自動化控制技術(shù)在電力企業(yè)管理中的應(yīng)用研究

陳木榮

【關(guān)鍵詞】自動化控制;電力企業(yè)管理;實(shí)踐應(yīng)用

【中圖分類號】F426.61;TM76【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1674-0688（2021）06-0081-03

新形勢下，人們對電力資源提出了更高的要求，電力企業(yè)要想最大限度地滿足市場用戶對于電能的需求，就必須主動加強(qiáng)對自身電力系統(tǒng)的自動化控制，結(jié)合自身發(fā)展情況和市場發(fā)展趨勢，引進(jìn)和應(yīng)用先進(jìn)的自動化控制技術(shù)，促使電力企業(yè)朝著數(shù)字化、智能化及自動化方向不斷前進(jìn)與發(fā)展。

1 電力自動化控制系統(tǒng)的主要控制目標(biāo)分析

現(xiàn)代電力企業(yè)在日常運(yùn)營和管理工作中，通過科學(xué)有效地搭建專業(yè)且完善的電力自動化控制系統(tǒng)，能夠充分保障企業(yè)電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行，自動化控制技術(shù)的應(yīng)用無論是在電力企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，還是在輸配電環(huán)節(jié)都是不可或缺的。電力企業(yè)搭建自動化控制系統(tǒng)想要實(shí)現(xiàn)的控制目標(biāo)如下：第一，保障電能生產(chǎn)輸出的安全性和可靠性。任何行業(yè)和領(lǐng)域的企業(yè)在生產(chǎn)活動中都需要高度重視安全性，電力企業(yè)在日常維護(hù)和管理電力系統(tǒng)時，要正確認(rèn)識到一旦系統(tǒng)發(fā)生安全故障，不僅會損壞各種電力生產(chǎn)設(shè)備，影響對市場用戶的正常供電，導(dǎo)致一定的經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)霈F(xiàn)電力系統(tǒng)安全事故，威脅工作人員與居民的生命安全，不利于整個社會的和諧健康發(fā)展[1]。因此，電力企業(yè)需要通過合理引進(jìn)和應(yīng)用自動化控制技術(shù)，構(gòu)建電力自動化控制系統(tǒng)，全面提高對電力系統(tǒng)的維護(hù)和管理水平，確保電能生產(chǎn)、輸出的安全性和可靠性。第二，保障生產(chǎn)、輸出電能的高質(zhì)量。在消費(fèi)市場中，用戶對自身付費(fèi)體驗(yàn)的產(chǎn)品都有著一定的質(zhì)量要求，電能產(chǎn)品也不例外。電力企業(yè)要想贏得市場廣大用戶對自身電能產(chǎn)品的認(rèn)可和信賴，就必須充分保障企業(yè)生產(chǎn)、輸出電能產(chǎn)品的質(zhì)量。在電力企業(yè)管理工作中，描述電能質(zhì)量的指標(biāo)主要包括電能波形、電能電壓及電能頻率等，只有確保電力系統(tǒng)各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行符合標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍，才能保證其正常運(yùn)行。倘若電力設(shè)備所處電壓狀態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)電壓偏離過大，那么將會導(dǎo)致電力設(shè)備停止運(yùn)行，甚至出現(xiàn)燒毀報(bào)廢的情況。倘若電力波形不是正弦波，那么會影響電力系統(tǒng)中各項(xiàng)電力設(shè)備和通信線路的正常運(yùn)行，還會在一定程度上降低電機(jī)的運(yùn)行性能，促使其產(chǎn)生較高的熱量與溫度。電力企業(yè)在生產(chǎn)、輸出電能質(zhì)量管理中，對電能頻率的嚴(yán)格控制是關(guān)鍵內(nèi)容，電力企業(yè)控制電力系統(tǒng)頻率在我國電能頻率標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，是充分保障電力系統(tǒng)有功功率輸送任何時段維持平衡的關(guān)鍵。因此，保障生產(chǎn)、輸出電能的高質(zhì)量是電力企業(yè)搭建自動化控制系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的重要目標(biāo)之一。第三，保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性?；诮?jīng)濟(jì)化發(fā)展的時代背景下，企業(yè)都需要追求經(jīng)濟(jì)效益。電力企業(yè)在電力系統(tǒng)管理工作中除了要關(guān)注電能生產(chǎn)、輸出的安全性、可靠性，還必須注重降低電能生產(chǎn)管理成本，全面提升電力系統(tǒng)的日常運(yùn)行效率，促使其能夠在最低成本下創(chuàng)造出盡量大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。電力企業(yè)要想提高自身電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，就必須安排專業(yè)技術(shù)人員通過合理的電力調(diào)度，優(yōu)化電力系統(tǒng)的綜合運(yùn)行性能[2]。此外，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)負(fù)荷在不同時段會產(chǎn)生一定變化，因此企業(yè)需要利用自動化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在不同負(fù)荷情況下對系統(tǒng)運(yùn)行方法的優(yōu)化計(jì)算和選擇，嚴(yán)格按照實(shí)際負(fù)荷情況優(yōu)化和設(shè)計(jì)出最佳的調(diào)度方案，只有這樣，才能保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。第四，保障電力系統(tǒng)達(dá)到生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求。在現(xiàn)代社會，人們越來越重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作，政府也大力提倡建設(shè)生態(tài)環(huán)保型社會。因此，電力企業(yè)在電力系統(tǒng)建設(shè)管理工作中需要通過搭建自動化控制系統(tǒng)，優(yōu)化設(shè)置電力設(shè)備的容量與分布，降低各項(xiàng)能源的消耗，盡量避免電力設(shè)備對周圍環(huán)境的破壞。

2 自動化控制技術(shù)在電力企業(yè)管理中的具體應(yīng)用

2.1 強(qiáng)化自動化控制作業(yè)

基于電力企業(yè)市場化改革背景下，電力企業(yè)要想在競爭激烈的市場中占據(jù)一席之地，贏得更多電力用戶的認(rèn)可和支持，就必須高度重視電力系統(tǒng)自動化控制管理工作，全面提升電力系統(tǒng)智能化和規(guī)范化管理水平。當(dāng)前，市場上較大規(guī)模的電力企業(yè)在日常管理工作中要面對上百個子系統(tǒng)的控制操作任務(wù)，如果還是沿用傳統(tǒng)人工控制操作方式，容易出現(xiàn)人工操作失誤造成的安全事故，影響電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。針對這類問題，電力企業(yè)需要在日常管理中加強(qiáng)對自動化控制技術(shù)的應(yīng)用。電力企業(yè)要根據(jù)自身發(fā)展情況和市場發(fā)展趨勢，積極引進(jìn)和應(yīng)用先進(jìn)的自動化控制技術(shù)，強(qiáng)化對變電站自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，并將其科學(xué)、高效地應(yīng)用在電力企業(yè)各個生產(chǎn)與管理環(huán)節(jié)。電力企業(yè)通過將自動化控制系統(tǒng)與變電站運(yùn)行作業(yè)有機(jī)結(jié)合，能夠最大限度地提升變電站的運(yùn)行質(zhì)量和效率，充分保障變電站運(yùn)行的安全性和可靠性，避免人工操作失誤造成的各種安全事故。在電力自動化控制系統(tǒng)管理工作中，電力企業(yè)要特別關(guān)注對管理人員的培訓(xùn)和教育工作，要督促每一位工作人員做好電力設(shè)施設(shè)備的日常維護(hù)和管理工作，嚴(yán)格按照企業(yè)規(guī)章制度和規(guī)范進(jìn)行檢修維護(hù)操作[3]。電力企業(yè)管理人員要強(qiáng)化對自動化控制系統(tǒng)的日常管理工作，對各個環(huán)節(jié)展開全程跟蹤監(jiān)視作業(yè)，及時知悉系統(tǒng)反饋的各項(xiàng)故障信息，并采取有效的解決措施，只有這樣，才能夠幫助電力企業(yè)提高整體管理水平，為企業(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 加強(qiáng)自動化控制軟件和硬件設(shè)施設(shè)備的應(yīng)用和管理

現(xiàn)代電力企業(yè)要想充分發(fā)揮自動化控制技術(shù)在日常管理中的作用，就必須加強(qiáng)對自動化設(shè)備與專業(yè)管理軟件的應(yīng)用和維護(hù)，一方面要確保自動化控制設(shè)備正常、穩(wěn)定運(yùn)行，另一方面要保證專業(yè)管理軟件及時升級和更新到最新版本，為管理人員提供操作便利，提高電力企業(yè)管理工作的質(zhì)量和效率。自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用融合了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)及電力電子技術(shù)等，這些技術(shù)的創(chuàng)新運(yùn)用涉及各項(xiàng)專業(yè)電子設(shè)備和處理軟件。比如，微機(jī)保護(hù)實(shí)現(xiàn)了對變電站各項(xiàng)電氣設(shè)備的保護(hù)，能夠?yàn)楣芾砣藛T提供故障記錄、多套定制存儲等功能[4]。微機(jī)保護(hù)裝置硬件主要涵蓋微處理器、輸入和輸出通道、通信接口及人機(jī)接口等，該項(xiàng)裝置被廣泛應(yīng)用在電力企業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，因此管理人員需要安排專業(yè)人員負(fù)責(zé)對裝置硬件的檢修和維護(hù)管理，確保能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)故障問題并提供解決措施。除此之外，電力企業(yè)管理人員在對控制設(shè)備進(jìn)行規(guī)范化管理的過程中，要正確認(rèn)識到加強(qiáng)專業(yè)軟件技術(shù)更新與維護(hù)的重要性。比如，在安全管理方面，當(dāng)氣溫下降到一定數(shù)值時，自動化控制設(shè)備會及時向工作人員發(fā)出停機(jī)報(bào)警信號等參數(shù)，要求其展開優(yōu)化處理，倘若軟件技術(shù)未得到及時更新，將會影響設(shè)備的正常和穩(wěn)定運(yùn)行。例如，現(xiàn)代大型火電廠自動化控制系統(tǒng)的搭建需要合理引進(jìn)汽輪機(jī)電液控制系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)、汽機(jī)危急遮斷系統(tǒng)等，并且需要規(guī)范且正確地安裝各類優(yōu)化軟件，只有這樣，才能夠幫助電力企業(yè)完成電力生產(chǎn)管理全過程的實(shí)時監(jiān)測、快速控制及優(yōu)化運(yùn)行等工作目標(biāo)。

2.3 加強(qiáng)對人員的科學(xué)管理

任何企業(yè)的發(fā)展都離不開優(yōu)秀人才的支持，電力企業(yè)在自動化控制技術(shù)應(yīng)用過程中要注重培養(yǎng)和組建起一支專業(yè)且高水平的人才隊(duì)伍，加強(qiáng)對工作人員的管理工作。電力自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)行過程專業(yè)且復(fù)雜，并且伴隨著自動化設(shè)備與管理軟件的持續(xù)更新和優(yōu)化，這對管理人員的操作水平提出了較高的要求。無論電力企業(yè)自動化控制系統(tǒng)的智能化程度有多高，它始終需要依賴工作人員的優(yōu)化設(shè)計(jì)和更新維護(hù)。因此，電力企業(yè)要想充分保障電力自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和效率，就必須認(rèn)真做好對操控人員的規(guī)范化管理工作，并定期組織專業(yè)技術(shù)人員參與專業(yè)培訓(xùn)，促使他們不斷提高自身的業(yè)務(wù)能力和綜合素養(yǎng)，在日常工作中能夠熟練運(yùn)用各項(xiàng)自動化控制管理技術(shù)與方法，科學(xué)且規(guī)范地完成設(shè)備與軟件的維護(hù)和更新工作。隨著現(xiàn)代自動化控制技術(shù)的不斷創(chuàng)新和完善，電力自動化控制系統(tǒng)對高科技人才提出了更高的要求，因此電力企業(yè)要加大對專業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)的投資力度，可以邀請?jiān)擃I(lǐng)域的專家學(xué)者到企業(yè)進(jìn)行座談交流，幫助企業(yè)制定最佳的系統(tǒng)控制策略，全面提升電力企業(yè)的自動化控制管理水平。

3 自動化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 配電網(wǎng)系統(tǒng)中的SCADA系統(tǒng)

配電網(wǎng)系統(tǒng)中的SCADA系統(tǒng)是一種數(shù)據(jù)自動采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用先進(jìn)的監(jiān)測終端設(shè)備完成對各項(xiàng)信息的收集和整理，并幫助電力企業(yè)管理人員實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過程的實(shí)時監(jiān)測與控制。配電網(wǎng)系統(tǒng)中的SCADA系統(tǒng)監(jiān)測裝置的監(jiān)測對象主要包括配電變壓器的TTU、變電站內(nèi)的KTU及沿饋線分布的饋線終端裝置FTU，這樣的配置使該控制系統(tǒng)具備了饋線自動化FA的遠(yuǎn)動功能。除此之外，配電網(wǎng)系統(tǒng)中的SCADA系統(tǒng)還具有數(shù)據(jù)自動采集、記錄、統(tǒng)計(jì)計(jì)算、監(jiān)測分析及打印制表等功能，無論是大的開閉所，還是小規(guī)模的校區(qū)變電站，它們都是電力企業(yè)配電網(wǎng)系統(tǒng)中SCADA系統(tǒng)的監(jiān)控對象，電力企業(yè)管理人員可以將市場上分散的戶外分段開關(guān)監(jiān)控有效地集結(jié)在若干點(diǎn)上，這樣能夠方便后續(xù)數(shù)據(jù)高效地傳遞至控制中心，提高管理人員的工作效率。

3.2 變電站自動化與用戶自動化

當(dāng)前，電力企業(yè)在變電站自動化SA領(lǐng)域已經(jīng)普遍引進(jìn)和應(yīng)用了先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)和局域網(wǎng)LAN技術(shù)。未來，電力企業(yè)的自動化控制系統(tǒng)將朝著智能化、科學(xué)化及數(shù)字化的方向發(fā)展，例如專家診斷系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及科學(xué)計(jì)算可視化都是電力企業(yè)自動化控制系統(tǒng)所需要配備的高級應(yīng)用。通過將這些高級應(yīng)用與自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行作業(yè)融合在一起，能夠幫助電力企業(yè)管理人員明確故障發(fā)生時間和具體原因，大大提高電力企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性，確保能夠持續(xù)性地為市場用戶提供高質(zhì)量的電能產(chǎn)品。電力企業(yè)的自動化控制系統(tǒng)具有用戶自動化特征，其主要涵蓋用電管理和負(fù)荷管理。其中，用電管理是指對市場用戶用量用費(fèi)實(shí)際情況的實(shí)時自動監(jiān)控，負(fù)荷管理是指用技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及行政手段，科學(xué)高效地控制企業(yè)電力系統(tǒng)負(fù)荷增長速度，優(yōu)化調(diào)整電力系統(tǒng)負(fù)荷曲線，最終獲取更大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，同時幫助電力企業(yè)控制管理人員設(shè)計(jì)出最佳的負(fù)荷控制方案。

3.3 電力系統(tǒng)自動化管理控制的結(jié)構(gòu)分類

根據(jù)當(dāng)前我國電力企業(yè)配電規(guī)模、地理分布、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不同，可以將自動化管理控制系統(tǒng)分為特大型主站系統(tǒng)、大中型子站系統(tǒng)、中小型遠(yuǎn)方終端、通信系統(tǒng)。其中，主站系統(tǒng)是指電力企業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的監(jiān)控與管理中心，主要幫助管理人員對電力生產(chǎn)各環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，確保能夠及時獲取真實(shí)的反饋信息，便于及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。配電自動化及管理系統(tǒng)中心站的作用是實(shí)現(xiàn)對有價值數(shù)據(jù)信息的收集和管理，為領(lǐng)導(dǎo)做出最佳決策提供科學(xué)依據(jù)。配電自動化及管理系統(tǒng)子站是為分布主站功能、方便通信系統(tǒng)、明確系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次而特別設(shè)計(jì)的中間層，子站的設(shè)置能夠幫助電力企業(yè)管理人員完成對管轄范圍內(nèi)各項(xiàng)信息的匯集處理、故障處理及實(shí)時通信監(jiān)視等。

4 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代電力企業(yè)要想保障自身穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，確保在最低成本下創(chuàng)造出盡量大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，就必須高度重視自動化控制在企業(yè)電力系統(tǒng)管理工作中的應(yīng)用。此外，電力企業(yè)要組建培養(yǎng)起一支能力、素質(zhì)較高的專業(yè)技術(shù)人才隊(duì)伍，引導(dǎo)管理技術(shù)人員樹立起先進(jìn)的管理理念，不斷創(chuàng)新和完善自動化控制管理模式，強(qiáng)化對自動化控制設(shè)備、專業(yè)軟件及工作人員的科學(xué)管理，為企業(yè)內(nèi)部電力自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)行提供基礎(chǔ)性保障。

參 考 文 獻(xiàn)

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