電力系統(tǒng)中電氣自動化控制技術(shù)的應用探討

趙子劍 魏敬欣 王金文 崔倩 山西航天清華裝備有限責任公司

1 電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的應用原則和方向

1.1 電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的應用原則

在電力系統(tǒng)中，運用電氣自動化控制技術(shù)必須遵守一定的原則。首先要遵守安全性的原則，任何技術(shù)的使用首要考慮的原則就是安全性，電氣自動化技術(shù)也不例外，該技術(shù)的使用不能對整個造成系統(tǒng)的安全造成威脅，恰恰相反的是，電氣自動化技術(shù)的使用能夠增加電力系統(tǒng)的安全性，它能夠?qū)γ總€繼電器起到很好的保護作用，也能夠?qū)ο到y(tǒng)的變壓設(shè)備起到良好的保護作用。然后還要遵守優(yōu)化操作的原則，使用電氣自動化技術(shù)的目的之一就是優(yōu)化系統(tǒng)的操作，使電力控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動化的操作，簡化職工的工作。還要實現(xiàn)系統(tǒng)的 遠程操控，對系統(tǒng)中的設(shè)備運行期監(jiān)督作用。

1.2 電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)應用方向

現(xiàn)階段，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，對電力的需求越來越大，相應的電力系統(tǒng)的應用水平應該進一步的提升，重要的一步就是應用電氣自動化技術(shù)。電氣自動化技術(shù)的核心就是人工智能技術(shù)，因此，加大人工智能技術(shù)在電力工程中的使用力度。在電力系統(tǒng)中應用智能化技術(shù)能夠優(yōu)化整體的控制流程，既能夠簡化控制的流程，又能夠提升控制的效率和控制的質(zhì)量，讓控制過程更加的合理。智能化技術(shù)還能解決電力控制的一大難題：參數(shù)偏差對整個系統(tǒng)的影響。在電力系統(tǒng)的復雜性極高，一旦出現(xiàn)參數(shù)偏差，對系統(tǒng)進行排查就會浪費大量的時間，還可能無法找到參數(shù)偏差所在，而智能化技術(shù)能夠通過調(diào)節(jié)控制器來對錯誤的參數(shù)進行快速的排查，從而讓整個電力控制系統(tǒng)更有效的運行。另外，建立仿真系統(tǒng)是電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)應用中的另一個方向。構(gòu)建仿真系統(tǒng)能夠為仿真建模提供方便，進而提升實驗的仿真程度。

2 電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用

電氣自動化技術(shù)涉及的內(nèi)容很多，具體如圖1 所示，本文主要分析變電站自動化技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)和PLC 技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用。

圖1 ：電氣自動化技術(shù)流程圖

2.1 變電站自動化技術(shù)的應用

變電站的自動化技術(shù)就是在原有的技術(shù)基礎(chǔ)上，利用先進的電子計算機技術(shù)對變電站的設(shè)計進行優(yōu)化，使變電站能夠更好的完成電壓的變動工作，實現(xiàn)所有變電設(shè)備的自動化控制，使其能夠自行完成一系列的運行操作任務。在整個電網(wǎng)的調(diào)度工作中，變電站處于一個十分重要的位置，自動化技術(shù)的應用能夠使整個電力供應系統(tǒng)中電網(wǎng)電壓變得穩(wěn)定，根據(jù)實際的需求對電壓進行實時調(diào)整，還能夠在一定程度上降低運行維護的成本，提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。

2.2 智能電網(wǎng)技術(shù)的應用

在電力系統(tǒng)中，對電網(wǎng)的控制是一項巨大的工作，沒有先進技術(shù)的應用就會花費大量的人力和物力，還很有可能無法進行有效的工作。智能電網(wǎng)技術(shù)的應用能夠很好的解決這一問題，把計算機技術(shù)與電氣自動化技術(shù)進行融合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)對電網(wǎng)的智能化控制，進而實現(xiàn)對電網(wǎng)系統(tǒng)中所有節(jié)點的有效控制。在智能電網(wǎng)技術(shù)應用事物初期階段，電網(wǎng)的主要形式就是數(shù)字化式的控制形式，在后期的應用中，智能電網(wǎng)技術(shù)要在計算機技術(shù)的幫助下進行提升和發(fā)展，保證電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

2.3 PLC 技術(shù)的應用

電氣工程自動化控制系統(tǒng)是由一個PLC 的總控制柜、物料自動輸送線路、斷氣保持的非標卡爪、機器人、抽檢臺、轉(zhuǎn)換臺、進行角向定位的周轉(zhuǎn)臺、加工中心、切屑及切削液清理裝置、數(shù)控車床、視覺系統(tǒng)、刀具破損系統(tǒng)、基恩士電感測和雷尼紹在線測量組合而成[4]。PLC 是一種編程式的控制技術(shù)，能夠?qū)ο到y(tǒng)的信息進行集中式的處理，效率極高。在電力系統(tǒng)中使用PLC 技術(shù)，可實現(xiàn)遠程操控處理，并可對系統(tǒng)運行流程進行實時監(jiān)控，可有效減少工作人員的投入量。

3 電氣自動化控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用模式

3.1 分層分布的模式

電氣自動化控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用之一就是分層分布模式，劃分的主要依據(jù)就是按照邏輯的角度，可以大體的分為間隔層、通信層和站級監(jiān)控層這三個層次。每個層次的功能都不相同，都有自己的職責，間隔層由測控單元組成，主要負責調(diào)控設(shè)備的開關(guān)，進行合理的布局，保證設(shè)備的良好運行。網(wǎng)絡通信層是這三個層面中最核心的層次，主要負責數(shù)據(jù)信息的傳輸，把 所有的設(shè)備連接在一起，使傳輸過程中更加高效。站級監(jiān)控層主要的工作就是進行數(shù)據(jù)的收集和整理，并且把整理好的數(shù)據(jù)上傳到測控終端。降低生產(chǎn)成本，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.2 集中化模式

集中化模式是電氣自動化控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的另一個應用模式，該模式主要運用的原理就是運用相關(guān)的技術(shù)進行信號的轉(zhuǎn)化，根據(jù)實際的需要對信號進行強弱的轉(zhuǎn)化，使用電纜把相應的設(shè)備連接成一個整體進行實時的監(jiān)控。一般而言，集中化模式包括直接接入和遠程接入兩種方式，這兩種接入方式大體上相同，只是與設(shè)備的連接稍有區(qū)別。在具體的電氣量采集中，集中化模式突出的特征能夠使提高整體的反應速度。

4 電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)發(fā)展趨勢

在新時代不斷發(fā)展的背景下，自動化技術(shù)得到了廣泛的應用，但是在運用自動化技術(shù)的過程中，也會存在一定的問題。例如，現(xiàn)階段在變電站應用自動化技術(shù)的過程中，只能對數(shù)據(jù)進行收集和監(jiān)控工作；電力系統(tǒng)發(fā)展的過程中，并沒有明確人員的崗位職責。在電力系統(tǒng)運行的過程中，也會出現(xiàn)一定的問題，不僅需要對電力系統(tǒng)的自動化水平進行提高，還需要對電力系統(tǒng)的操作程序進行簡化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)保護、控制、測量一體化的發(fā)展目標。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著科技的不斷發(fā)展，對電力的需求不斷增大，電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用將會更加廣泛。雖然在電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的使用能夠滿足現(xiàn)代社會對電力的需求，但是隨著時間的推移，漏出的弊端也越來越多。因此，必須不斷加強我國電氣自動化技術(shù)的使用水平，滿足社會不斷增加的電力需求。