供電系統電氣工程及自動化控制技術

羅宇

（佳木斯市樺川縣電業局農電公司，黑龍江樺川154300）

供電系統電氣工程及自動化控制技術

羅宇

（佳木斯市樺川縣電業局農電公司，黑龍江樺川154300）

本文介紹了供電系統中主要的兩種監督控制方式，分別為分層分布式和集中式，并且對兩者進行了全面的分析，前者投入成本較低，且穩定性與實時性均能達到供電系統的要求。而后者成本較高，但是由于其系統具有很高的響應速度且便于維護，兩者均能滿足當前的供電系統要求。除此之外，針對供電系統的控制要點提出了幾點建議，在建設供電系統的過程中，應該采用先進的控制理論和技術，進而保證電能的質量以及電能的調度更加快捷。

供電系統；電氣工程；自動化；控制技術

1　控制技術簡介

目前，供電系統的監控技術主要采用分層分布式監督和集中式監督，兩者均能夠對供電系統進行實時的監督控制，使其能夠高效的運行，并且對于電能的質量有一定的提高。其中，前者分為間隔層、通信層以及站級監控層。間隔層主要功能為將保護單元與測控單元安裝在開關柜等設備周圍。通信層包括電纜、光纖、終端設備等部分，主要是為了與各個控制器進行實時通信。站級監控層主要是為了監督管理間隔層與通信網絡的信息交換。

不同于分層分布式監督技術，集中式控制技術主要是通過模數轉換將各個傳感器采集到的信息進行統一的管理，通過對采集的信息進行分析處理，進而能夠對各個控制器進行控制調節，從而達到控制的目的。

2　控制技術的優缺點分析

分層分布式與集中式控制技術均含有優點，同樣也都具有不同的缺點。分層分布式具有可靠性高、組態靈活、控制難度低、成本較低的優點，并且在局部模塊發生故障時，其他模塊均能夠正常運行，進而能夠保障供電系統的穩定運行。對于該控制方式的數據傳輸問題，需要進行一些復雜的控制，防止數據包的丟失以及數據缺失，從而造成供電系統不能夠穩定的運行。目前針對這種情況往往采用統一的數據協議，在遇到數據丟失等情況時，使數據進行重新發送，進而保障系統的穩定運行。

集中分布式由于其采用集中控制方式，為此需要將所有傳入的數據進行數據轉換，進而能夠保障信息處理的正確性。采用該控制方式的供電系統往往采用硬接線技術，這種技術成熟，并且具有很快的響應速度，除此之外，還有設備易于維護，控制簡單的優點。但是，該供電系統往往采用大量的電纜，為此，成本較高且不利于安裝，尤其是一些長距離的電纜，電纜的長短對于電信號的傳輸有著十分巨大的影響。較長的電纜傳輸的電氣數據容易受到外界環境的干擾，進而影響數據的準確性，數據若不能正確的傳輸，將會對供電系統的正常運行造成巨大的影響。

3　供電系統的控制要點

3.1PLC技術

PLC技術作為專門為工業環境設計的數字化電子系統，其不僅具有很高的可靠性，還能夠提高供電系統的靈活性。PLC技術就是通過對采集的信息進行分析，進而完成一系列的指令，保證供電系統各個模塊的正常工作。PLC技術通常采用閉環控制技術對供電系統的流量進行實時的調節和控制，其次則是借助開關量，對各個模塊進行開關控制，進而在不影響供電系統正常運行的情況下，高效的對電流量進行傳輸，實現自動控制的目的。除此之外，PLC的指令是按照順序執行的，有助于簡化操作，提高工作效率。PLC的使用不僅能夠有效提高供電系統的穩定性，還能夠有效降低資源的浪費，從而大大提高供電系統的經濟效益。

3.2計算機技術

計算機技術的不斷發展，促使供電系統的穩定運行離不開計算機。供電系統與計算機的結合不僅提高了工作效率、降低資源的消耗，還有效的提高了電能的生產效率以及電能質量。在計算機控制技術中，電網的調度控制、變電站的自動化以及電網的智能技術都是供電系統控制之中的要點所在。電網的調度控制就是通過計算機與電網調度控制中心的網絡系統連接，對發電站、變電站等終端設備進行實時的數據采集，并加以控制，從而實現不同區域電能的調度。變電站作為電能轉換的場所，在供電系統中的地位十分重要。變電站主要是將電力系統中的電能進行電壓轉換，進而保證電能遠距離的傳輸以及用戶電壓的穩定。在自動化的實現方面，變電站是借助于計算機來完成的，為此在變電站工作過程中，應該與計算機技術相結合，采用先進的控制理論與技術，從而實現變電站的數字化、網絡化控制。智能電網技術是將電網建設成為數字化、網絡化的一種智能技術。供電系統在采用計算機技術時應該按照實際的需要進行選取，并且選用一些可靠性高、實時性好的新型技術。除此之外，還應該采用有前景的計算機技術加以應用，進而保證在較長時間內能夠滿足工業需求，保證公司的利益。遺傳算法在計算中使用了較高精度的數據和結果要求，在電氣工程的使用中可以給運算結果更高的準確性，但受到高精度計算的要求，當運算數據達不到系統要求時，可能造成運算無法繼續。在遺傳算法中使用智能化技術是必然的要求，通過高效的發揮智能化系統本身反應速度、使用范圍等優勢，可以及時發現和識別電氣系統中出現的故障，及時切斷供電避免故障惡化，并及時將故障信息進行傳輸或自行進行處理。

3.3人工智能的相關技術

在20世紀中期，人工智能的概念初步被提出，當時的人工智能是指類人機械和類人系統的研究，研究過程中涉及控制論、計算機、心理學、哲學以及數學等各相關學科。隨著機械設備的規模、功能和應用區域越來越大，許多地區是人類無法到達的，此時必須要使用機械代替人類進行工作。隨著智能化技術的發展，機器逐漸發展出與人類類似的能力。現在的智能化技術除了能夠自主進行某些操作和重復反應外，還研究出了識別的能力，能夠自動辨別掃描到的圖片、接收的音波。在現代社會生活中，電氣工程幾乎參與到人們生活的方方面面，而受到電氣工程設置區域以及強電流危險性的限制，需要廣泛的應用到智能化技術，尤其是計算機技術、自動化控制、信息處理技術。這些功能對促使電氣工程的自動化控制水平進步非常有利，可以有效到將人力資源節省出來，代替人類做一些危險性較強的工作，因此保護了人們的健康和安全，提高了工作質量。現在常說的人工智能研發涉及的主要內容是虛擬人工智能的開發、強化等內容。現有的大多數智能化系統都是依附于計算機運行的，所以人工智能領域歸屬于計算機應用科學，人工智能技術的主要目標是實現機械和系統的自動化運轉，通過制造出能夠像人腦一樣進行類似應對反應和運算，使系統可以在無人狀態下穩定的運行，并能夠對某些突發狀況進行正確的反應處理。現在對人工智能的研發主要是通過將各種需要應對的情況編制成計算機可以識別的語言，再設定反應語言。而電氣工程的自動化控制為對電氣工程有關技術、信息處理以及自動化的控制等不同內容的研究。

4　結語

經濟的發展，促進了人們對電的需求，從而促進了電力行業的蓬勃發展。隨著科學技術的不斷更新，早期的供電系統已經不能夠滿足人們的要求，為此供電系統越來越受到各界的關注。隨著智能化技術的不斷成熟，相關實驗以及案例的成功，促使著電氣過程及自動化控制技術與供電系統的融合。通過與控制技術的結合，供電系統的電能質量以及電能控制均能夠有效的提高，因此對供電系統控制技術的研究具有深遠意義。

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Electrical engineering and automatic control technology of power supply system

LUO Yu
(Agricultural Power Company of Huachuan Electric Power Bureau of Jiamusi,Huachuan 154300,China)

This paper introduces two kinds of supervisory control methods in power supply system,which are distributed and centralized methods and they are analyzed comprehensively.The former has lower input cost,and the stability and real-time performance can meet requirements of power supply system.The latter is more costly,and it can meet the current power supply system requirements due to its high response speed and easy maintenance.In addition,advanced control theory and technology should be used in the construction process of power supply system,thus ensuring the quality and quick dispatch of power energy.

Power supply system;Electrical engineering;Automation;Control technology

TM763

B

1674-8646（2016）19-0064-02

2016-08-09

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