淺談電氣自動(dòng)化在電力工程的作用

袁振濤 張娟

摘要：電氣自動(dòng)化技術(shù)較成熟，普遍應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防等領(lǐng)域，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中舉足輕重。電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，指的是使用多種能進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、決策、控制功能的裝置，經(jīng)由數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或者全系統(tǒng)進(jìn)行就地或者遠(yuǎn)程完成自動(dòng)監(jiān)控、調(diào)節(jié)和控制，以保證電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、執(zhí)行合格的電能質(zhì)量?；诖耍疚闹饕獙?duì)電氣自動(dòng)化相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析，以此促進(jìn)我國(guó)電力工程的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化、電力工程、作用

一.電力工程自動(dòng)化內(nèi)涵

在我國(guó)電力工程不斷發(fā)展和進(jìn)步的當(dāng)下，我國(guó)電力工程進(jìn)入到了新的發(fā)展階段。自動(dòng)化技術(shù)作為我國(guó)當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展動(dòng)力，能促進(jìn)電力工程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展。通過(guò)自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等形式，能夠切實(shí)確保我國(guó)電力系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行。自動(dòng)化技術(shù)作為高科技領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)手段，能夠結(jié)合電力工程的需求，合理融入到電力工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中。電力電氣自動(dòng)化技術(shù)還可以在電力工程系統(tǒng)各個(gè)層次開(kāi)展自動(dòng)化更新，切實(shí)促進(jìn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展水平。電力電氣自動(dòng)化技術(shù)是一項(xiàng)具備綜合性的技術(shù)形式，其中涵蓋了多門(mén)現(xiàn)金的技術(shù)內(nèi)容，其運(yùn)用范圍非常廣泛。若將電力電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到電力工程當(dāng)中，便可以最大程度上對(duì)電力設(shè)備開(kāi)展動(dòng)態(tài)化全面控制、強(qiáng)化電力裝置維護(hù)水平，確保電力工程運(yùn)行的穩(wěn)定與安全。

二.電氣自動(dòng)化技術(shù)的作用

在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的管理工作當(dāng)中，多數(shù)為人工方式進(jìn)行操作，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和維護(hù)，但由于人工操作方式當(dāng)中具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性，并且操作周期較長(zhǎng)，在其中一旦出現(xiàn)操作失誤等情況，還會(huì)造成系統(tǒng)出現(xiàn)故障。電氣自動(dòng)化技術(shù)的作用大致有以下：

1.仿真作用

在電力系統(tǒng)的運(yùn)行當(dāng)中，由于系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作模式精密，所以一旦發(fā)生突發(fā)狀況，勢(shì)必影響電力系統(tǒng)的工作運(yùn)轉(zhuǎn)，為了能夠更好地預(yù)防和制定應(yīng)急計(jì)劃，通過(guò)電氣自動(dòng)化技術(shù)的仿真功能，能夠?yàn)楣ぷ魅藛T營(yíng)造精確和真實(shí)的虛擬場(chǎng)景，進(jìn)而在場(chǎng)景當(dāng)中，工作人員通過(guò)電力裝置試驗(yàn)等方式，加強(qiáng)對(duì)于電力系統(tǒng)常見(jiàn)故障的了解，進(jìn)而在故障發(fā)生期間更好地進(jìn)行應(yīng)對(duì)。

2.智能功能

電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性直接影響電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，以及供電終端的用電質(zhì)量，所以通過(guò)電氣自動(dòng)化技術(shù)的智能功能應(yīng)用，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)化管理，一旦系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障，自動(dòng)化技術(shù)即可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障位置和成因，并精確地切除故障區(qū)域，防止故障擴(kuò)大化造成電力系統(tǒng)整體出現(xiàn)崩潰，既有助于維修工作的開(kāi)展，又能夠保證電力系統(tǒng)持續(xù)工作。

3.集成作用

自動(dòng)化技術(shù)在許多行業(yè)和領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，取得了比較理想的效果。然而，由于自動(dòng)化技術(shù)的工藝流程復(fù)雜，技術(shù)研究人員對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，以促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)在各個(gè)行業(yè)的進(jìn)一步應(yīng)用。最明顯的變化是簡(jiǎn)化了電氣控制、測(cè)量、電源保護(hù)等環(huán)節(jié)。電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)化和改善不僅是企業(yè)提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率，而且有效地減少了生產(chǎn)的工作負(fù)載，從而大大減少了錯(cuò)誤率技術(shù)操作的人工生產(chǎn)過(guò)程，并在一定程度上減少了安全事故的概率。

三.電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化的具體應(yīng)用方面

1.監(jiān)控技術(shù)

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以便于隨時(shí)針對(duì)系統(tǒng)問(wèn)題作出反應(yīng)，首先應(yīng)當(dāng)以監(jiān)控技術(shù)作為基礎(chǔ)。電氣自動(dòng)化技術(shù)當(dāng)中的監(jiān)控功能，主要以三種形式體現(xiàn)：

①集中監(jiān)控。集中監(jiān)控模式是電力系統(tǒng)的常用方式之一，主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性方面，通過(guò)集中監(jiān)控，管理人員則能夠?qū)﹄娮釉O(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單操作，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)整體運(yùn)行情況的了解和管理。

②遠(yuǎn)程監(jiān)控。遠(yuǎn)程監(jiān)控的主要優(yōu)勢(shì)在于其所具備的跨空間監(jiān)控功能，并且遠(yuǎn)程監(jiān)控模式的安裝費(fèi)用較低，對(duì)于電纜數(shù)量的要求較少，所以其成本支出也相對(duì)較少。

③現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控?，F(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控具有遠(yuǎn)程監(jiān)控的所有優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上更加具有靈活性，通過(guò)電力系統(tǒng)運(yùn)行重點(diǎn)區(qū)域的劃分，能夠提高監(jiān)控功能的針對(duì)性和有效性。

2.仿真技術(shù)

技術(shù)的進(jìn)步使得我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)取得了一定的發(fā)展成果，而電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)仿真技術(shù)的發(fā)展。從仿真技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的作用來(lái)看，該技術(shù)的應(yīng)用大大提升了系統(tǒng)的防御功能，使得電力系統(tǒng)運(yùn)行中可以自覺(jué)抵御外部干擾因素對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行造成的不利影響。當(dāng)前電力行業(yè)的發(fā)展中，電力系統(tǒng)運(yùn)行中對(duì)于仿真技術(shù)的依賴性較高，仿真技術(shù)的應(yīng)用使得有關(guān)的管理人員可以根據(jù)該技術(shù)來(lái)評(píng)估電力系統(tǒng)運(yùn)行的整體水平。電力系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)種類多、數(shù)量大，仿真技術(shù)的應(yīng)用可以高效處理這些數(shù)據(jù)，根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以為電力系統(tǒng)的維護(hù)等提供重要的數(shù)據(jù)參考，實(shí)時(shí)掌握電力系統(tǒng)運(yùn)行的總體狀態(tài)，提升系統(tǒng)控制的效率與質(zhì)量。

3.電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)在系統(tǒng)中的安排第一步是反映在電能調(diào)度領(lǐng)域，系統(tǒng)身為生產(chǎn)運(yùn)輸、配置電能的一個(gè)綜合體，其對(duì)電能的供需主要是通過(guò)電能調(diào)度來(lái)掌控，調(diào)度是否適宜直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性等有關(guān)參數(shù)占比。系統(tǒng)利用有關(guān)裝置實(shí)現(xiàn)量測(cè)資訊的收集，包括采樣值、計(jì)量電能等，人機(jī)接口性能，記載事件的順序，事故定位等達(dá)成系統(tǒng)運(yùn)行的自動(dòng)化、數(shù)據(jù)化與智能化。如果沒(méi)有電網(wǎng)自動(dòng)化的維護(hù)，電力系統(tǒng)將極易出現(xiàn)短路或安全事故，電網(wǎng)無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)與處理，這也許會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的良好運(yùn)行帶來(lái)不利影響。設(shè)立自動(dòng)化技術(shù)的調(diào)度性能系統(tǒng)，也被叫做是調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，其在該電能生產(chǎn)消費(fèi)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)揮著巨大的效果，若在電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)節(jié)中調(diào)度存在問(wèn)題，那么系統(tǒng)也許會(huì)出現(xiàn)崩潰風(fēng)險(xiǎn)，所以，其自動(dòng)化安全運(yùn)行極為關(guān)鍵。

4.變電站自動(dòng)化

基于計(jì)算機(jī)技術(shù)，變電站實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化、集成化和數(shù)字化，將電纜、光纖等材料完成了電力信號(hào)的傳遞，整體上提高了電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。自動(dòng)化技術(shù)在變電站中能自動(dòng)記錄、統(tǒng)計(jì)，并結(jié)合計(jì)算機(jī)的可見(jiàn)屏幕化，以此進(jìn)行有效監(jiān)視及完成各種操作。電纜和光纖取代了光纜，得益于二次設(shè)備的集成化管理，使得整體網(wǎng)絡(luò)化效率成為了可能。要注重的是，變電站在實(shí)行自動(dòng)化管理中，務(wù)必要對(duì)變電站運(yùn)行的加強(qiáng)監(jiān)視和操作，這樣才能維持和實(shí)現(xiàn)持續(xù)性的自動(dòng)化。

5.發(fā)電廠自動(dòng)化

發(fā)電廠的監(jiān)控系統(tǒng)是憑借太網(wǎng)、過(guò)程控制單元和相關(guān)數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)得以完成，布置形式為分層結(jié)構(gòu)。過(guò)程控制單元指實(shí)時(shí)工作的單元，憑借實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行過(guò)程單元的脈沖量和熱電阻等數(shù)據(jù)，并且給于及時(shí)處理，最終完成整個(gè)工作過(guò)程的檢測(cè)和控制，由于控制系統(tǒng)屬于分散性質(zhì)，顯示及操作功能能夠得到集中。一個(gè)工作站存在兩種模式：一個(gè)是工程師，另外是運(yùn)行員。設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)為工程師工作站主要的職責(zé)，以便維護(hù)系統(tǒng)的工作運(yùn)轉(zhuǎn);接收實(shí)時(shí)的信息及對(duì)指令的發(fā)送為運(yùn)行員工作站的主要的職責(zé)，同時(shí)把整合的相關(guān)信息傳送給工程師工作站。電氣自動(dòng)化技術(shù)甚至于能夠生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控設(shè)備，使得系統(tǒng)能夠相對(duì)比較安全穩(wěn)定運(yùn)行，也有利于工作人員進(jìn)行控制工作。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣系統(tǒng)中的使用及作用是不可忽視的，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，解決了很多人力無(wú)法實(shí)現(xiàn)的技術(shù)性困難，如遠(yuǎn)程監(jiān)控。技術(shù)人員要不斷對(duì)技術(shù)和設(shè)備做更多的測(cè)試，以便發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題，制定技術(shù)的提升方案，讓其在電力系統(tǒng)中發(fā)揮更大的價(jià)值及作用，進(jìn)一步提高該技術(shù)在技術(shù)領(lǐng)域中的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

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