電力工程中的電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用研究

王婧弘 張馳 許堯

（國網(wǎng)安徽省電力公司檢修公司 安徽合肥 230000）

電力工程中的電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用研究

王婧弘 張馳 許堯

（國網(wǎng)安徽省電力公司檢修公司 安徽合肥 230000）

現(xiàn)代社會(huì)對電力能源的需求量非常大，所以應(yīng)當(dāng)不斷地提升電力系統(tǒng)的性能，大幅增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而保障電力運(yùn)輸?shù)裙ぷ鞯馁|(zhì)量。得益于科技的高速發(fā)展，目前電力自動(dòng)化技術(shù)在許多電力工程中都有大規(guī)模的應(yīng)用，極大地提升了電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，間接地促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。筆者結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)理論知識(shí)，在本文中研究了電力工程的電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，供有關(guān)人員參考借鑒。

電力工程；電力自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用

引言

人們通過融合現(xiàn)代電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及信息處理技術(shù)而發(fā)明了電力自動(dòng)化技術(shù)。電力自動(dòng)化技術(shù)在我國的應(yīng)用時(shí)間相對較短，然而技術(shù)的應(yīng)用效果非常顯著。在電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用頻率愈來愈高、規(guī)模愈來愈大的背景下，輸電工作的效率與質(zhì)量獲得了顯著的提升，公眾的生活獲得了極大的便利。與此同時(shí)，對電力自動(dòng)化技術(shù)的研究也催生了大量新型的電力技術(shù)，推動(dòng)了電力行業(yè)的發(fā)展。

1 電力自動(dòng)化技術(shù)概述

電力自動(dòng)化技術(shù)是融現(xiàn)代電子技術(shù)、信息處理技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為一體的新型自動(dòng)化技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于電力運(yùn)輸?shù)裙ぷ髦小＝陙恚瑖鴥?nèi)電網(wǎng)巨頭陸續(xù)宣布將大力研究電力自動(dòng)化技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)搶占市場資源、提升電力工作水平的目的。為了最大程度地保障電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)明晰技術(shù)應(yīng)用的各類硬性要求。

電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用必須要確保電力系統(tǒng)具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性，不得影響系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，應(yīng)當(dāng)重視電力自動(dòng)化技術(shù)在線路安全性能強(qiáng)化工作中的應(yīng)用，意味著需要借助電力自動(dòng)化技術(shù)來提升電力系統(tǒng)的安全性，從而降低電力事故的發(fā)生幾率。除此之外，電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用要滿足經(jīng)濟(jì)適用性要求，意味著技術(shù)應(yīng)用后電網(wǎng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益要獲得提升，投入于新型電網(wǎng)系統(tǒng)中的人力成本應(yīng)當(dāng)有所削減[1]。

2 解析電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展

2.1 變電站技術(shù)的自動(dòng)化

變電站是現(xiàn)代電網(wǎng)系統(tǒng)的核心組分，擔(dān)負(fù)著變換電壓的重責(zé)。在變電站中應(yīng)用電力自動(dòng)化技術(shù)，能夠顯著地提升變電站的工作效率與質(zhì)量。變電站中通信與計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用較為普遍，其顯著地提升了電力工程的信息處理效率，有效地降低了錯(cuò)誤信息的出現(xiàn)幾率。

變電站的工作量較大，其在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量的工作數(shù)據(jù)，電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對各類變電站運(yùn)行信息的高效處理，從而幫助工作人員更好地監(jiān)控變電站的運(yùn)行以及操作狀況。圖1為變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)示意圖。

圖1 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)示意圖

2.2 電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的自動(dòng)化

計(jì)算機(jī)是現(xiàn)代電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的核心設(shè)備，負(fù)責(zé)分析、顯示以及存儲(chǔ)相關(guān)電力數(shù)據(jù)的重要工作。命令執(zhí)行子系統(tǒng)、信息采集子系統(tǒng)、人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)等系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的主要構(gòu)成成分。電力自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用，增強(qiáng)了調(diào)度工作的效率，促使信息分配機(jī)制不斷地被完善。目前，電力能量管理系統(tǒng)以及配電網(wǎng)管理系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)應(yīng)用的主要層面，因此提升電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的自動(dòng)化水平將便于電力工作人員動(dòng)態(tài)掌握電網(wǎng)信息，為電網(wǎng)故障的發(fā)生與排除、電路系統(tǒng)的保養(yǎng)與維護(hù)等工作創(chuàng)造了有利的條件。

2.3 供電系統(tǒng)的自動(dòng)化

負(fù)荷控制、地區(qū)調(diào)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控是供電系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的主要應(yīng)用對象。當(dāng)前，技術(shù)人員多在負(fù)荷控制工作中應(yīng)用聲頻與工頻控制技術(shù)，使得負(fù)荷曲線描繪工作更加地輕松便捷，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確了解并高效控制電能使用的目的[2]。

在電力地區(qū)調(diào)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控工作中，小型計(jì)算機(jī)發(fā)揮了不可或缺的作用，大量小型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)采集并存儲(chǔ)監(jiān)控信息的目的。

2.4 水力發(fā)電廠的自動(dòng)化

隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，我國能源危機(jī)日益嚴(yán)重，因此要加快發(fā)電技術(shù)的優(yōu)化轉(zhuǎn)型、大力發(fā)展清潔電力。我國的水力發(fā)電技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，水力發(fā)電廠數(shù)量與日俱增，水力發(fā)電行業(yè)形勢大好。電站運(yùn)行、水庫調(diào)度以及大壩監(jiān)護(hù)是現(xiàn)代水力發(fā)電廠自動(dòng)化工作的主要內(nèi)容。

在水力發(fā)電領(lǐng)域應(yīng)用先進(jìn)的電力自動(dòng)化技術(shù)后，能夠?qū)崿F(xiàn)水文信息監(jiān)控與雨量采集的自動(dòng)化，提升了數(shù)據(jù)采集工作的效率與準(zhǔn)確性。除此之外，通過電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對水力發(fā)電廠設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的全天候監(jiān)控與數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，從而幫助管理人員判斷設(shè)備的運(yùn)行是否正常。

學(xué)生學(xué)得有效，是有效課堂的主要標(biāo)志.每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)水平不同，學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力也有不同，讓每一個(gè)學(xué)生都能有所收獲，不同程度的提高，設(shè)計(jì)層次性的問題、層次性的學(xué)習(xí)任務(wù)是提高課堂有效性的又一主要途徑.教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容，巧妙設(shè)計(jì)適合不同層次的學(xué)生學(xué)習(xí)和探討的層次性問題、層次性的訓(xùn)練，幫助學(xué)生獲得成功的體驗(yàn).

3 電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

3.1 光互連技術(shù)

在電力工程中合理應(yīng)用光互連技術(shù)后，電力系統(tǒng)的集成度將得到顯著的提升，系統(tǒng)的運(yùn)行性也將獲得加強(qiáng)。由于光互連技術(shù)具有極強(qiáng)的抗磁干擾性，所以該技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用能夠有效地強(qiáng)化系統(tǒng)處理器的干涉性能，從而進(jìn)一步與地提升系統(tǒng)的通訊質(zhì)量。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，光互連技術(shù)在數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)控制與人機(jī)界面處理等方面的表現(xiàn)非常優(yōu)秀，此外，光互連技術(shù)支持電網(wǎng)高級應(yīng)用與分析功能，能夠?yàn)楣芾砣藛T的數(shù)據(jù)分析工作提供便利。

3.2 現(xiàn)場總線技術(shù)

為了創(chuàng)造具備數(shù)字化特征的電網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)，需要在電力工程中合理應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)。現(xiàn)場總線技術(shù)是電力自動(dòng)化技術(shù)的核心組分，是計(jì)算機(jī)、數(shù)字通信、以及智能傳感器等節(jié)點(diǎn)融合工作中不可或缺的技術(shù)之一。近年來，現(xiàn)場總線技術(shù)被廣泛應(yīng)用于變送器總用電量收集工作中，在現(xiàn)場總線技術(shù)的支持下，電力信號得以集中并被傳送至主控計(jì)算機(jī)中進(jìn)行分析，主控計(jì)算機(jī)分析信號數(shù)據(jù)后會(huì)將相關(guān)指令發(fā)送至控制設(shè)備上，至此電力自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了圓滿、完整的應(yīng)用[3]。

在電力工程中應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對電力工程中控制功能的分散，此過程中計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)對被控設(shè)備進(jìn)行信息處理，在計(jì)算機(jī)與相關(guān)信息完成連接后，工作人員只需要調(diào)度相關(guān)信息并能實(shí)現(xiàn)對電力網(wǎng)絡(luò)的控制。今天，高效控制電力網(wǎng)絡(luò)是各電力技術(shù)人員孜孜不倦的追求，通過在電力工程中合理運(yùn)用現(xiàn)場總線技術(shù)，人們能夠成功地實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)信息的共享與交換，進(jìn)而促進(jìn)電力系統(tǒng)的完善。圖2為基于現(xiàn)場總線技術(shù)的電力遠(yuǎn)程監(jiān)測管理系統(tǒng)。

圖2 基于現(xiàn)場總線技術(shù)的電力遠(yuǎn)程監(jiān)測管理系統(tǒng)圖

當(dāng)前，數(shù)據(jù)庫技術(shù)在國內(nèi)電力監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛，極大地促進(jìn)了系統(tǒng)各項(xiàng)開發(fā)工作的進(jìn)步。與傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)相較，主動(dòng)對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)能夠?yàn)橄到y(tǒng)主動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)與改進(jìn)提供更強(qiáng)大的技術(shù)支持。

在應(yīng)用主動(dòng)對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)的過程中，數(shù)學(xué)知識(shí)的運(yùn)用必不可少，該數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用的核心便是利用對象函數(shù)開展相關(guān)數(shù)據(jù)分析工作。在觸發(fā)機(jī)制日益完善的今天，數(shù)據(jù)庫監(jiān)視功能日趨完善，最大程度地降低了相關(guān)數(shù)據(jù)的讀取與寫入時(shí)間。

4 推動(dòng)電力自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)步的有效對策

無論是何種工作，在其中發(fā)揮最關(guān)鍵作用的因素是“人才”，電力自動(dòng)化技術(shù)的開發(fā)研究工作也不例外。通過調(diào)查走訪，發(fā)現(xiàn)部分電力自動(dòng)化技術(shù)研發(fā)人員的綜合素質(zhì)較低，表現(xiàn)為缺乏足夠的理論知識(shí)儲(chǔ)備、專業(yè)素養(yǎng)低下。因此，技術(shù)研發(fā)單位應(yīng)當(dāng)采取有效措施以提升技術(shù)人員的綜合化素質(zhì)，可以通過定期舉辦行業(yè)專家講座以及組織專業(yè)技能培訓(xùn)活動(dòng)等形式來切實(shí)擴(kuò)充技術(shù)人員的理論知識(shí)儲(chǔ)備、強(qiáng)化其專業(yè)能力，從而使其更加適應(yīng)新時(shí)期電力自動(dòng)化技術(shù)研發(fā)工作的各類要求。

除此之外，政府應(yīng)當(dāng)牽頭完善電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與研發(fā)機(jī)制，出臺(tái)相關(guān)優(yōu)惠政策以為技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)造有利的條件[4]。

5 結(jié)語

新的發(fā)展形勢下做好電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，為此，廣大技術(shù)研發(fā)人員應(yīng)當(dāng)積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的理論知識(shí)、善于總結(jié)借鑒優(yōu)秀的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際工作中保持嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度，從而促進(jìn)電力行業(yè)的長足進(jìn)步。

[1]張力.電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及方向探究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（07）.

[2]溫曉飛，葉麗斌.關(guān)于新時(shí)期小區(qū)電力自動(dòng)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)的探討[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（07）.

[3]楊昊.淺談電力自動(dòng)化現(xiàn)狀及故障分析方法[J].經(jīng)營管理者，2016（10）.

[4]吳暄.關(guān)于綠色電廠中電力自動(dòng)化控制的運(yùn)用探討[J].科技展望，2016（12）.

TM76

A

1004-7344（2016）18-0070-02

2016-6-1