計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力企業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

洪霞

摘? ? 要：本文詳細(xì)研究了當(dāng)前電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化技術(shù)，其次分析了計(jì)算機(jī)與電力自動(dòng)化技術(shù)之間的聯(lián)系，最后總結(jié)全文。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù);電力企業(yè);自動(dòng)化控制

1? 引言

電力系統(tǒng)中，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的電氣自動(dòng)化技術(shù)保證整個(gè)電力系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，為電力工作系統(tǒng)提供有力的技術(shù)支持。比如，電網(wǎng)調(diào)度、輸電、變電、發(fā)電、用電側(cè)的電能使用計(jì)量和計(jì)費(fèi)工作等。計(jì)算機(jī)技術(shù)是電力工作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化、智能化的保證。目前，基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的電氣自動(dòng)化應(yīng)用深入整個(gè)電力系統(tǒng)發(fā)、輸、變、配、用和生產(chǎn)調(diào)度等環(huán)節(jié)。應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)不僅大大提高了電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、控制水平，還利用計(jì)算機(jī)技術(shù)代替人工，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。另外，變電站和輸電線路巡視機(jī)器人或無(wú)人機(jī)的大量使用，減少了如紅外測(cè)溫、可見(jiàn)光巡視等重復(fù)、低質(zhì)的勞動(dòng)量。因此，基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義與經(jīng)濟(jì)意義。

2? 電網(wǎng)調(diào)動(dòng)自動(dòng)化

計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)電網(wǎng)中的自動(dòng)化調(diào)度來(lái)而言不可或缺。研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)度控制中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的核心設(shè)備。此外，該系統(tǒng)還具有服務(wù)器、工作站、人機(jī)顯示界面、各類發(fā)電廠以及終端設(shè)備，將電網(wǎng)傳輸中心、電力系統(tǒng)的廣域網(wǎng)和測(cè)量控制設(shè)備之間相互連接。通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)各種現(xiàn)有設(shè)備的相互連接，促使電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)和電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化發(fā)揮更強(qiáng)大的功能，但這需建立在及時(shí)收集相關(guān)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上。另外，需要加強(qiáng)研究、控制電網(wǎng)運(yùn)行安全，充分掌握電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，清楚定義電力負(fù)荷分配狀態(tài)?？h公司的電網(wǎng)是我國(guó)目前最小的電網(wǎng)控制中心，由于規(guī)模較小，因此對(duì)設(shè)備的要求相對(duì)較低，設(shè)備比較普通。縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度中心通常選擇使用商用電腦作為服務(wù)器和工作站。縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度的管轄范圍與地市電網(wǎng)調(diào)度相比具有一定差距。對(duì)縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度而言，只需調(diào)控一個(gè)較小城市的電力供應(yīng)。選擇相關(guān)設(shè)施時(shí)，現(xiàn)有要求相對(duì)較低，且電網(wǎng)調(diào)度期間不需要控制發(fā)電廠，但需使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)調(diào)度、控制變電站和配電網(wǎng)，以提高配電工作的安全性。國(guó)家級(jí)電網(wǎng)調(diào)度和省級(jí)電網(wǎng)調(diào)度的規(guī)模相對(duì)較大，電網(wǎng)調(diào)度控制中心對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的規(guī)模與性能要求相對(duì)較高，服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的存儲(chǔ)容量相對(duì)較大，安裝的操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件功能相對(duì)較強(qiáng)。這需要使用最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)控制所有電網(wǎng)調(diào)度中心的計(jì)算機(jī)，且不管控制中心的規(guī)模和使用的設(shè)備如何，計(jì)算機(jī)技術(shù)不可或缺[1]。

3? 完善變電站運(yùn)行形式

電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行過(guò)程中，變電站至關(guān)重要。變電站的主要功能是完成電能轉(zhuǎn)換、電壓等級(jí)變換和相關(guān)用戶通知等。實(shí)踐證明，計(jì)算機(jī)技術(shù)還未與電力系統(tǒng)技術(shù)緊密相連。電力系統(tǒng)的相關(guān)操作與用戶通知工作仍需運(yùn)維檢修人員手動(dòng)控制，這種工作模式的效率在自動(dòng)化、智能化飛速發(fā)展的今天顯得十分笨拙，因此計(jì)算機(jī)技術(shù)的高階應(yīng)用在變電站中大有可為。計(jì)算機(jī)技術(shù)與變電站一旦聯(lián)系起來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)或物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將替代低效的巡視、抄表、測(cè)溫工作，解放大量勞動(dòng)力，運(yùn)維人員可同時(shí)完成多項(xiàng)工作，徹底改變了變電站的運(yùn)行方式，進(jìn)入智能化和自動(dòng)化時(shí)代。變電站的自動(dòng)化運(yùn)行可保證變電站保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)調(diào)整運(yùn)行方案，提高整體工作效率，從而全面發(fā)展電力系統(tǒng)。

4? 電力系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

4.1? 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)

目前，中國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)的跨越式發(fā)展密不可分。計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，電力系統(tǒng)無(wú)時(shí)無(wú)刻不在完善、改進(jìn)。同時(shí)，基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的仿真技術(shù)為研究電力系統(tǒng)提供了便捷。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真高電壓、大功率的電力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，節(jié)省了實(shí)驗(yàn)成本，縮短了新技術(shù)的研發(fā)周期，為電力系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用提供了可靠的數(shù)據(jù)支持?；谟?jì)算機(jī)技術(shù)的仿真技術(shù)能夠操作多項(xiàng)任務(wù)，為變電站或電控中斷的各類新型設(shè)備提供了測(cè)試支持。因此，計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力企業(yè)自動(dòng)化控制應(yīng)用中，為同步控制、供電系統(tǒng)、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)與控制提供了可靠的技術(shù)支持與保障[2]。

4.2? 智能電網(wǎng)技術(shù)

智能控制技術(shù)在電力工作系統(tǒng)中的應(yīng)用被包含在電力自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域?；诨ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)和信息數(shù)據(jù)傳播的智能電網(wǎng)技術(shù)，能夠自動(dòng)、智能控制電力系統(tǒng)。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，首先安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)部位的傳感器能夠通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及時(shí)發(fā)出故障信號(hào)，并經(jīng)通信系統(tǒng)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)終端。其次，上位機(jī)中的相關(guān)程序梳理后，提示調(diào)度、運(yùn)維、檢修人員處理故障?；谟?jì)算機(jī)技術(shù)的智能技術(shù)能夠大幅度提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平與精度，提升事故應(yīng)急處理速度，保證供電可靠性，縮短停電時(shí)間。

4.3? 人工智能技術(shù)

2017年被稱為人工智能元年，人工智能領(lǐng)域進(jìn)入井噴式的發(fā)展階段，我國(guó)的人工智能技術(shù)也取得了飛速的發(fā)展。目前，探索人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以提高電力系統(tǒng)自我診斷故障能力，減輕人工負(fù)擔(dān)。國(guó)家電網(wǎng)公司已經(jīng)在福建等省份試點(diǎn)開展“全順控”操作，即通過(guò)D5000系統(tǒng)自動(dòng)生產(chǎn)間隔的操作票，調(diào)度員只需將任務(wù)命令輸入D5000系統(tǒng)，系統(tǒng)就能自動(dòng)生產(chǎn)，并且進(jìn)行自我校驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，能夠及時(shí)指出，防止事故發(fā)生。操作票一鍵順控的過(guò)程中，D5000系統(tǒng)能夠自動(dòng)校驗(yàn)刀閘開關(guān)的動(dòng)作情況，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題將及時(shí)告警并停止操作過(guò)程?！叭樋亍辈僮魇侨斯ぶ悄芗夹g(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的初步嘗試。未來(lái)，越來(lái)越多的人工智能技術(shù)將被引入電力系統(tǒng)中，解放勞動(dòng)力，降低人工操作成本。

4.4? 使用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)

目前，計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效結(jié)合促使人們邁入大數(shù)據(jù)時(shí)代。大數(shù)據(jù)處理技術(shù)包括云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘等高端科技，促進(jìn)了電網(wǎng)技術(shù)的綜合發(fā)展。例如，通過(guò)收集居民小區(qū)的用電情況，挖掘、分析大數(shù)據(jù)，得出居民小區(qū)的用電特性。這對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的經(jīng)濟(jì)崗而言至關(guān)重要，其能夠顯著提升電網(wǎng)的運(yùn)行曲線，使發(fā)電量與用電量保持平衡。計(jì)算機(jī)技術(shù)可以提高電網(wǎng)自動(dòng)化控制水平。電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理中，大數(shù)據(jù)技術(shù)促使電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)控制和不同用電區(qū)域的用電數(shù)據(jù)被集中處理，提高了電網(wǎng)的運(yùn)行效率。因此，基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大數(shù)據(jù)處理技術(shù)促進(jìn)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展[3]。

4.5? 信息管理技術(shù)

隨著智能變電站的不斷推進(jìn)，信息管理系統(tǒng)需要處理的數(shù)據(jù)成指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。因此，依靠人工的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方式已不能夠適應(yīng)時(shí)代發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)的信息管理系統(tǒng)具有許多功能。收集、處理電力系統(tǒng)中的海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與信息時(shí)，它采用目前最先進(jìn)的分布式數(shù)據(jù)收集、處理方法。信息管理系統(tǒng)具有一個(gè)完善、可靠的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)完成資源共享和信息處理，此外系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)包括各類智能傳感器和數(shù)據(jù)比較裝置。對(duì)電網(wǎng)業(yè)務(wù)而言，信息的業(yè)務(wù)分析至關(guān)重要。通過(guò)智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)信息集成，產(chǎn)業(yè)鏈集成、電網(wǎng)信息集成。

5? 結(jié)束語(yǔ)

目前，計(jì)算機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在這種情況下，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)之間的聯(lián)系亟需加強(qiáng)，以適應(yīng)時(shí)代需要和科學(xué)技術(shù)、電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。雖然我國(guó)電力系統(tǒng)技術(shù)裝備水平已處于世界前列，但是管理水平、軟件控制水平依然需要加強(qiáng)。為了能夠及時(shí)解決各種問(wèn)題，需保證兩種技術(shù)共同發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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