發(fā)電廠電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用探討

張啟斌

【摘 要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量得到不斷提高，生活用電和工業(yè)用電量也激增，各個(gè)行業(yè)對(duì)于電能需求均處于不斷攀升的趨勢(shì)，所以為了滿足人們對(duì)于電能的需求，必須加強(qiáng)水電廠的電能生產(chǎn)和輸送水平，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到水電廠電力系統(tǒng)中，提高電力系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。由于水電廠所處的生產(chǎn)和運(yùn)行環(huán)境比較復(fù)雜，因此，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，依舊存在許多安全問(wèn)題，這也是制約水電廠進(jìn)一步發(fā)展的重要因素。為了確保電能生產(chǎn)和輸送安全，必須要注重電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】水電廠；電力系統(tǒng)；自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用

1電力系統(tǒng)自動(dòng)化概況

電力系統(tǒng)，主要是指水電廠對(duì)變電器等配電設(shè)備進(jìn)行具體應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)自然能源進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其被轉(zhuǎn)化成電能，同時(shí)，將其輸送到用戶中。在輸送過(guò)程中，需要涉及到一定量的數(shù)據(jù)傳輸，從而促使電能調(diào)節(jié)以及保護(hù)得以實(shí)現(xiàn)。在電力系統(tǒng)中，應(yīng)用自動(dòng)掛花技術(shù)，可以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行有效調(diào)節(jié)和保護(hù)，促使兩者實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，同時(shí)，還能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，精確地采集到電力傳輸過(guò)程中，進(jìn)而形成不同數(shù)據(jù)。在進(jìn)行具體的電力傳輸過(guò)程中，有可能會(huì)產(chǎn)生不同形式的數(shù)據(jù)，這就對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)影響，借助電力系統(tǒng)自動(dòng)化，能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行相對(duì)精準(zhǔn)的采集和傳輸，并且可以有效分類，對(duì)電力系統(tǒng)中存在的多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，促使電力系統(tǒng)效率得到進(jìn)一步提升，能夠在一定程度上減少故障和損失，為電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行提供保障。

2水電廠電力系統(tǒng)自動(dòng)化現(xiàn)狀分析

2.1電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題

目前，電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化系統(tǒng)普遍應(yīng)用于人們的生活當(dāng)中，該技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的運(yùn)用，促進(jìn)了自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于水電廠中，由于水電廠所處生產(chǎn)環(huán)境比較復(fù)雜，因此自動(dòng)戶技術(shù)的應(yīng)用主要向著安全運(yùn)行方面發(fā)展。可以說(shuō)，電力系統(tǒng)信息化技術(shù)的運(yùn)用既是一項(xiàng)機(jī)遇，又是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，該技術(shù)在為電力市場(chǎng)和運(yùn)輸提供技術(shù)支持的同時(shí)，還加大了電力生產(chǎn)危險(xiǎn)性，因此，在實(shí)際工作中必須加強(qiáng)對(duì)其安全管理力度，結(jié)合電力系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)和安裝中出現(xiàn)與水電廠實(shí)際情況不符合的現(xiàn)象，使得電氣設(shè)備無(wú)法運(yùn)行，降低工作效率。

2.2電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備方面的問(wèn)題

電力生產(chǎn)本身是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作，要將熱能或者水能轉(zhuǎn)化為電能，為了確保電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行安全性，除了要專業(yè)化的技術(shù)人員操作之外，更需要必要的設(shè)備支持。倘若用于電力系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)備難以適用水電廠實(shí)際需求，或者設(shè)備本身存在質(zhì)量問(wèn)題，必然會(huì)給水電廠運(yùn)行埋下安全隱患。因此，為了避免自動(dòng)化設(shè)備存在問(wèn)題而引發(fā)安全事故，必須加強(qiáng)對(duì)設(shè)備檢查和維修，保證各項(xiàng)作業(yè)的正常運(yùn)行。

3水電廠電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用途徑

3.1自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

電網(wǎng)調(diào)度是保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的根本保障，能夠通過(guò)監(jiān)督、管理與指揮，保證發(fā)電、輸電、變電以及配電依據(jù)相關(guān)規(guī)定與要求持續(xù)而穩(wěn)定作業(yè)，并實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)故障的及時(shí)識(shí)別、診斷與排除。在電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)調(diào)度工作涉及內(nèi)容相對(duì)較多，其監(jiān)督與管理難度系數(shù)相對(duì)較大。而應(yīng)用電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)，構(gòu)建科學(xué)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，可有效提升電力生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)督、管理、指揮質(zhì)量與效率，促進(jìn)電網(wǎng)調(diào)度管理的優(yōu)化發(fā)展。例如，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)構(gòu)建“信息采集與控制執(zhí)行系統(tǒng)+信息傳輸系統(tǒng)+信息處理系統(tǒng)+人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)”的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠有效實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生各項(xiàng)信息的采集，從而根據(jù)所采集到的信息，包括負(fù)荷變化、用電情況等，并結(jié)合天氣預(yù)報(bào)、用戶用電規(guī)律進(jìn)行用電負(fù)荷預(yù)測(cè)，形成負(fù)荷曲線，為電網(wǎng)調(diào)度中發(fā)電容量配備提供信息依據(jù)。

3.2自動(dòng)化技術(shù)在變電系統(tǒng)中的應(yīng)用

變電系統(tǒng)同樣是電力系統(tǒng)的組成部分，主要是在電力系統(tǒng)中降壓配電變電站出口到使用端口的位置進(jìn)行使用，配電系統(tǒng)中包含的內(nèi)容由配電設(shè)備、變壓器等組成。人們將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在變電系統(tǒng)中，主要是在監(jiān)控和測(cè)量部分進(jìn)行應(yīng)用。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，能夠以變電站實(shí)際情況為依據(jù)，對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行收集和測(cè)量，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行協(xié)調(diào)，最終促使電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并促使變電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最佳狀態(tài)。同時(shí)，相應(yīng)變電系統(tǒng)中，對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠促使技術(shù)人員明確故障發(fā)生位置，然后，對(duì)這一位置進(jìn)行處理，促進(jìn)了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

3.3自動(dòng)化技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)中，對(duì)變電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，其原理較為相似，主要是對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用。這兩者也存在不同之處，人們將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在配電系統(tǒng)中，使用的核心內(nèi)容就是計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，主要是促使配電系統(tǒng)的信息化水平得以提升，此外，還需對(duì)電網(wǎng)實(shí)施智能化改造，構(gòu)建起一個(gè)包含主站、自站以及光纖端為一體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式。通過(guò)這種方式，能夠促使不同部分之間相互協(xié)調(diào)，對(duì)信息的傳輸具有促進(jìn)作用，最終有效提升信息的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。同時(shí)，還能夠在一定程度上，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行模式進(jìn)一步優(yōu)化。和發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)還不是十分成熟和完善，部分電力系統(tǒng)中，對(duì)無(wú)人值班監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行具體應(yīng)用過(guò)程中，由于技術(shù)方面帶來(lái)的限制，難以實(shí)現(xiàn)RTU形式，不能在分層和分布基礎(chǔ)上，采用無(wú)人機(jī)值班監(jiān)控系統(tǒng)。對(duì)此，對(duì)電網(wǎng)中配電系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，需針對(duì)無(wú)人值班系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化和升級(jí)。

4電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展

隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)理論與實(shí)踐研究的不斷深入，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)趨向于標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化發(fā)展。

4.1標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展

標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展是保證技術(shù)應(yīng)用規(guī)范與科學(xué)，促進(jìn)技術(shù)作用充分發(fā)揮的前提基礎(chǔ)。隨著電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模之間擴(kuò)大，我國(guó)在應(yīng)用電力自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，應(yīng)逐漸朝國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)出臺(tái)了電氣自動(dòng)化應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，以此規(guī)范與指導(dǎo)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用行為。對(duì)此，我國(guó)在發(fā)展電力事業(yè)時(shí)，應(yīng)借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的制定與完善。

4.2集成化發(fā)展

集中化發(fā)展主要體現(xiàn)在技術(shù)結(jié)合應(yīng)用上。電力系統(tǒng)的整體性、綜合性與復(fù)雜性，勢(shì)必需要秉承“獨(dú)立且綜合”的原則進(jìn)行優(yōu)化發(fā)展。加之，自動(dòng)化技術(shù)本身具有綜合性特征。對(duì)此，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)控制領(lǐng)域中的應(yīng)用將趨向集成化發(fā)展，通過(guò)與其他技術(shù)，包括測(cè)量技術(shù)、保護(hù)技術(shù)、報(bào)警技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、智能技術(shù)等的有機(jī)結(jié)合，簡(jiǎn)化系統(tǒng)操作，促進(jìn)系統(tǒng)整體控制質(zhì)量的提升。

4.3智能化發(fā)展

智能電網(wǎng)改造對(duì)電力系統(tǒng)智能化水平提出了更高要求。在此背景下，要想在實(shí)踐過(guò)程中增加電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用力度，務(wù)必要對(duì)其技術(shù)進(jìn)行升級(jí)、創(chuàng)新。例如，通過(guò)“自動(dòng)化控制+神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”、“自動(dòng)化控制+智能識(shí)別”等，增強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用智能化水平。

結(jié)語(yǔ)

水電廠所處的生產(chǎn)環(huán)境比較特殊，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)當(dāng)中，一定要結(jié)合水電廠的實(shí)際需求，科學(xué)合理地運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)，將其應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)、變電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)中，使得電力系統(tǒng)運(yùn)行更加安全和可靠，確保電力生產(chǎn)和運(yùn)輸安全，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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（作者單位：大唐華銀張家界水電開(kāi)發(fā)有限公司）