面向節(jié)能降耗的智能化電力自動控制技術(shù)

張?zhí)m方

【摘 ?要】經(jīng)濟發(fā)展推動科學(xué)技術(shù)的進步，高端智能化的技術(shù)在眾多領(lǐng)域得以實現(xiàn)。我國對電力的需求日益增長，增強電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性是降低系統(tǒng)危險事故發(fā)生的重要保障之一。將智能技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，使其實現(xiàn)自動化的控制，不僅能夠有效促進我國電力行業(yè)的健康發(fā)展，還提高了我國對智能技術(shù)在其他領(lǐng)域中的運用與掌控。本文將針對面向節(jié)能降耗的智能化電力自動控制技術(shù)進行詳細的闡述。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);自動化控制;智能技術(shù);應(yīng)用

中圖分類號：TM744 文獻標(biāo)識碼：A

引言

自動化控制即運用網(wǎng)絡(luò)設(shè)施或者電子產(chǎn)品，實現(xiàn)對電力工程設(shè)施的調(diào)配、傳輸。其中，主要包含計算機管理系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)兩部分。在實際操作中，必須以電子信息技術(shù)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)系統(tǒng)的運行、管理與控制，協(xié)調(diào)好配電系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)?；诖?，可以有效提高電力系統(tǒng)運行效率，增強供配電的質(zhì)量，進而電力用戶的需求。

1自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及作用

自動化控制系統(tǒng)中設(shè)計許多模塊，如數(shù)字使電力電控設(shè)備、工控機、檢測裝置、通信模塊、多功能電力儀表等。在具體設(shè)計中，主要有分布式結(jié)構(gòu)、分層結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)形式，而多功能結(jié)構(gòu)儀表以串口通信方式為基礎(chǔ)，在控制系統(tǒng)、各部分之間發(fā)揮連接功能，并由總線實現(xiàn)各部分的統(tǒng)一連接，形成一個完成的系統(tǒng)?；诖?，自動化控制系統(tǒng)化便會發(fā)揮自身的作用：（1）工控機的作用。處理各類電力信息，控制、測量與保存系統(tǒng)數(shù)據(jù)。同時還具有畫面顯示、記錄打印的功能。（2）數(shù)字是電力測控裝置。可以對系統(tǒng)的頻率、電壓、功率因數(shù)、電流等進行連續(xù)測量，監(jiān)督系統(tǒng)的開關(guān)量。如果系統(tǒng)處于超負荷運行的狀態(tài)，會自動發(fā)出報警信號，幫助工作人員獲取異常信息，提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。（3）多功能電力儀表。對電能、電量等參數(shù)進行準(zhǔn)確測量，并依據(jù)結(jié)果實現(xiàn)配網(wǎng)自動運行。

2 智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化控制中的應(yīng)用優(yōu)勢

智能技術(shù)，也叫做人工智能，是社會高端技術(shù)發(fā)展的一種新型技術(shù)產(chǎn)物，它在眾多領(lǐng)域得以應(yīng)用，對人類的發(fā)展及社會進步等方面產(chǎn)生了重要的推動作用。衡量一個國家的經(jīng)濟發(fā)展水平的一個重要的指標(biāo)就是該國家電力系統(tǒng)的規(guī)模大小及技術(shù)含量的高低。目前，我國將智能技術(shù)高效地應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，其具有的優(yōu)點主要有以下三方面：

2.1 發(fā)電智能化

智能技術(shù)的應(yīng)用，優(yōu)化了我國的電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，極大程度增強了對電力系統(tǒng)的控制。通過對發(fā)電系統(tǒng)的智能化，有效促進了新型能源的發(fā)電，如風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電和水力發(fā)電等。通過對智能技術(shù)的控制，提升了信息的交互傳輸效果，提高了信息傳遞過程中的及時性和準(zhǔn)確性等。

2.2 調(diào)度智能化

我國對電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的布控越來越多，電網(wǎng)在工作過程中時常會出現(xiàn)各種各樣的問題。智能技術(shù)除了能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的各個運行設(shè)備進行實時監(jiān)控，還能夠進行有效的調(diào)度并采集數(shù)據(jù)，以保障電網(wǎng)的穩(wěn)定性、可靠性及安全性。

通過智能技術(shù)對電力進行合理的調(diào)度是對電網(wǎng)進行有效管理的重要手段之一。而智能技術(shù)的加入滿足了電力系統(tǒng)多元化的發(fā)展，方便了工作人員的維修處理，保障了電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。目前，我國眾多電力企業(yè)已基本實現(xiàn)電力的調(diào)度智能化。

2.3 用電智能化

將智能技術(shù)運用于電網(wǎng)中，可以順利地實現(xiàn)智能化用電的目標(biāo)。在終端設(shè)備的用電過程中，如果發(fā)生突發(fā)狀況，智能技術(shù)將依據(jù)系統(tǒng)的安全運營模式開啟智能化用電模式，降低電網(wǎng)安全事故發(fā)生的概率，使終端用電不受影響。

智能技術(shù)在用電智能化過程中有一項非常重要的組成，即智能化雙向互動系統(tǒng)，它能夠提供給用戶一種交互關(guān)系，這樣就可以使用戶的被服務(wù)質(zhì)量提升，滿足了電網(wǎng)用戶的多元化用電需求。

3 智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化控制中的運用

智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化的控制過程中具有較多的應(yīng)用，其中，智能電網(wǎng)的互動式節(jié)能調(diào)度是國內(nèi)電力行業(yè)中既能夠節(jié)能減排、減少環(huán)境污染，又能將智能技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)中的一種技術(shù)。這種新型的電力調(diào)度體系在保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行的情況下，不僅能夠賦予供電企業(yè)一定的自主權(quán)利，還能夠使用戶在該體系的參與過程中通過邊際能耗水平的降低而增加使用感。

3.1 發(fā)電企業(yè)的節(jié)能調(diào)度互動

隨著社會主義市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，各行各業(yè)的市場競爭壓力都在日益增加。電力企業(yè)想要在競爭如此激烈的環(huán)境中生存下來并穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)展，就必須進行體制改革，實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。政府為了進行市場經(jīng)濟制度的推廣，會引導(dǎo)電力企業(yè)在合理的市場經(jīng)濟秩序中實現(xiàn)由高能耗機組發(fā)電向低能耗機組發(fā)電的轉(zhuǎn)移，使企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

電力企業(yè)基于自身的發(fā)展條件，制定一系列的電力調(diào)度計劃。但是，不同企業(yè)的調(diào)度計劃難免會發(fā)生沖突，對電網(wǎng)的安全運行產(chǎn)生威脅，所以就需要嚴格的規(guī)范、約束電力企業(yè)的調(diào)度計劃。根據(jù)集中統(tǒng)一調(diào)度的原則，調(diào)度中心在編輯年發(fā)電計劃、月發(fā)電計劃、周發(fā)電計劃和日發(fā)電計劃的時候，給予電力企業(yè)一定的自主權(quán)利。電力企業(yè)根據(jù)不同地區(qū)的用電情況、自身的實際狀況和周邊其他電力企業(yè)的現(xiàn)狀進行充分的節(jié)能調(diào)度，不僅能夠降低企業(yè)內(nèi)部的能耗，還能夠保障電網(wǎng)的安全和運行的穩(wěn)定。在節(jié)能調(diào)度互動技術(shù)中，企業(yè)具有發(fā)電權(quán)的交易權(quán)利，為了讓企業(yè)積極參與到公平、高效的交易中，應(yīng)該使用全效應(yīng)模式。按照“上大壓小，以大代小”的政策，政府應(yīng)對部分企業(yè)給予一定的經(jīng)濟補償。在調(diào)度過程中，如果發(fā)生操作時間不夠的問題，應(yīng)該優(yōu)化廠級負荷，或者實時對用戶負荷進行調(diào)度。

3.2 用戶的節(jié)能調(diào)度互動

在電力系統(tǒng)中，用電客戶是整個電力系統(tǒng)的終端，在電力系統(tǒng)的供需關(guān)系中也占據(jù)著主動位置，因此，電力系統(tǒng)的智能機組必須實施對用電終端進行負荷的跟蹤與實時的調(diào)度。

邊際能耗是節(jié)能減排的重要影響因素之一，解決了這個問題就可以向節(jié)能減排跨出一大步。目前，我國主要是通過火力機組來進行發(fā)電，據(jù)此，通過分析用戶的負荷能耗特點，采用電力系統(tǒng)負荷預(yù)測法對尖峰負荷進行一種精確的預(yù)測與判斷，根據(jù)尖峰負荷的負荷率、峰值和持續(xù)時間等數(shù)據(jù)對其邊際能耗進行預(yù)測。改變終端用電客戶的用電負荷，將尖峰負荷削弱，以此來降低邊際消耗的水平。用戶的積極參與能夠更加有效地使調(diào)度中心進行削峰處理，實現(xiàn)邊際消耗水平的降低。

通過為用戶搭建一個信息化的互動平臺，使用戶能夠?qū)崟r的掌握當(dāng)下的用電情況。用電信息與用電客戶的智能電表能夠?qū)⒏鞣N信息反饋給調(diào)度中心，調(diào)度中心將這些實時的數(shù)據(jù)進行分析后，能夠根據(jù)電網(wǎng)當(dāng)下的能耗水平和運行狀況，向搭建的平臺上反饋這些信息并向用電客戶給出合理的建議。用戶根據(jù)這些信息進行用電的策略調(diào)整，以便享受更好的用電服務(wù)。為了鼓勵大家積極的配合，引導(dǎo)大家更好的用電，在政策上面可以進行一些優(yōu)惠鼓勵，如：對科學(xué)合理的使用電力的客戶進行電價的補償，以這種經(jīng)濟補償?shù)姆绞絹砑畲蠹曳e極地參與到節(jié)能調(diào)度的過程中來。

結(jié)束語

總而言之，自動化工程引入智能化技術(shù)以后，增加了應(yīng)用效果，發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，提升了自動化應(yīng)用水平。同時在我國各個行業(yè)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，自動化技術(shù)不僅可以及時找出設(shè)備存在的缺陷，還可以對問題妥善解決，減輕人工操作壓力。

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（作者單位：山東能源臨礦集團魯西煤礦）