淺談電力工程中電氣自動化技術(shù)

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，電力工程電氣自動化應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展越來越多的受到了社會關(guān)注，在人民日益增長的社會需求的促使下，對我國電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用過程與控制方式提出了更高的要求。基于此，本文筆者以理論學(xué)習(xí)為參考，以實踐經(jīng)驗為依據(jù)，就我國電力工程中電氣自動化應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行簡要分析，旨在規(guī)范技術(shù)操作，提高系統(tǒng)安全性與可靠性，具有一定的參考價值，盼為該行業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：電力工程；電氣自動化；應(yīng)用技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.141

0 引言

新時代的發(fā)展背景下，電力工程中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用已與人們的日常生活與工作密切相連，系統(tǒng)控制作為電氣自動化的核心技術(shù)，如何加強(qiáng)其運(yùn)用過程的安全性與可操作性，已成為整個社會關(guān)注的焦點問題。因此，探討電力工程電氣自動化的技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用情況，對于我國電力工程的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)具有深遠(yuǎn)的意義。

1 電力電氣自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)特點分析

1.1 數(shù)據(jù)唯一性

電氣自動化的系統(tǒng)核心是數(shù)據(jù)的傳輸與處理，在此過程中，各數(shù)據(jù)間是相互獨(dú)立且唯一的關(guān)系，但在交流過程中，各子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)會存在一定的交叉現(xiàn)象，造成數(shù)據(jù)間存在包含與被包含情況的發(fā)生，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余，一旦發(fā)生數(shù)據(jù)冗余，就會造成系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)能力下降，更新速度減慢，甚至可能導(dǎo)致系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可信度降低，失去其唯一性意義的存在。

1.2 數(shù)據(jù)共享性

系統(tǒng)數(shù)據(jù)的共享包括文件、基于web數(shù)據(jù)、直接方位內(nèi)存、內(nèi)存數(shù)據(jù)和通訊網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容，基于web數(shù)據(jù)的共享，是通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一種共享數(shù)據(jù)。隨著信息化技術(shù)的進(jìn)步與網(wǎng)絡(luò)的普及，互聯(lián)網(wǎng)已對社會不同的層面和角落帶來了深遠(yuǎn)的影響，網(wǎng)速的提高使得web數(shù)據(jù)的共享越來越便捷可行，相比于其他的共享方式，基于web數(shù)據(jù)的共享技術(shù)具有效率高、成本低等諸多明顯優(yōu)勢，但也存在實施性較差等缺陷。

1.3 數(shù)據(jù)流的安全性

隨著現(xiàn)代計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)流已成為電氣自動化信息系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)管理模式的主流形式，其主要以順序性、連續(xù)性、實時性為表現(xiàn)特點，系統(tǒng)運(yùn)行以數(shù)據(jù)進(jìn)入其內(nèi)為起點，通過在系統(tǒng)內(nèi)部各個環(huán)節(jié)的流動，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的流動策略與功能。但是受技術(shù)與硬件設(shè)備的限制，在數(shù)據(jù)儲存量與網(wǎng)絡(luò)病毒泛濫的當(dāng)下，往往容易造成數(shù)據(jù)丟失與失真等現(xiàn)象的發(fā)生，增大了數(shù)據(jù)處理風(fēng)險，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定或是癱瘓。

2 電力工程電氣自動化控制系統(tǒng)的主要功能

2.1 自動控制功能

電氣自動化控制技術(shù)自動控制功能的實現(xiàn)，以大電流與高電壓為主要服務(wù)對象，其擁有體積非常龐大的開關(guān)設(shè)備，一般情況下，分散操作為其運(yùn)行過程中的常見形式，以此實現(xiàn)系統(tǒng)的管理與控制，分、合閘任務(wù)的實施以操作系統(tǒng)來控制，特別是在設(shè)備發(fā)生故障時，系統(tǒng)則會將電路自動切斷。

2.2 技術(shù)保護(hù)功能

自動化控制實施過程中，電氣線路與設(shè)備不可避免的會發(fā)生一些故障，如設(shè)備的使用電流超出自身范圍與限度，故障一旦發(fā)生，系統(tǒng)則會自動終止任務(wù)的運(yùn)行，為此，電力企業(yè)應(yīng)以完善的故障檢測與排除方法或手段為技術(shù)保障，以應(yīng)對不同情況的發(fā)生，做到系統(tǒng)設(shè)備電流與線路及時進(jìn)行自動調(diào)整或卻換，達(dá)到保護(hù)設(shè)備的效果。

2.3 測景功能

電力工程電氣設(shè)備運(yùn)行過程中，應(yīng)對其及時進(jìn)行觀察與測定任務(wù)的實施，從中找到不足之處，并通過完善與創(chuàng)新的手段，使得電氣設(shè)備的使用效率與生產(chǎn)效率得到提高。如果想對電氣設(shè)備的工作、運(yùn)行情況做到及時了解與掌握，則需通過專業(yè)儀表測試器及線路參數(shù)測量設(shè)備以科學(xué)的手段對其進(jìn)行有效檢測與控制，并以此得出的信息完善與創(chuàng)新設(shè)備運(yùn)行與操作過程。

3 電力工程中電氣自動化技術(shù)分析

3.1 變電站自動化

作為聯(lián)系電力用戶與發(fā)電廠的主要環(huán)節(jié)，變電站與輸電線路在整個電力系統(tǒng)中占據(jù)著十分重要的地位。變電站實施自動化控制，其目的在于將人工監(jiān)視與電話（人工）操作逐漸取代，完全實現(xiàn)智能化，進(jìn)而將其監(jiān)控功能進(jìn)行擴(kuò)大，提高系統(tǒng)工作效率與安全系數(shù)。變電站自動化控制實施的具體內(nèi)容，是為全方位監(jiān)視與有效控制站內(nèi)運(yùn)行的電氣設(shè)備，其主要以各常規(guī)電磁式設(shè)備被全微機(jī)化裝置取代；二次設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化，盡量采用計算機(jī)電纜或光纖代替電力信號電纜；操作監(jiān)視實現(xiàn)計算機(jī)屏幕化；運(yùn)行管理、記錄統(tǒng)計實現(xiàn)自動化為表現(xiàn)特點。

3.2 電網(wǎng)調(diào)度自動化

計算機(jī)控制作為現(xiàn)代電網(wǎng)自動化調(diào)度系統(tǒng)的核心技術(shù)，其主要包括實時信息收集和顯示系統(tǒng)，以及供實時計算、分析、控制用的軟件系統(tǒng)。信息收集和顯示系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、屏幕顯示、安全檢測、運(yùn)行工況計算分析和實時控制的功能。在發(fā)電廠和變電站的收集信息部分稱為遠(yuǎn)動端，位于調(diào)度中心的部分稱為調(diào)度端。軟件系統(tǒng)由靜態(tài)狀態(tài)估計、自動發(fā)電控制、最優(yōu)潮流、自動電壓與無功控制、負(fù)荷預(yù)測、最優(yōu)機(jī)組開停計劃、安全監(jiān)視與安全分析、緊急控制和電路恢復(fù)等程序組成。

3.3 發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)（DCS）

該系統(tǒng)（DCS）一般采用分層分布式結(jié)構(gòu)，由過程控制單元（PCU）、運(yùn)行員工作站（OS）、工程師工作站（ES）和冗余的高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)（以太網(wǎng)）組成。過程控制單元（PCU）由可冗余配置的主控模件（MCU）和智能I/O模件組成。MCU模件通過冗余的I/O總線與智能I/O模件通訊。PCU直接面向生產(chǎn)過程，接受現(xiàn)場變送器、熱電偶、熱電阻、電氣量、開關(guān)量、脈沖量等信號，經(jīng)運(yùn)算處理后進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)的實時顯示和打印以及輸出信號直接驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成生產(chǎn)過程的監(jiān)測、控制和聯(lián)鎖保護(hù)等功能。

4 結(jié)語

基于以上論述，現(xiàn)代電力工程電氣自動化應(yīng)用技術(shù)的研究為一項復(fù)雜而漫長的工作，時代在發(fā)展，社會在進(jìn)步，新環(huán)境的出現(xiàn)必然會遇到新問題，作為一名現(xiàn)代化電力工程從事者，這就要求我們不斷探索，不斷實踐，在探索與實踐過程中實現(xiàn)技術(shù)的更新與改進(jìn)，以此時刻保證控制技術(shù)的先進(jìn)性與實時性，真正實現(xiàn)我國電力工程電氣自動化技術(shù)的多元化與標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展方向。

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作者簡介：袁福強(qiáng)（1988-），男，山東棗莊人，本科，工程師，主要從事智能電網(wǎng)研究，電力技術(shù)研發(fā)等工作。