電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用研究

張培成

摘要：電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中有著十分重要的作用，而且也能夠有效提升電力系統(tǒng)整體運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，并進(jìn)一步降低其運(yùn)行成本。因此，在實(shí)際進(jìn)行改造的過(guò)程中，要按照整體電力系統(tǒng)的應(yīng)用需求對(duì)其進(jìn)行有效升級(jí)，這樣才能為電力系統(tǒng)的運(yùn)作提供保障。本文主要分析了在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，僅供參考。

關(guān)鍵詞：電氣工程;自動(dòng)化;電力系統(tǒng)

一、電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)

將電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到電力系統(tǒng)中的意義很廣泛，其中一個(gè)核心優(yōu)勢(shì)就是可以使電力系統(tǒng)的綜合運(yùn)行效率獲得提高。因?yàn)樵谝郧暗碾娏ο到y(tǒng)的正常運(yùn)行模式中，部分工作太依賴(lài)人工，既對(duì)技術(shù)者的專(zhuān)業(yè)能力提出了更嚴(yán)格的要求，在部分情況下，還要求技術(shù)者通過(guò)以前的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷。這就進(jìn)一步擴(kuò)增了失誤的風(fēng)險(xiǎn)。而在電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用以后，大部分問(wèn)題在處理的時(shí)候不再過(guò)于依賴(lài)人工，特別在電力系統(tǒng)產(chǎn)生故障后，能夠借助電氣自動(dòng)化技術(shù)探究故障原因，并且對(duì)故障位置進(jìn)行快速鎖定，如此不但充分節(jié)約了勘查成本與時(shí)間，而且可以經(jīng)過(guò)快速、準(zhǔn)確的維修，讓電力系統(tǒng)在第一時(shí)間恢復(fù)到良好的運(yùn)行狀態(tài)。將電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到電力系統(tǒng)運(yùn)行中還可以有效提升安全性，而且安全性的提升一般體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)，第一點(diǎn)：系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的安全性，第二點(diǎn)：技術(shù)者在維修與維護(hù)系統(tǒng)過(guò)程中的安全性。電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用可以讓電力系統(tǒng)在實(shí)施部分操作時(shí)愈發(fā)準(zhǔn)確，可以更好地避免人工操作失誤，因?yàn)椴糠质д`也許會(huì)損傷整個(gè)系統(tǒng)，乃至?xí)舸┫到y(tǒng)內(nèi)部的部分設(shè)備，帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)損失。電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用就可以有效處理這些問(wèn)題。

二、電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

1.電網(wǎng)調(diào)度中的運(yùn)用

電氣自動(dòng)化技術(shù)可被視作電氣與自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合體，將這一技術(shù)與電網(wǎng)調(diào)度相結(jié)合，不僅可以對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)督，還能提高調(diào)度的自動(dòng)化水平。在傳統(tǒng)的調(diào)度工作中，技術(shù)人員要對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行全面監(jiān)視。電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠使調(diào)度體系發(fā)生很大變化，先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取代人工監(jiān)視，并形成全面的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督體系，該項(xiàng)技術(shù)將變電站、工作站和調(diào)度中心進(jìn)行連接，不需借助人力即可完成調(diào)度工作。

2.測(cè)控監(jiān)控系統(tǒng)

電氣自動(dòng)化在電氣工程之中的運(yùn)用較為常見(jiàn)，例如我們常見(jiàn)的大型火力發(fā)電廠(chǎng)的分散控制系統(tǒng)，通常電廠(chǎng)自動(dòng)化需要運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)為根本，尤其是在自動(dòng)化控制水平的提升上以及后續(xù)的系統(tǒng)運(yùn)用上都能發(fā)揮出重要的作用。而在整體的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中可以將系統(tǒng)監(jiān)測(cè)以及控制對(duì)象，主要包括發(fā)電器和變壓器以及備用電源等等，按照不同的設(shè)備狀態(tài)以及異常狀態(tài)設(shè)置信號(hào)，這樣就可以使各項(xiàng)電氣參數(shù)都能夠進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而在整體的調(diào)度工作之中，可以將中心服務(wù)器與顯示器和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并且系統(tǒng)所屬的局域網(wǎng)能夠直接調(diào)度范圍內(nèi)的所有調(diào)度中心，從而評(píng)估系統(tǒng)整體的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，按照實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行電力負(fù)荷預(yù)測(cè)完成相應(yīng)的技術(shù)工作。針對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，也可以通過(guò)監(jiān)控確保整體運(yùn)轉(zhuǎn)需求得到滿(mǎn)足監(jiān)控系統(tǒng)的作用，可以在相關(guān)設(shè)備的監(jiān)控以及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控之中采集相關(guān)的單元信息，檢測(cè)出事故出現(xiàn)的原因以及狀態(tài)，并且通過(guò)數(shù)據(jù)合理檢驗(yàn)，對(duì)于各項(xiàng)事故進(jìn)行預(yù)處理措施制定，然后更新自身數(shù)據(jù)庫(kù)。

3、配電網(wǎng)中的應(yīng)用

根據(jù)電網(wǎng)建設(shè)中配電網(wǎng)自動(dòng)化需求，技術(shù)人員可以建立以數(shù)字化變電站為切入點(diǎn)，以服務(wù)器模型、邏輯節(jié)點(diǎn)模型、數(shù)據(jù)對(duì)象模型、邏輯設(shè)備模型為基礎(chǔ)，結(jié)合非常規(guī)互感器、現(xiàn)代化變電站網(wǎng)絡(luò)通信、系統(tǒng)協(xié)議IEC61850，進(jìn)行裝置和變電站調(diào)度自動(dòng)化數(shù)據(jù)模型，促使數(shù)據(jù)變得確定化、透明化。進(jìn)而利用面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)自描述方法，進(jìn)行不同類(lèi)別數(shù)據(jù)對(duì)象DAType、DOType類(lèi)型的定義，促使其形成LNType（邏輯節(jié)點(diǎn)類(lèi)型）。同時(shí)將多個(gè)類(lèi)型的邏輯節(jié)點(diǎn)集成裝置模板，并將若干裝置實(shí)例與一次設(shè)備實(shí)例整合為變電站數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)服務(wù)的完整描述。在這個(gè)基礎(chǔ)上，利用新型互感器以及過(guò)程總線(xiàn)，突破站控層自動(dòng)化功能裝置“邊界”，實(shí)現(xiàn)測(cè)量信息的全方位共享。并在信息交互的基礎(chǔ)上，利用自動(dòng)化功能間邏輯配合代替“硬接線(xiàn)”，為配電網(wǎng)控制中心系統(tǒng)提供更加完整的一次設(shè)備監(jiān)測(cè)信息、電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)信息、二次設(shè)備檢查信息與電網(wǎng)故障計(jì)量信息等。

4.電氣設(shè)備控制中的應(yīng)用

在電網(wǎng)建設(shè)中，電氣設(shè)備包括電氣傳動(dòng)系統(tǒng)、電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)2個(gè)部分。前者包括傳動(dòng)裝置、生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制部分、動(dòng)力部分幾個(gè)部分;后者包括邏輯元件系統(tǒng)（有觸點(diǎn)/無(wú)觸點(diǎn)）、程序控制系統(tǒng)（可變/固定）、開(kāi)關(guān)量/連續(xù)量幾個(gè)部分。電氣工程自動(dòng)化技術(shù)可以在電氣設(shè)備電氣傳動(dòng)系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制部分、電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)程序控制系統(tǒng)中應(yīng)用。即根據(jù)傳統(tǒng)電氣設(shè)備電氣傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理，以TCP/IP協(xié)議嵌入電氣設(shè)備ROM內(nèi)的形式，與微處理器（微計(jì)算機(jī)）有機(jī)結(jié)合，利用微計(jì)算機(jī)計(jì)算、存儲(chǔ)功能處理電氣設(shè)備數(shù)據(jù)，并調(diào)節(jié)電氣設(shè)備內(nèi)部行為，獲得最佳數(shù)據(jù)。同時(shí)促使電氣設(shè)備具有雙向信息交互功能，在TCP/IP協(xié)議的支持下，與外界數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間展開(kāi)雙方向數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)Internet/Intranet/Ethernet功能。此時(shí)，網(wǎng)絡(luò)授權(quán)用戶(hù)、開(kāi)放Internet的區(qū)域均可經(jīng)瀏覽器獲得現(xiàn)場(chǎng)信息，滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備遠(yuǎn)距離在線(xiàn)控制、編程組態(tài)需求。

在創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù)的時(shí)候，還需要有關(guān)技術(shù)者可以對(duì)系統(tǒng)開(kāi)展整合以及升級(jí)，要建立一套標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)平臺(tái)，以此使電氣工程控制系統(tǒng)獲得統(tǒng)一性發(fā)展，更好地提升電氣自動(dòng)化技術(shù)的綜合水平。在建立標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)的條件下，在電力系統(tǒng)中運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)愈發(fā)高效，在電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率獲得提高的同時(shí)，也會(huì)促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，是未來(lái)電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中深入發(fā)展的重點(diǎn)。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，可以更好的保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量、效率、安全，進(jìn)而為用戶(hù)提供更加周到的供電服務(wù)，這對(duì)于促進(jìn)電力企業(yè)良好發(fā)展也具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]賈祎飛，黃開(kāi)奇，臧振溪，賈亞康，施云龍.電力系統(tǒng)運(yùn)行中的電氣工程自動(dòng)化技術(shù)研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2020（23）：91-92.