電力系統(tǒng)中的自動化控制技術(shù)應(yīng)用

［摘 要］近些年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)領(lǐng)域得到了全面性的推廣與應(yīng)用，具有良好的發(fā)展前景。文章主要就自動化控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢及其在電力系統(tǒng)中的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析。

［關(guān)鍵詞］電力系統(tǒng)；自動化技術(shù)；技術(shù)應(yīng)用

［中圖分類號］TM76 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）04–0024–03

1 自動化控制技術(shù)概述

自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了系統(tǒng)化的應(yīng)用，有效提高了電力系統(tǒng)的智能化水平，使得電力系統(tǒng)中各設(shè)備安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。自動化控制技術(shù)融合了計算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)及信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對電力系統(tǒng)中各設(shè)備的有效監(jiān)控，能夠在提高工作效率的同時，保證設(shè)備運(yùn)行的準(zhǔn)確度。技術(shù)人員可在電力系統(tǒng)中設(shè)置傳感器，以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及關(guān)鍵參數(shù)的收集，并在計算機(jī)系統(tǒng)中完成資料的匯總與分析，從而幫助管理人員及時掌握電力系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，消除其中存在的問題。PLC 技術(shù)是一項得到廣泛應(yīng)用的自動化控制技術(shù)，隨著微處理器逐漸取代了邏輯門電路，PLC 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲容量以及計算能力在不斷提高。PLC 技術(shù)具有靈活的可編程性特點(diǎn)，并且易于維護(hù)、適應(yīng)性強(qiáng)，能夠應(yīng)用在不同領(lǐng)域的電力系統(tǒng)中，為人們的生活與生產(chǎn)帶來必要性的幫助。圖1 為PLC自動化控制技術(shù)的工作原理。

2 自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的電力傳輸

我國幅員遼闊，對電力的需求量較大，但是因地理環(huán)境差異較大，給電力的遠(yuǎn)距離輸送帶來了巨大的挑戰(zhàn)。在電力輸送中，需要保證輸送穩(wěn)定性，因此，工作人員需要及時維修故障。為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的遠(yuǎn)距離電力輸送，并提高對電力系統(tǒng)的控制水平，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立完善的電力輸送線路，加強(qiáng)對自動化控制技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。通過將自動化控制技術(shù)應(yīng)用在遠(yuǎn)距離的輸電工程中，工作人員可進(jìn)一步強(qiáng)化輸電質(zhì)量管理工作，有助于實(shí)現(xiàn)智能化管理，保證了輸電質(zhì)量與效率，即使輸電線路受到不良因素的影響，管理人員也能夠在第一時間掌握各種情況并及時解決。這樣可解決偏遠(yuǎn)地區(qū)電力輸送難題，有助于解決較多地區(qū)的電力能源緊缺問題，促進(jìn)我國社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。

2.2 有助于推動電力企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大

從目前來看，電力企業(yè)的發(fā)展與自動化控制技術(shù)的應(yīng)用有著較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。在電力系統(tǒng)中，自動化控制技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)出了集約性以及較強(qiáng)的功能性，可實(shí)現(xiàn)對各個系統(tǒng)中電力設(shè)備的有效管控，并保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，有助于降低電力企業(yè)的運(yùn)維成本，增加更多的經(jīng)濟(jì)效益。隨著自動化控制技術(shù)的發(fā)展，其逐漸成為了電力系統(tǒng)中的核心內(nèi)容之一，不僅能夠保障電力能源的持續(xù)供給，也可以滿足不同人群對于電力能源的需求，間接提高電力企業(yè)在社會中的影響力，有助于推動電力企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大。另外，自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也會拓展到其他部分的電力網(wǎng)絡(luò)中，增強(qiáng)各個系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)性，預(yù)防電力故障的發(fā)生，保證人們生活與工作的順利開展。

2.3 有助于提高電氣設(shè)備的智能化管理水平

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展為人們的工作與生活帶來了更多的便捷化服務(wù)，其中，電力系統(tǒng)中自動化控制技術(shù)的應(yīng)用便提高了設(shè)備管理的智能化水平，有助于解放大量的人工勞動力，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的全程化監(jiān)測，進(jìn)而及時發(fā)現(xiàn)故障問題并實(shí)現(xiàn)針對性的維護(hù)管理。電力系統(tǒng)中的自動化控制技術(shù)是新時代背景下的科技產(chǎn)物，具有智能化的特點(diǎn)，并且隨著人工智能的融入，其科技水平也在不斷提升，能夠保證電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行以及電力能源的安全輸送。另外，電力系統(tǒng)中自動化控制技術(shù)的推廣與應(yīng)用，對電力企業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊也提出了更高的素質(zhì)要求，只有具備豐富的專業(yè)知識，才能夠掌握自動化控制技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)電氣系統(tǒng)的實(shí)際情況編制相關(guān)程序，推動電力系統(tǒng)的全面建設(shè)與高質(zhì)量發(fā)展。

3 自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 在電氣能源系統(tǒng)自動化控制中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中，電氣能源系統(tǒng)的正常運(yùn)行是多數(shù)電氣設(shè)備功能效果得以發(fā)揮的基礎(chǔ)條件。在當(dāng)前的電力系統(tǒng)發(fā)展中，電氣能源系統(tǒng)的自動化管理得到了工作人員的高度重視，使用自動化控制技術(shù)不僅可有效避免人為操作導(dǎo)致的系統(tǒng)運(yùn)行誤差，還能夠避免人工干預(yù)，保證電氣能源系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，降低電力企業(yè)的管理成本。在電氣能源系統(tǒng)控制中，PLC 技術(shù)得到了推廣與應(yīng)用，并且這一技術(shù)在水泵控制及發(fā)電機(jī)組控制中發(fā)揮出了良好的自動化管理效果。具體而言，PLC 自動化控制技術(shù)可掌控設(shè)備，讀取其能源計量器以及變壓器的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，并通過分析，制訂更加合理的控制方案，對目前的運(yùn)行程序做出合理化的調(diào)整，有助于提高能源利用率，避免出現(xiàn)能源的浪費(fèi)問題。能源計量器結(jié)構(gòu)如圖2 所示。自動化控制技術(shù)也能夠獲取到能源使用信息，并對其精準(zhǔn)分析，從而使管理人員掌握電力系統(tǒng)的能耗管理現(xiàn)狀，為工程的降本增效提供科學(xué)的參考數(shù)據(jù)。在應(yīng)用PLC 自動化控制技術(shù)時，工作人員應(yīng)明確相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境，由于電氣能源系統(tǒng)中的大部分設(shè)備發(fā)熱量較大，若PLC設(shè)備處于較高的溫度條件下，易造成運(yùn)行故障，難以及時監(jiān)測到電氣能源系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行信息，從而影響到自動化控制效果。為此，技術(shù)人員應(yīng)做好通風(fēng)與隔熱的設(shè)計工作，并保證PLC 設(shè)備在一定的振動頻率下能夠穩(wěn)定運(yùn)行，保持較高的數(shù)據(jù)處理精準(zhǔn)度，為電力系統(tǒng)自動化控制預(yù)期目標(biāo)的達(dá)成奠定良好的基礎(chǔ)。

3.2 在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

電網(wǎng)調(diào)度是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵工作，在部分沒有應(yīng)用自動化控制技術(shù)的電力系統(tǒng)中，工作人員在對電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)度時，需要對相關(guān)信息進(jìn)行收集與整理，工作壓力較大，易出現(xiàn)計算失誤的情況，影響到電網(wǎng)調(diào)度的精準(zhǔn)性與工作效率。而在自動化控制技術(shù)得到有效運(yùn)用的電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)調(diào)度人員的工作壓力得到了緩解，借助自動化控制技術(shù)，工作人員可實(shí)現(xiàn)對整個電網(wǎng)系統(tǒng)的動態(tài)監(jiān)控，并且可隨時獲取調(diào)度數(shù)據(jù)，并對其評估與分析，有助于提高工作水平，推動電力系統(tǒng)的高效發(fā)展。另外，在電網(wǎng)調(diào)度中合理應(yīng)用自動化控制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對不同區(qū)域中矛盾問題的調(diào)整與處理，并對電力系統(tǒng)系統(tǒng)加強(qiáng)保護(hù)。

3.3 在供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

供配電系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)條件，為達(dá)到這一目的，工作人員需要根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)以及功能需求，規(guī)范化管理各類供配電設(shè)備，防止其出現(xiàn)運(yùn)行故障。另外，工作人員還要選擇合理的輸電線路，并優(yōu)化配電施工流程，精準(zhǔn)計算各個線路中所需的電壓及電流值，僅依靠人工計算與管理具有較大難度。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用發(fā)揮出了良好的效能。在供配電方案的設(shè)計中，技術(shù)人員可將自動化控制技術(shù)融合其中，有助于實(shí)現(xiàn)對供配電線路中設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控，從而能夠根據(jù)實(shí)際需求對線路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，促進(jìn)供配電系統(tǒng)自我保護(hù)能力的提升。在自動化控制技術(shù)的應(yīng)用中，工作人員可在獲取相關(guān)信息后，結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境以及具體功能需求，控制好輸配電設(shè)備之間的距離，并對線路設(shè)計方案進(jìn)行完善，在一定程度上保證電力輸送質(zhì)量，防止停電等問題的出現(xiàn)。

3.4 在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用

對電力系統(tǒng)的監(jiān)測與控制有助于實(shí)現(xiàn)對各項系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時反饋與精準(zhǔn)分析，從而掌握電力系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r，保證工程的運(yùn)營效益。在電力系統(tǒng)的監(jiān)控中，PLC 自動化控制技術(shù)的應(yīng)用效能極為顯著，最為關(guān)鍵的是可實(shí)現(xiàn)對相關(guān)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。電力系統(tǒng)中的監(jiān)控中心可在網(wǎng)絡(luò)上與PLC 控制器相連，控制器可將采集到的設(shè)備參數(shù)及時輸送到監(jiān)控中心，包括電力設(shè)備的溫度、壓力、電力負(fù)荷等數(shù)據(jù)，管理人員在獲取到數(shù)據(jù)后，可發(fā)現(xiàn)其中存在的故障問題，并及時采取有效運(yùn)維措施，有助于實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的保護(hù)，降低企業(yè)的設(shè)備購置成本。另外，PLC 自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)的監(jiān)控中可根據(jù)不同傳感器返回的數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建出電力系統(tǒng)在運(yùn)行的數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的分析，判斷出其性能優(yōu)勢以及狀態(tài)發(fā)展趨勢，從而制訂有效的應(yīng)急管理預(yù)案，減輕電力系統(tǒng)中設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷，促進(jìn)電力分配的優(yōu)化，進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性與運(yùn)行效率。電力系統(tǒng)中設(shè)備的故障會導(dǎo)致供電中斷或系統(tǒng)功能受損現(xiàn)象的發(fā)生，而自動化控制技術(shù)的應(yīng)用可在發(fā)現(xiàn)電力故障時及時報警，并及時切斷電力供應(yīng)，以防危險事故的擴(kuò)大。相關(guān)故障信息可被記錄在監(jiān)控系統(tǒng)中，工作人員也可將其存儲在數(shù)據(jù)庫中，為電力系統(tǒng)的管理以及故障的維修提供可行性的建議。

3.5 在電氣設(shè)備開關(guān)自動化控制中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中，電氣設(shè)備自動化開關(guān)得到了廣泛應(yīng)用，但從實(shí)際的應(yīng)用效果來看，其中的開關(guān)邏輯仍然較為復(fù)雜，易使電力系統(tǒng)控制程序出現(xiàn)較多的失誤。為了實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備開關(guān)的精準(zhǔn)化與自動化控制，工作人員采用了PLC 自動化控制技術(shù)。這一技術(shù)具備完善與簡便的編程控制功能，可實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備開關(guān)的自動化控制。具體而言，在PLC 自動化控制技術(shù)的應(yīng)用期間，技術(shù)人員可借助其自帶的功能模塊，完成精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)運(yùn)算和數(shù)模轉(zhuǎn)換，取代傳統(tǒng)的繼電器，并具有良好的抗干擾能力，在開關(guān)自動化控制中也更加穩(wěn)定與高效。PLC 自動化控制技術(shù)在電力設(shè)備開關(guān)自動化中的控制需要具備合適的操控程序，因此技術(shù)人員應(yīng)對控制對象、控制時間以及其他因素進(jìn)行賦值，當(dāng)賦值與變量相等時，開關(guān)將會呈現(xiàn)閉合的狀態(tài)。為了保證PLC 自動化控制技術(shù)在電力設(shè)備開關(guān)自動化控制中的應(yīng)用效果，技術(shù)人員可采用具有屏蔽功能的變壓器，并將PLC變比設(shè)置為1 ：1，以此降低環(huán)境因素以及其他系統(tǒng)設(shè)備對PLC 的干擾，完成精準(zhǔn)的電力系統(tǒng)開關(guān)自動化控制工作。

4 結(jié)束語

在電力系統(tǒng)的發(fā)展中，自動化控制技術(shù)得到了深度研發(fā)與全面推廣，并成為了這一領(lǐng)域中的技術(shù)應(yīng)用趨勢，尤其是PLC 自動化控制技術(shù)在電力監(jiān)控、電力能源系統(tǒng)的自動化控制以及電力設(shè)備開關(guān)的自動化控制中發(fā)揮出了關(guān)鍵性的應(yīng)用價值，保障了電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性，推動了電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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