供電系統電氣工程及自動化控制技術

永 軍，洪騰飛

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300461）

0 引 言

如今，自動化控制技術被越來越多的生產企業應用到生產中，并取得了顯著成果，自動化控制技術已經成為企業生產過程中不可或缺的一部分。供電企業在電氣工程中應用自動化控制技術能夠有效提升供電效率，減少了一切不必要的消耗，有效提升了供電系統的生產效率、穩定性和安全性，從而能夠更好地為我國人民群眾服務，促進我國供電系統的發展和進步。

1 主流控制技術概述

供電系統的主流監控技術有兩種監控方式——集中式監控和分層分布式監控。這兩種方式都可以對供電系統進行有效控制和監督，保證其更好地運行，提升其電能質量。集中式控制技術主要依靠模數，將各個傳感器所收集到各種數據加以轉換后，再進行統一的分析和管理，能夠有效調節和控制全部控制器，實現全自動控制。

與集中式控制技術不同，分層分布式監控由通信層、站級監控層和間隔層組成。其中，通信層由光纖、電纜和終端設備等組成，主要作用是與各個控制器進行實時通信。站級監控層的作用是對管理間隔層與通信網絡的信息交換進行有效監督，保證信息的有效交流。間隔層的主要作用是將測控單元和保護單元安裝到開關柜等設備的周邊[1]。

2 電氣工程及自動化控制系統的優勢

2.1 自動化控制技術具有強安全性

自動化控制技術最顯著的特點是不用人工操作，一切由系統自動運行，顯著提升了安全性。即使是降低在實際生產過程中的工作成果，設備的安全性也要得到很好保證，充分保障工作人員的生命安全，避免人身遭受各種意外。將電氣工程及自動化控制系統應用到供電系統中，能夠有效增強各種工序的先進性，提升檢測質量和能力。通過高精確度儀器分析相關工作，可以有效提升質量和精確度，更好地開展相關工作。自動化控制技術能夠24 h不間斷有效監控電氣系統的運行狀況，有著十分顯著的控制能力和技術優勢，從而能夠及時查找各種異常問題，最大限度降低可能造成的危害，避免人力資源的浪費，改善企業管理不當的問題，保證企業的利益。同時，電氣工程及自動化控制系統還能有效自動儲存和記錄各種數據，及時分析，采取措施有效實現自動調節，加強系統的適用性。

2.2 便于對電氣系統進行實時監控

如果通過人工方式對電氣系統進行監視，很容易出現管理盲區或者人員在深夜情況下由于疲勞、困倦對相關工作馬虎，會增加電氣故障的發生率[2]。采用自動化的自動控制技術對電氣系統進行監視，能夠有效避免這些問題的發生，顯著提升電氣工程的可靠性和安全性，保證電器設備能夠正常運行，延長電氣設備的使用壽命。

3 自動化控制技術在供電系統中的控制要點

3.1 分層分布式自動化監控技術

分層分布式自動化監控技術可以有效收集各種信息，還可以對各種信息進行良好監控，從而更好地開展維護工作。一旦某個位置發生故障，將不會對其他模塊造成影響，能夠對現代供電系統提供良好的幫助。這種監控設備對安裝環境的要求很低，能夠更加方便地進行安裝，極大地減少控制和操作難度，低于其他設備需要的成本。

3.2 集中式自動化監控技術

集中式自動化監控技術的特點是系統設計十分簡單，運行維護也十分簡便，對控制站的防護要求也不高。主要是將強電信號轉換為弱電信號，通過4～20 mA標準直流信號，采用空接點的方式，依靠電纜硬接線，將電氣模擬量和開關量信號一對一地接入DCS的I/O模件柜中[3]，從而有效地監視和控制電氣設備，且其響應速度特別快。當前，硬接線技術業發展的比較成熟，設備運行環境也較好，便于對其進行維護。

3.3 現場總線監控

現場總線監控是應用較少的方式，通常在特殊情況下采用。所以，系統設計更有針對性，能夠保證在不同的距離存在很多各不相同的功能，需要根據實際安裝現場和企業需要進行設計，最大的優點是擁有遠程監控方式的全部優點。這種監控設備各個裝置的作用，具有很強的獨立性。采用網絡連接方式能夠保證組態靈活，從而有效增強系統的安全性。一旦某個裝置出現了故障，不會對其他組件造成任何影響，從而更好地保障整個系統的正常運行。

4 計算機技術在供電系統中的控制要點

隨著現代科學技術的高速發展，計算機技術也獲得了長足的進步，計算機技術也已經被廣泛應用到了各個領域。特別是在我國的供電系統中，獲得了更為廣泛的應用，使其可以更好地滿足我國電力市場的發展需求，通過將兩者完美的融合到一起，促進了我國電氣工程及自動化技術的推廣和發展，有效地提升了我國供電系統的生產效率[4]。在供電系統中應用計算機技術的控制要點主要有以下幾點。

4.1 變電站自動化技術實時要點

變電站自動化的核心是計算機技術。它是使供電系統實現現代化和自動化的重要途徑。通過應用計算機技術能有效實現變電站自動化，所以需要技術人員在具體實施時充分融入計算機技術，采用計算機光纖或者電纜徹底取代過去常用的電力信號電纜，使變電設備有效地實現集成化、數字化和網絡化，從而進一步提升其性能，最終實現記錄統計自動化和計算機屏幕化。

4.2 電網調度自動化控制要點

供電系統自動化最重要的組成部分是電網調度自動化。調度程度可以分成五個層次，分別是國家電網調度、大區調度、省級調度、市級調度和縣級調度。電網進行自動化調動主要是通過電網調度控制中心的計算機網絡系統。利用電網調度系統可以將服務器、發電廠以及工作站等各種設備和單位連接到一起，從而及時收集電網數據，有效估計和預測電力負荷運行狀態，提升電網調度運行的安全性。

4.3 智能電網技術的控制要點

在供電系統中應用智能電網技術，可以有效進行全局控制，是我國供電系統信息管理系統中使用最普遍的一種技術，覆蓋了供電系統中發電、輸變電、配電和調度等諸多的緩解。在現代電網建設中，要實現數字化和自動化，需要積極采用智能電網技術，智能控制全局。將智能電網技術應用于供電系統時，需要結合供電系統的實際需求，融入擁有實時性優、可靠性強、雙向性好的計算機技術。要積極應用現代網絡通信技術，使其成為擁有良好信息管理功能的管理系統，促進我國智能電網的發展和進步。

5 結 論

綜上所述，隨著經濟的發展，人們對電力的需求越來越大，推進了我國電力企業的發展和進步。隨著現代科學技術的迅猛發展，傳統供電系統已經無法滿足現代人們的需求。因此，供電企業需要積極“更新換代”供電系統。隨著智能化技術的成熟和各種自動化技術的應用，在供電系統中融入電氣工程自動化控制技術，能夠使二者完美結合，有效提升供電質量和對供電系統的控制能力。