電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的探索

安 哲

（邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 邢臺 054035）

0 引 言

電氣自動化是電氣信息行業(yè)的一門新興學(xué)科，由于進(jìn)一步關(guān)系到工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活，發(fā)展十分快速，已成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心構(gòu)成部分。電氣自動化普遍運(yùn)用于國防、農(nóng)業(yè)及工業(yè)等，在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用[1]。電氣自動化可廣泛應(yīng)用于在自動控制、系統(tǒng)運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)管理及信息處理等領(lǐng)域。本文探索了電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)組成中的位置和發(fā)展方向，有利于進(jìn)一步提高系統(tǒng)的實(shí)用成效和技術(shù)的應(yīng)用價值。

1 電氣自動化技術(shù)的具體運(yùn)用要點(diǎn)

1.1 集中式監(jiān)控技術(shù)

集中式監(jiān)控技術(shù)是經(jīng)過一個監(jiān)控系統(tǒng)來監(jiān)管每個分項(xiàng)目的一種技術(shù)。相比于電力系統(tǒng)中傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)，集中式監(jiān)控技術(shù)對工作環(huán)境要求不高，操作維護(hù)方便，已普遍應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。如果選取常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)，一定會利用更多處理器，從而提升工程成本，且無法有效控制監(jiān)控效果。集中式監(jiān)控技術(shù)是一種可行性較高的手段，有利于進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)運(yùn)行效率和電氣工程質(zhì)量。

1.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)

電氣自動化的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)是利用電腦終端進(jìn)一步監(jiān)控其他區(qū)域設(shè)施設(shè)備的技術(shù)。在電力系統(tǒng)的電氣工程中使用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，不僅可減少工程成本，提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，而且不易受空間因素的約束，可進(jìn)一步填補(bǔ)地空空間區(qū)域的盲區(qū)，促進(jìn)電力系統(tǒng)控制工作的成功實(shí)施[2]。在電氣工程中使用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)將受通信因素的影響。如果電力系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模很大，建設(shè)地點(diǎn)獨(dú)特，監(jiān)控技術(shù)成效就會被網(wǎng)絡(luò)信號所影響。因此，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)普遍應(yīng)用于部分小型電力系統(tǒng)建設(shè)工程。

1.3 現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)

電力系統(tǒng)的電氣工程中，使用現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)可使現(xiàn)場管理更具針對性和實(shí)效性，提高電氣工程的質(zhì)量，方便控制成本。如果選擇此監(jiān)控技術(shù)，需進(jìn)一步開展現(xiàn)場勘查，按照電力系統(tǒng)的具體情況開展布局和安裝。此外，該監(jiān)控技術(shù)是針對現(xiàn)場具體問題制定合理監(jiān)管策略，即使電氣工程中某一設(shè)備產(chǎn)生故障，也不會影響其他設(shè)備，保證了電力系統(tǒng)的順利運(yùn)行。

2 電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的詳細(xì)運(yùn)用

2.1 在發(fā)電廠中的相關(guān)運(yùn)用

電力系統(tǒng)的核心構(gòu)成部分是發(fā)電廠，其自動化水平?jīng)Q定了發(fā)電操作的效率。自動化技術(shù)一般應(yīng)用于發(fā)電控制系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)及信息監(jiān)控，具體可應(yīng)用于電壓調(diào)節(jié)和測量機(jī)組。風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電及火力發(fā)電都需借助自動化控制系統(tǒng)[3]。目前，風(fēng)力發(fā)電中的自動化技術(shù)主要用于監(jiān)控保護(hù)控制和葉片旋角控制；水力發(fā)電中的自動化技術(shù)重點(diǎn)控制水的運(yùn)動勢能?；鹆Πl(fā)電中的自動化技術(shù)重點(diǎn)用于故障處理、繼電保護(hù)控制、煤炭燃料控制、自動化操作控制、數(shù)據(jù)監(jiān)控及信息管理等。

2.2 電網(wǎng)調(diào)度的有效控制

電網(wǎng)調(diào)度控制一般借助自動化技術(shù)中的數(shù)據(jù)分析等功能進(jìn)一步判斷電網(wǎng)情況，進(jìn)而提出調(diào)度依據(jù)。（1）借助自動化技術(shù)能全面、實(shí)時監(jiān)測電網(wǎng)的相關(guān)運(yùn)行情況，能從宏觀角度反映電網(wǎng)運(yùn)行中的具體問題。（2）借助自動化技術(shù)能在電網(wǎng)資源完善配置中，找出最有效的處理問題的策略，以在減少運(yùn)行成本的前提下有效控制電網(wǎng)。（3）借助自動化技術(shù)能自動分析和控制電網(wǎng)運(yùn)行的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)，提升電網(wǎng)運(yùn)行效率和電網(wǎng)管控安全品質(zhì)。

2.3 配電自動化的有效運(yùn)用

目前，借助自動化技術(shù)能滿足小規(guī)模配電的數(shù)據(jù)傳遞和設(shè)備管理等需求[4]。配電自動化已關(guān)聯(lián)了人工智能理論，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模統(tǒng)一控制，有利于子站和主站的數(shù)據(jù)交換，進(jìn)而產(chǎn)生高效配電系統(tǒng)。

2.4 變電站中的相關(guān)運(yùn)用

變電站中的運(yùn)用自動化技術(shù)可提升變電工作效率和變電工作質(zhì)量，同時借助機(jī)器自動化的操作方式取代人工操作，達(dá)到人工整體監(jiān)視的目的，確保變電站運(yùn)行的安全性。變電站的相關(guān)自動化技術(shù)一般涉及到處理技術(shù)和信息傳輸，用于變電站的實(shí)時、全面監(jiān)控[5]。借助全微化設(shè)備記錄變電站的所有運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的自動化目標(biāo)和電力設(shè)備的生產(chǎn)現(xiàn)代化。

3 電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)系統(tǒng)以及相關(guān)發(fā)展前景

3.1 電氣自動化技術(shù)系統(tǒng)

3.1.1 在自動化系統(tǒng)的外部借助于電纜設(shè)計(jì)

變配電站的自動化中，設(shè)計(jì)外電纜比較簡單，使用的相關(guān)材料是一根220 V的交流電源線和一根通信電纜，采取專門電源實(shí)施有效供電，維持供電供給，強(qiáng)化變配電站的相關(guān)抗干擾技能；使用220 V直流電源進(jìn)一步供電部分電力監(jiān)控器，使用直流屏實(shí)施集中供電，借助電力監(jiān)測器開展進(jìn)一步供電。當(dāng)變配電站的相關(guān)電纜數(shù)量不多時，無法現(xiàn)場控制具體情況，應(yīng)將對應(yīng)的通信電纜進(jìn)一步導(dǎo)入中央控制器[6]。

3.1.2 選擇和運(yùn)用變壓電站的自動化系統(tǒng)

按照系統(tǒng)功能的詳細(xì)狀況、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)實(shí)情況等選擇和使用變壓電站的綜合自動化系統(tǒng)。運(yùn)行管理功能、數(shù)據(jù)庫搜索功能、網(wǎng)絡(luò)互動功能及高級專家功能等是變壓電站自動化系統(tǒng)應(yīng)具備的基礎(chǔ)功能。此系統(tǒng)的基本準(zhǔn)則應(yīng)保證系統(tǒng)運(yùn)行的性價比最高、安全性最好及可靠性最強(qiáng)等[7]。如果使用不合理的變壓電站綜合自動化系統(tǒng)，將會造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

3.2 電氣自動化技術(shù)的發(fā)展前景

3.2.1 進(jìn)一步借助以太網(wǎng)技術(shù)

以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，具有傳輸數(shù)據(jù)量很多和傳輸速度很快等特征，可進(jìn)一步滿足電力自動化系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。

3.2.2 在國際標(biāo)準(zhǔn)中運(yùn)用綜合電氣自動化技術(shù)系統(tǒng)

電力系統(tǒng)電氣自動化中運(yùn)用電子設(shè)備的范圍不斷擴(kuò)大。為有效滿足信息共享和信息兼容，需有效運(yùn)用國際標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.3 保護(hù)+控制+測量一體化

當(dāng)合理、科學(xué)使用電氣自動化技術(shù)時，應(yīng)把電力自動化系統(tǒng)中的保護(hù)、控制及測量進(jìn)行深入融合，開展一體化實(shí)踐。測量+控制+保護(hù)一體化可對相關(guān)設(shè)備的開展進(jìn)行簡化，進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率[8]。

4 結(jié) 論

電力系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，極大地提升了電力系統(tǒng)的自動化水平。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度持續(xù)提高對電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的相關(guān)處理提出了更嚴(yán)格的要求。因此，需加強(qiáng)電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用。