電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展方向

王春龍

摘要：隨著我國新時(shí)期社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，有力地促進(jìn)我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的轉(zhuǎn)型。電氣自動(dòng)化日益普及與在各個(gè)方面的應(yīng)用日益提升了其地位，但也使得相關(guān)技術(shù)更為復(fù)雜。為此，本研究介紹了新時(shí)期下的電氣自動(dòng)化概念、技術(shù)特征及其發(fā)展現(xiàn)狀、應(yīng)用領(lǐng)域、未來發(fā)展趨勢(shì)，以期為后續(xù)電氣自動(dòng)化在新時(shí)期下的發(fā)展提供初步的理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;新時(shí)期;發(fā)展;應(yīng)用

引言

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)行業(yè)的發(fā)展過程中，也在不斷與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，這不僅促進(jìn)了相關(guān)企業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了我國社會(huì)的進(jìn)步。電力行業(yè)中，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍也在不斷拓展。而電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，若能夠充分與電氣自動(dòng)化技術(shù)相融合，對(duì)促進(jìn)電力系統(tǒng)運(yùn)行效率的提高，也會(huì)具有十分積極的效果。本文對(duì)電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展方向進(jìn)行分析，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)企業(yè)提供參考。

1.電氣自動(dòng)化技術(shù)的概述

1.1電氣自動(dòng)化的概念

電氣自動(dòng)化被人們稱之為電氣工程，是一個(gè)涉及到多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的綜合性技術(shù)模式，如電工學(xué)、電子學(xué)、自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)工程等。電氣自動(dòng)化在目前國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有著基礎(chǔ)性和支柱性地位，是促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心內(nèi)容。

1.2電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)

在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安排方面，在每個(gè)配電室和電動(dòng)機(jī)控制中心里面分別安裝用電設(shè)備，由于其具有較多的信息處理任務(wù)，因此其配件較為繁多，這也增加了其維修的難度。與熱工系統(tǒng)相比，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的操作頻率很低。部分系統(tǒng)設(shè)備在正常的運(yùn)行中，可以長達(dá)幾個(gè)月甚至是更長的時(shí)間內(nèi)都不需要重復(fù)操作。另外，該系統(tǒng)對(duì)電氣設(shè)備的保護(hù)裝置有著較高的要求，尤其是在反應(yīng)速度方面，需要在40ms內(nèi)完成一個(gè)保護(hù)動(dòng)作。

1.3電氣自動(dòng)化技術(shù)的作用

電氣自動(dòng)化對(duì)于提高機(jī)械運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益和勞動(dòng)生產(chǎn)力有著重要作用，自其誕生以來，對(duì)于我國社會(huì)生產(chǎn)的改造提出了巨大的可靠性與經(jīng)濟(jì)性，促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展水平。目前我國社會(huì)發(fā)展中，全面實(shí)現(xiàn)智能化、信息化、工業(yè)化發(fā)展離不開來電氣自動(dòng)化的支持與配合，電氣自動(dòng)化的合理應(yīng)用對(duì)于促進(jìn)我國社會(huì)的穩(wěn)定進(jìn)步和提高現(xiàn)代化生產(chǎn)效率有著重要作用，同時(shí)對(duì)于社會(huì)長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)與規(guī)劃有著深遠(yuǎn)意義。隨著近年來科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣自動(dòng)化被廣泛的應(yīng)用在礦山、建筑、化工、電力、制藥等多個(gè)建設(shè)領(lǐng)域，其廣泛的應(yīng)用與普及對(duì)于促進(jìn)這些生產(chǎn)領(lǐng)域的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)效益有著重要的意義。

2.電氣自動(dòng)化技術(shù)的主要內(nèi)容

電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用主要包括計(jì)算機(jī)技術(shù)和PLC技術(shù)兩方面內(nèi)容。電氣自動(dòng)化技術(shù)的核心技術(shù)即計(jì)算機(jī)技術(shù)，在電力系統(tǒng)中也是最常見也最具代表性的技術(shù)，為電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化配電提供了前提條件，在供變電和輸配電中發(fā)揮了巨大的作用。另外，計(jì)算機(jī)技術(shù)中運(yùn)用電網(wǎng)調(diào)動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)國家電力系統(tǒng)中的信息采集工作，并負(fù)責(zé)對(duì)不同區(qū)域、省、地、縣不同級(jí)別的電網(wǎng)實(shí)行自主調(diào)動(dòng)，然后對(duì)信息進(jìn)行整合和儲(chǔ)存。計(jì)算機(jī)技術(shù)還實(shí)現(xiàn)了將國家的整體電位設(shè)備結(jié)合起來，加強(qiáng)了整個(gè)電力系統(tǒng)的監(jiān)控力度。

PLC技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠順利完成數(shù)據(jù)的采集、分析、整合以及轉(zhuǎn)換、傳遞等工作;對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)工作的控制，提高了電力系統(tǒng)相關(guān)生產(chǎn)過程的協(xié)調(diào)化;PLC在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，簡(jiǎn)化了電力控制系統(tǒng)內(nèi)接線，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和靈活性，降低了能量損耗。PLC系統(tǒng)的諸多優(yōu)勢(shì)，使其在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。PLC系統(tǒng)采用的是輔助性繼電器，其內(nèi)部的邏輯關(guān)聯(lián)取代了以往的機(jī)械繼電器中的導(dǎo)線相接。這樣繼電器節(jié)點(diǎn)的變換時(shí)間就可以忽略不計(jì)，系統(tǒng)的可靠性就得到了顯著的提升。另外，PLC系統(tǒng)的抗干擾性能很強(qiáng)，能夠滿足復(fù)雜多變的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的要求。隨著研究的逐步深入和技術(shù)的不斷發(fā)展，這一系統(tǒng)的操作流程更加簡(jiǎn)潔、直觀，實(shí)現(xiàn)了操作日益簡(jiǎn)化，快捷方便的目標(biāo)，提高了員工操作的準(zhǔn)確率，工作效率大大提高。

3.應(yīng)用領(lǐng)域

電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)工作中的很多領(lǐng)域和環(huán)節(jié)都得到了廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)了電力自動(dòng)化建設(shè)，改變了傳統(tǒng)的電力運(yùn)行的弊端和不足之處，使整個(gè)電力系統(tǒng)得到了很大的改善。電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中更好地迎合了電力市場(chǎng)的發(fā)展需要和變化，電氣化驅(qū)動(dòng)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)完成了實(shí)時(shí)仿真工作的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了暫時(shí)狀態(tài)和穩(wěn)定狀態(tài)的同步存在，同時(shí)，電氣化驅(qū)動(dòng)技術(shù)使實(shí)踐操作和運(yùn)行的成功率大幅度提升，另外，還促進(jìn)了混合型的實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。以太網(wǎng)等技術(shù)的逐步應(yīng)用，也增強(qiáng)了電氣自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)用性。

電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)智能化服務(wù)領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用，使得電力系統(tǒng)智能化服務(wù)水平和效率得到了顯著的提升。該技術(shù)除了在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能化基礎(chǔ)上，還可以對(duì)系統(tǒng)障礙進(jìn)行自動(dòng)分析，擺脫了電力系統(tǒng)的運(yùn)行人工分析的狀況，節(jié)約了人力物力，也提高了準(zhǔn)確性。在配電網(wǎng)工作中應(yīng)用這一技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)的數(shù)字信息配電的一體化，降低了電能衰耗，充分發(fā)揮了先進(jìn)科技手段的價(jià)值和作用。

4.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的研究趨勢(shì)

我國對(duì)電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的研究還存在很多不足，未來的研究工作還有很多。電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的研究趨勢(shì)，主要包括以下 3 個(gè)方面：

4.1 國際標(biāo)準(zhǔn)的大規(guī)模推廣和使用

近年來電氣自動(dòng)化技術(shù)在我國有了廣泛的應(yīng)用，但是由于電氣自動(dòng)化設(shè)備的生產(chǎn)廠家眾多，導(dǎo)致這些設(shè)備的信息共享和相互操作間存在諸多障礙。為滿足不同廠家所生產(chǎn)設(shè)備的兼容性，電子工業(yè)協(xié)會(huì)制訂了 IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)，作為站端與站間進(jìn)行通信的標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)站內(nèi)的無縫通信。我國要大力推廣和使用 IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)，并基于此標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)出電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的相關(guān)產(chǎn)品。

4.2 將測(cè)量、保護(hù)和控制工作融合為一體

長期以來，受電力行業(yè)專業(yè)分工、人員配置和運(yùn)行機(jī)制的影響，我國電氣自動(dòng)化系統(tǒng)主要通過站內(nèi)監(jiān)控采集相關(guān)數(shù)據(jù)、單獨(dú)進(jìn)行保護(hù)的工作模式。這種工作模式雖然能對(duì)事故進(jìn)行清晰的分析和處理，但是增加了工作量，降低了設(shè)備的利用率。為了減少設(shè)備的重復(fù)配置率和操作人員的工作量，提高事故的處理效率，必須將測(cè)量、保護(hù)和控制工作融合在電氣自動(dòng)化綜合系統(tǒng)中。

4.3 以太網(wǎng)技術(shù)的使用

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)電力的需求與日俱增，加之電網(wǎng)系統(tǒng)越來越復(fù)雜化，其涉及的數(shù)據(jù)和信息也越來越多。在這種背景下，電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)所需要采集和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)日益龐大，對(duì)通訊的實(shí)時(shí)性和傳輸速度提出了更高的要求。以太網(wǎng)具有傳輸數(shù)據(jù)量大、傳輸數(shù)據(jù)快的優(yōu)勢(shì)，能夠滿足電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展需求，因此，以太網(wǎng)在電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中必然會(huì)有更多的應(yīng)用。

5.結(jié)束語

總之，電氣自動(dòng)化在現(xiàn)代工業(yè)中起著舉足輕重的作用。電氣自動(dòng)化的應(yīng)用與創(chuàng)新讓整個(gè)行業(yè)朝著現(xiàn)代化，科技化，數(shù)字化，智能化方向發(fā)展。而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電氣自動(dòng)化技術(shù)必將向著更為先進(jìn)的方向發(fā)展，在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也將越來越廣泛，為生產(chǎn)效率的大幅度提高，以及社會(huì)發(fā)展的穩(wěn)定與進(jìn)步，作出了巨大貢獻(xiàn)。

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