電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)的應(yīng)用探討

薛永會

摘 要：電力系統(tǒng)主要由發(fā)電、變電、輸電、配電、用電等環(huán)節(jié)組成，是電力系統(tǒng)中十分重要的一部分。結(jié)構(gòu)合理的電力系統(tǒng)不僅可以提高電力生產(chǎn)與消費(fèi)的效率，還能夠起到節(jié)省動力設(shè)備投資、節(jié)約成本的作用。而自動化技術(shù)的出現(xiàn)，使得電力系統(tǒng)在滿足我國的高電力需求問題上，有了更好的選擇途徑與解決辦法。本文通過對電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的基本說明以及對自動化技術(shù)應(yīng)用的具體闡述，對電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了一些分析與探討，希望可以為我國的電力系統(tǒng)建設(shè)提供一些參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動化技術(shù)；數(shù)據(jù)共享

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）22-0107-01

電力系統(tǒng)作為當(dāng)今社會中電力供應(yīng)的重要保障，對人們的生活與工作起著至關(guān)重要的作用。然而對電力系統(tǒng)而言，長時間、高強(qiáng)度的運(yùn)行狀態(tài)和復(fù)雜的電力結(jié)構(gòu)都對其造成了巨大的工作壓力。因此，為了解除這一問題對電力產(chǎn)業(yè)造成的巨大隱患，進(jìn)一步的穩(wěn)定電力供應(yīng)，需要盡快將電力系統(tǒng)與自動化技術(shù)有效結(jié)合起來，探索研究出科學(xué)高效的自動化電力系統(tǒng)。

1 電力系統(tǒng)自動化技術(shù)

1.1 電力系統(tǒng)自動化概念及現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)自動化，就是運(yùn)用信息化技術(shù)，對電力系統(tǒng)中的一些數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、綜合性的數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)分析，并通過處理結(jié)果進(jìn)行自動化系統(tǒng)調(diào)控的一種技術(shù)。主要包括發(fā)電控制自動化、電力調(diào)度自動化、配電自動化等，具有在線潮流監(jiān)視，故障模擬的綜合程序以及SCADA系統(tǒng)所實現(xiàn)的配電網(wǎng)自動化等功能。現(xiàn)今最熱門的變電站綜合自動化即建設(shè)綜自站，它可以實現(xiàn)更好的無人值班.其中的調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（DTS）也為調(diào)度員學(xué)習(xí)提供了方便。

1.2 電力系統(tǒng)自動化的工作流程

對于電力系統(tǒng)自動化工作而言，首先需要對調(diào)控中心進(jìn)行現(xiàn)代化計算機(jī)安裝，以此進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的輻射，然后圍繞變電站等制定中心對監(jiān)控設(shè)備進(jìn)設(shè)置，并通過這些監(jiān)控設(shè)施進(jìn)行實時監(jiān)控。通過這些流程，一個立體化的、能夠?qū)χ噶钆c信息進(jìn)行有效傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)覆蓋面，就逐漸建立了起來。其次，是利用中心計算機(jī)進(jìn)行總體調(diào)控，包括對記錄事故內(nèi)容與數(shù)據(jù)、自動恢復(fù)系統(tǒng)異常、控制監(jiān)控設(shè)備、生成各類報表以及常規(guī)操作等等[1]。通過計算機(jī)控制端與各類型硬件終端的結(jié)合，加上各種自動化軟件的使用，實現(xiàn)大范圍、高層次的電力系統(tǒng)自動化。最后還有綜合自動化的分層控制，也就是根據(jù)終端設(shè)備的可控制范圍，對調(diào)度所、變電所、發(fā)電站、控制所等組織進(jìn)行功能分擔(dān)上的綜合協(xié)調(diào)。以此使自動化電力系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)具有更高的可靠性與高效性。

2 電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)的實際應(yīng)用

2.1 自動化數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

2.1.1 數(shù)據(jù)共享

隨著自動化技術(shù)的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)對系統(tǒng)模型的要求也在逐漸提高，因此，想要真正實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的規(guī)范化、準(zhǔn)確化分享，保證電力企業(yè)與用戶在數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)認(rèn)識上的一致性，就必須改變原有的系統(tǒng)模型，采用自動化電力系統(tǒng)中具有空間屬性的新系統(tǒng)模型。同時，為了更好的進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，需要在具體實現(xiàn)過程中建立不同部門。首先，需要標(biāo)準(zhǔn)性的對物理實體的幾何屬性進(jìn)行定義和表達(dá)，這包含在自動化電力系統(tǒng)所覆蓋空間區(qū)域內(nèi)的所有幾何屬性；其次，對物理屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化定義與表達(dá)，對電力系統(tǒng)來說，自動化數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)不僅包含物理結(jié)構(gòu)，還需要有電力系統(tǒng)的各類內(nèi)部構(gòu)件、電力設(shè)備、電力系統(tǒng)的整體物理性能等，另外規(guī)范信息的運(yùn)行和共享以及多維動態(tài)的分析處理也是其中的一部分。

2.1.2 數(shù)據(jù)自動整合

隨著我國電力需求的不斷增加，對于電力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的要求也愈加迫切。以電壓控制系統(tǒng)為例，在電耗較低的時段，需要將變電站的電壓降低，同時減少輸出功率，而在用電高峰的時段，則應(yīng)提高電壓、增大變電站的輸出功率。這樣不僅可以保障用戶的日常用電，同時也可以有效的降低電力損耗、節(jié)約電力資源，在保證電力供應(yīng)的前提下對進(jìn)行電力系統(tǒng)進(jìn)行靈活的調(diào)控，進(jìn)而提高電力系統(tǒng)的工作效率[2]。在電力系統(tǒng)自動化技術(shù)中，數(shù)據(jù)整合主要是指對電力信息進(jìn)行規(guī)范化的共享，并進(jìn)行動態(tài)、多維相結(jié)合的分析與應(yīng)用，最后做出多層次、高效以及跨領(lǐng)域的科學(xué)決策。這樣不僅加強(qiáng)了對電力數(shù)據(jù)的整合能力，還通過對空間計算和主流計算的結(jié)合，對潛在數(shù)據(jù)間的聯(lián)系進(jìn)行多角度的分析，便于輸電時進(jìn)行數(shù)據(jù)的無縫連接。想要在未來的電力產(chǎn)業(yè)優(yōu)化中促進(jìn)電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，改變傳統(tǒng)的信息孤立模式、提高數(shù)據(jù)整合能力已經(jīng)成為了必然的選擇。

2.2 自動化安全控制系統(tǒng)

2.2.1 自動化安全監(jiān)控

在電力工作中，安全一直處于最重要的地位，因此，對于電力系統(tǒng)的安全監(jiān)控就顯得至關(guān)重要。在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中，受工作人員的精力限制，依靠人工進(jìn)行的安全監(jiān)控很容易產(chǎn)生疏漏，形成安全隱患。而電力系統(tǒng)對于自動化技術(shù)的應(yīng)用則正好可以有效解決這一問題，相比于其他電力系統(tǒng)，自動化電力系統(tǒng)不僅可以對電力工作的各種情況做出真實反映，還能夠準(zhǔn)確捕捉危險因素，并及時發(fā)出警報，比如，一發(fā)電機(jī)組在用電高峰時溫度較低，發(fā)電功率異常減小，自動化安全監(jiān)視系統(tǒng)就可以及時的檢測出安全隱患并發(fā)出警告，以提示危險的存在，維修人員就可以根據(jù)警告提示的信息進(jìn)行檢查與維修。

2.2.2 自動化安全保障

自動化電力系統(tǒng)的處理功能強(qiáng)大、處理方式靈活有效，在為電力系統(tǒng)提供安全保障方面十分重要。首先，自動化電力系統(tǒng)能夠為整個電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供保障，操控自動化電力系統(tǒng)進(jìn)行一些簡單設(shè)置，就能夠?qū)﹄娏ιa(chǎn)環(huán)節(jié)中的細(xì)節(jié)進(jìn)行調(diào)節(jié)和處理，使工作人員的工作量大大減少的同時，也能夠盡量降低在電力運(yùn)營中人工操作的危險性；其次，自動化電力系統(tǒng)可以將運(yùn)行過程中的電力生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和恢復(fù)，在系統(tǒng)更新、成本預(yù)算、修訂安全指標(biāo)等工作中、這些一線的電力生產(chǎn)數(shù)據(jù)能夠提供非常清晰與實際的信息，因此自動化的數(shù)據(jù)記錄功同樣非常重要；最后，是工作人員的人身安全保障，由于自動化系統(tǒng)可以監(jiān)視，因此當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常的時候，特別是出現(xiàn)生命安全危險的時候，自動化系統(tǒng)可以采取相應(yīng)對策以降低危險，比如，室內(nèi)溫度超過的30攝氏度時，自動化電力系統(tǒng)會自動開啟通風(fēng)設(shè)備、降低工作室的室溫；如果監(jiān)控過程中有明火出現(xiàn)，則會立即開啟雨淋系統(tǒng)，自動進(jìn)行撲滅，防止火災(zāi)的發(fā)生；一旦出現(xiàn)設(shè)備過熱情況，就會自動降低功率至安全數(shù)值，以免發(fā)生設(shè)備損壞和爆炸事故。這些對電力工作人員的安全保障措施，即是安全生產(chǎn)的重點，也是自動化電力系統(tǒng)的優(yōu)勢所在。

2.3 配電自動化

隨著如今自動化技術(shù)的的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)自動化在配電網(wǎng)管理系統(tǒng)（DSM）、中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電子載波（ndlc）、地理信息與配網(wǎng)scada一體化、高級應(yīng)用軟件pas等相關(guān)技術(shù)的研究也取得了十分不錯的進(jìn)展[3]。其中，中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電子載波采用了DSP數(shù)字信號處理技術(shù)，提高了載波接收的靈敏度，解決了載波在配電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用中的干擾、衰耗等問題；而高級應(yīng)用軟件則是將輸電網(wǎng)的理論算法與配電網(wǎng)進(jìn)行了有效結(jié)合，選用最新國際標(biāo)準(zhǔn)公共信息模型（iec68150）以及遞歸虛擬流算法進(jìn)行潮流計算，通過人工智能灰色神經(jīng)元算法預(yù)測出負(fù)荷。配電自動化可以有效提高電力供應(yīng)的可靠性、減輕電力系統(tǒng)運(yùn)行工作人員的工作量，目前在國際上運(yùn)用比較廣泛。

3 結(jié)語

能夠預(yù)見的是，在未來的電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，對于電力系統(tǒng)自動化的實現(xiàn)與優(yōu)化，已經(jīng)成為了主要方向。而想要更好、更快的將自動化技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，則需要以計算機(jī)控制端為核心，對各電力組織進(jìn)行終端設(shè)備的安裝與設(shè)置，實現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)共享、自動調(diào)控等步驟的一體化，對我國電力領(lǐng)域與先進(jìn)科技進(jìn)行有效的結(jié)合，從而得到更長遠(yuǎn)的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1]曾劍鋒.電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)的安全控制問題和對策[J].四川水泥，2016，（08）：236.

[2]張哲瑀.淺談電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)的應(yīng)用[J].科技資訊，2015，13（36）：96-97.

[3]黃家喜.試析電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)的應(yīng)用[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2015，（14）：9-10.