電氣自動化在電廠系統中的應用探討

邵紀鑫

（石河子大學機械電氣工程學院，新疆石河子 832061）

1.電廠系統中電氣自動化的重要性

隨著科技不斷發展，很多領域不斷通過利用新興技術來進行改革創新。而電氣自動化技術也積極應用智能化技術、網絡信息化技術和一體化技術來拓展功能，目前電廠需要積極結合電氣自動化技術來與時代發展進行協調。信息化時代，技術和創新就是第一生產力，相比于傳統的電力轉換形式，電氣自動化技術可以提升系統化穩定性和安全性，在供電系統、電力事故處理、電力管控系統、電廠電氣自動化以及電力運輸和電力管理上都有著優質的表現，用發展性眼光和前瞻性思維來分析看待，電廠系統電氣自動化是未來發展的必然趨勢。因此需要從多層次多角度來進行融合，充分發掘其價值，更好地滿足人民的需求和社會的要求[1]。

2.電廠中電氣自動化系統分析

2.1 集中監控系統

在電廠中監控系統分為不同的區域，分別為站控層以及間隔層，二者之中，又包含不同的部分以及構建。集中監控系統就是將這些相對獨立的監控系統進行梳理整合集中控制，進而實現一體化集中控制，利用核心處理器來將對整體進行控制管理。集中監控系統相對而言更為簡單且可控性更強，但是防護標準較低，在很多復雜結構或者監控系統網絡終端數量較多的系統中，集中監控就很難發揮出優勢，當監控網絡終端數量過多的時候會導致各種資源的投入量加大且外界影響因素也會隨之增多，進而對集中監控系統的運行產生影響。

2.2 遠程監控系統分析

遠程監控系統是利用電氣自動化結合智能化技術、網絡信息化技術實現的，整個系統的基礎為模擬電路，通過專家系統、傳感技術和仿生技術來對繼電器和晶體管進行科學布設的系統。該系統由工業控制計算機全程控制，計算機中含有隔離模塊、通訊總線、數據處理模塊等，能夠實現全過程動態監管，在運轉過程中需要對各種數據信息進行收集，由專家系統進行分析和決策反饋，并通過信息化技術進行傳遞控制，進而保證電廠系統穩定運行。在發生運行故障時，可以通過對異常信號進行分析，確定故障位置和故障問題，進而實現遠程調整和自我診斷。但是現階段很多時候在電氣自動化系統中都是通過發電系統軟件進行數據分析和處理，缺乏對智能化技術和其他軟件的應用，導致監控系統存在很多功能缺陷和漏洞[2]。

2.3 電氣自動化控制系統

電廠系統的穩定運行需要電氣自動化系統進行控制管理，因此在電氣自動化系統設計過程中需要結合實際情況進行分析，分析不同地區不同作業環境存在的差異，對線路和控制方式進行設計。在設計過程中存在很多變量，需要針對性機型控制，并保證綠色環保節能降耗。電氣自動化控制系統中ESC系統尤為重要，ESC系統可以根據電廠系統的實際運行狀態科學對數據進行分析并將各個程序進行任務布置，在電氣自動化控制系統設計過程中需要保證ESC系統的相對獨立性，保證ESC系統使用單獨網絡線路，并通過牽連技術來保證對DSC和處理器進行控制，進而實現對電廠運行進行控制管理的目的。

3.電氣自動化在電廠系統中的應用

3.1 電網調度中電氣自動化技術的應用

在電網運行過程中，需要分析各地區不同節點的實際情況，科學進行電網調度解決供需關系，想要實現I/O有效應用，需要利用網絡信息化技術中的大數據技術和云計算技術，對各種信息數據進行梳理整合和分析處理，并對一些特定數據進行跟蹤分析，進而實現對電力系統的監控管理。通過結合網絡信息化技術和智能化技術來提升電網運行過程中的數據處理能力，保證電力系統穩定運行，進而提升供電質量和供電安全。在電網調度過程中分析各地區不同節點的數據，進而實現自動調峰，實時自動調度。但是現階段電氣自動化技術在電網調度應用中存在很多的問題，需要針對這些不穩定因素制定優化方案，提升電廠系統的抗干擾能力，保證電網調度科學高效。

3.2 配電網中電氣自動化技術的應用分析

現階段人類對電力資源需求量逐年遞增，電力建設速度也隨之加快，想要解決電力資源供需關系，需要從多方面著手，一方面加強電網設施建設；另一方面需要提升配電網自動化能力。利用大數據技術來提供數據基礎，并通過網絡信息化技術來構建配電網可視化模型，通過模擬運行和數據調整有效提升復雜計算能力，并利用傳感技術和自動化控制技術來對各種信號進行捕捉分析。進而實現配電網計算預警一體化系統，對配電網過程中存在的各種安全隱患進行技術預防和處理，并利用智能化技術通過專家系統來科學進行分析，構建智能配電系統，不僅可以降低運行風險也能有效提升社會效益。

3.3 電氣監控系統，電氣自動化技術的應用分析

在電廠系統中，電氣監控系統和故障檢測平臺中，電子自動化技術有著廣泛的應用，通過計算機技術對信號處理，并通過智能化技術來分析信號來源和原因，并通過總線將信息進行傳輸，進而對各種設備進行控制，實現對發電機、電動機、變壓器進行數據測量、監控保護和管理維護，通過與DSC進行搭配實現對電氣監控系統的子系統管理。

3.4 檢測裝置中電氣自動化技術的應用分析

在電廠系統中，檢測設備直接關系到電氣自動化控制系統的穩定性，需要利用格外注意檢測裝置的設計裝配環節。同時在應用方面需要逐一對檢測裝置的保護，利用自動化控制系統來對檢測裝置進行監控管理，并通過分析數據科學對檢測裝置進行調整，保證檢測裝置可以面對復雜的環境安全穩定的運行。例如，通過CPU和DSC系統之間的數據轉換來對檢測系統提供準確的數據信息，進而保證電氣自動化系統的可靠性。

3.5 ESC系統的應用

ESC系統是通過計算機來對信號采集和分析處理，進而實現對電氣設備和電氣線路進行實時測量監管。通過分層分布來對電氣自動化系統進行結構設計，共分為站控層、間隔層和通信管理層，在ESC系統運行過程中站控層和信息管理層采用的是一體化設計的形式，進而實現組態調整。這種設計相對而言更人性化且整體架構簡單操作便捷，可以有效提升信息收集分析處理的速度，同時ESC系統站控層、間隔層和通信管理層分別設置不同的接口分別是DSC接口、SIS接口和MIS接口。其中DSC接口與ESC系統是可以直接進行信息傳遞交換的，進而節約了變送器成本，同時可以有效避免外界因素對系統造成干擾。ESC系統的間隔層需要通過保護測控裝置來提升信息屏蔽能力，并采用冗余容錯技術，利用管理機技術和局域網和雙總線技術來避免各種因素對系統運行造成的影響。其次在系統安全方面需要通過多通道驗證和權限管理來保證網絡安全，并通過利用智能化技術不斷優化ESC系統的診斷能力和自我修復能力[3]。

3.6 電氣自動化技術在變電站中的應用

現階段雖然技術不斷發展，但是隨著供電需求不斷提升，電廠系統操作越來越復雜且工作量也不斷增加，傳統的變電站建設過程中和運檢維護過程中，很容易由于電氣設備的影響和安全因素影響造成供電中斷的現象。現階段利用電氣自動化技術對變電站進行設計，采用分布式配置可以有效提升變電站的功能，保證電力傳輸的穩定性。

4.結語

電氣自動化在電廠系統中有著廣泛的應用，對社會發展有著積極的作用，需要在電網調度、配電網、ESC系統以及變電站等多個領域進行優化創新，避免外界因素對電網和電力設備運行造成干擾，提高電廠的運行效率和質量，為社會發展提供穩定的能源基礎。