關于供電系統電氣工程與自動化控制技術的探討

張亞　楊宇

摘要：本文簡單闡述了電氣工程自動化控制優勢，重點對供電系統電氣工程與自動化控制技術進行了詳細分析和探討，以供參考。

關鍵詞：供電系統;電氣工程;自動化控制技術

近年來，我國科學技術正在不斷發展與進步，自動化控制技術在各個領域中的應用也不斷深入。尤其是在電氣工程之中，自動化控制技術的應用無疑是促進供電系統建設與發展的重要手段。自動化技術在電氣工程中的應用，不僅促進了電氣工程的建設效率，彌補了其中存在的缺陷，同時也更正了自動化控制發展中存在的錯誤與不足。

一、電氣工程自動化控制優勢

在電氣工程中，自動化控制技術的運用主要有三方面優點：①可以有效提高安全性。自動化控制技術的突出特點就是完全由系統運行，可以有效避免人為失誤，促進各環節安全性的提升，避免人員受到傷害。②能夠促進先進性提升。在供電系統中，自動化技術的運用可以規范生產流程，既增強了生產能力，還實現了行業的先進發展。在自動化控制下，可以提高檢測的能力與質量，減少人力資源浪費，增加企業利益。③有利于實時監控電氣系統。在傳統模式中，管理工作主要由人員進行，但經常會因人員態度與操作不規范而出現操作失誤、生產事故等，尤其是在深夜時，人員注意力會不自覺下降，這一階段也是電氣故障頻發的時段。但在自動化技術的運用下，可以對工作強度進行有效改善，在統一的指揮和調度下，還能夠促進電氣工程穩定性、可靠性的提升。

二、電系統電氣工程與自動化控制技術的要點

（一）監控技術的要點

1.分層分布式監控技術

分層分布式監控結構大多是根據對象的不同利用多臺微機進行控制，不同微機之間利用網絡實現相互通訊，結構明晰的同時也有較強的可靠性。因此，目前無論國內還是國外大多都采用此類結構。分層分布式結構共有3層，分別為過程層、間隔層和站控層。過程層的主要作用為實現現場數據的采集，將不同電氣設備的參數信息輸送到間隔層，完成匯總數據、傳達指令、傳輸數據等工作。間隔層的主要作用是能夠利用相關的電子智能模塊，把收到的信息進行轉換，利用總線傳送到服務器中，從而完成控制、表計等功能。控制層是若干臺計算機利用網絡連接形成的，能夠完成發電廠本地和遠程監控的任務，對間隔層進行監管，實現信息的交換。

2.集中式監控技術

集中式監控技術將強電信號轉變為弱電信號，利用空接點和直流信號的方式，用電纜硬接線通過一對一的形式把電氣模擬量和開關量信號連接到分布式控制系統的IO模件柜，進而實現監控電氣設備的目的。現如今，自動化監控技術通常有兩種方式，包括遠程接入和直接接入。遠程接入通常是將VO采集柜安裝于距離主控制室較遠的設置現場，同時利用分布式控制系統和通訊方式控制主機的連接。直接接入是指把電纜和電子之間的集中組屏進行連接。這兩種形式實質上并沒有明顯的差別。在供電系統中，集中式監控技術有許多優勢，例如硬接線技術成熟、速度快、運行環境好以及便于維護等等，但同時也存在著投資大、信息不準確和安裝量大等缺陷。所以，在利用集中式監控技術時，要注重對獨立電氣監控主站系統的設置，同時加強電氣運行中的管理。

3.現場總線監控

在供電系統中，一般在一些特殊的情況下運用現場總線監控，而保證總線的安全運行就是自動化控制技術的應用優勢。不同的裝置功能有相對獨立性，且在一般性的運行過程中，這些不同裝置在工作中都是獨立運行的，并只用網絡實現相應的連接。因此，現場總線監控不僅能夠實現各個設備裝置之間的聯系，同時也可以靈活的發揮不同設備之間的不同作用，即便是其中一個環節出現了問題，也可以盡快將其從整體系統中實現分離，避免故障的蔓延，實現系統運行的安全性，為系統正常運行提供相應保障。因此，要想實現這個目標，在設計現場總線監控系統時，應該關注企業需求和安裝的地點，提高系統的針對性，從而使系統具有遠程監控的能力。

（二）PLC控制的要點

PLC作為一種專業進行工業生產設計的數字化電子系統，其能夠起到的主要作用就是幫助供電系統完成相關指令工作的提供，例如采集、編輯、記錄和計算等，同時也能降低系統能量損耗，提高系統運行的靈活性。一般狀態下，PLC的控制要點有以下三方面：首先，PLC技術能夠實現供電系統溫度、壓力和流量等的連續模擬閉環控制，從而能夠有效實現調控系統的各個環節;其次，在實際的控制中，PLC的主要控制對象是開關量，PLC技術能夠實現自動化控制輸入信號和輸出信號的通斷，從而有效提升供電系統的生產效率和自動化的程度。最后，在一般情況下，供電系統內部控制可大致分為開關控制和順數控制兩類。隨著當前環保理念在人們心中不斷深入，社會中的各類生產都主要以降低損耗、提升效益為發展目標。因此，PLC技術的應用能夠對電力工作起到相應的輔助作用，降低廢棄物和資源的排放，進一步實現供電系統生產效率和收益的雙重提高。

（三）計算機技術的要點

在供電系統中計算機技術有著十分深入的應用。計算機技術在供電系統中的控制要點體現在以下幾方面，首先是電網調度自動化方面。在供電系統自動化的過程中，電網調度共有五個層次，分別是國家電網調度、大區調度、地區調度、省級調度和縣級調度。而控制中心的網絡系統在實際的調度中起著至關重要的作用，控制中心的網絡系統連接著許多設備，同時也具有采集電網數據、預測估計電力負荷的狀態和監控電網調度運行等工作能力。其次是變電站自動化方面。變電站自動化主要將計算機技術作為基礎，在整個供電系統自動化的建設中是十分重要的一環。最后是智能電網方面，智能電網作為一種從全局角度對供電系統進行控制的技術，在目前的信息管理之中被廣泛應用，應用范圍包括各個環節的內容，例如用戶、發電、輸變電、調度與配電等。智能電網所形成的自動化供電系統構成了智能化電網的基礎模型，為智能電網建設打下了堅實的基礎。

三、結束語

綜上所述，加強自動化控制技術在供電系統中的運用已經成為了一項重要工作。因此，必須掌握安全性、先進性以及實時監控等優點，并加強監控技術、PLC技術以及計算機技術等的運用，提高供電系統自動化水平，保證供電安全，從而促進供電企業進一步發展。

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