電子信息技術(shù)與電力自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用

薛 帥

(鄭州市電子信息工程學(xué)校,河南 鄭州 450000)

0 引言

在技術(shù)水平的發(fā)展下,電力系統(tǒng)覆蓋范圍得到了顯著擴(kuò)大,其組織結(jié)構(gòu)也變得更加復(fù)雜,對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行和管理帶來(lái)了全新挑戰(zhàn)。在以往的人工調(diào)控模式下,難以為電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供支持,在大數(shù)據(jù)時(shí)代下,可以利用電子信息技術(shù)來(lái)提升電力系統(tǒng)的智能化水平,利用自動(dòng)化替代人工,能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化、全過(guò)程管理,有效降低了人力、物力、財(cái)力的投入,并利用智能分析、數(shù)據(jù)采集、科學(xué)決策等方式,避免出現(xiàn)能源浪費(fèi)等問(wèn)題。從這一背景來(lái)看,電子信息技術(shù)與電力自動(dòng)化系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展,成了這一領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1 電力自動(dòng)化系統(tǒng)的概述

電力自動(dòng)化系統(tǒng)由發(fā)電設(shè)備、輸電設(shè)備、電力使用設(shè)備、配電設(shè)備幾個(gè)部分組成。在電力自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)節(jié),技術(shù)人員能夠利用計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)生產(chǎn)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督和管理,從而顯著提升整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平,優(yōu)化生產(chǎn)效率。同時(shí),還可以利用傳感器系統(tǒng)對(duì)電力自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備、線路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),如果出現(xiàn)異常,系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào),定位故障位置,為后續(xù)的系統(tǒng)檢修提供支持。

電力自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)包括幾個(gè)層面:首先,應(yīng)用自動(dòng)化系統(tǒng)能夠保障電力生產(chǎn)的安全性,在以往的電力生產(chǎn)系統(tǒng)中,生產(chǎn)壓力較高,在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行下,設(shè)備會(huì)出現(xiàn)線路過(guò)熱或者其他故障,推行電力自動(dòng)化系統(tǒng),能夠?qū)φ麄€(gè)電力生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)督,幫助相關(guān)人員掌握設(shè)備的運(yùn)行溫度和線路情況,如果出現(xiàn)異常,會(huì)發(fā)出警報(bào),讓相關(guān)人員及時(shí)進(jìn)行處理,可提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全;其次,提升電力生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益,在自動(dòng)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)中利用多種冗余模式,根據(jù)多元化的用電需求來(lái)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行調(diào)配,保障整個(gè)電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)的科學(xué)性和合理性,這可以有效解決能源的浪費(fèi)問(wèn)題。

2 電力自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建原則

(1)安全性:在電力自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),需要嚴(yán)格遵守國(guó)家的相關(guān)規(guī)定和制度,保障設(shè)備運(yùn)行安全性,合理應(yīng)用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制技術(shù)、人工智能以及電子信息技術(shù),可提升系統(tǒng)的運(yùn)行水平,避免自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行環(huán)節(jié)發(fā)生各類問(wèn)題。同時(shí),針對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)進(jìn)行深度分析,可以保障網(wǎng)絡(luò)信息的安全。

(2)整體性:對(duì)于電力自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì),要從整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來(lái)著手,將自動(dòng)化系統(tǒng)、電子信息技術(shù)深度結(jié)合,從模塊設(shè)計(jì)、平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、重要基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)布局設(shè)計(jì)等方面著手,提升整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的自動(dòng)化水平[1]。

(3)功能性:在實(shí)際的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),需要根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求來(lái)進(jìn)行優(yōu)化改造,充分滿足電力企業(yè)的實(shí)際情況,并且要保證各個(gè)模塊的適用性和標(biāo)準(zhǔn)性,拓展業(yè)務(wù)功能,促進(jìn)數(shù)據(jù)信息的共享。

(4)通信保障自動(dòng)化:在設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要基于風(fēng)力等級(jí)、氣候特色、本地電網(wǎng)布局、建筑分布結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),打造科學(xué)的自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò),對(duì)通信網(wǎng)進(jìn)行合理配置,促進(jìn)信息共享,實(shí)現(xiàn)各類信息的及時(shí)傳輸。

(5)拓展性:對(duì)于電力系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì),需要遵循拓展性原則,根據(jù)分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)預(yù)留接口,方便后續(xù)的系統(tǒng)優(yōu)化,保障自動(dòng)化系統(tǒng)的拓展能力。

3 電子信息技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用特點(diǎn)

3.1 保障操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性

利用電子信息科學(xué)技術(shù),可以有效提升電力自動(dòng)化系統(tǒng)和設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性,這一技術(shù)的應(yīng)用可縮短設(shè)備應(yīng)用時(shí)間,優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)作效率,提升電力生產(chǎn)質(zhì)量,讓操作更加靈活。在應(yīng)用這一技術(shù)后,能夠確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,對(duì)于保障用戶的用電安全也具有重要意義,同時(shí),能夠?yàn)楹罄m(xù)的故障預(yù)防提供支持,減少維護(hù)和管理的壓力。

3.2 提升生產(chǎn)質(zhì)量

在科技水平的推動(dòng)下,電力系統(tǒng)自動(dòng)化生產(chǎn)形式也在不斷更新,以往發(fā)展速度緩慢、效率低下、陳舊的設(shè)備已經(jīng)被淘汰,將電力自動(dòng)化系統(tǒng)與電子信息技術(shù)充分結(jié)合,可以有效發(fā)揮出新技術(shù)的優(yōu)越性,提升生產(chǎn)質(zhì)量。比如,在應(yīng)用電子信息技術(shù)后,可提升設(shè)備生產(chǎn)效率,降低時(shí)間成本,可在短時(shí)間內(nèi)靈活調(diào)整電子信息技術(shù),在實(shí)際的維護(hù)和檢修中,可應(yīng)用電子信息技術(shù)來(lái)進(jìn)行清潔,保障線路運(yùn)行的穩(wěn)定性,提升企業(yè)的業(yè)務(wù)安全標(biāo)準(zhǔn)。因此,電子信息技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用是一個(gè)必然趨勢(shì)[2]。

3.3 優(yōu)化生產(chǎn)效率

電力自動(dòng)化系統(tǒng)的基本要求就是實(shí)現(xiàn)發(fā)電自動(dòng)化和輸電自動(dòng)化,要達(dá)到上述目的,就要求相關(guān)操作人員必須要進(jìn)行高效工作。利用電子信息技術(shù),能夠降低操作系統(tǒng)操作的復(fù)雜性,讓人員能夠快速上手,改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,提升生產(chǎn)效率。

4 電子信息技術(shù)與電力自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用方向

4.1 在變電站中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)涵蓋多個(gè)組成部分,在保障電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全上,變電站起著極為重要的作用,電廠在電力生產(chǎn)完成后,會(huì)將電能輸送出去,通過(guò)變電站達(dá)成輸送,變電站的主要作用是轉(zhuǎn)變電壓、處理電壓。在傳輸過(guò)程中,讓電壓升高,再輸送至用戶端時(shí)提前處理,降低電壓,讓電能能夠正常的供應(yīng)。在變電站中,有多種裝置和設(shè)備,除了變壓器之外,還有多種元器件,將電子信息技術(shù)運(yùn)用到變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中,可以保障電力輸送安全性,提升整體性能,其中,最為常見的電子信息技術(shù),包括通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、信息處理技術(shù)等,將上述技術(shù)應(yīng)用到變電站中,可以提升系統(tǒng)的智能化管理和自動(dòng)化管理水平,完善二次設(shè)備、優(yōu)化繼電保護(hù)、故障錄波等性能,強(qiáng)化各個(gè)部分之間的互通,既能夠分享信息,也有助于數(shù)據(jù)的相互交換,讓各個(gè)設(shè)備更加協(xié)調(diào)[3]。在以往,變電站接線非常復(fù)雜,利用上述技術(shù)之后,能夠讓接線變得簡(jiǎn)單,為電力調(diào)度提供便利。

4.2 在電力調(diào)度中的應(yīng)用

電力調(diào)度自動(dòng)化在整個(gè)電力自動(dòng)化系統(tǒng)中起著重要作用,能夠讓電力分配更加的科學(xué)、合理,減少電能損耗。電力調(diào)度自動(dòng)化包括多個(gè)部分,包括控制系統(tǒng)、服務(wù)器、工作站、顯示器等,電力調(diào)度是采用分層化的形式,有上級(jí)調(diào)度中心、下級(jí)調(diào)度中心,都需要利用電子信息技術(shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)控和管理。將電子信息技術(shù)應(yīng)用到電網(wǎng)調(diào)度中,可以完善自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行不間斷監(jiān)控,分析電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài),消除各類安全隱患。總之,電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)具有多元化功能,能夠滿足狀態(tài)分析、全天候數(shù)據(jù)采集、安全分析等要求,還能夠?qū)﹄娋W(wǎng)的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè),有著良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,滿足了市場(chǎng)對(duì)于電能的需求,有效節(jié)約成本,讓電網(wǎng)處于可承受狀態(tài)內(nèi),提升調(diào)度和運(yùn)營(yíng)的綜合效益[4]。

4.3 在配電網(wǎng)中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)運(yùn)行中,配電網(wǎng)起著極為重要的作用,將電子信息技術(shù)應(yīng)用到配電網(wǎng)系統(tǒng)中,能夠提升配電質(zhì)量和和效率,優(yōu)化設(shè)備性能,降低操作的失誤率。在應(yīng)用了配電網(wǎng)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)之后,能夠讓系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)監(jiān)控、離線監(jiān)控功能,提升配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性,且具有良好的經(jīng)濟(jì)性。在配電網(wǎng)中,有多種類型的設(shè)備和線路,如配電變壓器、電纜、線路等等,在以往,對(duì)于配電網(wǎng)的監(jiān)控和管理是采用人工形式,可靠性不夠,效率偏低,在分布式電源的應(yīng)用和電網(wǎng)大規(guī)模的改造下,讓配電網(wǎng)的可靠性、運(yùn)行安全面臨更大挑戰(zhàn),在這一背景下應(yīng)用信息技術(shù),能夠創(chuàng)新配電網(wǎng)保護(hù)方案,提升配電網(wǎng)運(yùn)行安全性[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用電力自動(dòng)化系統(tǒng),能夠保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,提升整體效益,信息技術(shù)與電力自動(dòng)化系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展是一個(gè)必然趨勢(shì),將配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)、人工智能技術(shù)、調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)等應(yīng)用到電力自動(dòng)化系統(tǒng)中,能夠保障系統(tǒng)運(yùn)行的兼容性和穩(wěn)定性,應(yīng)用定期檢測(cè)等安全處理方式,可以讓用戶和電力企業(yè)之間實(shí)現(xiàn)雙贏。