電力工程中電力自動化技術的應用探析

鄭光華

(國網福建大田縣供電有限公司,福建大田 366100)

電力工程中電力自動化技術的應用探析

鄭光華

(國網福建大田縣供電有限公司,福建大田 366100)

隨著電力事業改革的深入,電力自動化技術在電力工程中的作用日益突出,應用也越來越多。首先簡單介紹了自動化技術及其應用范圍,然后分析了它在電力工程中的實際應用。

電力工程 電力自動化技術 現場總線技術

作為當前社會的基礎能源,電力在生活生產中扮演者重要角色,應用越來越多。尤其是經濟的發展和各方面建設,對電能質量、生產、傳輸和管理提出了更高要求,電力企業在遇到機遇的同時,也面臨著嚴峻挑戰,電能供需矛盾日益明顯。為緩解這一局面,提升管理水平,電力工程開始引進電力自動化技術,逐步實現了管理工作的自動化,生產效率大幅提升。不過整體而言,國內的電力自動化技術與歐美發達國家尚有一定的差距,在今后還需不斷完善。

1 電力自動化技術分析

所謂電力自動化,指的是綜合運用電子計算機、微機繼電保護、網絡通訊以及自動化等技術,對整個電力系統進行監控,通過采集分析相關數據信息,保證系統安全穩定的技術。其優勢在于提高了生產效率和質量,降低了人工勞動,也省去了很多設備,進而為企業節約了不少成本。自上世紀90年代在國內興起后,發展十分迅速,國家在此方面的投資也較多,當然也創造了極大的經濟效益和社會效益,為推動我國電力事業的進步提供了技術保障。此外,隨著自動化技術的日益完善,對其也提出了其他要求,如整個管理工作還是要以人為中心;在提高技術水平的同時,還要考慮經濟性。

2 電力自動化技術的發展和應用范圍

電力系統包括發電、供電、變電、輸電、配電多個環節,且都緊密相連,任何一部分出現問題,都可能會影響到整體。所以,電力自動化技術要合理應用于每一個環節,共同發揮作用,才能起到好的效果。關于其應用領域,可從以下3方面考慮:

2.1 調度自動化

調度中心在電力系統中占據著關鍵地位,是監控電力運行狀況和處理信息的中心機構,一旦發現有異常,可及時作出判斷,并采取措施指揮各部分的維修人員解決,從而降低事故發生率,維護系統穩定。以往的調度工作多是靠電話來完成,信息監控也多是人工負責,對經驗依賴較明顯。如果同時出現多個故障,或出現重大故障,調度人員在指揮時往往會力不從心,以至于故障不能及時解決。而采用自動化技術后,以計算機控制整個系統,利用遠動技術可實現遠程指揮,可一天24h監測各部分所處狀態。且調度自動化系統具有在線負荷預測、安全監控、狀態估計、自動經濟調度等功能,使得運行管理效率大大提升,進而保證電力系統的安全穩定。如某電力系統容量為300萬千瓦,所必需的遙測量、遙信量、遙控量等多達3000個,必然要借助計算機自動化技術完成。

2.2 變電自動化

變電站直接關系到電力運行的安全,負責電能輸送中電壓強度的轉變工作。隨著用電需求的增長,電力市場競爭日益激烈,每年都會建有多座變電站,不管是日常運行,還是檢查維護,管理難度都比較大,易影響到供電系統的效率和安全。變電自動化則利用一系列現代化技術對系統設備進行監控,并優化其內部結構,操作監視屏幕化和測量顯示數字化,使得工作人員觀察分析更加方便。在一些中低壓變電站,目前已實現了無人值班。

2.3 配電自動化

配電網同樣是電力系統中不可或缺的部分,擔任著輸配電的重任。由于用戶眾多,分散區域廣,且各自用電量也大不相同,使得配電工作很難開展。若配電不合理,控制不好峰谷期,極有可能發生供電不足或電能浪費的現象,這對用戶和企業都是很大的損失。為提高配電水平,需引進自動化技術,建立起集計算機、控制技術和數據傳輸等技術于一體的信息管理系統。系統主要由系統管理層、通訊接口層和現場監控層三部分組成,可實時對配電網的電能質量、電量消耗、功率因數、計量精準度等進行監測分析。同時還支持Web客戶端,能夠預防火災等各種事故,在故障發生時及時發出報警信號,且系統還具有用戶權限管理、歷史數據管理和填表管理等功能。配電自動化技術的應用,在改進電能質量、節約生產成本、提供更優質服務等方面發揮著重要作用,在今后將朝著智能化、集成化的方向發展。

3 電力自動化技術在電力工程中的應用

3.1 主動對象數據庫

電力工程基本實現了計算機操作,在生產經營中會產生大量數據信息需要處理,數據庫則可儲存海量數據。以前,數據庫只負責做一些簡單的數據收集工作,在信息存儲后,需要人工操作從海量信息中選出所需信息,但隨著信息量的增多,搜索和分析難度越來越大,甚至在長期運行中還會導致系統崩潰。而主動對象數據庫技術除了具備監視功能,還實現了自動化監控和自動化分析,憑借自身的主動性能夠及時主動地為工作人員提供所需數據,從而提高了數據查詢和處理效率。尤其是在解決應急問題時,發揮著不可代替的作用。

3.2 智能電力補償技術

智能無功補償技術是采用動態補償和固定補償相結合、三相共同補償和分相補償相結合、穩態的補償和迅速的補償相互配合的方式,它克服了傳統技術單一固定補償的不足,能夠很好地適應負載的變化。而且運用先進的投切的開關、對電壓進行科學的限制等技術模式,進而達到對電容器的智能控制,提高補償的精確度,并且具有缺相保護的作用。

3.3 現場總線技術

電力工程中必然要用到許多自動化設備,如計量儀表、監控設施等。加上線路密集,如果呈分散布置,不但管理復雜、影響工作效率,而且易造成資源浪費。現場總線技術則通過將這些線路設備合理銜接,形成系統、多方向的信息網,對整個工程進行統一管理。如HART、CAN等技術在當前較為常見,將采集到的各項信息傳至計算機主機,通常由一臺總控制計算機實現多種功能;然后工作人員便可根據構建的數學模型對此類信息加以分析處理,最后將指令發送至控制設備。這種一體化管理的方式使得系統管理更加簡單,工作效率和質量都有所提升,而且還能避免資源浪費的問題。隨著自動化技術的不斷改進,現場總線技術的優勢越來越突出,如減少硬件數量、節約成本和維護費用等,市場前景十分廣闊。但該技術在實際應用中也存在有某些不足,如靈活性差、缺少針對性等。

4 結語

電力資源的作用不言而喻,如今用電需求驟增,電力系統結構更加復雜,加大了管理難度。傳統的管理模式已逐漸不能適應新形勢,電力自動化技術的應用則解決了過去存在的很多問題,應該推廣。我國目前的自動化水平還比較低,在今后需加以改進,朝著智能化發現進一步發展。

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