智能技術(shù)對(duì)我國(guó)發(fā)電站電氣自動(dòng)化控制的重要性

肖勇

摘要：在我國(guó)電力事業(yè)迅速發(fā)展過程中，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)起到了關(guān)鍵的作用就，特別是在發(fā)電站運(yùn)行中，通過自動(dòng)化控制技術(shù)，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定，為電力事業(yè)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。為應(yīng)對(duì)更復(fù)雜的電力形勢(shì)，需對(duì)該技術(shù)做進(jìn)一步完善。本文圍繞電氣自動(dòng)化控制，主要從ESC系統(tǒng)和電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化這兩項(xiàng)智能技術(shù)入手，分析了它們?cè)谄渲械膽?yīng)用。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化控制；ESC系統(tǒng)；電網(wǎng)調(diào)度

中圖分類號(hào)：TM621.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）01-0008-01

為滿足越來越多的用電需求，以及各種新要求，我國(guó)對(duì)電力行業(yè)進(jìn)行了大力改革，許多先進(jìn)的技術(shù)相繼應(yīng)用其中。電氣自動(dòng)化控制是現(xiàn)代電力行業(yè)的技術(shù)突破和創(chuàng)新，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)提高發(fā)電站的工作效率，維護(hù)環(huán)境的安全穩(wěn)定大有幫助。電氣自動(dòng)化控制中的智能技術(shù)支撐著系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，是否能夠達(dá)到預(yù)期目的，其重要性不言而喻。

1 發(fā)電站電氣自動(dòng)化控制

發(fā)電廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)包括電網(wǎng)調(diào)度、發(fā)電廠自動(dòng)化、電力系統(tǒng)信息傳輸?shù)?，但從發(fā)電廠應(yīng)用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的目的來看，電氣自動(dòng)化技術(shù)就是實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)、傳輸、使用過程中的自動(dòng)化控制作用。它是多項(xiàng)技術(shù)的綜合體，具有高集成、多功能、綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以達(dá)到應(yīng)用在對(duì)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行掌控的目的。在對(duì)變電站控制中，它發(fā)揮著核心作用，直接影響到電網(wǎng)的正常工作。

2 我國(guó)發(fā)電站電氣自動(dòng)化控制中的智能技術(shù)

2.1 ESC系統(tǒng)

從某種意義上講，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)就是ESC系統(tǒng)，因?yàn)樽詣?dòng)化控制工作主要是由該系統(tǒng)負(fù)責(zé)。它綜合了以太網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、繼電保護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)總線等多項(xiàng)技術(shù)，發(fā)電站的諸多設(shè)備和裝置都受ESC系統(tǒng)控制，除了能夠收集信號(hào)、進(jìn)行測(cè)量、分析處理數(shù)據(jù)，還能監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)，并對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行分析，以起到保護(hù)的作用。該系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，有三部分組成：①站控層，是硬件的集中地，包括工作站、服務(wù)器等，都屬于該層結(jié)構(gòu)；②通信管理層，負(fù)責(zé)信息的傳輸，包括通信網(wǎng)及其他通信裝置，是以太網(wǎng)和其他子系統(tǒng)聯(lián)系的橋梁。值得一提的是，ESC系統(tǒng)采用站控層和通信管理層一體化設(shè)計(jì)方式，其優(yōu)勢(shì)在于調(diào)試工作更加方便快捷，可以明顯提高操作效率；③間隔層，安裝有保護(hù)測(cè)控裝置，具有隔離信號(hào)、屏蔽干擾等功能，使得ESC系統(tǒng)能夠在復(fù)雜的環(huán)境中應(yīng)用。

過去采用的是集散式控制系統(tǒng)（DCS），雖然具有可靠性高、控制功能多、開放性好等優(yōu)點(diǎn)，但也存在著很多缺陷。相比較而言，ESC系統(tǒng)則更具優(yōu)勢(shì)，信息傳輸速度更快，分析處理能力更強(qiáng)。該系統(tǒng)內(nèi)部采用了高性能的DSP和微處理器，保護(hù)測(cè)控效果良好，同時(shí)采用的嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)都是較為先進(jìn)的技術(shù)，面對(duì)電力控制中越來越多的數(shù)據(jù)，其整體綜合運(yùn)行，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行快速處理，從而提高運(yùn)行效率。另外，ESC系統(tǒng)和DCS依舊可以通信，為發(fā)電站節(jié)約了很多設(shè)備和成本投入。站控層配備的是高速網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)通信設(shè)備也都采用先進(jìn)技術(shù)，交換機(jī)具有較高的穩(wěn)定性和可靠性，信息平臺(tái)非常強(qiáng)大，可以較高質(zhì)量地完成任務(wù)。而且，站控層和間隔層支持雙設(shè)備運(yùn)行方式，如果運(yùn)行中出現(xiàn)故障，系統(tǒng)依然可以繼續(xù)工作，無需切換電路，避免了一些不必要的麻煩。

穩(wěn)定性和安全性是當(dāng)前很多發(fā)電站考慮的重點(diǎn)，ESC系統(tǒng)采用冗余容錯(cuò)技術(shù)，使得穩(wěn)定性有很好的保證。內(nèi)部有防火墻用于防止惡意入侵，還有一些加密技術(shù)、邏輯閉鎖、專用通道等方式，使得系統(tǒng)的安全性也有極高的保障。長(zhǎng)期運(yùn)行中，系統(tǒng)難免會(huì)出現(xiàn)各種問題，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，很可能會(huì)影響到正常使用。ESC系統(tǒng)考慮較為周全，每個(gè)結(jié)構(gòu)層都增設(shè)了自動(dòng)診斷和恢復(fù)的功能，當(dāng)硬件損壞，數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，或者通信質(zhì)量較低時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行分析，盡快查找到原因，能夠及時(shí)改正。

2.2 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)

在電力自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，調(diào)度自動(dòng)化也是一項(xiàng)不容忽視的技術(shù)，它也是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合其他輔助技術(shù)，可以對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行指揮調(diào)度。應(yīng)用電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)，可以及時(shí)收集各部分的信息，了解其運(yùn)行動(dòng)態(tài)，并根據(jù)實(shí)際所需給工作人員提供有效的數(shù)據(jù)，為其做決策和協(xié)調(diào)控制做準(zhǔn)備，增加了調(diào)度的科學(xué)合理性。該技術(shù)還具有良好的安全性，即便沒有人為操作，也能對(duì)電力系統(tǒng)中的不足加以完善。與網(wǎng)絡(luò)相連，運(yùn)行過程中，還能進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)，對(duì)電網(wǎng)起到保護(hù)作用。另外，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)在交互性、集成性等方面也有很大優(yōu)勢(shì)。以用戶接口為基礎(chǔ)，可以快速完成人機(jī)模擬互動(dòng)等操作，從而優(yōu)化電力資源配置，維持供需平衡，以免出現(xiàn)供電不足，或者電力資源浪費(fèi)的情況。就目前形勢(shì)而言，智能化越來越明顯，必將是以后的主要發(fā)展趨勢(shì)，諸如AMI技術(shù)、三維GIS等智能技術(shù)都極有可能會(huì)應(yīng)用在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中，促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)取得新的進(jìn)步。

3 結(jié)語

發(fā)電站作為電力系統(tǒng)中極為重要的一部分，擔(dān)負(fù)著發(fā)電和電能運(yùn)輸?shù)闹厝?，隨著電力需求驟增，以及愈來愈復(fù)雜的業(yè)務(wù)，傳統(tǒng)的工作方式難以滿足新要求。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)是新的突破，不但可以提高發(fā)電效率，而且還能維護(hù)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。ESC系統(tǒng)和電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)都是其中的關(guān)鍵，今后還會(huì)不斷完善，朝著智能化方向邁進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

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