電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

劉衡

隨著以計(jì)算機(jī)為代表的信息技術(shù)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化已經(jīng)成為電力系統(tǒng)發(fā)展的主要方向，電氣自動(dòng)化不僅僅可以使電力系統(tǒng)更加安全可靠，還能使較好的提高供電效益和質(zhì)量，電力技術(shù)和電子技術(shù)的結(jié)合必將對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)展起到巨大的推動(dòng)作用。本文主要針對(duì)這一課題展開研究，希望給相關(guān)電力專業(yè)人士提供參考。

電氣;自動(dòng)化技術(shù);電力系統(tǒng);應(yīng)用研究

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提升，人們對(duì)于電力的依賴性越來(lái)越強(qiáng)，對(duì)于電力質(zhì)量的要求越來(lái)越高，對(duì)于電能的需求也呈逐年增加之勢(shì)，這對(duì)電網(wǎng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行也提出了新的更高的要求。電力自動(dòng)化技術(shù)可以較好的解決以上問(wèn)題，我國(guó)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化研究起步較早，經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)積累，已經(jīng)具備了一定的基礎(chǔ)，并呈現(xiàn)出快速發(fā)展之勢(shì)。

電氣自動(dòng)化技術(shù)屬于高科技技術(shù)，具備較好的可拓展性和智能型的特征，對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，具有著高效、穩(wěn)定和便捷的特征，在電力系統(tǒng)中的發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，具體來(lái)說(shuō)主要包含以下幾項(xiàng)具體技術(shù)。

一是PLC技術(shù)，該技術(shù)主要依靠編程實(shí)現(xiàn)，屬于自動(dòng)化控制技術(shù)，從編程內(nèi)容來(lái)看，具有一定的穩(wěn)定性，但也可以實(shí)施適時(shí)的修改和調(diào)整，所以也具備一定的可拓展性。電力系統(tǒng)可以根據(jù)編制好的程序按照語(yǔ)言指令進(jìn)行命令的執(zhí)行，通過(guò)這一過(guò)程實(shí)現(xiàn)電氣的控制。隨著計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的不斷豐富，PLC技術(shù)也越來(lái)越成熟，實(shí)現(xiàn)的功能也越來(lái)越多，且能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制和模擬控制等功能。在實(shí)際運(yùn)用中，還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、信息的整合以及數(shù)據(jù)的傳輸?shù)裙δ?，有效提升了生產(chǎn)運(yùn)行效率。

二是網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)主要用來(lái)提供智能幫助，比如控制器的自動(dòng)開合，由于電氣自動(dòng)化的引入，既可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)下的自動(dòng)化，也可以實(shí)現(xiàn)不聯(lián)網(wǎng)條件下的自動(dòng)開合，只需按照計(jì)算機(jī)指令運(yùn)行即可，具有著功能的拓展性，這是電力系統(tǒng)智能化的基礎(chǔ)。如今，由于互聯(lián)網(wǎng)的引入，使得電氣自動(dòng)化具備了更為廣闊的應(yīng)用舞臺(tái)，實(shí)現(xiàn)更多功能的延伸和拓展，為未來(lái)智能化鋪平了道路。

三是總線技術(shù)。總線技術(shù)作為電氣自動(dòng)化技術(shù)的核心，關(guān)鍵要做到網(wǎng)絡(luò)控制和自動(dòng)控制，從而實(shí)現(xiàn)總線技術(shù)條件下的科學(xué)管理有效管理。首先，總線技術(shù)可以對(duì)線內(nèi)設(shè)備實(shí)施統(tǒng)一的監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)對(duì)每臺(tái)設(shè)備運(yùn)行情況的有效監(jiān)管，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)管基礎(chǔ)上的統(tǒng)一管理。其次，總線技術(shù)還是智能化的基礎(chǔ)，比如智能化的顯示技術(shù)、智能化的儀器儀表、智能遠(yuǎn)程管理等等，這些技術(shù)使得電力系統(tǒng)操作運(yùn)行變得更加便捷，且有效實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的準(zhǔn)確方便。此外，總線技術(shù)還可以有效實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的管理，照明系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)的三個(gè)主要部件之一，對(duì)于電力系統(tǒng)作用的發(fā)揮至關(guān)重。通過(guò)總線技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行配置、時(shí)間的科學(xué)控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的提前預(yù)警和處置，降低電力系統(tǒng)事故發(fā)生率。

四是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)管理，以提升電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)可以有效減少人們統(tǒng)計(jì)、查找、分析數(shù)據(jù)的時(shí)間，通過(guò)科學(xué)分析還可以查找系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)就可以得知問(wèn)題所在，這對(duì)于電力系統(tǒng)智能化建設(shè)具有十分重要的意義。從一些未采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的電力企業(yè)來(lái)看，故障診斷的準(zhǔn)確率要明顯低于采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的電力企業(yè)，足以證明采取電氣自動(dòng)化技術(shù)的重要性和必要性。

五是互聯(lián)技術(shù)。互聯(lián)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多類型設(shè)備的互聯(lián)，在數(shù)據(jù)傳輸、信息干擾等方面都具有比較優(yōu)勢(shì)，設(shè)備與設(shè)備的互聯(lián)還能較好實(shí)現(xiàn)管理效果的提升。在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下，電力系統(tǒng)電氣自動(dòng)化技術(shù)將變得更加便捷，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和速率也會(huì)大大提升。

一是具備較好的穩(wěn)定性。電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)人力的替代，可以較好的解決電力系統(tǒng)安全系數(shù)較高的問(wèn)題，可以較好的實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)操作無(wú)人化和少人化，一些危險(xiǎn)性較高的崗位完全可以由機(jī)器設(shè)備擔(dān)任，可以較好的確保電力的安全配置、傳輸和分流，真正實(shí)現(xiàn)了電力的穩(wěn)定性和可控性。

二是維護(hù)和操控的便捷性。由于電氣自動(dòng)化技術(shù)采用的是計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的預(yù)編程，所有需要被操控的內(nèi)容均可以獲得較好的實(shí)現(xiàn)，這對(duì)電力設(shè)備操控來(lái)說(shuō)，較好的實(shí)現(xiàn)了便捷化操作。系統(tǒng)的編程化控制讓設(shè)備維護(hù)維修起來(lái)也較為便捷，保養(yǎng)的速度也更快了，也不影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

三是符合信息時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)。信息時(shí)代發(fā)展的標(biāo)志就是實(shí)現(xiàn)事物的互通互聯(lián)，電力系統(tǒng)引入電氣自動(dòng)化技術(shù)后，電力系統(tǒng)就可以較好的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)控制，這對(duì)于提升運(yùn)營(yíng)效率，降低人力成本具有十分重要的作用，也為未來(lái)智能電網(wǎng)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的支撐。

（一）在電網(wǎng)調(diào)度中的運(yùn)用

電力系統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度主要以計(jì)算機(jī)為核心，以自動(dòng)控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)度的高效率操作。在電網(wǎng)調(diào)度中運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)，可以檢測(cè)整體運(yùn)行情況，可以實(shí)現(xiàn)在人們對(duì)于電力需求滿足的前提下，降低電能損耗，確保供電環(huán)保。電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化主要涉及工作站、電力設(shè)備、大屏幕顯示器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、變電站終端等幾個(gè)技術(shù)設(shè)備，能較好實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)的采集，電力安全生產(chǎn)的檢測(cè)以及對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況的客觀準(zhǔn)確評(píng)估。

（二）在配電網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用

隨著電力自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的不斷深入，電力系統(tǒng)信息化、網(wǎng)絡(luò)化的程度越來(lái)越高，較好的實(shí)現(xiàn)了主站與子站的結(jié)構(gòu)組合，通信傳輸?shù)乃俣纫驳玫搅溯^好的保證，自動(dòng)化系統(tǒng)整體性能得到提升。繼電器是電力系統(tǒng)中的重要部件，其在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的保護(hù)可以得到有效加強(qiáng)，能有效確保電網(wǎng)事故的大幅減少，能快速排除電網(wǎng)事故，確保系統(tǒng)性能的優(yōu)化，較大幅度提升電力系統(tǒng)的安全性，縮短故障停電時(shí)間。

一是數(shù)據(jù)處理能力。數(shù)據(jù)處理能力中首要的是數(shù)據(jù)共享能力，電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)基于地理空間基礎(chǔ)上的系統(tǒng)模型，在具體運(yùn)用實(shí)踐中，電力系統(tǒng)具備結(jié)構(gòu)復(fù)雜性特征，必須要能準(zhǔn)確且清晰表達(dá)出其物理性質(zhì)和屬性，究其物理屬性而言，電力系統(tǒng)要對(duì)整體和各個(gè)組成部分的物理性能進(jìn)行規(guī)范，并對(duì)其動(dòng)態(tài)運(yùn)用和信息共享實(shí)施綜合分析。其次是一定的數(shù)據(jù)整合能力，市場(chǎng)需求對(duì)于電力系統(tǒng)的發(fā)展具有較好的促進(jìn)作用，用戶需求的增加不斷提升著用電峰值，這也促進(jìn)了變壓器電壓的不斷提升，只有這樣才能確保線路端的正常電壓。數(shù)據(jù)整合就是這一道理，就是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)加以計(jì)算，滿足用戶和企業(yè)的用電基礎(chǔ)矛盾。具體表現(xiàn)為：電力系統(tǒng)的自動(dòng)化可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的適時(shí)顯示，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的可操作性，用戶擁有了對(duì)圖標(biāo)界面的支持。電力系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，其自動(dòng)化運(yùn)作可以通過(guò)系統(tǒng)代碼的調(diào)整加以實(shí)現(xiàn)，就是通過(guò)重新定義數(shù)據(jù)類型來(lái)實(shí)現(xiàn)，增加系統(tǒng)的可拓展性和操作性。此外，還可以加強(qiáng)電力企業(yè)能力建設(shè)，在電力系統(tǒng)中，每一個(gè)平臺(tái)都對(duì)應(yīng)著不同的服務(wù)區(qū)域，且必須滿足本區(qū)域的電力要求，平臺(tái)中的模塊也是如此，其功能性建設(shè)主要體現(xiàn)在自身的區(qū)域中，電力自動(dòng)化可以實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域的數(shù)據(jù)整合，并實(shí)施數(shù)據(jù)共享，并在一定權(quán)限內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理和儲(chǔ)存，數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性得以確保。最后，要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施實(shí)時(shí)的維護(hù)和管理，要建立一定備份機(jī)制，必要時(shí)還要實(shí)施容災(zāi)試驗(yàn)，確保數(shù)據(jù)的安全、完整和實(shí)時(shí)有效。

二是安全監(jiān)視能力。人與機(jī)器設(shè)備最大的區(qū)別是，機(jī)器設(shè)備可以不知疲倦的24小時(shí)連續(xù)工作，監(jiān)視能力由于電氣自動(dòng)化技術(shù)的介入可以實(shí)現(xiàn)不間斷的工作，雖然這方面的能力與其他能力相比，還有不完善之處，但總的來(lái)看，仍有很多優(yōu)點(diǎn)和用途。

三是安全保障能力。由于電氣自動(dòng)化的引入，電力安全保障能力可以大幅提升，電力系統(tǒng)中有著很多不同規(guī)模和類型的數(shù)據(jù)，必須要求具備較好的恢復(fù)機(jī)制，這一點(diǎn)至關(guān)重要。具體來(lái)說(shuō)：首先是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，其次是數(shù)據(jù)的恢復(fù)，再次是對(duì)于數(shù)據(jù)的詳細(xì)記錄，最后是工作人員的安全和電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。電力自動(dòng)化的引入還使得數(shù)據(jù)系統(tǒng)有了監(jiān)控功能，一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)及時(shí)發(fā)出相關(guān)報(bào)警信息，維護(hù)人員會(huì)根據(jù)報(bào)警信息及時(shí)處置。

綜上所述，在電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，規(guī)模日益增大的今天，對(duì)電力的質(zhì)量和電力安全要求也隨之提升，電力自動(dòng)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)這一功能的主要趨勢(shì)，同時(shí)這也是電力系統(tǒng)未來(lái)智能化的基礎(chǔ)和必經(jīng)之路。

[1]文武.淺談電力自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)行管理中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2017，10（ 07） ： 106-107.