廠站自動化與調(diào)度自動化的現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展研究

姜長英 沈哲

摘 要：在科技的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新之下，電網(wǎng)調(diào)度在我國已經(jīng)實現(xiàn)了自動化，但是其仍然存在著像維護(hù)不及時或數(shù)據(jù)傳輸速度比較慢的問題，前者主要是由于我國電網(wǎng)所涉及的領(lǐng)域和人員都比較廣泛，在維護(hù)的時候不能將其有效地統(tǒng)一起來；后者主要是因為我國所使用的傳輸模式，在傳輸過程中受到了低速傳輸數(shù)據(jù)接口的影響。這兩個問題都對電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的運(yùn)行造成了嚴(yán)重的影響，尤其在發(fā)生事故的時候，電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)就無法及時發(fā)出警報，從而也就致使故障無法及時被處理、解決。鑒于此，本文是對廠站自動化與調(diào)度自動化的現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展進(jìn)行研究和分析，僅供參考。

關(guān)鍵詞：廠站；自動化；調(diào)度；現(xiàn)狀；技術(shù)發(fā)展

1 引言

為了滿足逐漸提高的用電需求，使電力系統(tǒng)中的供電量以及用電量保持平衡，在對電力系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行管理的過程中，要利用自動調(diào)節(jié)以及電力控制裝置針對電能加以管理。在對電力自動調(diào)節(jié)和控制裝置進(jìn)行研發(fā)的時候，為了使控制要求得到滿足，研究人員要對電力系統(tǒng)之中的自動裝置加以分類。一般來說，主要包括在將電力系統(tǒng)接入之后還能正常進(jìn)行運(yùn)行的自動化裝置，以及在異常狀態(tài)下仍可繼續(xù)運(yùn)行，同時還能將電力自動化控制發(fā)揮出來的電力保護(hù)裝置。

2 電力系統(tǒng)廠站自動化

2.1 關(guān)于水電廠

對于水電廠來說，其在逐漸向自動化發(fā)展的過程中將計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)建立起來，這一系統(tǒng)在初期主要采用的集中控制和功能分散的相關(guān)工作模式，后來逐漸發(fā)展成為了分層分布這一工作模式。在20世紀(jì)90年代，這一系統(tǒng)主要采用的是開放分布式這一工作模式，這一系統(tǒng)主要是結(jié)合水電廠具體狀況確定的，它的監(jiān)控和控制單元比較多，在水電廠之中，這一系統(tǒng)的應(yīng)用是很普遍的。從當(dāng)前情況看，在水電廠中，分布式系統(tǒng)主要采用了全開放式分布式這一監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)㈤_放總線網(wǎng)絡(luò)接入進(jìn)來，使硬件方便增加和刪減，同時其系統(tǒng)具有良好的可靠性。

2.2 關(guān)于變電站

在變電站中，其綜合自動化技術(shù)主要是利用智能設(shè)備和先進(jìn)技術(shù)實現(xiàn)的，能夠?qū)F(xiàn)場數(shù)據(jù)和信息實時獲取得到，同時使其數(shù)字化，對各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，還能利用計算機(jī)對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、統(tǒng)計及存儲。對于傳統(tǒng)變電站來說，主要利用電纜把自動化裝置和現(xiàn)場設(shè)備連接起來，這樣設(shè)備連接就會比較復(fù)雜，且占地面積比較大，安全隱患也比較多。由于變電站中綜合自動化逐漸發(fā)展，使二次回路簡化，減少了對控制電纜的應(yīng)用，使變電站實現(xiàn)了無人值班。在我國一些縣級電網(wǎng)中，變電站無人值班已經(jīng)得到了一定發(fā)展，但是通道質(zhì)量差以及可靠性比較低是對其順利發(fā)展造成影響的重要因素。

3 變電站自動化現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展

3.1 變電站自動化

變電站自動化技術(shù)是集計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、信號處理技術(shù)和通信技術(shù)，對變電站二次設(shè)備進(jìn)行功能優(yōu)化和組合，實現(xiàn)對變電站主要設(shè)備的自動化控制、監(jiān)測及保護(hù)等，對于綜合自動化技術(shù)來說，是集測量、自動化、通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)為一體的綜合運(yùn)用。目前我國變電站自動化技術(shù)主要體現(xiàn)在這樣幾個方面：對于110kV以下的變電站來說，主要是采用綜合自動化技術(shù)來提升設(shè)備運(yùn)行管理水平，盡早實現(xiàn)無人值班。對于220kV等高壓變電站來說，可以采用計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)來對運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行自動化監(jiān)控，同時采取新型繼電保護(hù)技術(shù)和控制方式，加上各部分的調(diào)節(jié)，提高自動化運(yùn)行水平，實現(xiàn)少人值班。

3.2 自動化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用

現(xiàn)代變電站運(yùn)行中所采取的新技術(shù)包括以下幾方面。首先是DSP技術(shù)，又被稱為數(shù)字信號處理技術(shù)，主要應(yīng)用在微機(jī)保護(hù)和遠(yuǎn)動裝置中，能夠?qū)⒉煌N類的自動化裝置測量和控制進(jìn)行集成控制，作為綜合自動化系統(tǒng)運(yùn)行基礎(chǔ)，在另外一個方面，通過數(shù)字信號處理技術(shù)，能夠以0.2%的精度計算出各相電流、電壓及電流方向，為各種保護(hù)功能的發(fā)揮提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

其次是SCADA技術(shù)，對于面向現(xiàn)場的變電站綜合自動化技術(shù)來說，可以采用SCADA技術(shù)來實現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)控寶庫，通過監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，加上調(diào)度員的遠(yuǎn)程調(diào)度指揮，能夠?qū)Ω鞣N故障數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，實現(xiàn)變電站的無人值班，但是需要相應(yīng)的制度與之配合才能發(fā)揮出最佳效果。最后是可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC）技術(shù)，目前在進(jìn)行PLC軟件設(shè)計的過程中，大多采用模塊化設(shè)計，這樣的設(shè)計方式能夠增強(qiáng)軟件的可讀性和可擴(kuò)展性，對于新建或者改擴(kuò)建的變電站來說，可以通過PLC控制器，在監(jiān)控平臺實現(xiàn)“四遙”，對歷史和實時故障數(shù)據(jù)進(jìn)行采集監(jiān)測，在最大程度上保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

4 電網(wǎng)調(diào)度自動化現(xiàn)狀以及技術(shù)發(fā)展

4.1 電網(wǎng)調(diào)度自動化現(xiàn)狀

雖說我國電網(wǎng)發(fā)展已經(jīng)是實現(xiàn)了調(diào)度自動化，但是就電網(wǎng)自動化本身以及發(fā)展現(xiàn)狀來說，在某些方面還是存在著以下幾點(diǎn)主要問題。

4.1.1 數(shù)據(jù)信息在傳輸方面速度比較緩慢

造成這種現(xiàn)象的主要原因是我國在電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中所使用的都是一些比較落后、低速的數(shù)據(jù)傳輸通訊方式，其中也包括模擬四線在內(nèi)。

4.1.2 運(yùn)行維護(hù)不及時、到位

這是電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)所面臨的最為嚴(yán)重的問題，也是最需要解決的問題，出現(xiàn)這一問題的主要原因是電網(wǎng)調(diào)度自動化所涉及的內(nèi)容和領(lǐng)域不單單只是一個數(shù)據(jù)口、一小塊地區(qū)，而是很多復(fù)雜的內(nèi)容以及超廣的面積領(lǐng)域，因此，維護(hù)的每個人不可能都及時到達(dá)相應(yīng)的領(lǐng)域?qū)ζ湎到y(tǒng)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。

4.1.3 監(jiān)管落實不到位

目前我國在電網(wǎng)調(diào)度自動化的監(jiān)管上大部分企業(yè)所采用的視監(jiān)管和保護(hù)分離這種比較符合我國現(xiàn)階段的傳統(tǒng)監(jiān)管模式，進(jìn)而來說就是我國對調(diào)度自動化的監(jiān)管還沒有與保護(hù)模式進(jìn)行結(jié)合。

4.2 電網(wǎng)調(diào)度自動化的技術(shù)發(fā)展趨勢

4.2.1 集成化程度更高

如今我國電網(wǎng)調(diào)度自動化的技術(shù)已在慢慢向集成化方向靠近，其主要變現(xiàn)在數(shù)據(jù)的傳輸上較為標(biāo)準(zhǔn)化，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息也在逐漸地實現(xiàn)共享化，電網(wǎng)調(diào)度的管理模式較以往來說也開始變得比較信息化和現(xiàn)代化。

4.2.2 數(shù)字化程度更高

高標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化程度并不是說單方面地實現(xiàn)數(shù)字化，而是在決策上、監(jiān)督上以及管理上都要實現(xiàn)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)，從而使得企業(yè)所獲得的數(shù)據(jù)更加完整和精確。

4.2.3 標(biāo)準(zhǔn)化程度更高

隨著電網(wǎng)調(diào)度自動化的不斷進(jìn)步、發(fā)展，所制定出來的一系列標(biāo)準(zhǔn)也就變得更高，在實際中，新標(biāo)準(zhǔn)與舊標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合在一起，就更會起到揚(yáng)長避短的作用，使得標(biāo)準(zhǔn)化程度更高。

4.2.4 智能化程度更高

實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的智能化目前是我國電力企業(yè)重要的目標(biāo)之一，需要相關(guān)的專業(yè)人士投入更多的時間、精力以及資金進(jìn)行研究。當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度的智能化程度越高，其對系統(tǒng)的檢測能力越強(qiáng)、診斷故障的結(jié)果也就越加的準(zhǔn)確，同時還能將靜態(tài)和動態(tài)的運(yùn)行信息進(jìn)行有效的整合，從而使得在系統(tǒng)發(fā)生異常的情況之下，也能進(jìn)行自我管理診斷出故障。

5 結(jié)束語

綜上所述，我國變電站和調(diào)度雖已實現(xiàn)了自動化技術(shù)，但其還有很大的改進(jìn)、發(fā)展空間，這就需要操作人員在不斷的實踐之中發(fā)現(xiàn)問題，并及時地進(jìn)行研究，提出整改的措施和建議，為實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的智能化作出努力。

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