電力生產及其自動化控制技術的發展現狀分析

徐飛

摘 要：隨著我國許多高新技術的逐漸進步與普及，也使得電力事業獲得了極大的發展空間與技術支持。電子自動化技術基于電廠對可靠、安全、穩定的要求，是保證電力正常生產的重要技術力量。現如今我國的能源結構還是建立在電力生產與火力的基礎上，加上對效率、環保、節能等方面的考慮。該文將對電力生產與自動化控制技術的發展現狀進行簡要的論述與分析，以探討出電氣自動化技術未來的發展前景。

關鍵詞：電力生產 自動化控制 技術發展

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（c）-0002-02

當今世界對于電力能源的需求日益上升，是促進社會與經濟不斷進步的重要手段之一。電力生產與電氣自動化控制技術主要是應用于保持電廠穩定、高效、安全運行的基礎上，進一步對電力生產起到控制、優化、發展的作用，是代表著社會進步與發展的技術力量與重要產物。

1 電力生產與電力安全

電力生產是一種系統化的、綜合化的過程，促使電力生產、傳輸、分配、使用與轉換都處于同一能量之下完成的[1]，也可以說是在同一時間內完成的。因此一旦其中任何一個步驟中斷或者出現問題，就必然會打斷生產的全過程。電氣自動化控制技術指的是將通過收集與整理電力生產所記錄的實驗數據，并對投入電力生產的機械設備的運行狀態進行分析。并且依據監視的狀態的情況與測量的數據根據預定的程序進行調整與優化，從而促使電力生產的全過程都能獲得高效、穩定、安全的運行。

電力安全作為電力生產中最重要的問題，同樣作為電力企業一直以來熱切關注的問題之一。一旦在電力生產中發生安全事故，就會對人體的生命健康造成大面積的、大范圍的傷害。對于電力生產的設備也有非常嚴重的損壞。不僅會導致電力生產所有設備遭受破壞，部分用戶與企業出現停電事故，造成一定的經濟損失。重則就會致使整個電廠的生產被迫叫停，從而影響到一片區域內的供電障礙，給人們的工作與生活造成嚴重的影響，對國民經濟來說也造成了極大的損失。因此，我們常說電力安全是保障電力生產的基礎與前提，是提高電力生產經濟效益的重要防范手段[2]。

2 能源符合標準

電力生產能源所包含的基本標準共有三項，分別是頻率、電壓與波形。而電力產品與其他產品同樣要符合基本的產品質量標準。而頻率是構成電力生產能源中基本標準中被嚴格要求的最多的一項內容。頻率所被允許的頻率波動范圍在（50±0.2）Hz之間，并且要時刻保持平穩[3]。而負荷是經常變化的，因此需要供電情況也要跟著負荷而變化。而電壓作為保持電氣生產正常運行基本標準之一，所被允許變動范圍大約是額定電壓的15%。值得注意的是它主要在無功功率的供需平衡中體現。由于電力系統中的大部分電氣設備都是按照正弦波來設計的，因此電力生產中所使用的發電機所發出的波形大都是正弦波。

3 電力系統的經濟性

影響電力系統保持正常運行的因素是比較復雜的，除了電力的安全生產與供應的問題以及電力質量的問題，在電力成本方面也具有非常多的問題，即經濟性。怎樣提高電力系統的經濟效益，使電力企業贏得最大程度的利潤，這對于運行電力系統來說是一個巨大的挑戰。而對于投入運行或者正在運行的電力系統來說，應當對電力系統制定細致的調動方案[4]。以此來保證電力能安全運行以及提高能源質量，根據實際的電力系統運行情況，進行分析與計算，從而做出一個性價比較高的電力系統運行的調度方案，并且嚴格遵守方案來實施，從而實現消耗最小化，利潤最大化。

其實電力安全問題、能源質量問題以及電力能源經濟性問題都決定于電力生產運行的實效性，此方案并不是固定的。并且一旦電力負荷或是實時情況被更改，應當立即重新分析與計算。何況對電力系統進行計算還是一項非常浩大的工程，影響因素也較為復雜，因此人力計算耗費過多的人力與時間，這就需要依靠先進的技術與軟件、硬件的幫助。

4 電氣自動化技術的發展現狀

1990年初，我國創建了電氣分布式的控制系統，又簡稱DCS系統，它是一種計算機控制系統，作為電廠對自動化技術綜合應用的開端與前身。隨著自動化技術得到不斷的更新與進步，使得電氣分布式控制系統成為電廠控制技術的中心，并逐漸研發出對電氣自動化的監控功能。

4.1 集中式處理方式

電氣自動化控制技術是面向電力系統全過程的運行所檢測到的實時數據進行收集與整理，只依靠計算機數據處理技術就能完成，不需要在正在運行的設備處理，提供了數據處理的效率。另一方面也能按照不同反應下的電力系統所檢測到的數據，并進行合理的設定，從而發揮出調整與優化的功能。

集中式的技術處理方式主要包括兩種：一種是轉化轉換弱電信號；另一種則是轉換強電信號。在直流信號與空接點處，在硬接線纜下模擬開關量與電氣量[5]。然后與電氣的分布式控制系統的輸出與輸入設備連接下。

4.2 分層式技術

分層式技術主要應用于3層：通信層、站級監控層與間隔層。其中站級的監控層是構成通信技術系統的關鍵組成部分，有利于實現對間隔層的數據管理與信息交換功能。分層技術在電子自動化中的應用能夠有效通過在間隔層上安裝控終端等方式，進一步提高對電廠的綜合管理水平。分層技術由于占地面積小，因此能夠在一定程度上增強電力系統裝置的獨立性、靈敏性與可靠性，從而實現對成本的有效控制。而且分層管理還具有很好的抗干擾性的優點，使得計算機收集與處理數據時能提高其精準度。

4.3 電氣自動化控制技術的發展

4.3.1 實現多機一控

電氣自動化控制技術先后進了機組的更新換代，從最早的一機一控，到后來的兩機一控，三機一控、四機一控。隨著我國科技的進步與發展，相信在不久的將來可以嘗試多機一控。

4.3.2 局域網絡化的集中控制

現階段多數的電力企業都是單一控制電氣設備，比如說輸煤系統、水處理系統與燃油系統等[6]。而對電氣設備實施單獨控制，成本較高。因此將電氣系統一并納入到計算機系統中對其實施統一的處理，是其未來發展的前景之一。

4.3.3 現場總線控制系統

起初從小型的電氣自動化控制系統，到現在的輔助型的車間系統，其對現場總線的電氣自動化控制系統的應用與進步獲得了顯著的成功，因此在未來的發展中，要不斷改進現場總線的控制系統存在的不足與問題，繼而取得更大的成就。

5 結語

綜上所述，21世紀是一個集網絡化、數字化、智能化與集中化為一體的時代，高新技術更新換代速度快是其最鮮明的特點。電氣生產也逐漸趨向于現代化、智能化與自動化，為推動我國的經濟與社會的發展做出了重大貢獻。

參考文獻

[1] 展宗波，趙健.電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化發展分析[J].山東工業技術，2016（11）：177-178.

[2] 簡國偉.試論電力系統及其自動化的發展趨勢[J].電子世界，2016（10）：39.

[3] 林建勛.淺談電力系統自動化的實現及其發展[J].電子技術與軟件工程，2014（1）：258.

[4] 李青山.電力自動化控制技術的分析[J].科技風，2014 （12）：113.

[5] 趙戰強.淺談電氣自動化在電力系統中的應用[J].中國高新技術企業，2012（24）：120-122.

[6] 馬峻峰，代沖.電力系統配電網自動化現狀與前景分析[J].電子技術與軟件工程，2015（6）：165.endprint