電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運用淺談

王兆瑞

【摘??要】隨著電力系統(tǒng)技術(shù)不斷進步，對系統(tǒng)功能也在提高要求，在技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，自動化技術(shù)出現(xiàn)并受到人們的關(guān)注，在滿足電力系統(tǒng)要求之余，為電力系統(tǒng)撐起了保護傘，為了電力系統(tǒng)進一步發(fā)展做出很大貢獻，提供了技術(shù)支持。

【關(guān)鍵詞】電氣自動化;電力系統(tǒng);技術(shù)應(yīng)用

引言

如今電氣技術(shù)已經(jīng)與現(xiàn)代計算機技術(shù)、電子技術(shù)等有效結(jié)合，自動化控制程度、規(guī)模上不斷提高;電氣自動化對于創(chuàng)新經(jīng)濟增長方式、探索新的管理模式均有很大作用。我國電氣技術(shù)受環(huán)境影響發(fā)展相對較慢，但是自動化技術(shù)也在由簡單向更復(fù)雜發(fā)展，自動化程度不斷提高，應(yīng)用范圍日益廣泛，對電力系統(tǒng)向現(xiàn)代化發(fā)展有積極作用。

1電氣自動化監(jiān)控方式

1.1集中監(jiān)控

采用集中監(jiān)控不只方便運行維護，并且控制站所需要的防護也沒有很高要求，在系統(tǒng)設(shè)計上也相對較為簡單。不過集中監(jiān)控會將各個功能集中到一個處理器發(fā)出指令操控來實現(xiàn)，所以這一方式下處理器無疑承擔了相當重的處理任務(wù)，處理速度自然而然會有所下降。隨著電氣設(shè)備不斷接入監(jiān)控系統(tǒng)，主機性能會不斷下降，而且所連接的電纜線數(shù)也會大大增加，投資規(guī)模也會擴大，而且長距離的電纜引入也會產(chǎn)生干擾，從而影響系統(tǒng)運行可靠性。隔離刀閘閉鎖以及斷路器聯(lián)鎖會使用硬接線方式，因為隔離刀閘涉及到的輔助接點有概率出現(xiàn)不到位的問題，容易導(dǎo)致設(shè)備無法正常操作。采用此種接線方式的二次接線相對復(fù)雜，而且查線困難，維護量無疑增加，此外查線、傳動工作因為接線復(fù)雜可能會出現(xiàn)誤操作。

1.2遠程監(jiān)控

遠程監(jiān)控突破了電纜的限制，在安裝上有很大優(yōu)勢，節(jié)省費用、節(jié)省材料且相對靈活。但是因為各種現(xiàn)場總線通常通訊速度不夠高，電氣通訊量又比較大，所以采用這種方式通常是針對小系統(tǒng)的監(jiān)控需求，大型電氣自動化系統(tǒng)使用很少。

1.3現(xiàn)場總線監(jiān)控

從當前來看，以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已大量應(yīng)用到變電站系統(tǒng)之中，在長期應(yīng)用下也積累了豐富運行經(jīng)驗，與此同時智能電氣設(shè)備也不斷進步發(fā)展，為電氣系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制提供了基礎(chǔ)條件?，F(xiàn)場總線監(jiān)控有效提高了系統(tǒng)設(shè)計的針對性，不同間隔還能夠具備不同功能性，方便根據(jù)間隔需求不同進行對應(yīng)設(shè)計?，F(xiàn)場總線監(jiān)控有遠程監(jiān)控全部優(yōu)點，在結(jié)構(gòu)上所需設(shè)備量也大大減少，智能設(shè)備可以實現(xiàn)就地安裝，可以和監(jiān)控系統(tǒng)以通信線進行連接，從而起到明顯節(jié)省控制電纜的作用，無論投資、安裝還是維護所需工作量都大大減少，成本得以降低。此外，因為系統(tǒng)中各裝置功能具有一定獨立性，組態(tài)靈活，從而提高了系統(tǒng)可靠性，系統(tǒng)癱瘓概率大大降低。

2電力自動化技術(shù)應(yīng)用

2.1變電站的自動化

如今，一些變電站已經(jīng)進行了自動化改造，可以實現(xiàn)監(jiān)視、報警等功能，有效擴大變電站監(jiān)控能力，變電站抵御安全風(fēng)險的能力大大增強。變電站自動化應(yīng)用后，站內(nèi)所運行的各種電氣設(shè)備得到了全方位監(jiān)視以及有效控制，全微機化設(shè)備替代了舊有的電磁設(shè)備;系統(tǒng)中的二次設(shè)備則向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化以及集成化靠攏，計算機電纜、光纖等現(xiàn)代技術(shù)手段取代電力信號電纜;而操作監(jiān)視則已經(jīng)實現(xiàn)屏幕可視化;系統(tǒng)運行管理上、運行記錄、統(tǒng)計等也逐步自動化。

2.2電網(wǎng)調(diào)度自動化

通?？梢苑譃?部分，一是調(diào)度控制中心所有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及工作站、系統(tǒng)服務(wù)器、打印設(shè)備等，一般會利用廣域網(wǎng)連結(jié)，另有下級所設(shè)的調(diào)度控制中心、位于調(diào)度范圍的發(fā)電廠以及變電終端設(shè)備。通過調(diào)度自動化系統(tǒng)，可以采集電力生產(chǎn)數(shù)據(jù)、對電網(wǎng)運行情況進行監(jiān)控、估計電力系統(tǒng)所處狀態(tài)、預(yù)測電力可能承擔的負荷情況、還可進行省級以上的自動化發(fā)電控制、經(jīng)濟調(diào)度，將電力系統(tǒng)運行與市場需求結(jié)合。

2.3分散測控系統(tǒng)

這一系統(tǒng)通常是分層分布式結(jié)構(gòu)，其構(gòu)成主要有過程控制單元、運行員和工作站以及以太網(wǎng)三部分。在系統(tǒng)中，過程控制單元服務(wù)于生產(chǎn)過程，接受各類現(xiàn)場信號，在進行運算處理后顯示出當前運行參數(shù)情況、設(shè)備狀態(tài)情況并可進行打印。另外還能輸出信號驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，從而實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的有效監(jiān)測、控制以及聯(lián)鎖保護。運行員和工程師工作站具有人機接口設(shè)計。運行員工作站可以接收到過程控制單元發(fā)出的信息，能夠向過程控制單元發(fā)出指令，從而方便運行操作人員對機組運行進行控制操作等活動，工程師工作站能夠為工程師提供系統(tǒng)組態(tài)設(shè)置權(quán)限以及其他便利如參數(shù)修改、系統(tǒng)診斷、進行維護操作等。

3電力自動化發(fā)展趨勢

3.1一次設(shè)備智能化

在一般情況下，一次、二次設(shè)備實際安裝地點通常相隔幾十米或者長達幾百米，在二者間是以大電流的控制電纜和具有強信號的電力電纜相互連接。在電力一次設(shè)備進行智能化改造后，進行一次設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計通常會實現(xiàn)二次設(shè)備要具備的一些或者全部功能，這樣一來無疑大大節(jié)約了大量原本需要用于控制與電力信號傳輸?shù)碾娎|線，如智能開關(guān)柜等。

3.2一次設(shè)備在線檢測

電力系統(tǒng)一次設(shè)備的運行情況監(jiān)控一直很受重視，在自動化、智能化的帶動下，可以實現(xiàn)一次設(shè)備的在線檢測功能。比如汽輪機、發(fā)電機運行情況，開關(guān)、斷路器情況、變壓器狀態(tài)等，對于涉及到的重要運行參數(shù)可以通過在線檢測不間斷監(jiān)測，可以獲得詳細的運行數(shù)據(jù)，從而可以發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生早期情況，根據(jù)運行情況監(jiān)測，對不同參數(shù)的異常變化能夠預(yù)測可能會出現(xiàn)的故障類型，從而提前防范;也給日常維護工作提供了保養(yǎng)維護意見，使檢修維護更加科學(xué)。

結(jié)束語

自動化程度是電力系統(tǒng)一個重要衡量指標，也是智能化的基礎(chǔ)之一。電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用和發(fā)展中發(fā)揮著重要作用?？萍寂d國離不開電力系統(tǒng)，加強電氣自動化應(yīng)用探索，對于明確發(fā)展形勢，掌握發(fā)展方向、找到工作著力點有重要意義。

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（作者單位：黑龍江龍煤鶴崗礦業(yè)有限責任公司南山煤礦動力科）