綜合自動化控制技術(shù)在智能變電站電力調(diào)度中的應(yīng)用研究

1 技術(shù)內(nèi)涵

綜合自動化控制技術(shù)是將多項技術(shù)整合構(gòu)成整體，以計算機技術(shù)為根基構(gòu)建分層式架構(gòu)，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)信息傳播，最終達成控制目標(biāo)。將綜合自動化控制技術(shù)與電力調(diào)度工作有機融合，可利用先進的計算機技術(shù)高效完成電力調(diào)度過程涉及到的數(shù)據(jù)運算和分析工作，同時還能在第一時間內(nèi)做出正確的判斷，為電力調(diào)度工作的正常開展提供方向。另外，憑借綜合自動化控制技術(shù)體系中的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)還可有效管理電網(wǎng)，全面考慮電力系統(tǒng)運行中的環(huán)境因素，并以先進的無人化操作方式解決人工操作模式下的問題，徹底排除過往階段下低信息傳遞效率、低判斷準(zhǔn)確率和響應(yīng)過于遲緩等因素帶來的影響，推進變電站電力調(diào)度妥善開展。

電力企業(yè)構(gòu)建的綜合自動化控制技術(shù)系統(tǒng)主要包括兩大功能模塊：計算機和單片機，將依托于計算機和單片機的設(shè)備投入應(yīng)用后，可為電力系統(tǒng)帶來強大的物質(zhì)基礎(chǔ)，使綜合自動化控制技術(shù)系統(tǒng)能夠進一步發(fā)揮出自身的效用，優(yōu)化信息提取能力。另外，基于綜合自動化控制技術(shù)的系統(tǒng)，還可根據(jù)實際情況編制內(nèi)容詳實的電壓報表，進而為相關(guān)工作的進行提供控制依據(jù)，在電力負荷調(diào)整方面系統(tǒng)也能進行自動調(diào)整，減少了人為干預(yù)模式下衍生的諸多問題，最為關(guān)鍵的是，基于綜合化自動控制技術(shù)的系統(tǒng)還可在第一時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)故障并科學(xué)予以解決，確保電力系統(tǒng)有序運轉(zhuǎn)[1]。

2 技術(shù)優(yōu)勢

2.1 優(yōu)化用電體驗

在變電站將綜合自動化控制技術(shù)引進電力調(diào)度工作中后，人工投入顯著降低，但區(qū)域內(nèi)用戶用電體驗卻與之相反，明顯得到優(yōu)化。該項技術(shù)可實現(xiàn)無人控制目標(biāo)，能對區(qū)域內(nèi)電力調(diào)度工作進行精密計算，并基于計算結(jié)果自動進行控制。另外，該項技術(shù)在有效控制變電器的同時也將無功補償變?nèi)萜骷{入到了控制范圍內(nèi)，使電力調(diào)度能力和效果均大為提升。在變電站引進綜合自動化控制技術(shù)后各項電氣設(shè)備的運維工作也得以完善，在該項技術(shù)的保障下，各項設(shè)備在日常運轉(zhuǎn)中基本很少出現(xiàn)問題，不僅延長了設(shè)備壽命也節(jié)約了經(jīng)濟成本，這同時也正與變電站周邊區(qū)域用戶的實際用電需求相契合。由此可知，綜合自動化控制技術(shù)可優(yōu)化用戶用電體驗，打造區(qū)域特色供電服務(wù)。

2.2 安全性更理想

綜合自動化控制技術(shù)的核心主要圍繞計算機，受計算機技術(shù)控制，因此該項技術(shù)在處理電力系統(tǒng)和調(diào)度工作問題時在時間方面頗具優(yōu)勢，在一定程度上也強化了電力系統(tǒng)的運行安全。過往變電站工作模式主要以人工操作為主，依賴人力很難在較時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)變電站運轉(zhuǎn)問題，這也意味著，當(dāng)變電站的運行故障暴露于表面時故障往往已比較嚴(yán)重，影響著變電站電力的調(diào)度和供應(yīng)工作。在引進和應(yīng)用綜合自動化控制技術(shù)后，依托計算機精密的計算能力，即使是毫不起眼的線路故障系統(tǒng)也能在第一時間發(fā)出預(yù)警并提供解決方案，嚴(yán)重時系統(tǒng)還可自動進行斷電保護，以免故障進一步嚴(yán)重、損失進一步加劇。另外，在應(yīng)用綜合自動化控制技術(shù)后，變電站的各項工作運轉(zhuǎn)均處于系統(tǒng)的實時監(jiān)控之下，即使出現(xiàn)突發(fā)狀況系統(tǒng)也可在第一時間警示[2]。

2.3 強化管理水平

在引進自動化技術(shù)后變電站的工作和運行模式發(fā)生了深刻的變革，改造后的電力系統(tǒng)自動化程度顯著加深。現(xiàn)階段變電站的大部分工作運轉(zhuǎn)和工作指令基本都由計算機網(wǎng)絡(luò)來下達，以過往模式下的抄表工作為例，工作人員需逐門逐戶進行核抄，繁重的工作量令人苦不堪言且很容易出現(xiàn)失誤，而自動化技術(shù)通過系統(tǒng)即可實現(xiàn)對用戶用電情況的掌握，且數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度也得以優(yōu)化，資源投入也顯著降低。在變電站正常運轉(zhuǎn)時，工作人員只需憑借中央計算機即可了解變電站輸電和變電的實時運行，同時還可利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)傳輸變電站運行信息給電力調(diào)度員，電力調(diào)度員分析信息后調(diào)節(jié)、調(diào)度和控制區(qū)域電力，實現(xiàn)電力企業(yè)管理和工作效率的提升[3]。

2.4 節(jié)約資金成本

傳統(tǒng)模式下變電站處于信息閉塞狀態(tài)，正常穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)往往需大量人力和資金投入來保障，而基于信息和通信技術(shù)的綜合自動化系統(tǒng)則使變電站“信息孤島”情況徹底根除，在系統(tǒng)高效運作下電力系統(tǒng)的各項信息和資源均能夠共享，電力企業(yè)各部門均能充分利用信息。另外，在集成電路普遍應(yīng)用的新時期電力企業(yè)的成本開支也得以縮減，從整體改造變電站的角度出發(fā)，施工和材料成本都得到了顯著的減少，變電站的投資規(guī)模也會逐漸下降，能夠?qū)⒏嗟木?、資源和資金投入到變電站的電力調(diào)度工作中來[4]。

2.5 降低工作強度

在變電站的發(fā)展尚處于落后階段時期，在進行區(qū)域電力調(diào)度工作時，調(diào)度人員既要負責(zé)監(jiān)控電力數(shù)據(jù)、還要承擔(dān)測量電力數(shù)據(jù)的責(zé)任，工作壓力十分大。自變電站引進自動化技術(shù)以來，信息和通信技術(shù)推動了信息資源的共享，在能夠靈活調(diào)取和利用大量信息的背景下，工作人員只需在特定的時間內(nèi)將更多的精力放在關(guān)鍵的樞紐設(shè)備上，即可完成電力調(diào)度工作，工作強度顯著降低，在一定程度上增加了工作人員對本職工作的熱愛[5]。

3 自動化控制技術(shù)與電力調(diào)度

從智能變電站建設(shè)的目的來看，其主要負責(zé)區(qū)域內(nèi)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行，而作為變電站的一項關(guān)鍵任務(wù)，電力調(diào)度工作則負責(zé)為區(qū)域用戶提供高質(zhì)量的用電體驗。將自動化控制技術(shù)融于電力調(diào)度工作中不僅對電網(wǎng)管理工作大有裨益，對企業(yè)經(jīng)濟利益的獲取也是良處頗多。時至今日，電能已成為國家生產(chǎn)生活的基礎(chǔ)資源，為優(yōu)化電力服務(wù)，應(yīng)用自動化控制技術(shù)勢在必行。將自動化控制技術(shù)應(yīng)用于變電站電力調(diào)度后，可實現(xiàn)電力系統(tǒng)一體化管理目標(biāo)，減少工作人員壓力，保障工作安全和電力生產(chǎn)穩(wěn)定。當(dāng)前電力企業(yè)已研發(fā)出電力調(diào)度系統(tǒng)，基于局域網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對子系統(tǒng)的總線控制[6]。

4 在電力調(diào)度方面的應(yīng)用

集中式結(jié)構(gòu)。應(yīng)用自動化控制技術(shù)進行區(qū)域電力調(diào)度時以集中式結(jié)構(gòu)最為常見和普遍，在多個領(lǐng)域均有涉獵?；谟嬎銠C帶有的完善又強大的功能，可擴展相關(guān)接口并獲取精準(zhǔn)的匹配信息。如：在完成信息采集工作后，需對變電站的實時模擬量等進行相應(yīng)處理，并從數(shù)據(jù)統(tǒng)計的角度出發(fā)，基于計算機功能強化監(jiān)控和保護力度，同時遵循相關(guān)規(guī)范落實控制功能。相關(guān)人員只需明確，集中式結(jié)構(gòu)并不只依賴計算機、也不是獨立進行保護和監(jiān)控，而是一個帶有獨立性色彩的、協(xié)同多臺計算機的計算機系統(tǒng)，每臺計算機都有明確的任務(wù)，以保證電力調(diào)度工作能夠高效完成。如監(jiān)控計算機，顧名思義側(cè)重于信息的監(jiān)控和獲取，并能夠在電流斷路器出現(xiàn)突發(fā)情況的短時間內(nèi)作出相應(yīng)處理[7]。

分布式結(jié)構(gòu)。區(qū)別于集中式結(jié)構(gòu)，分布式結(jié)構(gòu)帶有自身功能可擴展的特點，不依賴單一的計算機或計算機系統(tǒng)，而是需要大量的計算機支持，通過將自身的整體結(jié)構(gòu)功能分布于不同的計算機上，讓計算機按照功能進行不同的工作，最后由終端系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行整合?？傊?，分布式結(jié)構(gòu)不會干預(yù)計算機運行，可在同一時間段內(nèi)實現(xiàn)對大量數(shù)據(jù)的處理且不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)卡死現(xiàn)象。同時，在單一模塊出現(xiàn)問題的情況下也不會影響其他模塊的運行，若影響模塊的問題并不嚴(yán)重，模塊甚至還可繼續(xù)穩(wěn)定運行。分布式結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)勢使其在維護等級高的低壓變電站中較為常見[8]。

分布分散式結(jié)構(gòu)。分布分散式結(jié)構(gòu)可分變電站層和間隔層，與上述兩種結(jié)構(gòu)類型相比，分布分散式結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新點在于元件和斷路器間隔，通過重新設(shè)計元件和斷路器間隔，系統(tǒng)可采取和匯總斷路器間隔數(shù)據(jù)，降低電纜線路使用和電磁干擾，推動信息準(zhǔn)確傳遞。同時分布分散式結(jié)構(gòu)的設(shè)置帶有簡單的特點，組裝后即可使用。

5 結(jié)語

電力是民生之基礎(chǔ)，電能對國家的運轉(zhuǎn)意義非凡，在智能變電站的電力調(diào)度工作中引進綜合自動化控制技術(shù)，可減少系統(tǒng)故障，保證系統(tǒng)穩(wěn)定，降低工作壓力，控制成本投入，對電力行業(yè)意義深遠。本文對綜合自動化控制技術(shù)進行詳細闡述，以期為后續(xù)電力行業(yè)的技術(shù)研究工作提供理論借鑒。