電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用探討

孫磊

[摘? ? 要 ]電氣自動(dòng)化技術(shù)目前已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，但是電力系統(tǒng)的使用卻更加突出。從實(shí)踐研究的角度來(lái)看，所謂的電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)際上是對(duì)一系列技術(shù)的全面概述，如PLC控制技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、變頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)分布式控制技術(shù)（DCS）、微電子技術(shù)等屬于電氣自動(dòng)化技術(shù)的類別?？梢哉f(shuō)電氣自動(dòng)化技術(shù)包含很多，因此其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍很廣。在這一階段，中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展已進(jìn)入全面轉(zhuǎn)型階段，這樣的環(huán)境對(duì)電力系統(tǒng)的具體發(fā)展提出了新的要求和新的目標(biāo)，因此電力系統(tǒng)需要做好自我調(diào)整和轉(zhuǎn)型。電氣自動(dòng)化技術(shù)作為電力系統(tǒng)的發(fā)展和進(jìn)步必須依靠的技術(shù)，對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)展具有重要影響。在此基礎(chǔ)上，探討了電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以為系統(tǒng)建設(shè)實(shí)踐提供參考和幫助。

[關(guān)鍵詞]電氣自動(dòng)化技術(shù);電力;應(yīng)用

[中圖分類號(hào)]TM734 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2020）08–00–02

Application of Electrical Automation Control Technology in Power System

Sun Lei

[Abstract]Electrical automation technology has been applied in various fields， but the use of power system is more prominent. From the perspective of practical research， the so-called electrical automation technology is actually a comprehensive overview of a series of technologies， such as PLC control technology， fieldbus technology， frequency conversion technology， computer distributed control technology （DCS）， microelectronics technology， etc.， which belong to the category of electrical automation technology. It can be said that electrical automation technology contains a lot， so it is widely used in power system. At this stage， China's economic development has entered the stage of comprehensive transformation， which puts forward new requirements and new goals for the specific development of the power system. Therefore， the power system needs to do a good job in self adjustment and transformation. Electrical automation technology as the development and progress of power system must rely on technology， has an important impact on the development of power system. On this basis， the application of electrical automation technology in power system is discussed， which can provide reference and help for system construction practice.

[Keywords]electrical automation technology; electric power; application

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)概述

1.1電氣自動(dòng)化技術(shù)的核心內(nèi)容

電氣自動(dòng)化的核心內(nèi)容主要是應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，整個(gè)電氣自動(dòng)化技術(shù)主要包括2個(gè)方面，一個(gè)是計(jì)算機(jī)技術(shù)，另一個(gè)是PLC技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，這2種技術(shù)中的計(jì)算機(jī)技術(shù)是核心技術(shù)，也是中國(guó)許多電力系統(tǒng)中使用最廣泛、最具代表性的技術(shù)，為中國(guó)實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)和運(yùn)行的自動(dòng)化和智能化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。PLC技術(shù)的應(yīng)用在配電網(wǎng)的傳輸和發(fā)電過(guò)程中，不僅在此環(huán)節(jié)中起著相當(dāng)重要的作用，而且在電力系統(tǒng)的采集工作中達(dá)到高效率，可以獨(dú)立地調(diào)節(jié)不同地區(qū)和不同級(jí)別的配電網(wǎng)，PLC技術(shù)很好地完成了信息的收集和信息的存儲(chǔ)工作，大大加強(qiáng)了電力系統(tǒng)的管理和控制。

1.2電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用具有很大的優(yōu)勢(shì)。在PLC技術(shù)方面，該技術(shù)在電力運(yùn)輸中的應(yīng)用不僅可以很好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)集成，而且還可以很好地實(shí)現(xiàn)整個(gè)配電網(wǎng)的協(xié)調(diào)管理。整個(gè)配電網(wǎng)的運(yùn)行效率得到了極大的提高，因?yàn)镻LC技術(shù)是輔助設(shè)備，所以其內(nèi)部邏輯比系統(tǒng)中的有線連接更有效，這是由于更改和中繼節(jié)點(diǎn)處理時(shí)間減少，從而使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率提高，不僅如此，PLC技術(shù)還使電力系統(tǒng)的可靠性帶來(lái)了很多提升。

2 電力系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)原則

2.1 根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的系統(tǒng)和技術(shù)

對(duì)于目前的電力系統(tǒng)而言，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的選擇主要關(guān)注自動(dòng)化監(jiān)控和遠(yuǎn)程調(diào)度的程度。為了實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)保護(hù)，應(yīng)采用微機(jī)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的綜合保護(hù)。這主要是由于電力系統(tǒng)的接線類型比較簡(jiǎn)單，一般只需要常規(guī)保護(hù)就可以，選擇使用一些成本較低，性能更好的智能開(kāi)關(guān)。通常，電力系統(tǒng)中使用的智能保護(hù)系統(tǒng)可以有效地替代常規(guī)繼電保護(hù)，并確保電力系統(tǒng)的安全。

2.2 電力系統(tǒng)電氣自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)原理和接線方式

目前，電氣自動(dòng)化技術(shù)和電氣布線的設(shè)計(jì)原理一般都是基于原始的設(shè)計(jì)方案。由于在使用自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)需要添加計(jì)算機(jī)監(jiān)控和其他一些控制系統(tǒng)設(shè)備，因此有必要在設(shè)計(jì)規(guī)范中給出詳細(xì)說(shuō)明，如功率變送器、功率監(jiān)控器等，型號(hào)和編號(hào)應(yīng)詳細(xì)標(biāo)記。在設(shè)計(jì)過(guò)程中有時(shí)需要使用計(jì)算機(jī)監(jiān)控和系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制開(kāi)關(guān)，選擇使用遠(yuǎn)程控制開(kāi)關(guān)可以自動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉，同時(shí)還要設(shè)置單獨(dú)的入口點(diǎn)，主要作用是在交換機(jī)安裝過(guò)程中訪問(wèn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。在為低壓系統(tǒng)選擇自動(dòng)開(kāi)關(guān)類型時(shí)，通常會(huì)添加一個(gè)常開(kāi)輔助觸點(diǎn)。

3 電力系統(tǒng)中自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用分析

3.1 仿真建模技術(shù)

作為電力系統(tǒng)中廣泛使用的控制技術(shù)之一，仿真建模技術(shù)的應(yīng)用起著至關(guān)重要的作用。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，仿真建模技術(shù)得到了不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新，推動(dòng)了仿真建模水平的大大提高。該技術(shù)的應(yīng)用有效提高了數(shù)據(jù)傳輸效率，還可以在電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中，對(duì)該技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的效果，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了分析。電力系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)和處理的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)最優(yōu)運(yùn)行方案的分析，對(duì)最優(yōu)條件進(jìn)行仿真。因此，鑒于電力系統(tǒng)維護(hù)的發(fā)展，可以進(jìn)行仿真建模技術(shù)的應(yīng)用，以有效地幫助維護(hù)人員識(shí)別系統(tǒng)故障因素，從而進(jìn)行高質(zhì)量的維護(hù)工作，提高電力系統(tǒng)的維護(hù)效果，有效地延長(zhǎng)了電力系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間。

3.2 智能控制技術(shù)

自動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，促進(jìn)了電力系統(tǒng)運(yùn)行效果和智能控制水平的有效提高，智能控制水平的提高為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了保證。在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，如果系統(tǒng)產(chǎn)生突發(fā)性故障問(wèn)題，則通過(guò)應(yīng)用智能控制技術(shù)，可以通過(guò)制定科學(xué)的解決方案來(lái)解決問(wèn)題，從而有助于電力系統(tǒng)的自動(dòng)化處理措施的及時(shí)實(shí)施。對(duì)于指定緊急電力系統(tǒng)故障而言，其可以進(jìn)一步為電力系統(tǒng)的運(yùn)行提供安全保障。另外，智能控制技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行，還可以起到遠(yuǎn)程控制的作用，相關(guān)人員可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制發(fā)出遠(yuǎn)程操作指令，進(jìn)而促進(jìn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，這不僅可以增強(qiáng)電力系統(tǒng)的可控性，而且可以減少電力系統(tǒng)運(yùn)行中的勞動(dòng)成本消耗，降低安全事故發(fā)生的概率，并為電力企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 總線技術(shù)

當(dāng)前，總線技術(shù)的應(yīng)用提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的整體水平。在實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行的發(fā)展中，總線技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了電氣設(shè)備，儀器和電力系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)之間的完美連接。如將電力系統(tǒng)中相關(guān)的智能儀表和控制設(shè)備通過(guò)總線技術(shù)連接到控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備和電表的遠(yuǎn)程控制，還可以改善電力的統(tǒng)一控制和管理。電力企業(yè)中的系統(tǒng)，并促進(jìn)每個(gè)系統(tǒng)的控制的有效連接。另外，當(dāng)前總線技術(shù)的應(yīng)用仍處于不斷發(fā)展和優(yōu)化的狀態(tài)，這將促使總線技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用繼續(xù)增加。如在現(xiàn)階段，電力企業(yè)可以基于總線技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行電力系統(tǒng)的分散調(diào)節(jié)，為電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制奠定基礎(chǔ)。

3.4 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

在當(dāng)前電力系統(tǒng)運(yùn)行中，自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性能有嚴(yán)格要求，數(shù)據(jù)的共享和一致性也會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的控制產(chǎn)生一定的影響。因此，需要電力監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行，并且要求系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)具有實(shí)時(shí)性和主動(dòng)性的特點(diǎn)。因此，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，通過(guò)這種技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)事件、條件的有效監(jiān)控，并進(jìn)一步提高了電力系統(tǒng)的運(yùn)行效果。在實(shí)際運(yùn)行中，如果在嚴(yán)格監(jiān)控的背景下發(fā)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)滿足實(shí)際控制要求，電力系統(tǒng)將根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的自動(dòng)處理和報(bào)警，以提高控制效果。

4 電氣自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展前景分析

4.1 適用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)前，智能電子設(shè)備在電力系統(tǒng)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用越來(lái)越突出，為了實(shí)現(xiàn)來(lái)自不同制造商的智能電子設(shè)備的更好的兼容性和信息共享，已經(jīng)指定出相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái)，中國(guó)積極開(kāi)展電氣集成自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)的相關(guān)研究，以實(shí)現(xiàn)與世界的融合。在研究中，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用使中國(guó)的研究成果引人注目，在此基礎(chǔ)上，深化國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)電氣自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)的集成已成為一大趨勢(shì)。

4.2 控制，保護(hù)和監(jiān)測(cè)的集成

在電力系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的實(shí)踐中，為了進(jìn)一步提高集成電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)的合理性，可以對(duì)設(shè)備配置效率和工作維護(hù)，控制，保護(hù)和監(jiān)測(cè)的便利性進(jìn)行集成，從而對(duì)特定的系統(tǒng)進(jìn)行控制，監(jiān)測(cè)和保護(hù)形成一體化，這種工作方式可以節(jié)省更多不必要的麻煩。而且，一體化構(gòu)造實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)設(shè)備的簡(jiǎn)化，并提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

4.3 以太網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用

以太網(wǎng)技術(shù)在實(shí)際使用中顯示出的優(yōu)勢(shì)是數(shù)據(jù)傳輸量大，速度快，這一優(yōu)勢(shì)正好滿足電力系統(tǒng)集成自動(dòng)化系統(tǒng)傳輸?shù)囊?，因此在電力系統(tǒng)集成自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中，積極推進(jìn)使用以太網(wǎng)技術(shù)，可以使通信越來(lái)越滿足實(shí)時(shí)性的要求，可以說(shuō)，以太網(wǎng)技術(shù)的未來(lái)應(yīng)用空間非常廣闊。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，自動(dòng)化是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要趨勢(shì)，也是未來(lái)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。當(dāng)前的信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，在給電力系統(tǒng)的生產(chǎn)和運(yùn)行帶來(lái)巨大優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也為將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)奠定了應(yīng)用基礎(chǔ)，同時(shí)也給整個(gè)電力系統(tǒng)帶來(lái)了新的控制模式，不僅降低了企業(yè)在電力生產(chǎn)和運(yùn)行中的故障成本，還提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和電力系統(tǒng)的管理水平。相信未來(lái)信息和自動(dòng)化的全面應(yīng)用將進(jìn)一步擴(kuò)大電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍，并使電力系統(tǒng)的電力生產(chǎn)和運(yùn)行更加安全可靠。

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