計算機(jī)技術(shù)在電力企業(yè)自動化控制中的應(yīng)用

洪霞

摘? ? 要：本文詳細(xì)研究了當(dāng)前電力系統(tǒng)中的自動化技術(shù)，其次分析了計算機(jī)與電力自動化技術(shù)之間的聯(lián)系，最后總結(jié)全文。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)技術(shù);電力企業(yè);自動化控制

1? 引言

電力系統(tǒng)中，以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的電氣自動化技術(shù)保證整個電力系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定運行，為電力工作系統(tǒng)提供有力的技術(shù)支持。比如，電網(wǎng)調(diào)度、輸電、變電、發(fā)電、用電側(cè)的電能使用計量和計費工作等。計算機(jī)技術(shù)是電力工作系統(tǒng)實現(xiàn)高度自動化、智能化的保證。目前，基于計算機(jī)技術(shù)的電氣自動化應(yīng)用深入整個電力系統(tǒng)發(fā)、輸、變、配、用和生產(chǎn)調(diào)度等環(huán)節(jié)。應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)不僅大大提高了電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、控制水平，還利用計算機(jī)技術(shù)代替人工，降低工人勞動強(qiáng)度。另外，變電站和輸電線路巡視機(jī)器人或無人機(jī)的大量使用，減少了如紅外測溫、可見光巡視等重復(fù)、低質(zhì)的勞動量。因此，基于計算機(jī)技術(shù)的電力系統(tǒng)自動化具有極強(qiáng)的現(xiàn)實意義與經(jīng)濟(jì)意義。

2? 電網(wǎng)調(diào)動自動化

計算機(jī)技術(shù)對電網(wǎng)中的自動化調(diào)度來而言不可或缺。研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)度控制中心的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度自動化的核心設(shè)備。此外，該系統(tǒng)還具有服務(wù)器、工作站、人機(jī)顯示界面、各類發(fā)電廠以及終端設(shè)備，將電網(wǎng)傳輸中心、電力系統(tǒng)的廣域網(wǎng)和測量控制設(shè)備之間相互連接。通過計算機(jī)系統(tǒng)，可以實現(xiàn)各種現(xiàn)有設(shè)備的相互連接，促使電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)和電網(wǎng)調(diào)度自動化發(fā)揮更強(qiáng)大的功能，但這需建立在及時收集相關(guān)實時數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上。另外，需要加強(qiáng)研究、控制電網(wǎng)運行安全，充分掌握電力系統(tǒng)的實時運行狀況，清楚定義電力負(fù)荷分配狀態(tài)。縣公司的電網(wǎng)是我國目前最小的電網(wǎng)控制中心，由于規(guī)模較小，因此對設(shè)備的要求相對較低，設(shè)備比較普通。縣級電網(wǎng)調(diào)度中心通常選擇使用商用電腦作為服務(wù)器和工作站?？h級電網(wǎng)調(diào)度的管轄范圍與地市電網(wǎng)調(diào)度相比具有一定差距。對縣級電網(wǎng)調(diào)度而言，只需調(diào)控一個較小城市的電力供應(yīng)。選擇相關(guān)設(shè)施時，現(xiàn)有要求相對較低，且電網(wǎng)調(diào)度期間不需要控制發(fā)電廠，但需使用計算機(jī)系統(tǒng)調(diào)度、控制變電站和配電網(wǎng)，以提高配電工作的安全性。國家級電網(wǎng)調(diào)度和省級電網(wǎng)調(diào)度的規(guī)模相對較大，電網(wǎng)調(diào)度控制中心對計算機(jī)系統(tǒng)的規(guī)模與性能要求相對較高，服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的存儲容量相對較大，安裝的操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件功能相對較強(qiáng)。這需要使用最先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)控制所有電網(wǎng)調(diào)度中心的計算機(jī)，且不管控制中心的規(guī)模和使用的設(shè)備如何，計算機(jī)技術(shù)不可或缺[1]。

3? 完善變電站運行形式

電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行過程中，變電站至關(guān)重要。變電站的主要功能是完成電能轉(zhuǎn)換、電壓等級變換和相關(guān)用戶通知等。實踐證明，計算機(jī)技術(shù)還未與電力系統(tǒng)技術(shù)緊密相連。電力系統(tǒng)的相關(guān)操作與用戶通知工作仍需運維檢修人員手動控制，這種工作模式的效率在自動化、智能化飛速發(fā)展的今天顯得十分笨拙，因此計算機(jī)技術(shù)的高階應(yīng)用在變電站中大有可為。計算機(jī)技術(shù)與變電站一旦聯(lián)系起來，計算機(jī)技術(shù)或物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將替代低效的巡視、抄表、測溫工作，解放大量勞動力，運維人員可同時完成多項工作，徹底改變了變電站的運行方式，進(jìn)入智能化和自動化時代。變電站的自動化運行可保證變電站保持良好的運行狀態(tài)，實時調(diào)整運行方案，提高整體工作效率，從而全面發(fā)展電力系統(tǒng)。

4? 電力系統(tǒng)中計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

4.1? 計算機(jī)仿真技術(shù)

目前，中國電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展與計算機(jī)技術(shù)的跨越式發(fā)展密不可分。計算機(jī)技術(shù)發(fā)展過程中，電力系統(tǒng)無時無刻不在完善、改進(jìn)。同時，基于計算機(jī)技術(shù)的仿真技術(shù)為研究電力系統(tǒng)提供了便捷。通過計算機(jī)仿真高電壓、大功率的電力系統(tǒng)實驗，節(jié)省了實驗成本，縮短了新技術(shù)的研發(fā)周期，為電力系統(tǒng)的實際應(yīng)用提供了可靠的數(shù)據(jù)支持?；谟嬎銠C(jī)技術(shù)的仿真技術(shù)能夠操作多項任務(wù)，為變電站或電控中斷的各類新型設(shè)備提供了測試支持。因此，計算機(jī)技術(shù)在電力企業(yè)自動化控制應(yīng)用中，為同步控制、供電系統(tǒng)、系統(tǒng)動態(tài)狀態(tài)估計與控制提供了可靠的技術(shù)支持與保障[2]。

4.2? 智能電網(wǎng)技術(shù)

智能控制技術(shù)在電力工作系統(tǒng)中的應(yīng)用被包含在電力自動化技術(shù)領(lǐng)域?；诨ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)和信息數(shù)據(jù)傳播的智能電網(wǎng)技術(shù)，能夠自動、智能控制電力系統(tǒng)。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，首先安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場各個部位的傳感器能夠通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及時發(fā)出故障信號，并經(jīng)通信系統(tǒng)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)終端。其次，上位機(jī)中的相關(guān)程序梳理后，提示調(diào)度、運維、檢修人員處理故障?；谟嬎銠C(jī)技術(shù)的智能技術(shù)能夠大幅度提高電力系統(tǒng)自動化水平與精度，提升事故應(yīng)急處理速度，保證供電可靠性，縮短停電時間。

4.3? 人工智能技術(shù)

2017年被稱為人工智能元年，人工智能領(lǐng)域進(jìn)入井噴式的發(fā)展階段，我國的人工智能技術(shù)也取得了飛速的發(fā)展。目前，探索人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以提高電力系統(tǒng)自我診斷故障能力，減輕人工負(fù)擔(dān)。國家電網(wǎng)公司已經(jīng)在福建等省份試點開展“全順控”操作，即通過D5000系統(tǒng)自動生產(chǎn)間隔的操作票，調(diào)度員只需將任務(wù)命令輸入D5000系統(tǒng)，系統(tǒng)就能自動生產(chǎn)，并且進(jìn)行自我校驗，一旦發(fā)現(xiàn)錯誤，能夠及時指出，防止事故發(fā)生。操作票一鍵順控的過程中，D5000系統(tǒng)能夠自動校驗刀閘開關(guān)的動作情況，如果發(fā)現(xiàn)問題將及時告警并停止操作過程。“全順控”操作是人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)中的初步嘗試。未來，越來越多的人工智能技術(shù)將被引入電力系統(tǒng)中，解放勞動力，降低人工操作成本。

4.4? 使用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)

目前，計算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效結(jié)合促使人們邁入大數(shù)據(jù)時代。大數(shù)據(jù)處理技術(shù)包括云計算、數(shù)據(jù)挖掘等高端科技，促進(jìn)了電網(wǎng)技術(shù)的綜合發(fā)展。例如，通過收集居民小區(qū)的用電情況，挖掘、分析大數(shù)據(jù)，得出居民小區(qū)的用電特性。這對電網(wǎng)調(diào)度的經(jīng)濟(jì)崗而言至關(guān)重要，其能夠顯著提升電網(wǎng)的運行曲線，使發(fā)電量與用電量保持平衡。計算機(jī)技術(shù)可以提高電網(wǎng)自動化控制水平。電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理中，大數(shù)據(jù)技術(shù)促使電網(wǎng)調(diào)度的自動控制和不同用電區(qū)域的用電數(shù)據(jù)被集中處理，提高了電網(wǎng)的運行效率。因此，基于計算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大數(shù)據(jù)處理技術(shù)促進(jìn)了電力系統(tǒng)自動化控制技術(shù)的發(fā)展[3]。

4.5? 信息管理技術(shù)

隨著智能變電站的不斷推進(jìn)，信息管理系統(tǒng)需要處理的數(shù)據(jù)成指數(shù)級增長。因此，依靠人工的數(shù)據(jù)統(tǒng)計方式已不能夠適應(yīng)時代發(fā)展。計算機(jī)技術(shù)的信息管理系統(tǒng)具有許多功能。收集、處理電力系統(tǒng)中的海量實時數(shù)據(jù)與信息時，它采用目前最先進(jìn)的分布式數(shù)據(jù)收集、處理方法。信息管理系統(tǒng)具有一個完善、可靠的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，可以實時完成資源共享和信息處理，此外系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)包括各類智能傳感器和數(shù)據(jù)比較裝置。對電網(wǎng)業(yè)務(wù)而言，信息的業(yè)務(wù)分析至關(guān)重要。通過智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)信息集成，產(chǎn)業(yè)鏈集成、電網(wǎng)信息集成。

5? 結(jié)束語

目前，計算機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。在這種情況下，電力系統(tǒng)自動化技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)之間的聯(lián)系亟需加強(qiáng)，以適應(yīng)時代需要和科學(xué)技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展。雖然我國電力系統(tǒng)技術(shù)裝備水平已處于世界前列，但是管理水平、軟件控制水平依然需要加強(qiáng)。為了能夠及時解決各種問題，需保證兩種技術(shù)共同發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 張銘予.計算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用分析[J].中國新通信，2016（22）：88.

[4] 司江浩.自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（13）：7.