自動(dòng)化運(yùn)行技術(shù)在輸配電及用電工程中的應(yīng)用

國(guó)網(wǎng)蕪湖供電公司 丁 浩

1 引言

自動(dòng)化技術(shù)在輸配電及用電工程中的作用是非常重要的，也是智能電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵步驟。自動(dòng)化技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電能的分配和控制，還能確保輸送電工作的順利進(jìn)行。但是在實(shí)際應(yīng)用中，還存在很多問(wèn)題，影響電能的傳輸效率，還對(duì)輸配電工程的發(fā)展有一定的限制。因此，技術(shù)人員要對(duì)自動(dòng)化技術(shù)有充分的了解，針對(duì)電力企業(yè)實(shí)際存在的問(wèn)題，采取相應(yīng)的解決措施，從而提高電力自動(dòng)化的水平，提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為我國(guó)的電力發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。

2 當(dāng)前輸配電及用電工程的現(xiàn)狀

我國(guó)的電力企業(yè)發(fā)展起步比較晚，很多技術(shù)并不是很完善，相比于發(fā)達(dá)國(guó)家，我們國(guó)家的電力系統(tǒng)還存在很多問(wèn)題，許多現(xiàn)代化技術(shù)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用還有待提高和優(yōu)化。而且在節(jié)能環(huán)保成為我國(guó)的基本國(guó)策之后，國(guó)家開(kāi)始加大風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電等清潔能源的研究力度，為輸配電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。目前，我國(guó)輸配電的發(fā)展主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題，一是對(duì)電力的需求量不均勻，導(dǎo)致有的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r比較好的城市電力供應(yīng)卻不足，需要工作人員不斷的進(jìn)行規(guī)劃，更好地滿(mǎn)足不同區(qū)域人們的用電需求。二是我國(guó)專(zhuān)業(yè)的電力人才比較緊缺，而且管理模式相對(duì)比較落后，對(duì)技術(shù)人員的調(diào)動(dòng)和管理不是特別合理，導(dǎo)致技術(shù)人員的穩(wěn)定性不足，不利于我國(guó)電力企業(yè)的改革創(chuàng)新。技術(shù)人員的流動(dòng)性強(qiáng)也間接的造成電力設(shè)備的狀態(tài)比較落后，更新?lián)Q代不及時(shí)，阻礙了電力行業(yè)的發(fā)展[1]。

3 自動(dòng)化運(yùn)行技術(shù)在輸配電及用電工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.1 減少能源的消耗

技術(shù)人員在輸配電的管理中使用自動(dòng)化運(yùn)行技術(shù)，能夠減少電力在傳輸過(guò)程中所產(chǎn)生的能源消耗，較大幅度提高電力的輸配質(zhì)量，為企業(yè)節(jié)約更多的成本。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力傳輸?shù)闹悄芑刂疲⒉捎每茖W(xué)的方法調(diào)控線路和設(shè)備，從而將電能的損耗降到最低。節(jié)能對(duì)于電力企業(yè)而言是非常重要的，不僅能夠提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，更有利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]。

3.2 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控

自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)人員對(duì)輸配電過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控的好處主要有兩點(diǎn)，第一點(diǎn)是能夠隨時(shí)觀察到電力輸配系統(tǒng)中各項(xiàng)參數(shù)的實(shí)際情況，以此來(lái)控制各種元件，使傳輸?shù)姆绞阶罘蠈?shí)際要求，提高電力的傳輸效果和質(zhì)量。第二點(diǎn)是及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，技術(shù)人員在對(duì)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控時(shí)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障問(wèn)題并立即作出反應(yīng)，自動(dòng)化技術(shù)針對(duì)設(shè)備的故障問(wèn)題還能給出合理的判斷，降低技術(shù)人員的工作強(qiáng)度，縮短電力故障時(shí)間，為用戶(hù)帶來(lái)更好的使用感受[3]。遠(yuǎn)程監(jiān)控緩解了技術(shù)人員和檢修人員的工作壓力，減少了技術(shù)人才的流動(dòng)性，在電力發(fā)展過(guò)程中起著非常重要的作用。

3.3 降低操作難度

傳統(tǒng)的輸配電及用電工程中所涉及的環(huán)節(jié)和設(shè)備比較多，需要大家共同配合，因?yàn)楹芏嗖僮饕竭M(jìn)行，而且要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，才能保證輸配電的質(zhì)量。在這個(gè)過(guò)程中由于電力系統(tǒng)本身存在的問(wèn)題，導(dǎo)致服務(wù)功能和操作性能都有缺陷，電力傳輸出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效地解決這一問(wèn)題，進(jìn)行自動(dòng)化管理，從整體進(jìn)行調(diào)整和控制，提高電力的傳輸質(zhì)量，降低工作的復(fù)雜程度，不斷的完善電能的傳輸。

3.4 提高系統(tǒng)的靈活性

自動(dòng)化技術(shù)所涉及的內(nèi)容比較多，再加上計(jì)算機(jī)技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)等內(nèi)容的結(jié)合，使電力工作變得更加靈活。例如信息采集技術(shù)，技術(shù)人員通過(guò)對(duì)設(shè)備終端和信息采集等進(jìn)行的全面分析，根據(jù)自身的工作要求對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行管理，使電力傳輸?shù)馁|(zhì)量和速率得到進(jìn)一步的提升。自動(dòng)化技術(shù)讓復(fù)雜的電力輸配變得更加簡(jiǎn)單，操作也更加靈活。

4 自動(dòng)化運(yùn)行技術(shù)在輸配電及用電工程中存在的問(wèn)題

4.1 自然因素對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的影響較大

我國(guó)電力傳輸?shù)奶攸c(diǎn)之一就是距離比較遠(yuǎn)，根據(jù)距離的不同，傳輸?shù)碾妷阂灿袇^(qū)別。在用電工程的建設(shè)和輸配電過(guò)程中，自然因素會(huì)對(duì)配電質(zhì)量產(chǎn)生比較嚴(yán)重的影響，例如溫度、雷電、雷雨天氣或者降雪，都可能會(huì)破壞輸電線，導(dǎo)致自動(dòng)化設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行，給周?chē)脩?hù)的生活帶來(lái)很多不便。當(dāng)用電工程周?chē)臏囟瘸掷m(xù)比較高時(shí)，會(huì)給降溫設(shè)備帶來(lái)較大的挑戰(zhàn)和壓力，并增加了能源的消耗，不利于輸配電工作的順利進(jìn)行[4]。極端天氣更有可能會(huì)造成輸電線的損壞，例如臺(tái)風(fēng)不僅會(huì)破壞輸電線路，還有可能使整個(gè)電力系統(tǒng)都崩潰，危害極其嚴(yán)重。

4.2 缺乏專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人才

我國(guó)電力工程的復(fù)雜性和難度都比較大，而且位置比較偏遠(yuǎn)，自然環(huán)境惡劣，造成技術(shù)人員的流動(dòng)性比較強(qiáng)，甚至很多技術(shù)人員流失，不利于用電工程自動(dòng)化地發(fā)展。另外由于我國(guó)電力自動(dòng)化的起步比較晚，所以電力人員的自動(dòng)化技術(shù)水平相對(duì)比較低，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，電力無(wú)法自行判斷和維修，只能聘請(qǐng)自動(dòng)化技術(shù)人員進(jìn)行維修，會(huì)增加設(shè)備的維護(hù)成本，影響自動(dòng)化在用電工程中的應(yīng)用。

4.3 管理人員的綜合素質(zhì)較弱

管理人員的管理思想落后和管理水平不足是影響用電工程自動(dòng)化發(fā)展的重要因素之一，首先管理人員的自動(dòng)化技術(shù)水平不高，在管理過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)化技術(shù)的使用效率和質(zhì)量比較低[5]。其次管理人員的管理模式還沒(méi)有完全轉(zhuǎn)變，思想過(guò)于傳統(tǒng)，與目前的電力發(fā)展和經(jīng)濟(jì)體制出現(xiàn)偏差，造成自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用在輸配電方面的應(yīng)用問(wèn)題比較多。企業(yè)不重視自動(dòng)化電力管理人員的作用，甚至將其調(diào)離崗位，造成整體自動(dòng)化管理水平的嚴(yán)重下降。

4.4 系統(tǒng)融合不夠順暢

電力系統(tǒng)自動(dòng)化的控制主要從實(shí)時(shí)監(jiān)控、變電站自動(dòng)化和負(fù)荷控制等多方面進(jìn)行的，我國(guó)目前的技術(shù)使它們?cè)谙嗷ト诤鲜褂玫倪^(guò)程中并不是非常順暢，還有很多的難點(diǎn)沒(méi)有被完全攻克，復(fù)合型的技術(shù)不足，不能讓輸配電和用電工程更加完美地結(jié)合在一起，使我國(guó)在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用方面存在很多障礙。

5 提高自動(dòng)化運(yùn)行技術(shù)應(yīng)用效果的具體對(duì)策

5.1 完善惡劣天氣的搶修應(yīng)急預(yù)案

針對(duì)自然因素對(duì)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的影響問(wèn)題，需要技術(shù)人員根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，提前做好搶修應(yīng)急預(yù)案，當(dāng)極端天氣來(lái)臨之前，所有的工作人員都要保持警備狀態(tài)，管理人員要做好物資的準(zhǔn)備，將計(jì)劃性的工作先推遲，保證搶修人員的數(shù)量。當(dāng)極端天氣來(lái)臨時(shí)，技術(shù)人員要根據(jù)之前的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)事故的發(fā)生進(jìn)行預(yù)判，補(bǔ)強(qiáng)網(wǎng)架，以免事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。當(dāng)極端天氣結(jié)束后，需要技術(shù)人員對(duì)損壞的線路或設(shè)備進(jìn)行全力的搶修，以最快的速度恢復(fù)周?chē)脩?hù)的電力情況。對(duì)于自然因素的影響是無(wú)法避免的，技術(shù)人員只能對(duì)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行更好的防護(hù)，以免天氣原因影響其使用壽命，另外還要做好應(yīng)急預(yù)案，使用自動(dòng)化技術(shù)來(lái)切換城市電纜，讓技術(shù)人員的搶修工作有據(jù)可依，最大限度地減少電力企業(yè)的損失。

5.2 提高技術(shù)人員的工作能力

針對(duì)比較偏遠(yuǎn)的用電工程的建設(shè)問(wèn)題，相關(guān)部門(mén)首先要保證技術(shù)人員的工作和生活環(huán)境，滿(mǎn)足技術(shù)人員的基本需求，其次在資金和待遇方面給予一定的補(bǔ)償，以此來(lái)吸引更多的人才建設(shè)偏遠(yuǎn)地區(qū)。對(duì)于電力人員自動(dòng)化水平低下的問(wèn)題，需要企業(yè)定期對(duì)其進(jìn)行培訓(xùn)，使電力人員掌握最基本的自動(dòng)化技術(shù)，充分了解自動(dòng)化設(shè)備容易產(chǎn)生的故障問(wèn)題，并能夠自行解決，企業(yè)對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)水平較高的電力人員可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行提拔[6]。除此之外企業(yè)還可以制定相應(yīng)的獎(jiǎng)懲機(jī)制，提高電力人員的學(xué)習(xí)積極性，企業(yè)之間也可以相互交流自動(dòng)化的工作經(jīng)驗(yàn)，形成良性的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，優(yōu)勝劣汰的方式能夠更好地為企業(yè)選拔出專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人才。

5.3 提升管理人員的管理能力

管理人員在電力企業(yè)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展中的角色和作用都是非常重要的，因此管理人員要以身作則，提高自己的自動(dòng)化技術(shù)水平，不僅要掌握自動(dòng)化技術(shù)的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，還要將其應(yīng)用到實(shí)際工作中。管理人員要從技術(shù)和管理兩個(gè)方面入手，加強(qiáng)先進(jìn)知識(shí)和理念的學(xué)習(xí)，不斷調(diào)整和完善自身的工作方法，加強(qiáng)對(duì)輸配電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的監(jiān)督力度，從而提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定性。專(zhuān)業(yè)的管理人員能夠保證輸配電的質(zhì)量，確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用效果。

5.4 引入更先進(jìn)的技術(shù)

用電工程的重要性不僅體現(xiàn)在能夠滿(mǎn)足人們的生活工作需求，也是社會(huì)不斷進(jìn)步的象征，國(guó)家不斷強(qiáng)大的標(biāo)志和途徑，因此企業(yè)可以根據(jù)自身的實(shí)際情況引進(jìn)相關(guān)自動(dòng)化的技術(shù)，為企業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持。企業(yè)也要加大自動(dòng)化技術(shù)的研究力度，通過(guò)對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)，在此基礎(chǔ)上不斷的進(jìn)行自主研發(fā)，加大用電工程自動(dòng)化技術(shù)的投資力度，使其能夠得到更好的發(fā)展。除此之外各高校的自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)要適當(dāng)?shù)暮碗娏夹g(shù)相融合，在基礎(chǔ)教育時(shí)就開(kāi)始培養(yǎng)復(fù)合型人才，使技術(shù)人員的對(duì)的自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用更加熟練，創(chuàng)新能力也更強(qiáng)。

6 自動(dòng)化運(yùn)行技術(shù)在輸配電及用電工程中的具體應(yīng)用

6.1 智能化系統(tǒng)

智能化系統(tǒng)的應(yīng)用主要是利用信息化技術(shù)，對(duì)輸配電和用電工程中所涉及的設(shè)備進(jìn)行集成化管理，通過(guò)智能化系統(tǒng)對(duì)電力的運(yùn)行實(shí)施管理和控制，并對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行收集并進(jìn)行智能化的分析，將運(yùn)行情況直接展示出來(lái)，減少技術(shù)人員的工作強(qiáng)度和復(fù)雜性。智能化系統(tǒng)的應(yīng)用還能直接診斷出設(shè)備的故障問(wèn)題，并進(jìn)行報(bào)警和精確的定位，還能及時(shí)給出相應(yīng)的解決措施，提高電力傳輸工作的效果，減少因?yàn)殡娏收隙o群眾所造成的不便。隨著智能化技術(shù)的應(yīng)用，給輸配電工作也帶來(lái)了更多的便利，使其運(yùn)行更加高效。

6.2 仿真技術(shù)的應(yīng)用

輸配電工程中的仿真技術(shù)主要是對(duì)用電工程技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行抽象性的模仿，通過(guò)模型試驗(yàn)得到技術(shù)施工中所用到的數(shù)據(jù)信息，使管理人員有針對(duì)性對(duì)技術(shù)問(wèn)題作出決策。目前，仿真技術(shù)已經(jīng)成為自動(dòng)化技術(shù)中比較重要的方法，確保輸配電運(yùn)行安全的關(guān)鍵技術(shù)，提高技術(shù)人員對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性，使數(shù)據(jù)信息更加全面和準(zhǔn)確[7]。除此之外仿真技術(shù)還能給技術(shù)人員提供比較先進(jìn)的培訓(xùn)方法，改變傳統(tǒng)的培訓(xùn)理念和模式，讓技術(shù)人員更加直觀地感受自動(dòng)化技術(shù)，提高他們的整體水品。仿真技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)還是比較多的，能大幅度的提高工作人員的工作效率，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

6.3 人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)在其他方面已經(jīng)給人們的生活帶來(lái)了很多方便，將其和輸配電自動(dòng)化技術(shù)相融合，更是可以不斷的優(yōu)化電力系統(tǒng)的運(yùn)行和管理。它的優(yōu)勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)：一是抗干擾性強(qiáng)，能夠減少外界因素對(duì)電力輸配的影響，從而提高電氣設(shè)備的運(yùn)行效率。二是減少人工誤差，人工智能對(duì)設(shè)備的控制和數(shù)據(jù)信息的處理更加精準(zhǔn)，能夠較大地降低人工誤差的概率。三是人工智能可以提升設(shè)備的各項(xiàng)性能，減少了系統(tǒng)的運(yùn)行誤差，從而減少系統(tǒng)故障，為設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行作出了更多的保障。例如模糊控制技術(shù)，針對(duì)輸配電運(yùn)行過(guò)程中設(shè)備較多而且復(fù)雜，動(dòng)態(tài)管理難度較大的問(wèn)題，技術(shù)人員可以使用模糊控制技術(shù)，來(lái)簡(jiǎn)化自動(dòng)化運(yùn)行的復(fù)雜變量，從而提高自動(dòng)化的操控水平。

6.4 PLC 技術(shù)

PLC 技術(shù)主要是通過(guò)計(jì)算器來(lái)編寫(xiě)程序，然后對(duì)數(shù)據(jù)的分析和指令的傳輸來(lái)進(jìn)行篩選，從中提取出更有價(jià)值的信息，再重新傳回后臺(tái)，以此來(lái)評(píng)估輸配電自動(dòng)化運(yùn)行的狀態(tài)。當(dāng)前，PLC 技術(shù)的運(yùn)用主要體現(xiàn)在閉環(huán)過(guò)程控制和數(shù)據(jù)信息自動(dòng)化處理兩個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化轉(zhuǎn)換，以此來(lái)滿(mǎn)足輸配電自動(dòng)化運(yùn)行的需求。PLC 技術(shù)的應(yīng)用在提升自動(dòng)化運(yùn)行效率，降低能源消耗方面起著非常重要的作用。

7 結(jié)語(yǔ)

先進(jìn)的現(xiàn)代化技術(shù)是輸配電及用電工程自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)，技術(shù)人員通過(guò)集成化的管理來(lái)提高輸配電系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量和穩(wěn)定性。企業(yè)要加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)，做好技術(shù)人員和管理人員專(zhuān)業(yè)知識(shí)的培訓(xùn)工作，根據(jù)實(shí)際情況采用相應(yīng)的自動(dòng)化技術(shù)，不斷完善傳統(tǒng)輸配電工作效率低和能源消耗高的問(wèn)題，為我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展作出更多的貢獻(xiàn)。