淺談電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

胡志強，鄭全新

（荊楚理工學院，湖北 荊門448000）

電力作為現(xiàn)代工業(yè)文明的血液，隨著科學技術(shù)與經(jīng)濟社會的融合發(fā)展以及我國生產(chǎn)力水平的提高，越來越受到關(guān)注。電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的自動化控制和調(diào)節(jié)，使電氣設(shè)備的運行與管理更安全更穩(wěn)定更可靠，極大地推動了社會經(jīng)濟的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)文明的進步。

1 電氣自動化技術(shù)與電氣自動化系統(tǒng)

電氣自動化技術(shù)是應(yīng)用計算機、通信和運動控制等技術(shù)，在電力生產(chǎn)、傳輸、變換及應(yīng)用過程中通過自我檢測、自動調(diào)節(jié)、自動控制以及自動保護等功能，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行。

電氣自動化系統(tǒng)指將電氣自動化技術(shù)融入到對電氣設(shè)備的控制過程之中，使電氣系統(tǒng)不僅能夠自動地、有效地記錄各項技術(shù)參數(shù)，還可以自動地、準確地分析數(shù)據(jù)并及時地處理、編譯、反饋相關(guān)信息，使電氣系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)和運行更科學、更合理，更具智能化和網(wǎng)絡(luò)化。另外，將微型計算機融入到電氣系統(tǒng)的控制過程，還能提高電氣系統(tǒng)運行和運轉(zhuǎn)的科學性、合理性和準確性，對改進和完善電氣系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)功能具有重要作用。

電氣自動化系統(tǒng)具體包括數(shù)據(jù)接收裝置、數(shù)據(jù)處理裝置以及指令輸出裝置等3個主要組成部分，它是聯(lián)絡(luò)執(zhí)行終端（發(fā)電輸電、變電和配電部分的一次電氣設(shè)備）與調(diào)度控制端的橋梁和紐帶。電氣自動化系統(tǒng)依據(jù)設(shè)定的程序，按順序先對電氣一部設(shè)備部分的相應(yīng)運行數(shù)據(jù)進行合理分析，形成正確判斷，然后發(fā)出指令，對執(zhí)行終端進行有效的調(diào)度和控制，進而實現(xiàn)對整個電氣系統(tǒng)的全面控制。

調(diào)度與控制程序執(zhí)行的具體步驟為:一是由調(diào)度程序進行信息采集，即通過傳感器采集電氣終端系統(tǒng)一次部分的運行數(shù)據(jù)和相關(guān)參數(shù);二是通過控制端執(zhí)行和完成數(shù)據(jù)的分析與判斷，即對所獲取的運行數(shù)據(jù)和相關(guān)參數(shù)進行合理地分析和準確地判斷；三是對電氣統(tǒng)控制端進行分析、判斷，將控制電氣設(shè)備操作的相關(guān)參數(shù)進行調(diào)整，形成計劃指令下達到執(zhí)行控制端,根據(jù)運行需要完成電氣參量的檢測與對電氣設(shè)備的控制任務(wù)。在整個過程中，遠動電氣控制系統(tǒng)對發(fā)電廠、變電站和電力用戶進行調(diào)度、控制，是各部分之間信息傳輸?shù)闹匾~帶。

2 電氣自動化技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用原則與優(yōu)勢

應(yīng)用電氣自動化技術(shù)應(yīng)嚴格遵循電氣運行的特點和規(guī)律，通過相關(guān)設(shè)備之間的有效互連，從而實現(xiàn)相應(yīng)自動控制功能。計算機、網(wǎng)絡(luò)、通信等技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用，使對電力系統(tǒng)中設(shè)備的控制與管理更具人性化，智能化的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮。

2.1 應(yīng)用原則

電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用必須遵循一定的原則，才能實現(xiàn)電氣工程的運行安全、穩(wěn)定和高效。首先，電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用要科學。這就要求電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用必須結(jié)合電力系統(tǒng)中具體和的生產(chǎn)環(huán)節(jié)及工藝，進行科學地設(shè)計與合理地控制;其次，電氣控制系統(tǒng)必須與電氣設(shè)備或機電設(shè)備配合良好。只有做到電氣控制系統(tǒng)與電氣設(shè)備、機電設(shè)備友好互動，才能確保電氣設(shè)備、機電設(shè)備按照預定的程序和功能正常地運轉(zhuǎn)。第三，必須結(jié)合電氣工程運行的實際合理選擇使用適切的電氣控制技術(shù)。只有適切的電氣控制技術(shù)，才能確保配套設(shè)備的選擇合理，功能堅強，運行可靠，安全高效，操作簡便，保障電氣工程的安全性、穩(wěn)定性和高效性。

2.2 應(yīng)用優(yōu)勢

電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用使對電力系統(tǒng)的監(jiān)測更便捷高效。在電力系統(tǒng)中，通常需要對斷路器、變壓器等一次電氣設(shè)備的情況進行實時有效的監(jiān)測，便于及時調(diào)整和排除其運行過程中的臨時故障。應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，通過檢測一次電氣設(shè)備的運行技術(shù)參數(shù)、運行狀態(tài)并反饋信息等從而實現(xiàn)故障診斷，讓技術(shù)人員及時了解設(shè)備故障原因并及時處理。

電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用使設(shè)備的運行與管理更具智能化。電氣自動化技術(shù)與電氣自動化系統(tǒng)的融合，不僅能夠促進電力系統(tǒng)運行和管理的自動化，而且能實現(xiàn)其運行和管理的智能化，確保了電力系統(tǒng)運行的安全與穩(wěn)定，同時也促進了電能生產(chǎn)的全天侯與管理的高效能。

3 電氣自動化技術(shù)的工程應(yīng)用

電氣自動化技術(shù)包括電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)、發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)、電站五防控制技術(shù)等，且電氣控制系統(tǒng)的功能是圍繞電氣設(shè)備的實際操作需要而不斷進行擴展的。做到更便捷地分析電氣系統(tǒng)各部分的運行工況和事故，確保一次電氣設(shè)備的安全、可靠、穩(wěn)定、正常地運行，方便地對事故設(shè)備進行檢測和維護,在電氣自動化控制系統(tǒng)中增設(shè)自我檢查和自我診斷等功能成為電氣自動化技術(shù)發(fā)展的方向。

3.1 電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的應(yīng)用

電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)是指通過對電網(wǎng)調(diào)度中的各種服務(wù)器及其自動化控制系統(tǒng)的利用，使電網(wǎng)調(diào)度的自動化功能得以有效發(fā)揮。在電力系統(tǒng)中，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用主要通過以下3個方面來實現(xiàn):一是通過其經(jīng)濟調(diào)度技術(shù)實現(xiàn)電網(wǎng)在其運行過程中的安全性、穩(wěn)定性和高效性;二是通過及時準確地監(jiān)測和分析相應(yīng)的電氣設(shè)備運行數(shù)據(jù)和電力生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)實現(xiàn)電力系統(tǒng)相關(guān)負荷預測的自動化;三通過相關(guān)電氣設(shè)備數(shù)據(jù)的顯示來實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)故障的排查、確定和解除的準確性、及時性、科學性與高效性。

3.2 發(fā)散監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用

在發(fā)電廠的生產(chǎn)運行過程中，需要對電網(wǎng)的監(jiān)控、對過程控制單元的監(jiān)控及對相應(yīng)的數(shù)據(jù)設(shè)備的通訊網(wǎng)控制，各個發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)在通常情況采用分層結(jié)構(gòu)布置。發(fā)電廠生產(chǎn)運行過程和各項檢測、控制則是通過發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)，對相應(yīng)的過程控制單元進行實時監(jiān)控，對監(jiān)測到的信息進行的及時分析、判斷和處理，對相關(guān)電氣設(shè)備控制和處理。

3.3 電力電子技術(shù)的應(yīng)用

電力的生產(chǎn)、傳輸和利用等環(huán)節(jié)的智能化和自動化，是影響電氣系統(tǒng)運行、管理安全性、穩(wěn)定性和高效性實現(xiàn)的基礎(chǔ)，也是電氣系統(tǒng)自動化技術(shù)應(yīng)用最為基本、最為主要方向。電力電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用使電力系統(tǒng)的智能化和自動化水平大大提高。

在電力工程中最常見也是最重要的“五防”功能的實現(xiàn)就是電力電子技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的重要例證。“五防”指防止誤跳誤合斷路器，防止帶負荷斷開與閉合隔離開關(guān)，防止帶地線閉合隔離開關(guān)，防止帶電掛接地線，防止人員進入帶電間隔?！拔宸馈笔谴_保變電站運行安全檢修與可靠運行的必備技術(shù)手段，電氣自動化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用使得變電站綜合自動化控制系統(tǒng)在變電站的運行與管理的應(yīng)用得以實現(xiàn)。電力電子技術(shù)、信息傳輸技術(shù)等與電氣控制技術(shù)融合，使變電站運行自動化和管理自動化得以實現(xiàn)，無人值守變電站已成為電力結(jié)構(gòu)的常態(tài)，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和可靠性提高程度產(chǎn)生了質(zhì)的飛越。

4 結(jié)語

在我國，社會生產(chǎn)和人們生活對電力的需求量日漸增大，電力發(fā)展的任務(wù)還十分艱巨。在電力發(fā)展過程中，運用先進的電氣自動化技術(shù)，實現(xiàn)電力供應(yīng)和服務(wù)的優(yōu)化配置，成為我國電力工業(yè)的發(fā)展的必然選擇，這對電氣管理人員和技術(shù)人員也提出了更高的要求。這就要求我們不斷提升電氣自動化技術(shù)水平，將應(yīng)用計算機技術(shù)、通信技術(shù)和遠程控制技術(shù)相結(jié)合，使電力輸送和分配供應(yīng)體系更為完備、更具智能化。