)調(diào)度、大壩監(jiān)護(hù)以及電站運(yùn)行三個(gè)方面。利用自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)水文信息進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控，自動(dòng)采集雨量等操作，以數(shù)據(jù)形式進(jìn)行記錄。在大壩監(jiān)控工作中，利用監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集分析模塊，提供預(yù)警提醒，以及維護(hù)服務(wù)。而電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，依托計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)全站設(shè)備的運(yùn)行、發(fā)電機(jī)組檢查等方面的監(jiān)控與調(diào)度，進(jìn)而保證電站運(yùn)行的安全與高效性。

2.1.4 信息傳輸?shù)淖詣?dòng)化

電力系統(tǒng)中的自動(dòng)傳輸系統(tǒng)十分重要，可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的高效運(yùn)行，障礙實(shí)時(shí)報(bào)修等目的。利用遠(yuǎn)動(dòng)裝置與通道，實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心與發(fā)電廠變電站之間的信息傳輸。

2.2 電力工程中自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

2.2.1 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

在電力工程中，利用智能自動(dòng)化裝置以及各種儀表控制設(shè)備的連接，實(shí)現(xiàn)一體化的數(shù)字信息網(wǎng)絡(luò)。將數(shù)字通信、控制、智能傳感器等技術(shù)結(jié)合起來(lái)，形成集成化電力自動(dòng)化系統(tǒng)。在電力工程中，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛。其利用變送器將用電量進(jìn)行收集，并在主控計(jì)算機(jī)上進(jìn)行信號(hào)的控制，再根據(jù)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，最終得出結(jié)論，并發(fā)送至控制設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。該技術(shù)中，主要應(yīng)用分散電力工程中的控制功能，并將其與計(jì)算機(jī)相連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程控制。在眾多實(shí)踐中可證明，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用，可使得前置機(jī)與上位機(jī)有效配合，并在下方對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行控制。加之儀表盤(pán)的利用，最終實(shí)現(xiàn)高性能的電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)的控制。電力調(diào)度技術(shù)的發(fā)展中，可滿足多種數(shù)據(jù)形式的電力系統(tǒng)，亦可實(shí)現(xiàn)各個(gè)信息之間的交換與共享，進(jìn)而促使電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的發(fā)展更加完善。

2.2.2 主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

電力工程中重要的組成部分便是數(shù)據(jù)庫(kù)，主要在電力系統(tǒng)的監(jiān)控需求方面起到重要作用。數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)電力系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、繼承等均起到不可代替的促進(jìn)作用，成為軟件變革的重要契機(jī)。主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的認(rèn)可，用來(lái)支持對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)利用監(jiān)視功能，利用函數(shù)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力電力工程自動(dòng)化的應(yīng)用。隨著觸發(fā)機(jī)制的普及，數(shù)據(jù)庫(kù)監(jiān)視實(shí)現(xiàn)了良好的控制與實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)入與讀出時(shí)間有效縮減，并增加數(shù)據(jù)庫(kù)的保管與利用。

2.2.3 智能無(wú)功補(bǔ)償

傳統(tǒng)低壓無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)中主要包括單一信號(hào)、三相電容器、三相互補(bǔ)等。但單相負(fù)荷的用戶采用該種補(bǔ)償方式后，常出現(xiàn)三相負(fù)荷不平衡的狀況，出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)或欠補(bǔ)情況。且該補(bǔ)償技術(shù)未能有效考慮電壓平衡關(guān)系，不具備較強(qiáng)的檢測(cè)功能。

因此，智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)補(bǔ)償技術(shù)的缺陷。其利用固定補(bǔ)償與動(dòng)態(tài)補(bǔ)償兩種方式的有效結(jié)合，以及三相共補(bǔ)與分相共補(bǔ)的集合等技術(shù)，有效控制負(fù)載變化。同時(shí)，先進(jìn)的投切開(kāi)關(guān)、電壓限制的技術(shù)模式，促使電容投切更加智能，更加高效。

2.2.4 光互連技術(shù)

在電力工程中，該技術(shù)主要基于繼電自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：限制探測(cè)器功率扇出數(shù)，打破實(shí)踐應(yīng)電容性負(fù)載，以及平面限制;有利于系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高集成度，提升系統(tǒng)監(jiān)控能力。

經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐研究表明，電子傳輸與交換技術(shù)，利用對(duì)程序的結(jié)構(gòu)重新編寫(xiě)，可促使電力系統(tǒng)更加靈活有效。另一方面，有光互連技術(shù)的抗磁干擾性較強(qiáng)，因此在利用中需要加大處理器的干涉能力，提升數(shù)據(jù)通信效率。

除此以外，光互連技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、控制、計(jì)算、人機(jī)界面處理等各種功能。以及電網(wǎng)分析和高級(jí)應(yīng)用功能。隨著技術(shù)的發(fā)展，為促使技術(shù)使用更加靈活，為技術(shù)服務(wù)人員提供良好的工作環(huán)境，光互連技術(shù)的畫(huà)面變得更加清晰，在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。

3 展望

人們生活水平的提升迫使供電系統(tǒng)具備較強(qiáng)的可靠性與穩(wěn)定性，但由于電力系統(tǒng)各部門(mén)之間的溝通障礙，信息無(wú)法實(shí)現(xiàn)共享等缺陷，導(dǎo)致供電過(guò)程中不可避免的出現(xiàn)各種紙漏。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)等的飛速發(fā)展，當(dāng)前電力系統(tǒng)已成為高效集成的綜合技術(shù)系統(tǒng)。逐漸增加了電力系統(tǒng)信息自動(dòng)處理能力，以及直接觀測(cè)范圍，為電力系統(tǒng)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。

現(xiàn)如今，我國(guó)電力工程自動(dòng)化技術(shù)逐漸向適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化等方向發(fā)展。功能越加強(qiáng)大，以變電站綜合技術(shù)為例，由單一的功能向多功能、一體化方向大步向前，并完成了管理與服務(wù)的自動(dòng)化需求，有效提升變電站綜合技術(shù)的運(yùn)行效率，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益。在繼電保護(hù)技術(shù)中，自動(dòng)化技術(shù)朝向快速化、靈活化方向發(fā)展。有效解決誤動(dòng)現(xiàn)象，提升電力運(yùn)行的穩(wěn)定性。而在電力系統(tǒng)中，無(wú)論在設(shè)計(jì)分析還是在理論工具中，自動(dòng)化技術(shù)均廣泛利用在研究過(guò)程中。自動(dòng)化技術(shù)的利用對(duì)電力工程而言，具有較大的影響力與促進(jìn)力。在今后的發(fā)展中，勢(shì)必將整合電力系統(tǒng)各部門(mén)的資源，實(shí)現(xiàn)高度集中的電力自動(dòng)化技術(shù)，將數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)、管理系統(tǒng)等有效整合在一起，進(jìn)而建立起高效、完整、共享的信息平臺(tái)。

電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化技術(shù)，大大增強(qiáng)了供電、用電的安全性，提升輸電質(zhì)量，減少干擾。同時(shí)，電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用在控制發(fā)電成本、減少開(kāi)發(fā)投入等方面具有較強(qiáng)作用，符合我國(guó)電力發(fā)展的根本需要。新一代電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，在二階段配電自動(dòng)化系統(tǒng)中進(jìn)一步增加了智能配電功能，促使復(fù)雜的電路網(wǎng)絡(luò)管理更加科學(xué)，發(fā)生故障時(shí)發(fā)揮重要作用。在電力市場(chǎng)發(fā)展過(guò)程中，自動(dòng)化技術(shù)是我國(guó)電力開(kāi)發(fā)與運(yùn)用的未來(lái)趨勢(shì)，更是我國(guó)電力技術(shù)不斷上升的突破口。

4 結(jié)論

綜上所述，電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展必將推動(dòng)我國(guó)電力工程事業(yè)繁榮發(fā)展，通過(guò)信息技術(shù)的利用與整合，有效解決電力工程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題與障礙。在未來(lái)的發(fā)展中，我國(guó)電力工程將朝向自動(dòng)化技術(shù)更進(jìn)一步發(fā)展，降低運(yùn)營(yíng)成本，提升供電質(zhì)量。并充分利用計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)收集分析、智能供電技術(shù)等眾多信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力事業(yè)的高效發(fā)展。增加企業(yè)受益，提升用電舒適度。

參考文獻(xiàn)

[1]雷榮超.電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的實(shí)踐應(yīng)用探究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2017（04）：55-56+60.

[2]展宗波，趙健.電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)下的電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（11）：177-178.

[3]王玨飛，王全興，王軍凱.電力工程中的電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用分析[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2016（05）：164-165.

[4]朱澤宇.基于電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用探析[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2015（06）：34+37.