自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)運行中的應用

成 飛

（國網(wǎng)高郵市供電公司，江蘇 高郵 225600）

0 引 言

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化技術(shù)作為新時代的產(chǎn)物，必將緊隨時代的步伐，逐漸向愈加先進的方向靠近。將自動化技術(shù)運用到電力系統(tǒng)運行內(nèi)研究，形成電力自動化工程控制系統(tǒng)，能夠真正意義上在電力工程中將人力完全解放出來，而在未來不斷發(fā)展的過程中，仍應加強對電力自動化工程控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的研究，這樣才能夠使得電力自動化工程控制系統(tǒng)越來越成熟，功能也越來越多，以此來達到不斷滿足電力工程應用市場需求的目的。

1 自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)運行中的應用現(xiàn)狀

1.1 電力自動化工程控制系統(tǒng)

現(xiàn)階段，我國電力行業(yè)內(nèi)的大多數(shù)電力自動化工程控制系統(tǒng)都應用的是分布式控制系統(tǒng)（Distributed Control System，DCS），其發(fā)展與研究的時間較長，技術(shù)較為成熟，在電力自動化系統(tǒng)運行中應用所能夠取得的效果也較為顯著。而且隨著DCS 在電力自動化系統(tǒng)運行中應用的愈加普遍，其所存在的一些不足之處也顯露了出來，表現(xiàn)最為明顯的便是出現(xiàn)故障的話維修起來較為困難，不同廠家生產(chǎn)的DCS 標準限制不同，維修時無法做到廠家之間的互換維修，這便會使得運用成本大幅度提升[1]。

1.2 控制系統(tǒng)的信息集成化

自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應用所表現(xiàn)出來的信息集成化主要能夠分為管理水平的提高和技術(shù)的發(fā)展2 個方面。電力系統(tǒng)運行所涉及的內(nèi)容比較復雜，通過電力自動化工程控制系統(tǒng)的信息集成化能夠?qū)?nèi)部人力資源和財務資源進行科學合理的分配，確保所有的資源均能夠被應用到最合適的地方。同時，電力自動化工程控制系統(tǒng)信息集成化對技術(shù)方面的研究發(fā)展不斷加強了先進技術(shù)與電力工程的融合，能夠使得電力系統(tǒng)以及電力設(shè)備更加先進，從而進一步提高電力工程的整體運行效率。

1.3 運用集中監(jiān)控方式監(jiān)控系統(tǒng)

集中控制方式指的是利用一個處理器將所有功能全部控制起來，電力自動化工程控制系統(tǒng)使用的便是集中控制方式，但電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備數(shù)量眾多且種類不一，管理起來較為困難。在電力系統(tǒng)的運行過程中需要對所有的電力設(shè)備進行監(jiān)控管理，嚴密監(jiān)測電力設(shè)備運行產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)，以此來避免電力設(shè)備故障問題的發(fā)生，而電力自動化工程控制系統(tǒng)的集中監(jiān)控方式能夠?qū)崿F(xiàn)這一應用目的，同時監(jiān)控到所有的電力設(shè)備，有效收集電力設(shè)備的運行數(shù)據(jù)并傳輸?shù)较到y(tǒng)中心進行分析。當電力設(shè)備的數(shù)據(jù)出現(xiàn)波動時，電力自動化工程控制系統(tǒng)便能夠?qū)υ撾娏υO(shè)備進行遠程控制調(diào)整，避免出現(xiàn)故障。

2 自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)運行中的具體應用

隨著自動化技術(shù)愈加成熟，其在電力系統(tǒng)運行中的應用范圍也愈加廣泛，將自動化技術(shù)中的仿真建模技術(shù)、智能控制技術(shù)、總線技術(shù)以及主動實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)等應用到電力系統(tǒng)運行中，不僅能夠提升電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性能，而且還能夠減少電力系統(tǒng)運行過程中的電力能源損耗，有利于更好地推動電力行業(yè)的發(fā)展。

2.1 仿真建模技術(shù)

仿真建模技術(shù)指的是應用仿真硬件和仿真軟件，通過仿真實驗來借助某些數(shù)值計算和問題求解，反映系統(tǒng)行為或過程的一種自動化技術(shù)。該技術(shù)在電力系統(tǒng)中也占據(jù)著極其重要的應用地位，電力系統(tǒng)運行過程中會產(chǎn)生大量的運行數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)參數(shù)能夠直觀地將電力系統(tǒng)的運行情況反映出來，工作人員利用仿真建模技術(shù)對電力系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)進行收集，能夠有效地對電力系統(tǒng)的運行情況進行模擬，并根據(jù)運行參數(shù)的分析結(jié)果來將電力系統(tǒng)運行過程中可能存在的各種故障問題全部快速尋找出來，以此來達到促進電力系統(tǒng)運行優(yōu)化的目的，在保證電力系統(tǒng)運行質(zhì)量的同時提高運行效率[2]。此外，仿真建模技術(shù)的應用能夠使得電力系統(tǒng)的整體智能管理等級有所上升，確保電力系統(tǒng)處于最優(yōu)的運行環(huán)境中，內(nèi)部能源的損耗也能夠降低到最低程度，有利于進一步提升電力企業(yè)的整體經(jīng)濟效益。如圖1 所示，利用仿真建模技術(shù)能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)的操控情況模擬出來，以此來實現(xiàn)優(yōu)化電力系統(tǒng)運行環(huán)境的目的。

圖1 仿真建模技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用

2.2 智能控制技術(shù)

智能控制技術(shù)是現(xiàn)階段應用在電力系統(tǒng)運行過程中最為先進的一種自動化技術(shù)。電力系統(tǒng)內(nèi)部所包含的電力設(shè)備數(shù)量較多，管理控制起來較為困難，電力系統(tǒng)的運行也經(jīng)常會受到電力設(shè)備故障的影響。而將智能控制技術(shù)應用到電力系統(tǒng)運行中則能夠很好地改變這一應用現(xiàn)狀，通過智能控制技術(shù)能夠有效地對電力系統(tǒng)中所有電力設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān)測，不管任何電力設(shè)備出現(xiàn)運行故障均能夠被有效地監(jiān)測到，而且可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)的遠程操控，使得電力系統(tǒng)一直處于較為穩(wěn)定的運行環(huán)境中。以往的電力系統(tǒng)運行過程中，電力設(shè)備的管理工作主要是依靠工作人員來完成，如果工作人員的技術(shù)水平不高或者是操作失誤，則可能會使得電力系統(tǒng)運行受到影響。隨著智能控制技術(shù)的應用，人力被自動化技術(shù)所替代，電力系統(tǒng)的運行完全在智能控制技術(shù)的作用下實現(xiàn)自動運行，既能夠保證電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量和效率，又能夠降低安全事故發(fā)生的可能性，有利于推動電力行業(yè)的發(fā)展。

2.3 總線技術(shù)

總線技術(shù)指的是將各個部件連接到計算機處理器的一種電力系統(tǒng)自動化技術(shù)，在進行電力系統(tǒng)運行自動化控制時，首先需要應用總線技術(shù)將電力系統(tǒng)中的所有電力設(shè)備以及線路與自動化控制系統(tǒng)計算機處理器連接到一起，這樣電力系統(tǒng)內(nèi)所有的電氣設(shè)備運行狀態(tài)均能夠在電力自動化控制系統(tǒng)顯示屏中展示出來[3]。同時，還能夠使用總線技術(shù)將智能化儀表等進行連接，實現(xiàn)智能化儀表的遠程監(jiān)控，總之整個電力系統(tǒng)都能夠在總線技術(shù)的作用下緊密地連接到一起，工作人員通過終端計算機便能夠?qū)崿F(xiàn)對整個電力系統(tǒng)所有覆蓋部分的遠程操控。隨著總線技術(shù)愈加成熟，其也不斷被應用到電力系統(tǒng)能源分配中，將有限的電力資源通過總線技術(shù)的連接來實現(xiàn)合理的分配利用，既能夠保證電力系統(tǒng)的運行效率，又能夠最大程度上提升電力系統(tǒng)能源的利用率，有利于進一步提高電力系統(tǒng)的智能化和自動化。自動化控制顯示系統(tǒng)與服務器、現(xiàn)場設(shè)備之間的總線技術(shù)如圖2 所示。

圖2 總線技術(shù)

2.4 主動實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)

主動實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)也是電力系統(tǒng)中所應用的一種自動化技術(shù)，電力自動化控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)運行情況的實時監(jiān)測，而主動實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)則主要起到存儲、分析電力系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的作用。電力自動化控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的要求比較嚴格，通過收集分析電力系統(tǒng)內(nèi)電力設(shè)備的運行參數(shù)數(shù)據(jù)，能夠明確掌握電力設(shè)備的運行狀態(tài)[4]。如果電力設(shè)備存在安全隱患問題，那么其運行數(shù)據(jù)便會出現(xiàn)變動，整個電力系統(tǒng)同樣如此，而在主動實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)的作用下能夠使得電力系統(tǒng)將電力能源進行指定分配，確保所有的電力能源均能夠被分配傳輸?shù)阶顬楹线m的地方，盡可能提高電力資源的利用率。同時，對電力系統(tǒng)以往運行數(shù)據(jù)進行查詢時，也需要通過主動實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)來進行實現(xiàn)，工作人員根據(jù)自身的權(quán)限進入到數(shù)據(jù)庫中便能夠?qū)δ繕诉M行查詢，以此來達到確保電力系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)完整及時的目的。

3 自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢

3.1 統(tǒng)一性發(fā)展

電力系統(tǒng)中的自動化技術(shù)未來應當向統(tǒng)一性方向進行發(fā)展。電力系統(tǒng)內(nèi)的電力設(shè)備數(shù)量與種類都比較多，管理起來極其不方便，自動化技術(shù)在對電力設(shè)備進行管控時也有著較大的不可控風險。而通過將電力系統(tǒng)中的所有相關(guān)電力自動化技術(shù)發(fā)展得愈加統(tǒng)一，則不僅可以進一步提高電力系統(tǒng)整體的控制能力水平，而且在應用時也會更加方便。電力系統(tǒng)中電力設(shè)備的生產(chǎn)、測試、調(diào)試、運行、維護等一系列流程，在統(tǒng)一性發(fā)展的作用下能夠進一步縮短各個環(huán)節(jié)所需要消耗的時間，從而有利于在電力系統(tǒng)內(nèi)對電力能源的生產(chǎn)、運輸進行周期性設(shè)計與規(guī)劃。

3.2 智能化發(fā)展

隨著電力行業(yè)對于電力自動化工程控制系統(tǒng)的研發(fā)愈加重視，以及人工智能技術(shù)等先進技術(shù)的愈加成熟，電力自動化工程控制系統(tǒng)也應當逐漸向智能化方向進行發(fā)展[5]。在電力自動化、智能化工程控制系統(tǒng)的作用下，能夠使得其控制效果再次得到提升，自動化控制存在的問題也能夠得到根本性解決。智能理論在控制技術(shù)中的應用有利于提高電力自動化工程控制系統(tǒng)的整體技術(shù)層次，對于電力行業(yè)未來的發(fā)展所能夠起到的推動作用也是愈加的明顯。

3.3 安全生產(chǎn)發(fā)展

安全生產(chǎn)是電力領(lǐng)域內(nèi)遵循的第一原則，如果連安全都無法保證，則任何先進的技術(shù)和管理都將毫無意義。而在對電力自動化工程控制系統(tǒng)進行研發(fā)時也要注意加強其對于安全生產(chǎn)的自動化管理，通過電力自動化工程控制系統(tǒng)來實現(xiàn)人、機、環(huán)境的安全。電力自動化工程控制系統(tǒng)的安全發(fā)展一方面能夠體現(xiàn)為對電力設(shè)備的安全管控，另一方面則體現(xiàn)為工作人員的安全管理，當在電力工程中出現(xiàn)錯誤操作時，電力自動化工程控制系統(tǒng)需要立即對誤操作現(xiàn)象進行限制，以此來保證電力工程的絕對安全。

4 結(jié) 論

總而言之，隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)中自動化技術(shù)與各種先進技術(shù)的結(jié)合將越來越緊密，智能自動化技術(shù)在電力工程相關(guān)行業(yè)中的運用也越來越普遍。在國家政策不斷的推動以及企業(yè)的不斷要求下，電力系統(tǒng)中的自動化技術(shù)也將不斷進行自我技術(shù)更新和進步，以滿足電力市場內(nèi)越來越多的應用需求，從而達到設(shè)備與技術(shù)的良性發(fā)展，以此來達到促進社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的目的。通過本文研究可以得知，電力系統(tǒng)相對來說較為復雜，工作人員有著較大的工作壓力，而將自動化技術(shù)應用到電力系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)則能夠有效解決電力系統(tǒng)運行過程中存在的各類難題，更好地保證電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。