電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)下的電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展分析

范建兵 李清 趙昂 趙軍 李忠政

摘要：在電力系統(tǒng)中利用電力自動(dòng)化技術(shù)，可以提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)分布范圍非常廣泛，工程結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，在電力工程中應(yīng)用電力自動(dòng)化技術(shù)，可以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，為電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)，自動(dòng)化技術(shù)，應(yīng)用策略

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

電力系統(tǒng)自動(dòng)化涵蓋發(fā)電控制、電力調(diào)度與配電自動(dòng)化三個(gè)層面，強(qiáng)調(diào)依據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景、用電需求的差異實(shí)行電力資源的合理配置與優(yōu)化調(diào)度，為生產(chǎn)生活用電提供支持。自動(dòng)化施工技術(shù)主要指利用信息技術(shù)手段，針對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，提高施工質(zhì)量與管理水平，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)。

1電氣自動(dòng)化技術(shù)概述

1.1電氣自動(dòng)化定義

當(dāng)前，電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)在很多行業(yè)中得到大規(guī)模的應(yīng)用，極大地促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。電氣自動(dòng)化技術(shù)是一種將自動(dòng)控制和自動(dòng)檢驗(yàn)有機(jī)結(jié)合的新技術(shù)，其目的在于對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)調(diào)節(jié)。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以減輕人工操作負(fù)擔(dān)，確保電氣系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，避免出現(xiàn)問(wèn)題。

1.2電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用原則

這些年，國(guó)內(nèi)電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)化迅速，并在變電站和電氣工程領(lǐng)域中被使用頻率慢慢增加，成為助力國(guó)內(nèi)電氣工程現(xiàn)代化發(fā)展的重要力量。關(guān)于電氣自動(dòng)化的原則問(wèn)題，我們應(yīng)當(dāng)清楚了解，在技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中的科學(xué)性和合理性也不容忽視。提到應(yīng)用電氣自動(dòng)化的合理性，那一定是符合電氣工程的實(shí)際需求，而且在于機(jī)械設(shè)備匹配時(shí)也能高效的，結(jié)合技術(shù)布局成功完成生產(chǎn)需求。電氣自動(dòng)化技術(shù)的科學(xué)性，在引入新技術(shù)時(shí)，最重要的是確保與原有的機(jī)械設(shè)備是否會(huì)發(fā)生沖突，關(guān)系是否可以協(xié)和。保證了電氣自動(dòng)化技術(shù)的科學(xué)性和合理性，還要確保結(jié)合電氣工程的運(yùn)行需求，而達(dá)到產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定性，堅(jiān)持合理選擇電子設(shè)備的原則，在電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)踐時(shí)提高技術(shù)要求和應(yīng)用水平，滿(mǎn)足機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。

1.3電氣自動(dòng)化的主要應(yīng)用特點(diǎn)

在電氣工程項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程中，對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用是提升生產(chǎn)效率的重要手段。在電氣工程中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)往往可以發(fā)揮較為顯著的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)作用：首先，電氣自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)構(gòu)方式更為簡(jiǎn)便，操作方式也更加方便，技術(shù)難度較低。其次，電氣自動(dòng)化技術(shù)具備較強(qiáng)的適應(yīng)性特點(diǎn)，可以在短時(shí)間內(nèi)發(fā)揮出技術(shù)優(yōu)勢(shì)，這對(duì)于電氣工程現(xiàn)代化發(fā)展而言尤為關(guān)鍵。最后，電氣自動(dòng)化控制效率更為顯著，其不僅能對(duì)電氣系統(tǒng)中的反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行縮短，而且還能實(shí)現(xiàn)對(duì)效率的精準(zhǔn)控制，是現(xiàn)代化電氣工程發(fā)展的關(guān)鍵。

2電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

2.1電力系統(tǒng)運(yùn)行保護(hù)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)時(shí)常因設(shè)備老化或自然災(zāi)害等因素導(dǎo)致故障發(fā)生時(shí)，繼電保護(hù)裝置將會(huì)快速、自動(dòng)動(dòng)作以免故障點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行，阻止故障擴(kuò)散，保障非故障點(diǎn)繼續(xù)正常運(yùn)行。同時(shí)對(duì)于運(yùn)行異常狀態(tài)且非必要斷開(kāi)的設(shè)備而言，直接斷開(kāi)設(shè)備的連接也會(huì)引起系統(tǒng)波動(dòng)降低穩(wěn)定性，通過(guò)繼電保護(hù)裝置通信手段傳遞信息的方式自動(dòng)判斷該設(shè)備是否需要進(jìn)行動(dòng)作，從而加強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。隨著社會(huì)將步入新工業(yè)時(shí)代，現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越快，使得電力系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的需求也越來(lái)越大。而傳統(tǒng)變電站有固有缺陷，數(shù)據(jù)難以交換，而智能變電站的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化輸出，解決了數(shù)據(jù)交換問(wèn)題，同時(shí)對(duì)智能變電站的保護(hù)工作也變得更加重要，智能變電站對(duì)繼電保護(hù)裝置的要求也更高。智能變電站繼電保護(hù)裝置結(jié)合了保護(hù)技術(shù)與信息綜合檢控技術(shù)，即起到了監(jiān)測(cè)與保護(hù)的作用。除了結(jié)構(gòu)原理與之前裝置有所不同之外，最大的區(qū)別在于自動(dòng)收集整個(gè)變電站的信息，根據(jù)整個(gè)變電站的運(yùn)行狀況來(lái)判斷不正常設(shè)備是否要?jiǎng)幼?，從而降低了故障影響范圍，最大程度地提高了設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性。

2.2現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)應(yīng)用

在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中，現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)是基于科學(xué)高效應(yīng)用自動(dòng)化智能儀表、控制中心設(shè)備以及信息化設(shè)備完成的一體化通信與控制。電力企業(yè)通過(guò)將該項(xiàng)技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用在電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理工作中，能夠大大提高企業(yè)自動(dòng)化控制水平。值得注意的是，相關(guān)技術(shù)人員在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)時(shí)，必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)協(xié)議與規(guī)范體系去科學(xué)調(diào)控現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)設(shè)備與自動(dòng)化智能儀表，只有這樣才能夠充分發(fā)揮出該項(xiàng)技術(shù)的作用。基于現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)的應(yīng)用輔助下，能夠幫助電力企業(yè)有效完成現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)電力生產(chǎn)設(shè)備之間與控制系統(tǒng)之間的多方向、多結(jié)點(diǎn)的數(shù)字通信目標(biāo)。該項(xiàng)技術(shù)不僅僅被廣泛應(yīng)用在電力行業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，也被其他行業(yè)領(lǐng)域所應(yīng)用。在我國(guó)電力行業(yè)中，眾多電力企業(yè)在搭建電力自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)應(yīng)用最為廣泛的是PCS系統(tǒng)，該系統(tǒng)最大的優(yōu)勢(shì)特征是安全穩(wěn)定、靈活多變，能夠幫助電力企業(yè)解決傳統(tǒng)系統(tǒng)運(yùn)行工作的弊端，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行問(wèn)題快速進(jìn)行準(zhǔn)確的定位引發(fā)故障相關(guān)環(huán)節(jié)，這樣一來(lái)就能夠確保在最短時(shí)間內(nèi)制定出有效解決措施，促使企業(yè)電力系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定地運(yùn)行，為市場(chǎng)用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)。

2.3變電站領(lǐng)域

在變電站領(lǐng)域中利用電力自動(dòng)化技術(shù)，可以自動(dòng)化管理和運(yùn)行變電站，實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值班。利用電力信息自動(dòng)傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心和發(fā)電廠以及變電站信息高速傳輸，利用遙測(cè)和遙控等裝置，信息接收終端可以自動(dòng)控制變電站，降低變電站工作人員的工作壓力，實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)中的問(wèn)題，維護(hù)變電站運(yùn)行的安全性，提高運(yùn)行效率。

2.4電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)

基于SVG技術(shù)提供電氣模型信息，技術(shù)人員在獲取到信息后可建立圖形與CIM對(duì)象間的映射關(guān)系，便于在自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)完成圖形設(shè)置，并且利用SVG技術(shù)提供私有屬性信息，基于源系統(tǒng)完成圖形導(dǎo)入、導(dǎo)出操作。技術(shù)人員通過(guò)利用SVG元素、電氣模型、私有屬性三類(lèi)信息，可在自動(dòng)化系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)多種電氣器件的圖元描述與可視化處理;同時(shí)，可采用SVG技術(shù)中的拓展標(biāo)記語(yǔ)言進(jìn)行電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)處理，依據(jù)獲取到的最新裝置信息完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的解讀，并進(jìn)行圖形信息的更改，提高電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化運(yùn)行效率;此外，還可利用.wav或.mp3格式的文件進(jìn)行報(bào)警提示，由技術(shù)人員通過(guò)設(shè)置資源定位符、調(diào)節(jié)報(bào)警功能參數(shù)，由系統(tǒng)依據(jù)報(bào)警等級(jí)自動(dòng)配置故障處理措施，保障電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性。

2.5分散測(cè)控系統(tǒng)

分散測(cè)控系統(tǒng)能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行分層管理，對(duì)設(shè)備的受熱區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)和控制，提升設(shè)備的使用年限，保障設(shè)備的正常運(yùn)行。分散測(cè)控系統(tǒng)是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要組成部分，不僅為電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行提供數(shù)據(jù)參考，還能通過(guò)相應(yīng)的管控手段維持電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的有序進(jìn)行。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在電氣自動(dòng)化建設(shè)過(guò)程中，加強(qiáng)電氣工程與自動(dòng)化技術(shù)的融合，充分發(fā)揮自動(dòng)化控制優(yōu)勢(shì)和監(jiān)測(cè)管理優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)電氣工程的集成化程度。通過(guò)分析自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，總結(jié)出加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)升級(jí)、構(gòu)建管控一體化系統(tǒng)、優(yōu)化人工智能技術(shù)、建立網(wǎng)絡(luò)管理一體化模式的應(yīng)用策略，從多角度分析自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新方法，不僅有利于推動(dòng)電氣工程“人工轉(zhuǎn)智能”進(jìn)程，提升工程數(shù)據(jù)整合和運(yùn)行質(zhì)量，還能減少人工負(fù)擔(dān)和能源消耗，有效控制運(yùn)行成本，為電氣工程發(fā)展提供保障。

參考文獻(xiàn)

[1]鳳瑞.電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2020，39（20）：189-190.

[2]馬爽.電力系統(tǒng)運(yùn)行中的電氣工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2020，38（06）：74-75+78.

[3]胡浙東.電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用[J].通信電源技術(shù)，2020，37（03）：107-108.