電力工程中電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

盧曉韜

雁寶能源大雁后勤服務(wù)（社會(huì)保障）中心供電部 內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021122

引言

社會(huì)的快速發(fā)展使得人們對(duì)電力的需求不斷提升，這使得我國(guó)電力工程規(guī)模不斷擴(kuò)大，工程數(shù)量逐漸增多，人們對(duì)電力工程的要求也隨之提升。在此背景下，為保證電力工程各項(xiàng)施工工作的順利進(jìn)行，在工程建設(shè)過(guò)程中，需要合理應(yīng)用電力自動(dòng)化技術(shù)，充分發(fā)揮電力自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，高質(zhì)量完成工程建設(shè)工作，確保電力工程建設(shè)各環(huán)節(jié)工作都能夠符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，為我國(guó)電力事業(yè)更好發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。

1 電力工程自動(dòng)化技術(shù)概述

電力工程自動(dòng)化技術(shù)是指將自動(dòng)化技術(shù)和電力工程進(jìn)行融合，形成一個(gè)整體系統(tǒng)，從而應(yīng)用于自動(dòng)化的電力體系當(dāng)中。操作流程是在一定范圍內(nèi)安裝強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而為電力工程的正常運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，以此為中心向四周延伸，同時(shí)，在變電站等多種地方搭建遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作系統(tǒng)，從而形成強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高數(shù)據(jù)傳輸速度[1]。

2 電力工程中電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中

電力自動(dòng)化技術(shù)起初僅是應(yīng)用在單一領(lǐng)域中，在計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展下，電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域得到拓寬，實(shí)現(xiàn)了電力自動(dòng)化技術(shù)的普及。電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在電網(wǎng)調(diào)度環(huán)節(jié)中，可達(dá)到電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化目的，進(jìn)一步提高電力工程的運(yùn)維能力及運(yùn)維管理水平。在計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下，電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用為電網(wǎng)調(diào)度人員提供了科學(xué)依據(jù)，降低了電力工程運(yùn)維工作難度，從根本上提高了電力工程的安全性。就電力自動(dòng)化技術(shù)基本構(gòu)成來(lái)看，其涉及信息收集處理、控制系統(tǒng)、信息傳輸、安全檢查等多項(xiàng)內(nèi)容，各項(xiàng)內(nèi)容之間緊密相連，可有效應(yīng)對(duì)電力工程自動(dòng)化設(shè)備突發(fā)事件。

2.2 應(yīng)用動(dòng)態(tài)安全監(jiān)護(hù)系統(tǒng)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)逐漸成為電力工程的核心，如將其融入機(jī)械設(shè)備中，能夠使自動(dòng)化技術(shù)更為完善。應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)可以檢測(cè)到各類機(jī)械設(shè)備現(xiàn)存的故障問(wèn)題，在其發(fā)生故障時(shí)及時(shí)停止系統(tǒng)運(yùn)行，并將故障信息反饋給相關(guān)工作人員，以此進(jìn)一步提高運(yùn)行的安全性。計(jì)算機(jī)信息技術(shù)可以融入邏輯思維運(yùn)算，通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理、個(gè)性化定制將電力工程運(yùn)行逐步完善，革新各個(gè)行業(yè)的理念和實(shí)踐方式。基于此應(yīng)以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)革新機(jī)械設(shè)備的技術(shù)理念，確保電力工程的正常運(yùn)行，使機(jī)械設(shè)備具有的先進(jìn)性，以此促進(jìn)行業(yè)快速發(fā)展，為后續(xù)創(chuàng)新奠定理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)。現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備在電力工程中涉及諸多弱點(diǎn)系統(tǒng)，應(yīng)用動(dòng)態(tài)安全監(jiān)護(hù)系統(tǒng)可以提高整體的安全性，其主要包括系統(tǒng)頻率變動(dòng)、斷路器等，實(shí)際應(yīng)用應(yīng)該對(duì)信號(hào)、電力等進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，及時(shí)對(duì)監(jiān)控中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)、正確的了解，做到出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候能夠及時(shí)通過(guò)監(jiān)控檢測(cè)。當(dāng)機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)能夠依據(jù)實(shí)際情況，維修工作人員可以根據(jù)有關(guān)信息進(jìn)行探究，采取相應(yīng)的處理方法，并對(duì)修改內(nèi)容進(jìn)行記錄，整體資料納入檔案對(duì)工作及時(shí)核實(shí)，提高工機(jī)械設(shè)備制造的可靠性。

2.3 設(shè)置配電網(wǎng)技術(shù)的自我診斷功能

要想確保整體電力工程運(yùn)行平穩(wěn)的一個(gè)重要前提在于發(fā)揮配電網(wǎng)技術(shù)的自我診斷功能。因?yàn)殡娏こ膛潆娋W(wǎng)的自動(dòng)化技術(shù)集通信、電子以及計(jì)算機(jī)等技術(shù)為一體用于輸送電力，因?yàn)榻^大部分均是使用全自動(dòng)化輸送的方式，所以在實(shí)際運(yùn)行時(shí)不可避免地會(huì)產(chǎn)生各類問(wèn)題。部分企業(yè)用電需求龐大，如果沒能在第一時(shí)間處理問(wèn)題將會(huì)對(duì)其造成巨大影響。所以，設(shè)置電力工程的自我診斷功能則能夠有效避免該類問(wèn)題的出現(xiàn)。通過(guò)有效融合自我診斷以及自動(dòng)報(bào)警功能，企業(yè)得以實(shí)時(shí)對(duì)輸送電力過(guò)程中所遇到的問(wèn)題進(jìn)行準(zhǔn)確掌握、記錄、檢測(cè)與修復(fù)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)立即啟動(dòng)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，有關(guān)工作人員能夠及時(shí)掌握情況，并對(duì)用電環(huán)節(jié)可能會(huì)產(chǎn)生的各類用電問(wèn)題實(shí)施預(yù)測(cè)，同時(shí)提供相關(guān)處理策略，確保整體電力工程的運(yùn)行平穩(wěn)。

2.4 電力自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)

從近些年我國(guó)社會(huì)發(fā)展實(shí)際情況可以看出，用電總量正在不斷提升，用戶的用電需求逐漸朝著多樣化方向發(fā)展，并呈現(xiàn)高質(zhì)量的需求特點(diǎn)。特別是在用電集中區(qū)域，如工業(yè)園區(qū)、商業(yè)區(qū)等，在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中負(fù)荷波動(dòng)較為明顯，同時(shí)無(wú)功功率明顯增加，這對(duì)電力工程運(yùn)行、維護(hù)、管理等工作提出更多要求。在此背景下，要加強(qiáng)對(duì)電力自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的主要目的是抵消電感電流，并消除無(wú)功功率，減少電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的電能損耗，為電力設(shè)備運(yùn)行創(chuàng)造更加安全的運(yùn)行環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力工程的維護(hù)。從補(bǔ)償原理角度分析，一般會(huì)將電力自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)分為多種不同方式，如低壓個(gè)別補(bǔ)償方式、高壓集中補(bǔ)償方式、低壓集中補(bǔ)償方式等。在電力自動(dòng)化技術(shù)的保障之下，全新的電力自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)可以分為單相補(bǔ)償形式、兩相補(bǔ)償形式、多項(xiàng)補(bǔ)償形式，三種補(bǔ)償形式可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，不僅可以降低電網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷，而且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的保護(hù)，為電力企業(yè)創(chuàng)造更多效益。

2.5 優(yōu)化設(shè)計(jì)

將電力工程進(jìn)行自動(dòng)化時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合國(guó)家及用戶所需出發(fā)，從而開展一系列工作，統(tǒng)一對(duì)該系統(tǒng)中的子系統(tǒng)進(jìn)行管理和規(guī)范應(yīng)用，從而達(dá)到控制、管理、運(yùn)行以及供電的最終目的，進(jìn)而對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。因此，作為設(shè)計(jì)人員，首先需要掌握扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，在工作中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，對(duì)電力設(shè)計(jì)工作進(jìn)行深入的研究和思考，把握好相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，顧全大局，充分考慮到該系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備的性能，例如穩(wěn)定性、科學(xué)性、可靠性等多方面，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷的革新，大力優(yōu)化該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，選擇最適合的方案，從而達(dá)到電力工程和自動(dòng)化技術(shù)融合的最終目標(biāo)，使相關(guān)設(shè)計(jì)更加合理、科學(xué)[2]。

2.6 在變電組織中的應(yīng)用

在變電站運(yùn)行期間，結(jié)合發(fā)電廠基本發(fā)電模式，可以實(shí)現(xiàn)電能集約性質(zhì)的轉(zhuǎn)化。在這一過(guò)程中，相關(guān)人員要對(duì)變電站結(jié)構(gòu)復(fù)雜的基本特點(diǎn)有正確認(rèn)識(shí)，并依據(jù)這一特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸電路的完整分配。變電站中的設(shè)備較多，包括電路容器、電流互換裝置、基礎(chǔ)裝置變電器等，這使得變電站基礎(chǔ)控制工作較為困難，而且存在一定的操作風(fēng)險(xiǎn)。變電站內(nèi)部存在著較大高壓性質(zhì)的電流，即便有接觸式保護(hù)措施，也無(wú)法確保操作人員的安全，容易引發(fā)一些事故。為避免此類情況出現(xiàn)，可結(jié)合行業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)及基礎(chǔ)操作準(zhǔn)則，在自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)配置的過(guò)程中，利用數(shù)據(jù)的更新特性，對(duì)電力工程內(nèi)部計(jì)算機(jī)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)督，提升系統(tǒng)運(yùn)行效率，減輕工作人員負(fù)擔(dān)。

2.7 斷路器結(jié)合應(yīng)用技術(shù)

對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)或者改造時(shí)，通過(guò)把配電網(wǎng)變電站斷路器和饋線斷路器進(jìn)行有機(jī)結(jié)合形成環(huán)網(wǎng)供電的形式，能夠優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)布局，提高配電網(wǎng)運(yùn)行安全、穩(wěn)定。不同類型的變電站斷路器的特征也有著較大差異，基于斷路器管控過(guò)程需要借助計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)和管控。所以，從配電網(wǎng)的建設(shè)與改造過(guò)程匯總，應(yīng)結(jié)合對(duì)配電網(wǎng)實(shí)際需求和對(duì)變電站實(shí)際情況的綜合考慮，選擇合適的操作、管理方式，提高斷路器配合應(yīng)用的協(xié)調(diào)性。

2.8 人工智能技術(shù)的應(yīng)用

人工智能技術(shù)為智能電網(wǎng)的發(fā)展提供了技術(shù)保障，將人工智能技術(shù)應(yīng)用在電力自動(dòng)化技術(shù)中，進(jìn)一步提高了電力工程運(yùn)行的可行性，借助人工智能技術(shù)的虛擬技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)人腦的模擬和應(yīng)用，充分運(yùn)用編程技術(shù)完成信息采集任務(wù)，進(jìn)行信息分析，提高了電力工程響應(yīng)速度，便于做出及時(shí)性的判斷。將人工智能技術(shù)應(yīng)用在電力工程發(fā)展中，融合可視化技術(shù)、專家系統(tǒng)控制技術(shù)、模糊控制技術(shù)等，切實(shí)提高了電力工程自動(dòng)化控制效果，經(jīng)濟(jì)效益顯著，能夠保證電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，均衡了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益之間的關(guān)系。將專家系統(tǒng)應(yīng)用在電力工程監(jiān)測(cè)中，提高了智能監(jiān)測(cè)水平，幫助電力工程精準(zhǔn)施策，有利于提高電力工程運(yùn)行穩(wěn)定性；在專家系統(tǒng)應(yīng)用支持下，更好地保護(hù)了電力設(shè)備，并對(duì)監(jiān)測(cè)到的異常信息數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警，反饋效果顯著。

2.9 提升專業(yè)人員工作質(zhì)量

智能控制技術(shù)是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，應(yīng)用中需要結(jié)合當(dāng)前工作的實(shí)際情況建立獨(dú)立個(gè)體控制結(jié)構(gòu)，從而掌握電力工程運(yùn)行中的情況，在實(shí)際自動(dòng)化控制中還能應(yīng)用反向?qū)W習(xí)算法計(jì)算各類參數(shù)，有效降低自動(dòng)化控制誤差。同時(shí)智能控制技術(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行模擬，包含軟件控制、狀態(tài)預(yù)測(cè)、模糊控制等部分，對(duì)相關(guān)設(shè)備的參數(shù)波動(dòng)可以準(zhǔn)確模擬，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)參數(shù)的可靠控制。同時(shí)電力工程運(yùn)行期間需要靈活運(yùn)用仿真技術(shù)手段TCP/IP協(xié)議，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)不準(zhǔn)確不達(dá)標(biāo)的指標(biāo)，以該協(xié)議確保供電單位準(zhǔn)確無(wú)誤接收所傳遞的各種信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，發(fā)揮智能控制技術(shù)的實(shí)際作用，消除影響系統(tǒng)運(yùn)行安全性的風(fēng)險(xiǎn)因素。

2.10 多項(xiàng)集成技術(shù)的應(yīng)用

電力自動(dòng)化技術(shù)中多項(xiàng)集成技術(shù)的應(yīng)用，在電力工程中主要發(fā)揮了統(tǒng)一管理的作用，在多項(xiàng)集成技術(shù)支持下，將多單位要素集成為一個(gè)新的單位要素，提高了電力工程綜合管理水平，提升了電力工程的運(yùn)行效率。就多項(xiàng)集成技術(shù)內(nèi)容來(lái)看，其中包含了數(shù)據(jù)處理技術(shù)、智能控制技術(shù)等，滿足了電力工程自動(dòng)化控制的需要，并在電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高技術(shù)應(yīng)用效果，控制成效顯著。就電力工程配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)中高級(jí)應(yīng)用軟件的應(yīng)用情況來(lái)看，其結(jié)合了配電網(wǎng)和輸電網(wǎng)理論算法，并基于算法基礎(chǔ)建立了相應(yīng)的信息模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷的預(yù)測(cè)和控制，對(duì)三相負(fù)荷的調(diào)節(jié)有重要的作用，能夠?qū)崟r(shí)掌握電力工程自動(dòng)化設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行和控制情況，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性高。在數(shù)據(jù)處理技術(shù)運(yùn)用下，提高了高載波接收靈敏度，保證了信號(hào)處理精度，有效解決了配電網(wǎng)中的載波問(wèn)題[3]。

2.11 在基礎(chǔ)發(fā)電廠中的應(yīng)用

發(fā)電廠一旦在電力電能運(yùn)行期間停止工作，會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)對(duì)電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)組端的多元控制，從不同角度給出相應(yīng)處理措施，從而更好地解決問(wèn)題。在部分電力多元控制端的發(fā)電中，往往是利用感應(yīng)技術(shù)判斷是否需要添加燃料、是否需要落實(shí)維護(hù)工作等。在技術(shù)使用期間，可以采用減少工作量的方式，提高技術(shù)使用精度，這對(duì)整個(gè)發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行能夠起到良好推動(dòng)作用。在發(fā)電聯(lián)網(wǎng)過(guò)程中，需要幾個(gè)電站進(jìn)行連接孔處理，通過(guò)電力自動(dòng)化的集約控制，利用電流自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)連接控制方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確記錄，而且無(wú)須工作人員手動(dòng)操作。

2.12 規(guī)范施工過(guò)程

在信息時(shí)代大背景下，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電力行業(yè)，不僅能提高我國(guó)電力行業(yè)的整體現(xiàn)代化水平，同時(shí)提高了電力企業(yè)的安全性，為電力行業(yè)未來(lái)發(fā)展指明了方向。為了更好地將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電力工程中，提高電力企業(yè)的整體質(zhì)量，需要進(jìn)一步完善施工過(guò)程，嚴(yán)格把控施工的質(zhì)量，建造科學(xué)的電力工程，同時(shí)，引入先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，從根本上降低安全事故發(fā)生的概率，避免不必要的損失。

2.13 優(yōu)化與升級(jí)硬件系統(tǒng)

要想實(shí)現(xiàn)電力工程配電網(wǎng)技術(shù)的有效優(yōu)化，則應(yīng)當(dāng)要注重做好其硬件系統(tǒng)的優(yōu)化工作，具體包括用電管理修復(fù)系統(tǒng)以及市場(chǎng)預(yù)測(cè)硬件系統(tǒng)。其中，用電管理修復(fù)系統(tǒng)主要起到的是用電監(jiān)督與修復(fù)的作用，對(duì)于用電時(shí)所產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行監(jiān)管并進(jìn)行相應(yīng)處理，檢測(cè)居民或是企業(yè)用電的異常變化，防止產(chǎn)生用電安全事故。市場(chǎng)預(yù)測(cè)系統(tǒng)則重點(diǎn)在于搜集與整理具體管轄片區(qū)特定時(shí)間段中的用電量變化趨勢(shì)，并且運(yùn)用合理的方式來(lái)比較數(shù)據(jù)，從而對(duì)過(guò)去相應(yīng)時(shí)間段中用電量有無(wú)出現(xiàn)異常實(shí)施判斷，隨后結(jié)合分析來(lái)對(duì)今后一段時(shí)間中區(qū)域用電分布以及用電量的情況實(shí)施預(yù)測(cè)[4]。

3 結(jié)束語(yǔ)

電力自動(dòng)化對(duì)電力工程有著較高的應(yīng)用價(jià)值，其可以將各類系統(tǒng)控制不斷優(yōu)化完善，根據(jù)實(shí)際情況分析不穩(wěn)定因素，滿足當(dāng)前時(shí)代對(duì)生產(chǎn)及發(fā)展的實(shí)際需求。同時(shí)，電力自動(dòng)化技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對(duì)電力工程各基礎(chǔ)設(shè)備進(jìn)行管控，以實(shí)際需求選擇合適的管理方案，推動(dòng)我國(guó)工程現(xiàn)代化建設(shè)。