電力工程輸配電與用電工程自動(dòng)化的結(jié)合應(yīng)用

黃盛春

（福州市江陰工業(yè)區(qū)建設(shè)開發(fā)有限公司，福建福州 350007）

0 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)和電氣自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，電力行業(yè)逐步朝著自動(dòng)化、智能化相結(jié)合的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線監(jiān)控、智能控制、故障精準(zhǔn)排查、24 h 運(yùn)行數(shù)據(jù)無縫跟蹤、數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)化、PLC 及視頻攝像結(jié)合自動(dòng)控制等，發(fā)揮其在自動(dòng)控制、數(shù)據(jù)信息采集、記錄和處理方面的強(qiáng)大功能，實(shí)現(xiàn)了電力數(shù)據(jù)的精確保存，加速電力輸配電的AI 智能化，減少了電力輸配電過程中的人力、物力，減少資源浪費(fèi)和維護(hù)壓力。電力工程與用電工程自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合是借助于PLC 技術(shù)，提高電力工作效率，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性和工作安全性。

1 電力工程輸配電與用電工程自動(dòng)化結(jié)合的現(xiàn)狀

1.1 缺乏先進(jìn)的思想意識(shí)

用電工程自動(dòng)化的技術(shù)現(xiàn)階段正處于快速發(fā)展時(shí)期，電力工作人員需及時(shí)轉(zhuǎn)變思想理解輸配電的發(fā)展前景，及時(shí)了解和學(xué)習(xí)供配電在自動(dòng)化領(lǐng)域的積極運(yùn)用，了解電力工程供配電在電氣自動(dòng)化方面技術(shù)革新。大多數(shù)企業(yè)單位的工作人員對(duì)于電力電網(wǎng)輸配電與自動(dòng)化結(jié)合的認(rèn)識(shí)還沒有提升，缺乏超前先進(jìn)的理念意識(shí)，在一定程度上制約了電力供配電設(shè)備在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用方面的進(jìn)一步快速應(yīng)用。電力部門的工作人員對(duì)電力工程輸配電與用電工程自動(dòng)化給企業(yè)發(fā)展所帶來的巨大利益沒有充分重視，忽略兩者結(jié)合所帶來的經(jīng)濟(jì)效益，缺乏對(duì)電力設(shè)備供配電與自動(dòng)化結(jié)合應(yīng)用的日常維護(hù)技術(shù)能力和基本故障排除能力，造成供配電及自動(dòng)化的結(jié)合推廣面臨巨大困難。

1.2 供配電技術(shù)相對(duì)滯后

我國(guó)電網(wǎng)供配電技術(shù)目前處于快速發(fā)展階段，一些企業(yè)已經(jīng)進(jìn)行了設(shè)備更新?lián)Q代，但是仍然有部分供電企業(yè)的設(shè)備還比較落后，造成電力能源的利用率不高，這對(duì)輸配電設(shè)備推廣和應(yīng)用造成了很大困擾。性能低的老舊配電設(shè)備經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的超負(fù)荷工作之后，其整體工作穩(wěn)定性已經(jīng)達(dá)不到正常要求，這些配電設(shè)備雖然還可以再工作一段時(shí)間，但其工作實(shí)效性較低，無法達(dá)到電力行業(yè)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)不到智能化控制發(fā)展的要求，其輸配電核心技術(shù)更是不能得到推廣，在使用中存在電力不穩(wěn)、資源利用不佳等現(xiàn)象。社會(huì)對(duì)用電品質(zhì)的要求逐漸提高，電力配送的復(fù)雜性和困難度逐步增加，推廣應(yīng)用電力自動(dòng)化技術(shù)成為電力供配電的關(guān)鍵，兩者的結(jié)合迫在眉睫。

1.3 缺少用電自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)人才

由于自動(dòng)化供配電技術(shù)發(fā)展比較前端，技術(shù)難度大，專業(yè)知識(shí)較強(qiáng)，對(duì)于人才的技能要求高，目前我國(guó)很多電網(wǎng)企業(yè)還是嚴(yán)重缺少相關(guān)人才，導(dǎo)致在輸供配電與用電工程自動(dòng)化結(jié)合改造的過程中比較滯后。雖然企業(yè)在逐步引進(jìn)對(duì)應(yīng)人才，但是數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，工作中專業(yè)人才的培訓(xùn)課程較少，企業(yè)不重視人才專業(yè)知識(shí)的提升，導(dǎo)致人才不能及時(shí)掌握最新的技能，嚴(yán)重制約了電力工程自動(dòng)化發(fā)展的速度。

2 基本原則

從供配電設(shè)備與用電工程自動(dòng)化設(shè)備的結(jié)合點(diǎn)出發(fā)，將現(xiàn)有的用電設(shè)備做好統(tǒng)計(jì)，采買自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造。遵循可持續(xù)發(fā)展的原則，滿足基本的智能化要求，向著能耗小、污染少、排放低的目標(biāo)進(jìn)行結(jié)合，在改變?cè)O(shè)備自動(dòng)化的原則上，達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效益。電力工程與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合需要遵循科學(xué)性的原則，在維保和使用過程中要依據(jù)自動(dòng)化系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行有針對(duì)性的維保。如果遇到難以解決的故障問題可以組織技術(shù)人員進(jìn)行研討論證，必要時(shí)可以邀請(qǐng)專業(yè)機(jī)構(gòu)人士排除故障。首先要設(shè)計(jì)原理圖，結(jié)合實(shí)際工況和圖紙對(duì)比分析，發(fā)掘設(shè)計(jì)方案中的不合理部分，進(jìn)行必要的修改，提高電力工程自動(dòng)化程度的精準(zhǔn)性和可靠度。

3 核心技術(shù)

3.1 提高工作人員應(yīng)用能力

電力工程輸配電與用電工程自動(dòng)化的結(jié)合受技術(shù)因素影響較多，勢(shì)必要提高工作人員的技術(shù)能力，定期開展操作大演練、技術(shù)大比拼，提高工作積極性，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與專業(yè)技術(shù)老師一對(duì)一地互動(dòng)，敢于多練，以增強(qiáng)個(gè)人的實(shí)踐能力，在實(shí)踐中積極提升技能。設(shè)立技術(shù)革新獎(jiǎng)?wù)?，每月評(píng)出技術(shù)標(biāo)兵、年末評(píng)選優(yōu)秀員工等稱號(hào)以資鼓勵(lì)員工。重視人才，突破計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的束縛，轉(zhuǎn)變企業(yè)的管理理念，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新才可以更快地發(fā)展。企業(yè)本身要以電力需求為導(dǎo)向，服務(wù)廣大人民群眾，結(jié)合企業(yè)自身的實(shí)際情況，積極引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，加快推進(jìn)電力工程與用電工程自動(dòng)化的智能化速度。

3.2 配電自動(dòng)化核心技術(shù)的引進(jìn)

企業(yè)的管理部門要明確自動(dòng)化控制的需求、采用的技術(shù)協(xié)議及結(jié)合的程度，例如采用“智能化供電監(jiān)測(cè)裝置”“變電站的視頻記錄”“高低壓成套用電設(shè)備的數(shù)據(jù)監(jiān)控”“無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)的開發(fā)”“手機(jī)APP 實(shí)時(shí)在線讀取電網(wǎng)數(shù)據(jù)”“PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求配置”“計(jì)算機(jī)平臺(tái)監(jiān)控的安裝”“高壓輸電線路的故障監(jiān)測(cè)”等。工作人員將所需的技術(shù)參數(shù)報(bào)送相關(guān)部門，批準(zhǔn)后進(jìn)行招標(biāo)采購(gòu)實(shí)施引進(jìn)。電力電網(wǎng)企業(yè)在發(fā)展的過程中，要積極創(chuàng)造研究條件，積極進(jìn)行自動(dòng)化、AI 人工智能化技術(shù)的研究，引進(jìn)人才、投入研發(fā)資金等，實(shí)現(xiàn)技術(shù)快速發(fā)展。

（1）電力工程用電設(shè)備采用PLC 控制系統(tǒng)有較高的效率。PLC 采用微電子技術(shù)的工作效率和能力強(qiáng)于人工，對(duì)于繁雜程序、大量的數(shù)據(jù)信息的處理效率較高。PLC 全稱可編程控制器，采用芯片控制結(jié)合PC 端軟件編程，就可以控制設(shè)備運(yùn)行，方便快捷。PLC 控制系統(tǒng)中可以采集電網(wǎng)中的電流、電纜溫度、用戶數(shù)量等基本數(shù)據(jù)，經(jīng)運(yùn)算輸出后，方便工作人員實(shí)時(shí)在線查看數(shù)據(jù)，體現(xiàn)了其“安全性”運(yùn)行。PLC 系統(tǒng)可以充分結(jié)合不同用電設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)，發(fā)揮其核心化技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)采集的信息加工處理再反饋給工作人員，同時(shí)系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng)。大部分用電設(shè)備環(huán)境復(fù)雜、電磁干擾嚴(yán)重，而此系統(tǒng)可避免干擾問題，使設(shè)備故障率降到最低，保障工作過程安全。PLC 控制系統(tǒng)結(jié)合人機(jī)操作界面可方便工作人員便捷操作，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求呈現(xiàn)多種類型的操作，考慮不同工作需要可以配置成多種級(jí)別的控制系統(tǒng)分配給不同等級(jí)人員使用。PLC 控制系統(tǒng)結(jié)合用電工程操作便捷，通過信號(hào)采樣輸入、用戶程序執(zhí)行和運(yùn)算結(jié)果輸出刷新等環(huán)節(jié)，經(jīng)高性能微處理器運(yùn)算提升數(shù)據(jù)處理能力。在供配電設(shè)備系統(tǒng)中合理地應(yīng)用PLC 控制技術(shù)，其中最重要的是對(duì)“報(bào)警系統(tǒng)”“故障提示系統(tǒng)”進(jìn)行定位，通過安裝集控可視化的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)的精確管理。將數(shù)據(jù)系統(tǒng)與因特網(wǎng)相連接，確保工作人員能夠及時(shí)掌握電力工程設(shè)備的使用現(xiàn)狀。系統(tǒng)將故障提示數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的對(duì)比分析，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中異常的設(shè)備，及時(shí)掌握故障的位置和原因，從而采取有效的解決措施。提前設(shè)置電力設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，如果設(shè)備超過了規(guī)定的范圍，故障系統(tǒng)就會(huì)觸發(fā)信號(hào)，便于工作人員快速及時(shí)地解決故障。融合計(jì)算機(jī)監(jiān)控平臺(tái)和PLC 控制系統(tǒng)形成變電站監(jiān)控系統(tǒng)的綜合管理功能，監(jiān)控平臺(tái)連接互聯(lián)網(wǎng)后可在企業(yè)總部中心控制室查看全國(guó)各地的供電數(shù)據(jù)，方便調(diào)度和管理。

（2）手機(jī)APP 實(shí)施在線讀取工程用電設(shè)備數(shù)據(jù)。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們已經(jīng)離不開智能手機(jī)，將電網(wǎng)高壓側(cè)電壓、低壓側(cè)電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、三相線電流、線電壓參數(shù)和各種溫度信息等設(shè)備參數(shù)實(shí)時(shí)顯示在手機(jī)APP 上，方便了工作人員及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行情況，可在家中、上班途中時(shí)刻得到想要的數(shù)據(jù)。設(shè)備有故障時(shí)，也會(huì)以報(bào)警短信形式發(fā)送到手機(jī)中通知管理者，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中的異常，保證在較短的時(shí)間內(nèi)掌握整個(gè)故障的原因和發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)而采取有效的解決手段，快捷、準(zhǔn)確、無誤地把風(fēng)險(xiǎn)降到最低。

3.3 加強(qiáng)電力工程的自動(dòng)化設(shè)備數(shù)量

在電力工程輸配電與用電工程自動(dòng)化結(jié)合的應(yīng)用中，相關(guān)企業(yè)要提升自動(dòng)化設(shè)備的保有量，只有在人才配備充足的前提下，加強(qiáng)設(shè)備的投入和改造，才是企業(yè)發(fā)展的不二之選。電網(wǎng)電力相關(guān)單位要增加設(shè)備投入，積極采買AI 智能設(shè)備，在日常工作活動(dòng)中制定完善的培訓(xùn)制度及學(xué)習(xí)計(jì)劃，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)以發(fā)揮其最佳性能，提高企業(yè)影響力和運(yùn)維能力。

4 結(jié)語

隨著電網(wǎng)電力能源需求的逐步增加，輸配電設(shè)備將承受巨大的壓力，而用電工程自動(dòng)化的應(yīng)用在一定范圍內(nèi)可以減少電力行業(yè)的壓力。自動(dòng)化技術(shù)在輸配電與用電工程中的應(yīng)用，超越了傳統(tǒng)設(shè)備的技術(shù)限制，兩者結(jié)合有效提升了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)，提升電力服務(wù)品質(zhì)，促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展。