計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的融合應(yīng)用

李紅軍

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)的發(fā)展，中國(guó)的各個(gè)領(lǐng)域都面臨著新的發(fā)展困境，而信息技術(shù)的發(fā)展又是各行各業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要因素，因此，信息化建設(shè)成為了我國(guó)社會(huì)發(fā)展的主要方向。計(jì)算機(jī)技術(shù)是信息化的基礎(chǔ)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化也與計(jì)算機(jī)技術(shù)息息相關(guān)。本文介紹了電力系統(tǒng)自動(dòng)化與計(jì)算機(jī)技術(shù)融合的優(yōu)勢(shì)，希望對(duì)電力管理業(yè)務(wù)和國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)有所幫助，促進(jìn)我國(guó)電力持續(xù)、健康、全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);自動(dòng)化技術(shù);計(jì)算機(jī)技術(shù);變電站;配電網(wǎng)

隨著我國(guó)信息化建設(shè)的快速發(fā)展，自動(dòng)化已成為產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要途徑。電力公司以具體設(shè)置、電壓調(diào)整、電力輸送等多項(xiàng)任務(wù)為基本功能單元，電力集團(tuán)化運(yùn)營(yíng)的復(fù)雜性也顯而易見。電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程包括修復(fù)、密度、報(bào)警、正常、碰撞、應(yīng)急，而計(jì)算機(jī)技術(shù)支持電力系統(tǒng)人工操作、決策處理與多數(shù)據(jù)分析，有效地控制電力系統(tǒng)，因此，計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷升級(jí)了電力系統(tǒng)的自動(dòng)化功能，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化。另外，根據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)和適用條件，保證了電力系統(tǒng)的實(shí)用性和安全性?？傊ㄟ^計(jì)算機(jī)技術(shù)與電力系統(tǒng)的融合應(yīng)用，可以大幅提高相關(guān)工作的質(zhì)量、效率。

1電力系統(tǒng)自動(dòng)化的概述

電力系統(tǒng)自動(dòng)化主要基于先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，和電力系統(tǒng)相結(jié)合的計(jì)算機(jī)技術(shù)可以控制整個(gè)電力系統(tǒng)。其主要由三部分組成，首先是配電網(wǎng)，然后是變電站和配電站。在實(shí)踐中，要實(shí)現(xiàn)有效的能源系統(tǒng)管理與能源資源的優(yōu)化分配，必須通過提高電力部門的實(shí)用性與安全性，此外，這樣還可以提升電力部門的效率，降低成本，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益?？傊?，在電力系統(tǒng)中需要融入相應(yīng)的保護(hù)與監(jiān)控設(shè)置，電力系統(tǒng)利用這些監(jiān)控、保護(hù)設(shè)置對(duì)其發(fā)揮充分的作用，以此來實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化。與此同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)和操作過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對(duì)這些實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理、分析，也需要計(jì)算機(jī)技術(shù)作為支撐，從而實(shí)現(xiàn)電力資源使用的合理分配。

2目前電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用情況

2.1 自動(dòng)化電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)

電力系統(tǒng)自動(dòng)化是能源系統(tǒng)自動(dòng)化的重要組成部分。中國(guó)電網(wǎng)自動(dòng)化分為縣級(jí)電網(wǎng)、省級(jí)電網(wǎng)、地區(qū)級(jí)電網(wǎng)和國(guó)家級(jí)電網(wǎng)五個(gè)層次結(jié)構(gòu)。各級(jí)電力系統(tǒng)的自動(dòng)規(guī)劃離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)，這是自動(dòng)化的一個(gè)重要的組件。

2.2 變電站自動(dòng)化

變電站與輸電線路是電力用戶與發(fā)電廠之間的主要連接。變電站自動(dòng)化旨在擴(kuò)大監(jiān)測(cè)功能，提高變電所的運(yùn)行安全與運(yùn)行效率，替換基礎(chǔ)設(shè)施作業(yè)與監(jiān)測(cè)。變電所是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的自動(dòng)應(yīng)用主要場(chǎng)所。計(jì)算機(jī)光纖可以實(shí)現(xiàn)集成和數(shù)字化系統(tǒng)，設(shè)備再次監(jiān)測(cè)翻修、優(yōu)化、調(diào)整、測(cè)量和設(shè)備的其他綜合系統(tǒng)。

2.3 配電網(wǎng)系統(tǒng)的自動(dòng)化

計(jì)算機(jī)技術(shù)在配電網(wǎng)系統(tǒng)中主要用于網(wǎng)絡(luò)升級(jí)。近年來，配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展迅速。主站、子站、分配站的光纖終端由三層組成，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在其中發(fā)揮主導(dǎo)者作用，三者皆由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)指揮協(xié)調(diào)，這樣最大限度的避免了人為干預(yù)，因此，配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更高效、更快捷。

3 計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用

3.1信息技術(shù)的采集

包括A/D轉(zhuǎn)換和發(fā)射機(jī)是電力系統(tǒng)中常用的數(shù)據(jù)采集技術(shù)。TTL電平信號(hào)通常用于信號(hào)處理，大多數(shù)為0～5v。一般來說，電力系統(tǒng)都有大功率設(shè)施。為了從這些大型發(fā)電廠獲取數(shù)據(jù)，這些電力設(shè)施的運(yùn)行數(shù)據(jù)有必要轉(zhuǎn)換發(fā)射。在這種轉(zhuǎn)換過程中，為了有利于和YX信息的編碼與YC信息的采集，通過將大功率電壓電流轉(zhuǎn)換成TTL電平信號(hào)，并通過A/D技術(shù)將TTL信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。用于收集和傳輸信息光電分離裝置通過多個(gè)數(shù)字開關(guān)，將數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼并將信息發(fā)送到接口電路。該濾波器對(duì)Pt采集器、CT和傳感器的電壓、電流信號(hào)進(jìn)行放大，并對(duì)有效信息進(jìn)行采樣并傳輸?shù)酱鎯?chǔ)環(huán)中進(jìn)行實(shí)時(shí)同步采集。在諸如STD之類的信號(hào)采集周期中，通過與信號(hào)源同步的A/D信號(hào)轉(zhuǎn)換，傳輸所采集的數(shù)據(jù)，以過濾有價(jià)值的數(shù)據(jù)。

3.2通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用

遠(yuǎn)程技術(shù)在電力系統(tǒng)中主要包括解調(diào)、調(diào)制兩種。電力通信專網(wǎng)是利用微波通信、衛(wèi)星通信、載波、光纜等電力通信網(wǎng)絡(luò)的資源構(gòu)建的專用網(wǎng)絡(luò)。電力系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)傳輸主要利用電力線載波與光纖通信。各種調(diào)制技術(shù)通過電力線載波通信轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，并根據(jù)電力線以電流和電壓的形式傳輸。由解調(diào)技術(shù)轉(zhuǎn)換的模擬信號(hào)通過接收器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。數(shù)據(jù)通信的橋梁是調(diào)制解調(diào)器技術(shù)和調(diào)制解調(diào)器。電力系統(tǒng)自動(dòng)智能控制的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)，隨著光纖通道成本的降低迅速形成。該通信傳輸網(wǎng)絡(luò)是電力自動(dòng)化智能控制系統(tǒng)的主要通信傳輸系統(tǒng)。

4計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用在電力系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)

目前的電力系統(tǒng)是人工操作的，在這個(gè)過程中，會(huì)出現(xiàn)各種各樣的錯(cuò)誤。隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的這些計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行得到了最大保證。在電力系統(tǒng)各部分相互配合化的情況下，利用計(jì)算機(jī)的智能網(wǎng)絡(luò)取代現(xiàn)有的人工作業(yè)，減少人工處理的誤差，有效提高電力系統(tǒng)的性能，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)保證各種監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)用性與正確性。

5對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化融合應(yīng)用的展望

現(xiàn)在智能電網(wǎng)與自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)的已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)。電力系統(tǒng)工作內(nèi)容的中心是電力網(wǎng)建設(shè)，可以發(fā)展更多的智能電網(wǎng)技術(shù)。智能變電站技術(shù)基本上是計(jì)算機(jī)技術(shù)與電力管理的理想組合。因此，想要在一定程度上實(shí)現(xiàn)AC高效出口的組合，提高電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，在電網(wǎng)上建立實(shí)施之間的通信，還需要計(jì)算機(jī)的支持，關(guān)鍵是得到智能電網(wǎng)技術(shù)的支持。能夠自動(dòng)調(diào)整變電站的運(yùn)行。利用計(jì)算機(jī)建立更穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)，確保信息的可行性與準(zhǔn)確性。

6結(jié)語(yǔ)

可以看出，在我國(guó)電力工業(yè)建設(shè)自動(dòng)化的過程中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用是不能忽視這一點(diǎn)。與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，使能源系統(tǒng)更加現(xiàn)代化與自動(dòng)化。從能源系統(tǒng)自動(dòng)化的現(xiàn)狀來看，計(jì)算機(jī)設(shè)備技術(shù)在我國(guó)起著重要的作用。緊密結(jié)合自動(dòng)化能源系統(tǒng)與先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以提高電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的安全性，維護(hù)好能源系統(tǒng)穩(wěn)定性。

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