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摘要:隨著電力事業的飛速發展和現代科技的不斷進步,自動化技術在電力系統中的積極作用已不容忽視。科學、正確應用電力系統自動化技術可以有效提升我國電力系統的管理水平和運行效率,進而推動電力事業快速、高效發展。文章針對電力系統自動化技術的應用現狀、應用特點及應用方法作詳細介紹,以期為電力系統自動化技術的高效應用提供理論支持。
關鍵詞:電力系統;自動化技術;應用
電力系統自動化技術是有機融合了計算機、自動控制、信息技術、電子技術等多種現代科技的一項綜合性技術。在實際應用上,自動化電力系統能通過一些可以自行控制和檢測,并有一定自主決策功能的智能裝置,來以數據傳輸及電力信號的方式對變電站、發電廠、配電網及用戶等相關電力系統元件、設備進行就地或遠程監控。同時自動調節和處理某些系統故障,確保系統設備和元件在無人干預情況下能按照規定程序正常操作,從而實現電力系統在電能生產、輸送、分配等過程的安全、可靠、高效自動化。電力系統的自動化技術即包括硬件自動化,也包含軟件方面的自動化,充分顯現了現代信息技術實時精確、綜合調控、電量計量、高效快捷的顯著優勢,進而大大提高了電力系統在運行和管理上的安全性和高效性。
1.電力系統自動化的發展
我國電力系統自動化技術應用的最初模型,是20世紀60年代研制出的自動化變電站技術。之后各科研單位陸續開發出各種電氣式集中控制新裝置以及同時兼容保護、信號、控制等多種功能的電力系統設施設備,進而推動我國的電力系統逐漸向高水平自動化發展。隨著社會進步和時代發展,電力系統的自動化新裝置和新技術層出不窮,自動化技術的應用也越來越成熟。從目前來看,自動化技術的普及已使得電力系統在一定程度上實現了智能化和區域化,主要表現在配電網絡、電網調度和變電站三大系統的功能特性有所增強。其中,配電系統主要功能是改造配電網,其結構為總分式,具有傳輸快、覆蓋面廣、配電效率高的特點;電網調度以計算機為核心,基本實現了信息收集、計算和分析等過程的自動化操作,進而有效維護電網正常運行;變電系統則主要發揮測量和監控功能,負責將采集到的數據進行統籌協調,確保電力信息準確無誤。除此之外,自動化技術在電力系統上的應用還涉及到電力系統反事故自動裝置、微機實時保護及供電系統自動化等方面,足以表明,電力系統自動化技術具有極為廣闊的開發、利用前景。
2.電力系統自動化的特點和要求
電力系統的自動化技術實現了對運行數據、現場數據、舉出數據及系統數據等多種數據類型的自動分類,并通過對系統運行數據進行實時、精確控制,來保障電力系統獲得可靠、安全、高效的支持服務。由于網絡通訊具有瞬間傳輸功能,因而自動化技術能夠在確保工作效率有效提高的同時,還有利于人們盡早發現因操作失誤等原因引發的故障和安全隱患,進而最大限度降低成本損耗。但要充分發揮以上功能特色,需對電力系統的自動化設計作嚴格要求:第一,電力系統中各個元件、局部以及整體的相關運行參數必須能及時準確搜集和檢測到;第二,確保電力系統的實際運行情況及各元器件在技術、經濟及安全上的具體要求,能為工作人員或自動化系統提供調節、控制電力系統的相關依據;第三,能保證電力系統的安全性、經濟性和穩定性,并實現系統各局部、各層次以及各元器件相互之間的充分協調;第四,既能滿足最大限度降低事故發生率和人工勞動強度的要求,也要盡可能提高電力系統性能、延長設備壽命,避免發生故障時系統大面積停電或數據缺失。
3.電力系統自動化技術的應用
3.1配電網自動化技術的應用
配電網作為電網系統中極為重要而又相對復雜的組成部分,對其自動化技術的應用無疑是整個電力系統自動化變革的重中之重。與傳統手動操作不同,自動化配電網整合了自動分析、自動饋線、自動制圖及設備管理等技術,實現對配電網制圖、管理、分析等環節的高度自動化。具體來說,配電網自動化技術實質上是通過利用相關智能軟件獲取后臺數據庫中的信息數據,并自動對數據進行實時分析、處理與傳遞,進而實現配電系統的自動化運行。雖然目前的配電系統在功能上已更趨于智能化和自動化,可以有效克服手工操作耗時耗力且效率低下的缺點,但在電能分配和設備設計等方面還有很大改進空間,為消除各種潛在隱患、確保電網更可靠運轉,需對配電網在自動化改進過程中的電能分配及設備設計提出更合理化要求。
3.2變電站自動化技術的應用
變電站是電力系統中負責電能分配與調節的重要組成部分,自動化的現代變電站因融入了網絡、通信、計算機等技術而進一步提高了運行的安全性與穩定性。并通過對計算機屏幕化、自動記錄統計及運行管理等功能的有效利用,實現了變電系統內所有智能設備間的互聯互通和資源共享。同時,變電站自動化技術能夠對運行設備進行實時有效監控,確保了電能輸送的高質量性和高穩定性,以此為資金成本的有效利用奠定良好基礎。此外,自動化技術的引入,能大量減少變電站中傳統電磁設備的使用數量,轉而廣泛以高性能計算機裝置代替,促進了變電系統設備的集成、網絡、數字化,進而實現變電站現代化電力設備的優化配置。
3.3電網調度自動化技術
自動化技術在電網調度方面的應用,是通過有機組合電網調度系統控制中心的多媒體設備、打印設備、服務器、工作站等調控系統,來調節范圍內相關變電站、發電廠的終端或調度設備,以達到有效提高電網安全可靠性的目的。自動化電網調度系統實現了對電力輸送與配置過程所產生的各種數據進行密切監測和實時采集,并對電網的整體供配電情況及電力系統運行狀態進行動態分析和綜合評估,進而提高了電力系統的實效性和安全性。除此之外,該技術使得整個電力生產活動的負荷預測、經濟調度及發電控制等更符合市場運營需求,從而確保電網更經濟、高效運行。隨著電網規模增大,電力系統容量需求也會逐漸增加,自動化技術的應用在有效提高供電安全可靠性的同時,也使得電網調度擁有更強大的配置規模和設備容量,進而進一步豐富和提高電網調度系統的服務功能。
4.結語
社會經濟和科學技術發展的日新月異,讓我國電力事業面臨嚴峻挑戰的同時,也帶來了較好的變革機遇。相關電力部門應深刻認識到新形勢下我國用電需求的增加和電網自動化建設的必要性,并通過有機整合和充分利用相關自動化技術,不斷提高電力系統的自動化運作水平,確保其較高的供電安全性和電能產出率,以更好服務于人們生產生活,同時促進電力事業更高效化發展。
參考文獻:
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