電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)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(zé)任公司

1 電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用原則和方向

1.1 電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用原則

在電力系統(tǒng)中，運(yùn)用電氣自動(dòng)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(dòng)化技術(shù)也不例外，該技術(shù)的使用不能對(duì)整個(gè)造成系統(tǒng)的安全造成威脅，恰恰相反的是，電氣自動(dòng)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€(gè)繼電器起到很好的保護(hù)作用，也能夠?qū)ο到y(tǒng)的變壓設(shè)備起到良好的保護(hù)作用。然后還要遵守優(yōu)化操作的原則，使用電氣自動(dòng)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的操作，簡(jiǎn)化職工的工作。還要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的 遠(yuǎn)程操控，對(duì)系統(tǒng)中的設(shè)備運(yùn)行期監(jiān)督作用。

1.2 電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用方向

現(xiàn)階段，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)電力的需求越來(lái)越大，相應(yīng)的電力系統(tǒng)的應(yīng)用水平應(yīng)該進(jìn)一步的提升，重要的一步就是應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)。電氣自動(dòng)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(yīng)用智能化技術(shù)能夠優(yōu)化整體的控制流程，既能夠簡(jiǎn)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(guò)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(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響。在電力系統(tǒng)的復(fù)雜性極高，一旦出現(xiàn)參數(shù)偏差，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行排查就會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間，還可能無(wú)法找到參數(shù)偏差所在，而智能化技術(shù)能夠通過(guò)調(diào)節(jié)控制器來(lái)對(duì)錯(cuò)誤的參數(shù)進(jìn)行快速的排查，從而讓整個(gè)電力控制系統(tǒng)更有效的運(yùn)行。另外，建立仿真系統(tǒng)是電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用中的另一個(gè)方向。構(gòu)建仿真系統(tǒng)能夠?yàn)榉抡娼Ｌ峁┓奖悖M(jìn)而提升實(shí)驗(yàn)的仿真程度。

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

電氣自動(dòng)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(dòng)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(yīng)用。

圖1 ：電氣自動(dòng)化技術(shù)流程圖

2.1 變電站自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

變電站的自動(dòng)化技術(shù)就是在原有的技術(shù)基礎(chǔ)上，利用先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)變電站的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，使變電站能夠更好的完成電壓的變動(dòng)工作，實(shí)現(xiàn)所有變電設(shè)備的自動(dòng)化控制，使其能夠自行完成一系列的運(yùn)行操作任務(wù)。在整個(gè)電網(wǎng)的調(diào)度工作中，變電站處于一個(gè)十分重要的位置，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠使整個(gè)電力供應(yīng)系統(tǒng)中電網(wǎng)電壓變得穩(wěn)定，根據(jù)實(shí)際的需求對(duì)電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，還能夠在一定程度上降低運(yùn)行維護(hù)的成本，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中，對(duì)電網(wǎng)的控制是一項(xiàng)巨大的工作，沒(méi)有先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用就會(huì)花費(fèi)大量的人力和物力，還很有可能無(wú)法進(jìn)行有效的工作。智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能夠很好的解決這一問(wèn)題，把計(jì)算機(jī)技術(shù)與電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行融合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的智能化控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)中所有節(jié)點(diǎn)的有效控制。在智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)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(yīng)用中，智能電網(wǎng)技術(shù)要在計(jì)算機(jī)技術(shù)的幫助下進(jìn)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(yīng)用

電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)是由一個(gè)PLC 的總控制柜、物料自動(dòng)輸送線路、斷氣保持的非標(biāo)卡爪、機(jī)器人、抽檢臺(tái)、轉(zhuǎn)換臺(tái)、進(jìn)行角向定位的周轉(zhuǎn)臺(tái)、加工中心、切屑及切削液清理裝置、數(shù)控車(chē)床、視覺(jué)系統(tǒng)、刀具破損系統(tǒng)、基恩士電感測(cè)和雷尼紹在線測(cè)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(jìn)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控處理，并可對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行流程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可有效減少工作人員的投入量。

3 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用模式

3.1 分層分布的模式

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)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(jí)監(jiān)控層這三個(gè)層次。每個(gè)層次的功能都不相同，都有自己的職責(zé)，間隔層由測(cè)控單元組成，主要負(fù)責(zé)調(diào)控設(shè)備的開(kāi)關(guān)，進(jìn)行合理的布局，保證設(shè)備的良好運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)通信層是這三個(gè)層面中最核心的層次，主要負(fù)責(zé)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(guò)程中更加高效。站級(jí)監(jiān)控層主要的工作就是進(jìn)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(cè)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(dòng)化控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的另一個(gè)應(yīng)用模式，該模式主要運(yùn)用的原理就是運(yùn)用相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行信號(hào)的轉(zhuǎn)化，根據(jù)實(shí)際的需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行強(qiáng)弱的轉(zhuǎn)化，使用電纜把相應(yīng)的設(shè)備連接成一個(gè)整體進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。一般而言，集中化模式包括直接接入和遠(yuǎn)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(yīng)速度。

4 電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

在新時(shí)代不斷發(fā)展的背景下，自動(dòng)化技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，但是在運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)的過(guò)程中，也會(huì)存在一定的問(wèn)題。例如，現(xiàn)階段在變電站應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的過(guò)程中，只能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和監(jiān)控工作；電力系統(tǒng)發(fā)展的過(guò)程中，并沒(méi)有明確人員的崗位職責(zé)。在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，也會(huì)出現(xiàn)一定的問(wèn)題，不僅需要對(duì)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平進(jìn)行提高，還需要對(duì)電力系統(tǒng)的操作程序進(jìn)行簡(jiǎn)化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)、控制、測(cè)量一體化的發(fā)展目標(biāo)。

5 結(jié)語(yǔ)

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