電力系統(tǒng)運(yùn)行中電氣自動(dòng)化應(yīng)用

蘇艷民

（國網(wǎng)福建永春縣供電公司）

電力系統(tǒng)運(yùn)行中電氣自動(dòng)化應(yīng)用

蘇艷民

（國網(wǎng)福建永春縣供電公司）

本文從分析我國電力系統(tǒng)運(yùn)行中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用現(xiàn)狀出發(fā)，重點(diǎn)探討了電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的具體運(yùn)用，包括人工智能技術(shù)、自動(dòng)化仿真技術(shù)、電網(wǎng)技術(shù)、PLC技術(shù)以及以上技術(shù)的綜合運(yùn)用等，分析了其發(fā)展方向，以及國際化、標(biāo)準(zhǔn)化電氣自動(dòng)化和現(xiàn)代化；保護(hù)、控制以及測(cè)量工作的三位一體化的發(fā)展趨勢(shì)。以期為相關(guān)的理論研究和具體的實(shí)踐工作提供一定的借鑒。

電力系統(tǒng)；電氣自動(dòng)化；應(yīng)用

引言

隨著近些年各類新型電力電子元器件、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用，我國電氣自動(dòng)化技術(shù)水平逐漸提升。在這個(gè)背景下，研究電力系統(tǒng)運(yùn)行中電氣自動(dòng)化應(yīng)用的諸多問題，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 我國電力系統(tǒng)運(yùn)行中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國電力系統(tǒng)運(yùn)行中電氣自動(dòng)化應(yīng)用的歷史可以追溯到建國初期。當(dāng)時(shí)，受到經(jīng)濟(jì)水平以及科學(xué)技術(shù)水平的限制，電氣自動(dòng)化的發(fā)展之路較為坎坷。隨著改革開放的深入開展，我國電氣自動(dòng)化得到了飛躍式發(fā)展，逐漸被廣泛應(yīng)用到眾多生產(chǎn)生活領(lǐng)域中。特別是近些年來，隨著計(jì)算機(jī)的普及以及信息技術(shù)的提升，加之IEC61131的頒布以及OPC技術(shù)的發(fā)展運(yùn)用，電氣自動(dòng)化技術(shù)在我國電力系統(tǒng)中的運(yùn)用越來越廣泛。綜合分析我國電力系統(tǒng)運(yùn)行中電氣自動(dòng)化應(yīng)用的現(xiàn)狀，可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

1.1 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)工作更容易開展

從我國當(dāng)前電力系統(tǒng)運(yùn)行中電氣自動(dòng)化應(yīng)用實(shí)踐來看，Windows NT以及Internet Explore是主要的技術(shù)支撐。在電氣自動(dòng)化的發(fā)展過程中，以上技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化以及規(guī)范化。標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范的平臺(tái)逐漸被建設(shè)起來。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的操作界面也逐步趨向于完備，受到越來越多的企事業(yè)單位的青睞。在這個(gè)背景下，電氣自動(dòng)化使自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)工作漸趨方便快捷。

1.2 分布式控制的應(yīng)用

分布式控制系統(tǒng)又名分散控制系統(tǒng)，是一種由眾多計(jì)算機(jī)組成的，能夠?qū)ιa(chǎn)過程進(jìn)行多控制回路的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)獲取數(shù)據(jù)的集中式管理和控制的系統(tǒng)。與此同時(shí)，為了在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中提升各個(gè)運(yùn)行組成部分的調(diào)控以及管理能力，工作人員需要有效處理好線路與設(shè)備以及設(shè)備和設(shè)備之間的關(guān)系，提升分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用效率和水平。

1.3 IEC61131標(biāo)準(zhǔn)的頒布促使編程接口更加標(biāo)準(zhǔn)化

在IEC61131標(biāo)準(zhǔn)頒布之前，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的各個(gè)元器件非常容易出現(xiàn)在市場(chǎng)上營銷混亂的現(xiàn)象。這個(gè)現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是各個(gè)生產(chǎn)廠商執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)不盡相同。各個(gè)元器件的型號(hào)以及功能、定義方面的不同都會(huì)導(dǎo)致設(shè)備組合應(yīng)用以及統(tǒng)一管理的不同。在這個(gè)統(tǒng)一性的標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)之后，可以實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的各個(gè)元器件的更為有效的組合和運(yùn)用，促使利用效率的提升。

2 電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的具體運(yùn)用

從我國目前的應(yīng)用實(shí)踐來看，電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用非常廣泛，涉及眾多的領(lǐng)域。現(xiàn)以表1形式做出總結(jié)。

表1

2.1 人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)隨時(shí)都處于持續(xù)的工作中，持續(xù)工作時(shí)間長且工作環(huán)境較為惡劣，所以非常容易產(chǎn)生不同問題和故障，對(duì)供電質(zhì)量的提升產(chǎn)生不利影響。在傳統(tǒng)的解決方法中，利用人工進(jìn)行故障排查的方式是較為常見的一種方式。在進(jìn)行故障類型以及原因的確定之后，繼而進(jìn)行補(bǔ)救措施的制定和維修措施的開展。這種傳統(tǒng)的工作方法效率較低，無法真正滿足人們正常的生產(chǎn)和生活。在這種環(huán)境下，人工智能技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這項(xiàng)技術(shù)獨(dú)特的智能檢測(cè)功能能夠提升故障類型以及出現(xiàn)原因的排查效率，為實(shí)時(shí)處理打下基礎(chǔ)，促使電力系統(tǒng)高效平穩(wěn)運(yùn)行，減輕維修管理人員的負(fù)擔(dān)，降低整體電力系統(tǒng)的運(yùn)行成本。

2.2 自動(dòng)化仿真技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用

作為電氣自動(dòng)化技術(shù)中的重要組成部分，自動(dòng)化仿真技術(shù)能夠在電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行方面發(fā)揮重要作用。隨著我國電氣自動(dòng)化技術(shù)水平的不斷提升以及逐漸與國際水平的接軌，自動(dòng)化仿真技術(shù)逐漸得到了廣泛的推廣和運(yùn)用。在這項(xiàng)技術(shù)的支撐下，科研工作因?yàn)槟軌虻玫礁鼮榫_和多量的數(shù)據(jù)而更加順利的進(jìn)行。與此同時(shí)，自動(dòng)化仿真技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)與其他不同控制裝置的互相配合，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)系統(tǒng)的形成，對(duì)新裝置開展更為精確的測(cè)試，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)裝置使用性能的提升，加大對(duì)于系統(tǒng)的控制力度，提升控制的有效性。

2.3 電網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展運(yùn)用，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化作為電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的重要組成部分，也得到了跨越式發(fā)展和進(jìn)步，信息數(shù)據(jù)的處理能力也由此得到大幅度提升。因?yàn)殡娋W(wǎng)調(diào)度會(huì)涉及到非常廣泛的范圍，所以會(huì)在不同的地區(qū)之間出現(xiàn)較大的差異。這也就促成了眾多不同電網(wǎng)類型的形成。在電力系統(tǒng)中進(jìn)行自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用以及電力系統(tǒng)自動(dòng)化裝置的配置，能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)控制程度的提升和優(yōu)化，促使電力系統(tǒng)正常、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。

2.4 PLC技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用

PLC技術(shù)即為可編程控制器技術(shù)，在電力系統(tǒng)運(yùn)行的整個(gè)過程中發(fā)揮著重要的作用。PLC技術(shù)是繼電接觸控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效結(jié)合的智慧結(jié)晶，能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行中各個(gè)指令的控制程度的提升，提升電力系統(tǒng)的靈活性，降低電力系統(tǒng)的成本和費(fèi)用。因?yàn)樵陂_展編程的過程中，工作人員開展工作大多依賴個(gè)體的經(jīng)驗(yàn)，所以非常容易產(chǎn)生很大的局限性，導(dǎo)致主觀性泛濫。在今后的發(fā)展過程中，科研工作者應(yīng)該在PLC技術(shù)的研究方面加大研究力度。

2.5 對(duì)上述技術(shù)的綜合運(yùn)用

從我國目前的應(yīng)用實(shí)踐來看，仍然存在各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)之間銜接程度不高的現(xiàn)象，甚至有環(huán)節(jié)之間過于獨(dú)立的現(xiàn)象，阻礙整個(gè)電力系統(tǒng)的高效運(yùn)行。在電力管理、維護(hù)保養(yǎng)以及故障處理方面，都有不同的部門單獨(dú)負(fù)責(zé)，影響部門之間的溝通和交流，導(dǎo)致各環(huán)節(jié)銜接效應(yīng)的下降。所以，綜合運(yùn)用上述各種技術(shù)，在各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的各個(gè)部門之間開展有效的溝通和交流，爭取實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一式管理，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)管理積極作用的充分發(fā)揮，進(jìn)而降低管理成本，提升管理效率。

3 電力系統(tǒng)運(yùn)行中電氣自動(dòng)化應(yīng)用的方向分析

隨著微電子信息時(shí)代的來臨，電氣自動(dòng)化逐漸滲透到電力系統(tǒng)運(yùn)行中的各個(gè)環(huán)節(jié)中，促使電力系統(tǒng)運(yùn)行逐漸實(shí)現(xiàn)了人為操作的擺脫和逐步升級(jí)。在某種程度上來說，電力系統(tǒng)運(yùn)行逐漸呈現(xiàn)出一種嶄新的喜人態(tài)勢(shì)。具體來說，電力系統(tǒng)運(yùn)行中，相關(guān)的電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展方向包含以下幾點(diǎn)，如表2所示。

表2

4 電力系統(tǒng)運(yùn)行中電氣自動(dòng)化運(yùn)用的發(fā)展趨勢(shì)

電氣自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的正常運(yùn)行提供更為強(qiáng)勁的發(fā)展推力，促使電力系統(tǒng)在發(fā)展運(yùn)用的過程中進(jìn)一步完善和優(yōu)化。從我國目前電力系統(tǒng)運(yùn)行中電氣自動(dòng)化應(yīng)用實(shí)踐來看，未來可能的發(fā)展方向和發(fā)展趨勢(shì)主要包含以下兩個(gè)方面：

4.1 國際化、標(biāo)準(zhǔn)化電氣自動(dòng)化和現(xiàn)代化

電氣自動(dòng)化綜合技術(shù)的發(fā)展必然會(huì)朝著國際化、標(biāo)準(zhǔn)化以及現(xiàn)代化的方向邁進(jìn)。在電氣自動(dòng)化的發(fā)展實(shí)踐中，一種普及式的發(fā)展態(tài)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)出來，最具表現(xiàn)力的是IED電力自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用。國際上為了實(shí)現(xiàn)這些行為的規(guī)范，特制訂了一系列的標(biāo)準(zhǔn)。為了促使我國電氣自動(dòng)化事業(yè)與國際事業(yè)的接軌，必須向著國際化標(biāo)準(zhǔn)逐漸靠攏。除此之外，隨著我國現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和廣泛運(yùn)用，未來電力自動(dòng)化也會(huì)逐漸向著多媒體、計(jì)算機(jī)以及通信技術(shù)之間有機(jī)融合的形式發(fā)展，促使計(jì)算機(jī)技術(shù)在電氣自動(dòng)化在實(shí)踐中的應(yīng)用程度的加深。

4.2 保護(hù)、控制以及測(cè)量工作的三位一體化

在未來，我國將逐步突破電力系統(tǒng)維護(hù)、控制以及測(cè)量工作彼此分離的局限，促使三位一體化態(tài)勢(shì)的形成。通過提升維護(hù)和保護(hù)工作的質(zhì)量，能夠提升故障設(shè)備信息采集的有效性；高效、高質(zhì)的控制和測(cè)量工作則會(huì)有效提升檢測(cè)信息的精確程度，實(shí)現(xiàn)測(cè)量范圍的縮小。三者實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，能夠顯著提升電氣自動(dòng)化的綜合水平。

5 總結(jié)

電力電子技術(shù)的發(fā)展促使電氣自動(dòng)化應(yīng)用的普遍化和廣泛化的提升。電力系統(tǒng)中的運(yùn)行以及管理方式都因此有了重大的轉(zhuǎn)變。對(duì)此開展更為深入的研究和探討，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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2016-3-20