發(fā)電廠電力系統(tǒng)自動化技術(shù)應(yīng)用分析

山西瑞光熱電有限責(zé)任公司 劉春祥

電力系統(tǒng)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)之間有著相當(dāng)密切的聯(lián)系，結(jié)合國家電力系統(tǒng)自動化層面的發(fā)電、輸電、變電等部分，都是由計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作的電力系統(tǒng)的。整體發(fā)展和信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的完善進(jìn)步有著非常密切的關(guān)系。電力系統(tǒng)自動化主要是指將自然界中的能源透過發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化為電能后，借助變壓器和配電裝備，再將電力輸送到用戶需要的地方。在這個(gè)過程中涉及到的數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)測就是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，通過電力系統(tǒng)自動化能夠?qū)﹄娔茏龊帽Ｗo(hù)調(diào)節(jié)，可以幫助系統(tǒng)各種運(yùn)算數(shù)據(jù)達(dá)到精確化的采集和傳輸，讓整個(gè)電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

1 發(fā)電廠電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的相關(guān)概述

1.1 應(yīng)用發(fā)展背景

現(xiàn)階段發(fā)電廠電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的應(yīng)用，主要是因?yàn)閭鹘y(tǒng)模式下自動化相對不足，以傳統(tǒng)火力發(fā)電為主，大部分的發(fā)電企業(yè)在進(jìn)行電力供應(yīng)時(shí)無法與時(shí)俱進(jìn)，也沒有因地制宜地將相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，這樣就會造成各種故障的出現(xiàn)。還有部分發(fā)電企業(yè)在進(jìn)行自動化改造過程中，操作不規(guī)范，安裝隨意，造成繼電保護(hù)設(shè)施存在相關(guān)問題，這樣就直接導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)電過程無法達(dá)到初期預(yù)計(jì)的效果[1]。

1.2 發(fā)電廠電力系統(tǒng)自動化的基礎(chǔ)技術(shù)

結(jié)合現(xiàn)今發(fā)電廠電力系統(tǒng)自動化的相關(guān)技術(shù)，主要包括微波中繼技術(shù)、以太網(wǎng)遠(yuǎn)程技術(shù)和撥號遠(yuǎn)程技術(shù)三種類型。其中第一個(gè)技術(shù)主要是用于遠(yuǎn)距離的通信，同時(shí)圍繞發(fā)電廠電力系統(tǒng)的細(xì)節(jié)信息做好有效傳輸，它是整個(gè)發(fā)電廠電力系統(tǒng)自動化的基礎(chǔ)所在，第二個(gè)技術(shù)主要是在維護(hù)操作層面，它的優(yōu)點(diǎn)就是能夠借助足夠網(wǎng)速的支持，做到點(diǎn)對點(diǎn)之間的連接，讓電力系統(tǒng)定期的維護(hù)更新，第三個(gè)技術(shù)是在現(xiàn)階段背景下，對以上兩種技術(shù)存在的問題進(jìn)行相關(guān)的完善，便于人員對整個(gè)電力系統(tǒng)做好操作優(yōu)化，讓電力系統(tǒng)能夠保持穩(wěn)定運(yùn)行。

2 發(fā)電廠中電力自動化技術(shù)應(yīng)用分析

2.1 管理層面

在管理過程中圍繞著發(fā)電廠各類設(shè)施進(jìn)行電氣全信通控制，要求研發(fā)人員根據(jù)不同的設(shè)備儀器使用效果做好分析，讓每個(gè)設(shè)備都能得到最理想化的效果。在這個(gè)過程中，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以對不同設(shè)備數(shù)據(jù)信息的記錄和挖掘，形成可視化界面，提高電力系統(tǒng)的自動化效率，最終提升整個(gè)發(fā)電廠的運(yùn)行效率。

2.2 保護(hù)層面

在保護(hù)過程中，主要是利用自動化技術(shù)為報(bào)警方式提供一些創(chuàng)新。傳統(tǒng)的安全防護(hù)是以報(bào)警和之后連鎖反應(yīng)作為應(yīng)對基礎(chǔ)[2]。在進(jìn)行電力系統(tǒng)無法更新之后，企業(yè)可以對發(fā)電廠電力系統(tǒng)方面進(jìn)行分析，對整個(gè)運(yùn)行過程及時(shí)反饋監(jiān)測，找到隱患后就給出預(yù)警，這樣能提前的發(fā)現(xiàn)故障，解決問題。

2.3 控制層面

控制過程主要是利用電氣自動化系統(tǒng)，選擇合適的通信網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對產(chǎn)品做好網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)建，完善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這樣才能提高整個(gè)發(fā)電設(shè)備的監(jiān)控效率，提升安全防護(hù)等級。電氣設(shè)備的管理和監(jiān)控設(shè)施就能和計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息之間的傳輸，讓電氣設(shè)備管理的有效性得到最大化的發(fā)揮[3]。

2.4 運(yùn)行層面

在運(yùn)行過程中，圍繞現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，以火力型電廠為主，在火力型電場中，單元爐機(jī)的作用不能完全發(fā)揮，這樣就導(dǎo)致供電系統(tǒng)運(yùn)行效率和質(zhì)量都受到影響，也不利于整體電廠的發(fā)展。面對這種情況，就可以借助電氣自動化實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的電控集體化，讓機(jī)電設(shè)備、燃燒爐設(shè)備、發(fā)電設(shè)備都能得到有機(jī)統(tǒng)一，完成改革優(yōu)化之后，幫助設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。在這個(gè)過程中，電氣自動化也能對電廠的實(shí)際情況進(jìn)行監(jiān)督，節(jié)約成本的同時(shí)幫助電廠最大程度的發(fā)揮運(yùn)行效果。

3 發(fā)電廠電力系統(tǒng)中自動化技術(shù)具體應(yīng)用

在當(dāng)前發(fā)電廠電力系統(tǒng)自動化進(jìn)程中，圍繞著相關(guān)層面，能幫助我國電力系統(tǒng)得到優(yōu)化發(fā)展。除此之外，發(fā)電廠電力系統(tǒng)自動化技術(shù)在變電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用都能發(fā)揮積極作用?，F(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，電力系統(tǒng)也隨之產(chǎn)生了很多新的問題。圍繞當(dāng)前電力系統(tǒng)自動化升級優(yōu)化是電力行業(yè)在激烈競爭中獲得發(fā)展的關(guān)鍵所在。電力系統(tǒng)自動化展現(xiàn)了電力系統(tǒng)正在朝著科技化、信息化方向發(fā)展，這對整個(gè)電力行業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。面對這些情況，要針對自動化技術(shù)在相關(guān)電力系統(tǒng)中的具體應(yīng)用展開分析，提出有效的發(fā)展措施，幫助發(fā)電廠電力系統(tǒng)自動化得到優(yōu)化提升。

3.1 變電系統(tǒng)中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中，變電系統(tǒng)是其重要構(gòu)成部分，它的位置主要在變電站后的端口配電系統(tǒng)，在變電站中則是起到配件的作用，主要由配電設(shè)備、變壓器等部分構(gòu)成。在變電系統(tǒng)中，自動化技術(shù)應(yīng)用主要是對企業(yè)展開檢測和控制，將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用其中，能了解變電系統(tǒng)的需要。對信息做好接收、分析、整理，對數(shù)據(jù)做好把控，這樣能可以防止用電中出現(xiàn)的各種問題，對于相關(guān)問題的出現(xiàn)也能夠及時(shí)的用方法解決，讓整個(gè)變電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中，非常突出的就是變電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)，它們兩者之間使用原理相似，都是對自動化環(huán)境的一個(gè)科學(xué)運(yùn)用[4]。不同在于配電系統(tǒng)中所用的自動化技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)，應(yīng)用的目的主要是為了幫助整個(gè)配電系統(tǒng)的信息化水平得以提升。此外，對電網(wǎng)做好智能化改造也是非常關(guān)鍵的。主要包含了主站、自站以及光纖端三者為一體的設(shè)計(jì)模式，借助這樣的設(shè)計(jì)，可以幫助不同部分之間協(xié)調(diào)應(yīng)用，讓信息能夠順利傳輸，保證信息的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

除此之外，對整個(gè)電力系統(tǒng)做好優(yōu)化?，F(xiàn)階段我國動畫技術(shù)在電網(wǎng)配電系統(tǒng)中的應(yīng)用和發(fā)達(dá)國家相比遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，部分電力系統(tǒng)中自動化技術(shù)的應(yīng)用會存在一些局限。立足在無人值班監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用時(shí)，就無法實(shí)現(xiàn)RTU，所以面對這種情況，對于發(fā)電廠電網(wǎng)配電系統(tǒng)中的自動化用技術(shù)，只能通過不斷的升級來解決當(dāng)前受限的情況。

3.3 電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用

自動化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，讓科學(xué)技術(shù)和人們的生活有愈發(fā)密切關(guān)聯(lián)。在電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用到科學(xué)技術(shù)，能對電網(wǎng)的狀態(tài)做好數(shù)據(jù)收集、測算、分析，幫助工作人員及時(shí)了解電網(wǎng)運(yùn)行的狀態(tài)。電網(wǎng)調(diào)度的自動化就是能在電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，可以讓工作人員對采集到的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行核對，讓電網(wǎng)在運(yùn)行過程中保障任何參數(shù)正常，加強(qiáng)對電能質(zhì)量的控制。

另外在保障電網(wǎng)系統(tǒng)正常運(yùn)行的過程中，借助自動化技術(shù)可以對電網(wǎng)系統(tǒng)的節(jié)能消耗做出完全控制，這樣就讓電能在運(yùn)動過程中更加靈活，減少了不必要的浪費(fèi)。在當(dāng)前人們生活中會用到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)自動化應(yīng)用其中后能幫助診斷，整個(gè)系統(tǒng)技術(shù)的安全得到保障，有效預(yù)防黑客和病毒的入侵。一旦黑客病毒入侵，會給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)帶來損害，將導(dǎo)致整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的癱瘓，所以通過自動化技術(shù)應(yīng)用能夠解決這些問題。應(yīng)用自動化技術(shù)能幫助電網(wǎng)系統(tǒng)的操作，避免不必要的麻煩，讓整個(gè)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)和其他系統(tǒng)之間。

3.4 電氣監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

在整個(gè)電網(wǎng)中，微機(jī)的存在就是為了監(jiān)管整個(gè)發(fā)電廠的情況，讓發(fā)電廠的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和各種信息系統(tǒng)能夠有保障的功能。包括三大部分。

第一部分就是對數(shù)據(jù)做好采集處理，通過圍繞現(xiàn)場監(jiān)控的數(shù)據(jù)信息了解故障，明確系統(tǒng)狀態(tài)，判斷信號是否良好，還能對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢驗(yàn)，讓數(shù)據(jù)庫及時(shí)更新。

第二個(gè)部分就是在監(jiān)控過程中，如果發(fā)現(xiàn)任何危急情況警報(bào)就會響起。管理人員在顯示器上看到電氣設(shè)備的情況，可以借助鼠標(biāo)鍵盤來追蹤操作，根據(jù)警報(bào)的顏色和聲音判斷事故情況，做好針對性的處理。

第三部分是操作和控制，控制的方式分為單元控制和手動控制。一般情況下，系統(tǒng)較大的控制中，有些系統(tǒng)會存在軟壓板投退的控制情況。在這樣的狀況下，借助自動化技術(shù)實(shí)現(xiàn)操作。在電氣監(jiān)控系統(tǒng)中，還有人機(jī)接口和管理系統(tǒng)，人機(jī)接口主要是功能鍵盤、漢字打印機(jī)、屏幕顯示器三部分構(gòu)成。它能將檢測到的各種信息展現(xiàn)給管理人員，讓管理人員通過這些信息做好整個(gè)電網(wǎng)的管控。

除了以上四個(gè)層面的應(yīng)用之外，電力系統(tǒng)中到PCL 技術(shù)應(yīng)用，通過繼電接觸控制和計(jì)算機(jī)相結(jié)合，讓PCL 技術(shù)可編程序在其中實(shí)現(xiàn)記錄、運(yùn)算和操作指令。這項(xiàng)技術(shù)能有效解決各種問題，在電力系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。這一技術(shù)操作靈活，可靠性強(qiáng)，同時(shí)能完成數(shù)據(jù)的采集并分析，將這些數(shù)據(jù)傳送到智能裝置完成操作，來協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)整體的工作。

4 發(fā)電廠電力系統(tǒng)自動化發(fā)展的有效途徑

4.1 圍繞實(shí)際，提升設(shè)備的綜合質(zhì)量

在相關(guān)的電力系統(tǒng)中，最主要的就是電力設(shè)備，它有著電力生產(chǎn)所需和傳輸?shù)哪芰?。如果讓電力系統(tǒng)可以長久良好的發(fā)展，需要圍繞著系統(tǒng)的自動化設(shè)備和電力系統(tǒng)的實(shí)際進(jìn)行分析，幫助提升整個(gè)電力設(shè)備的綜合質(zhì)量[5]。在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用過程中，不同類型的設(shè)備功能不同，需要優(yōu)化的地方也不同，生產(chǎn)方式和改善方法也多種多樣。面對這種情況，最好能根據(jù)設(shè)備的實(shí)際情況和標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行判斷。在這個(gè)過程中要注意，通過自動化改善的設(shè)備一定要符合市場的需求，這樣才能讓設(shè)備在整個(gè)發(fā)電廠中發(fā)揮積極的效果，否則會讓設(shè)備不能適應(yīng)發(fā)電廠工作的需要。

4.2 提升運(yùn)行質(zhì)量

在整個(gè)發(fā)電廠電力系統(tǒng)工作過程當(dāng)中，要提升運(yùn)行質(zhì)量，要改變管理模式，明確工作目標(biāo)，在確定工作目標(biāo)后，幫助電氣自動化的功能充分展現(xiàn)，讓工作和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)展。在電力系統(tǒng)，所有的設(shè)備和機(jī)器都能達(dá)到最好的狀態(tài)。另外圍繞電力系統(tǒng)的任何設(shè)備和相關(guān)部門的工作要時(shí)刻關(guān)注，防止電廠出現(xiàn)不良情況或產(chǎn)品質(zhì)量不行時(shí)，不能及時(shí)操作，這樣的模式，能讓電廠在發(fā)展中保持高效化、安全化。

電力系統(tǒng)的完善和建設(shè)是國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要構(gòu)成部分。在當(dāng)前階段，國家電力系統(tǒng)自動化發(fā)展，需要讓電力系統(tǒng)自動化技術(shù)完善各個(gè)設(shè)備，增強(qiáng)整體電網(wǎng)的供電水平，滿足人們和市場的需要。在這個(gè)過程中自動化技術(shù)應(yīng)用能節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，便于整體工作協(xié)調(diào)運(yùn)行，我國電力系統(tǒng)自動化最終目的是為人民和社會服務(wù)，它可以幫助整個(gè)電力系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展。

在現(xiàn)代社會，發(fā)電廠電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展將朝著系統(tǒng)、綜合、自動化方向進(jìn)步。智能技術(shù)和在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用能推動發(fā)電廠電力系統(tǒng)邁向現(xiàn)代化，它們之間的緊密聯(lián)系，對電廠的發(fā)展能夠起到積極的推動作用?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)的綜合自動化就是通過整體優(yōu)化的方式，實(shí)現(xiàn)資源的共享，把傳統(tǒng)分散型的系統(tǒng)進(jìn)行整合。

另外現(xiàn)代電廠電力新型的FA 系統(tǒng)，它的思路就是實(shí)現(xiàn)分布式電源，根據(jù)不同的負(fù)荷地提供合適的電源，減少線路損耗，提高能量利用率。另外現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展還將朝著一體化的配電網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展。配電網(wǎng)不是每一個(gè)單獨(dú)的部分，而是整個(gè)電力系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，在這樣的情況下，將對人們的生活起到積極的作用。

綜上，在當(dāng)前時(shí)代，隨著國家智能化新技術(shù)的發(fā)展，自動化技術(shù)在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用，發(fā)電廠所處的環(huán)境相對復(fù)雜，電力系統(tǒng)在其中占據(jù)著非常突出的地位。利用自動化技術(shù)在發(fā)電廠、電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠推動整個(gè)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行?，F(xiàn)階段，發(fā)電廠電氣自動化進(jìn)程還處在發(fā)展過程中，需要相關(guān)工作人員積極的研究探討，這樣才能夠?qū)⒆詣踊c整個(gè)發(fā)電廠電力系統(tǒng)有機(jī)融合，推動發(fā)電廠安全穩(wěn)定的進(jìn)步。