電力系統(tǒng)運(yùn)行控制目標(biāo)及其控制自動(dòng)化分析

黃云烽

摘要：伴隨經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及社會(huì)的進(jìn)步，我國電力行業(yè)已經(jīng)取得了顯著進(jìn)步，在此背景下人們的生活水平與質(zhì)量得到了同步提升，人們對于電力行業(yè)的要求逐漸加深。現(xiàn)階段我國電力行業(yè)發(fā)展的主要方向之一便是電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，這是因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)自動(dòng)化控制不僅關(guān)系著電力行業(yè)的健康持久發(fā)展，還關(guān)系著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的改善。由此，本文首先就電力系統(tǒng)運(yùn)行控制現(xiàn)狀予以闡述，隨后分析了電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的作用。

關(guān)鍵詞：發(fā)電企業(yè);電力系統(tǒng);運(yùn)行控制;自動(dòng)化;目標(biāo);分析

電力行業(yè)已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，因此加強(qiáng)對于電力行業(yè)的重視具有重要的意義。近年來數(shù)字化和信息化技術(shù)得到了發(fā)展，同時(shí)人口數(shù)量也得到了快速地增長，因而為緊隨時(shí)代發(fā)展的步伐人們在電力方面的需求量逐漸增加。電力系統(tǒng)自動(dòng)化可以提高生產(chǎn)效率和節(jié)約成本，因此，開展電力自動(dòng)化控制的過程中首先需要明確電力控制的目標(biāo)，然后在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)揮電力自動(dòng)化控制的效力。

1電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制的現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的目標(biāo)是為整個(gè)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行提供保障，以減少出現(xiàn)故障的概率，進(jìn)而為廣大用戶提供安全高效的符合使用需求的電能。當(dāng)電力系統(tǒng)突發(fā)事故情況下，需要快速地將電力系統(tǒng)中的故障進(jìn)行切除，其主要目的在于防止事故發(fā)展導(dǎo)致進(jìn)一步的人身傷害和經(jīng)濟(jì)損失出現(xiàn)，并縮短電力系統(tǒng)正常運(yùn)行所需要的恢復(fù)時(shí)間^[1]。此外，電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制需要生產(chǎn)綠色環(huán)保且符合相關(guān)規(guī)定的電力，換句話說，電力系統(tǒng)控制的主要目標(biāo)是經(jīng)濟(jì)安全、優(yōu)質(zhì)環(huán)保，以便于降低對于用戶用電方面的不便。

伴隨經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)一步發(fā)展以及世界各國之間的聯(lián)系日益密切，不僅實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)階段的科技進(jìn)步而且實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)階段的成果共享。目前已經(jīng)是數(shù)字化和信息化的時(shí)代，在此背景下社會(huì)的發(fā)展形式也發(fā)生了重大的改變，電力使用逐漸成為影響國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，即電力使用成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱。隨著社會(huì)變革的加劇，人們大眾生活方式出現(xiàn)了重大的改變，電力在現(xiàn)階段甚至未來的很長一段時(shí)間成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)變革的動(dòng)力。電力系統(tǒng)運(yùn)行自動(dòng)化伴隨現(xiàn)階段技術(shù)研究的發(fā)展，其已經(jīng)成為電力行業(yè)發(fā)展的主要形式，但其依然在運(yùn)行的過程中顯露出一些問題，故為保障電力系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行需要強(qiáng)化電力系統(tǒng)的運(yùn)行控制。

目前，我國電力系統(tǒng)自動(dòng)化調(diào)度依然處于起步階段，其存在調(diào)度員無法處理監(jiān)視線路和電廠運(yùn)行方面的問題，更不用提有效控制輸電網(wǎng)絡(luò)以及電廠。在電線線路流向、節(jié)點(diǎn)電壓、機(jī)組處理以及出力分配等能夠與預(yù)期情況相符合方面，相關(guān)調(diào)度員難以實(shí)現(xiàn)有效地控制^[2]。電話是電力調(diào)度員和各廠站人員聯(lián)系的主要方式，初期需要各廠站值班員定時(shí)且定期地將本廠站的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)匯報(bào)給系統(tǒng)調(diào)度員，然后調(diào)度員以各廠站實(shí)際情況為依據(jù)匯總并分析所有數(shù)據(jù)。但當(dāng)某一電路系統(tǒng)發(fā)展故障后，調(diào)度員多依靠電話聯(lián)系并告知人員需要將哪些線路予以暫停、哪些斷路器予以跳閘處理，而在事故中出現(xiàn)的損失以及事故現(xiàn)場出現(xiàn)的情況需要以調(diào)度員的實(shí)際情況為依據(jù)進(jìn)行處理。在此過程中，電力系統(tǒng)恢復(fù)到正常的運(yùn)行狀態(tài)需要花費(fèi)很長的時(shí)間，因此，將現(xiàn)代化的先進(jìn)設(shè)備以及裝備在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中予以運(yùn)用，不僅可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行控制自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，而且能夠滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要^[3]。

2電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的作用

2.1保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全

安全作為一切生產(chǎn)的重要前提，在電力生產(chǎn)過程中同樣如此，每一個(gè)電力企業(yè)在生產(chǎn)電力的過程中常出現(xiàn)的口號(hào)便是“安全第一”^?[4]。就安全而言，其主要是杜絕發(fā)生事故的可能性，作為電力企業(yè)的重要事情需要得到所有電力企業(yè)的高度重視。一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)事故，極有可能造成嚴(yán)重的后果，其中輕度后果便是電器設(shè)備出現(xiàn)不同程度的損壞，嚴(yán)重情況下便是居民正常用電無法達(dá)標(biāo)，在一定程度上給部分生產(chǎn)廠家造成經(jīng)濟(jì)損失^[5]。此外，嚴(yán)重的電力事故可能影響整個(gè)電力系統(tǒng)覆蓋區(qū)域的設(shè)備運(yùn)行情況，導(dǎo)致大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)損失或者人員傷亡的情況出現(xiàn)，其在一定程度上嚴(yán)重影響了我國國民經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展，由此，電力企業(yè)的重要任務(wù)在于為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供保障。

2.2保證電能符介質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

電能同商品一樣具有一定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，電能標(biāo)準(zhǔn)主要包括電壓、頻率和波形三項(xiàng)^[6]。就電壓標(biāo)準(zhǔn)而言，發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電壓通常情況下為正弦波，這是因?yàn)檎麄€(gè)電力系統(tǒng)中的諸多設(shè)備在一開始設(shè)計(jì)的時(shí)候需要充分考慮波形問題，底層用戶所獲取的電壓波形多數(shù)情況下是正弦波。就波形而言，當(dāng)波形顯示為正弦的時(shí)候電壓波形呈現(xiàn)為多種的高次波，這類電波不會(huì)對電子設(shè)備造成嚴(yán)重影響，但是通訊線路方面會(huì)受到一定程度的影響，如電動(dòng)機(jī)效率降低等，進(jìn)而影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。此外，嚴(yán)重情況下可能出現(xiàn)電力系統(tǒng)危險(xiǎn)高次諧波諧振，導(dǎo)致電氣設(shè)備受到嚴(yán)重的破壞。就頻率而言，電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中最為嚴(yán)格的一項(xiàng)是頻率，我國頻率允許波動(dòng)的范圍是50+0.2Hz，而穩(wěn)定頻率的關(guān)鍵在于為電力系統(tǒng)有功率提供保證并平衡供需數(shù)量。

相關(guān)研究指出，負(fù)荷處于隨時(shí)變動(dòng)的情況下，前已說過，因此為能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)的政策運(yùn)動(dòng)，需要發(fā)電廠的有功處理時(shí)刻對負(fù)荷舶有功功率予以跟蹤，即隨其變動(dòng)而不斷變動(dòng)^[7]。以前調(diào)度員發(fā)現(xiàn)頻率表顯示頻率下降的情況在打電話命令發(fā)電廠增加發(fā)電機(jī)的出力時(shí)代已經(jīng)過去，先調(diào)頻過程主要是有電力系統(tǒng)設(shè)備自動(dòng)裝置自行進(jìn)行的，因此若出現(xiàn)負(fù)荷突然變化的情況，一旦超出自動(dòng)調(diào)頻范圍頻率將出現(xiàn)較大的變化。

2.3保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

電力系統(tǒng)中進(jìn)行運(yùn)行控制工作，一方面需要重視電能質(zhì)量問題和電能巨增安全問題，另一方面需要控制發(fā)電成本以降低傳輸?shù)膿p失，進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行成本的目的。相關(guān)調(diào)查研究證實(shí)，正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)中，調(diào)度方案在電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性方面具有重要意義^[8]。因此，為保證電力系統(tǒng)的安全，需要在此基礎(chǔ)上整體優(yōu)化安排備用容量分布和組合，但考慮到發(fā)電機(jī)組的性能和效率，燃料種類、水電廠水頭以及負(fù)荷中心與發(fā)電廠距離遠(yuǎn)近等因素，對電力調(diào)度方案予以優(yōu)化具有重要意義，即選擇一個(gè)具有經(jīng)濟(jì)性的電力調(diào)度方案。

3結(jié)束語

現(xiàn)階段，我國電力行業(yè)發(fā)展的重要方向包括電力系統(tǒng)運(yùn)行控制目標(biāo)以及其控制自動(dòng)化，伴隨數(shù)字化技術(shù)以及信息技術(shù)的廣泛使用，我國電力行業(yè)以及取得了較大的發(fā)展，其不僅在一定程度上提高電力企業(yè)的生產(chǎn)效率，而且在一定程度了滿足人民大眾生活和社會(huì)發(fā)展的需求?？紤]到目前我國電力該行業(yè)自動(dòng)化發(fā)展時(shí)間段，依然同發(fā)達(dá)國家質(zhì)檢存在一定差距，因此可以通過借鑒發(fā)達(dá)國家先進(jìn)技術(shù)以及經(jīng)驗(yàn)的方式，與自身的發(fā)展實(shí)際想結(jié)合，制定更為適合的發(fā)展方案很有必有。

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（作者單位：都安瑤族自治縣水利電業(yè)有限公司）