杭 程
(國(guó)電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司)
隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 經(jīng)濟(jì)全球化程度的加深,我國(guó)各行業(yè)對(duì)用電的需求量越來越大, 這就給電力工業(yè)帶來了更大的挑戰(zhàn)。近幾年來, 隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展, 有關(guān)的技術(shù)也在不斷地改進(jìn)與更新??萍嫉倪M(jìn)步對(duì)電力工業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用, 使電力系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)得到了不斷的完善和提升, 從而對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。然而,由于我國(guó)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)仍處在發(fā)展階段, 所以還存在著許多缺陷和問題, 因此, 各大電力企業(yè)必須對(duì)這一領(lǐng)域給予足夠的關(guān)注, 并加大投資力度, 運(yùn)用多種方法, 對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行合理的改進(jìn)。
現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)要求如表1 所示。
表1 現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)要求
在現(xiàn)代電力系統(tǒng)運(yùn)行中, 自動(dòng)化技術(shù)的使用大大提高了系統(tǒng)控制的精度。以往的電力系統(tǒng)運(yùn)行中, 大部分參數(shù)的控制和調(diào)整都必須由工人手動(dòng)完成, 不僅增加了動(dòng)力裝置的難度, 而且容易造成工作過程中的錯(cuò)誤。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用大大減輕了電力人員的工作量, 提高了電力系統(tǒng)控制的準(zhǔn)確性, 提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全系數(shù)。
電力系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí), 由于工作要調(diào)整一些參數(shù),通過使用自動(dòng)化技術(shù)手段, 能夠縮短電力系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間, 使得電力系統(tǒng)能夠在極短的時(shí)間內(nèi)完成有關(guān)的運(yùn)行步驟。為電力調(diào)度工作帶來了極大的便利。此外, 當(dāng)電力系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)緊急情況需要立即停止運(yùn)行時(shí), 自動(dòng)化技術(shù)的引入和使用也可以在極短的時(shí)間內(nèi)完成工作, 顯著降低運(yùn)行過程中的風(fēng)險(xiǎn)。
通過自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能, 可以對(duì)電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行全天監(jiān)控。一旦監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)到電力系統(tǒng)中的某項(xiàng)數(shù)據(jù)超出標(biāo)準(zhǔn)范圍, 就會(huì)立即停止運(yùn)行, 并第一時(shí)間通知電力人員, 為后續(xù)的維護(hù)工作提供良好的機(jī)會(huì)[1]。全天實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)為電力系統(tǒng)安全運(yùn)行提供有效保障, 降低各類事故發(fā)生概率。
(1) 電力調(diào)度技術(shù)
在電氣工程自動(dòng)化技術(shù)中, 能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)所產(chǎn)生的各種信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的收集和整理, 對(duì)各方面收集的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行具體的分析和研究, 對(duì)運(yùn)行正常的電力系統(tǒng)和各種設(shè)備的控制和管理(具體技術(shù)方案見圖1)。由于各種類型的電源在電網(wǎng)的正常運(yùn)行中是比較復(fù)雜的, 所以對(duì)它們的管理比較困難。如果使用電氣自動(dòng)化技術(shù)來對(duì)這些互聯(lián)資源進(jìn)行處理,能逐漸減少管理難度, 電力系統(tǒng)供電發(fā)電效率可以逐步提高[2]。
圖1 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)及方法技術(shù)方案
(2) 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)
在新型電力工程中, 使用現(xiàn)場(chǎng)通訊總線連接技術(shù),能夠同時(shí)連接現(xiàn)有電力系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)和電力自動(dòng)控制裝置, 以及電力儀表顯示控制管理系統(tǒng)等電子設(shè)備, 從而形成電力工程信息化監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)?,F(xiàn)場(chǎng)總線管理技術(shù)在現(xiàn)代電力工程中得到了廣泛的研究和應(yīng)用, 它可以實(shí)時(shí)采集電能變送器的當(dāng)前能耗, 實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)電源控制系統(tǒng), 集中管理和控制。同時(shí), 還使用了各種數(shù)學(xué)計(jì)算模式, 對(duì)其進(jìn)行了集中計(jì)算, 并對(duì)其進(jìn)行了自動(dòng)判定。通過電力控制通信系統(tǒng), 向所有電力控制設(shè)備發(fā)出了實(shí)時(shí)管理能源性能的命令[3]?,F(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)可以與前置自動(dòng)計(jì)算機(jī)以及上位自動(dòng)計(jì)算機(jī)自動(dòng)配合, 充分發(fā)揮出所有電力工程自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能, 從而提升整個(gè)電力系統(tǒng)的整體控制性能, 從而對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行改善。
(3) 主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫技術(shù)
這種監(jiān)測(cè)技術(shù)在我國(guó)電力系統(tǒng)的質(zhì)量控制管理以及安全控制過程中, 能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力污染物的動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、高效的監(jiān)控。基于這一點(diǎn), 我們才能科學(xué)、合理地解決我國(guó)電力系統(tǒng)在日常運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的各類問題。通過基于主動(dòng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的異構(gòu)DBMS 之間的數(shù)據(jù)交換方法(圖2), 可以實(shí)時(shí)傳輸和顯示系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和系統(tǒng)各關(guān)鍵點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài), 實(shí)現(xiàn)了集成模塊化系統(tǒng)管理和數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)的良好效果[4]。這種分析技術(shù)不僅可以全面深入地分析物體的功能, 而且在觸發(fā)機(jī)中也逐漸廣泛應(yīng)用。目前, 它被廣泛用于電子設(shè)備監(jiān)控和優(yōu)化管理的數(shù)據(jù)庫和操作??刂葡到y(tǒng)逐漸變得簡(jiǎn)單, 極大地節(jié)約了系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息所需的時(shí)間, 確保了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行, 實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)自動(dòng)化的正常運(yùn)行。
圖2 基于主動(dòng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的同異構(gòu)DBMS 間數(shù)據(jù)交換方法
(4) 光互聯(lián)技術(shù)
在自控式電源系統(tǒng)中, 利用光敏元件與自控式電源系統(tǒng), 亦可利用光敏元件與自控式電源系統(tǒng)間的光敏元件進(jìn)行聯(lián)接, 以增加功率檢測(cè)器的功率。通常情況下, 負(fù)載具有無窮大的負(fù)荷供給能力。光伏并網(wǎng)技術(shù)可使電力系統(tǒng)持續(xù)改進(jìn), 使電力系統(tǒng)更加一體化。光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)不但可以實(shí)現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定性、低功耗、低功耗的目標(biāo), 還可以極大地增強(qiáng)處理器的抗干擾性、增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性、便捷性、保障整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的高效性。光機(jī)交互式控制系統(tǒng)能夠完成大規(guī)模數(shù)據(jù)收集、大規(guī)模數(shù)據(jù)處理、計(jì)算等重要功能的全面博弈[5]。另外, 該方法還能提供信息源查找、數(shù)據(jù)應(yīng)用等功能, 增強(qiáng)了電網(wǎng)的可控性、柔性, 確保了界面的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn), 增強(qiáng)了電網(wǎng)的技術(shù)實(shí)用性。除此之外, 它還具備接收和應(yīng)用信息的功能, 從而提升了系統(tǒng)的控制靈活性, 確保了界面的流暢性, 增加了電力系統(tǒng)的實(shí)用性。光互聯(lián)系統(tǒng)的技術(shù)方案如圖3 所示。
圖3 光互聯(lián)系統(tǒng)技術(shù)方案
(5) 自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)
過去, 在低壓區(qū), 只利用三相穩(wěn)壓電容來實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的無功補(bǔ)償, 以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的無功補(bǔ)償。在這一過程中,如果只對(duì)三相單側(cè)負(fù)荷進(jìn)行直接補(bǔ)償, 很可能會(huì)產(chǎn)生多種不均衡現(xiàn)象, 從而導(dǎo)致三相負(fù)荷系統(tǒng)的補(bǔ)償功能出現(xiàn)某種程度的不足, 或者產(chǎn)生過多的補(bǔ)償。隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)在我國(guó)現(xiàn)代電力工程中的廣泛應(yīng)用, 該技術(shù)的難點(diǎn)已被很好地解決。我們可以看到, 通過使用快速動(dòng)態(tài)補(bǔ)償、自動(dòng)固態(tài)補(bǔ)償、自動(dòng)功率子項(xiàng)補(bǔ)償?shù)确椒?能夠提高整個(gè)電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償精度[6]。
相關(guān)控制方法如表2 所示。
表2 相關(guān)控制方法
綜上所述, 隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷深入, 科學(xué)技術(shù)的日新月異, 給我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展帶來了前所未有的機(jī)遇與條件。與此同時(shí), 隨著廣大用戶對(duì)供電質(zhì)量的不斷提高, 供電企業(yè)必須加大對(duì)供電質(zhì)量的重視, 加大對(duì)供電質(zhì)量的控制力度。確保整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行, 研究實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的提升,推動(dòng)電力行業(yè)的健康、長(zhǎng)期發(fā)展。