電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運用研究

北京房供電力工程有限責(zé)任公司 閆 培

伴隨現(xiàn)代化社會的發(fā)展，我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了巨大的成就，而在經(jīng)濟(jì)建設(shè)的過程中，需要通過電力資源的支持來滿足人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活對電力資源的需求。為此電力企業(yè)需積極地探索與創(chuàng)新電氣自動化技術(shù)，并將其有效地應(yīng)用到實際的工作中。電氣自動化技術(shù)在實際應(yīng)用過程中能夠有效提升電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性，相關(guān)人員需要重視電氣自動化技術(shù)在電力企業(yè)中的應(yīng)用及創(chuàng)新工作，從而更好地保障電力系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定運行。

1 電氣自動化技術(shù)

電氣自動化是科技進(jìn)步的重要表現(xiàn)，是集信息技術(shù)、電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為一體的新型綜合性技術(shù)手段，其存在的意義是控制電氣設(shè)備和供配電系統(tǒng)的運行維護(hù)及管理。在電力系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動化，能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)功能的完善與自動化控制，營造一個穩(wěn)定的運行環(huán)境，避免事故的出現(xiàn)。

2 電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運用

2.1 智能電網(wǎng)技術(shù)

智能電網(wǎng)是指以電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以信息化、自動化技術(shù)為依托，實現(xiàn)對電能生產(chǎn)、輸送、分配和消費等環(huán)節(jié)的智能化控制，對信息進(jìn)行有效采集、傳輸和處理，能夠在最大程度上實現(xiàn)對電能的控制[1]。其具有如下特點：第一，智能電網(wǎng)中包含有各種先進(jìn)的信息技術(shù)，能夠?qū)﹄娔苌a(chǎn)過程進(jìn)行有效控制，提高電能生產(chǎn)效率；第二，智能電網(wǎng)是一個集成的系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享和交互功能，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的用電服務(wù)；第三，智能電網(wǎng)還能夠?qū)崿F(xiàn)信息之間的集成與共享，通過智能化調(diào)控設(shè)備，對用戶需求進(jìn)行有效分析與預(yù)測，智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系如圖1所示。

圖1 智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系

圖2 配電自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2 配電自動化

配電自動化具有多方面的優(yōu)勢，主要包括提高供電質(zhì)量、減少電網(wǎng)損耗、提高供電可靠性[2]。并且，在實際應(yīng)用過程中，配網(wǎng)自動化能夠有效解決配電網(wǎng)絡(luò)運行過程中存在的一些問題，提升供電可靠性。除此之外，在配網(wǎng)自動化運行過程中，還可以有效控制停電事故發(fā)生的頻率以及次數(shù)。

本文以某住宅小區(qū)為例，對其進(jìn)行詳細(xì)地闡述。一個電力分配自動化系統(tǒng)必須符合下列條件：第一，在前端必須使用一種數(shù)據(jù)信息收集終端，該終端實施了一種信息融合技術(shù)和一種傳感器技術(shù)，以便在前端收集電能參數(shù)的信息；第二，使用GPRS 無線電通信的資料收集技術(shù)來傳輸資料；第三，為了確保實時、準(zhǔn)確地接收到數(shù)據(jù)，對分配控制中心進(jìn)行了軟硬件設(shè)計。該系統(tǒng)主要由三個部分構(gòu)成：通信系統(tǒng)、控制中心和終端。而控制中心則是負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和分析，并發(fā)布相應(yīng)的指令。最終，在智能電網(wǎng)中，實現(xiàn)對電力參數(shù)的采集，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信號。配自動化系統(tǒng)要實現(xiàn)對全配自動化系統(tǒng)的總體數(shù)據(jù)的管控，同時還要對智能電網(wǎng)中的所有電力設(shè)備的運行狀況進(jìn)行監(jiān)測，并對其日志情況進(jìn)行分析和查詢，以確保智能電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

2.3 PLC 技術(shù)

PLC 技術(shù)是由傳統(tǒng)繼電器中接觸器控制技術(shù)與微機(jī)技術(shù)構(gòu)成的技術(shù)形態(tài)，通過可編程的方法，可以對系統(tǒng)內(nèi)部的信息存儲、功能完善等進(jìn)行進(jìn)一步計算、控制的操作。在電網(wǎng)的發(fā)展過程中，PLC 技術(shù)的大量使用，有效地解決了電網(wǎng)安全性和可靠性較低的問題。在數(shù)據(jù)處理方面，利用PLC 技術(shù)可以完成對各類電力數(shù)據(jù)的系統(tǒng)化采集、分析與處理，并為數(shù)據(jù)之間的運算與轉(zhuǎn)換，提供更多的技術(shù)操作空間。在完成數(shù)據(jù)處理之后，通過PLC 技術(shù)中的通信功能，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞，從而實現(xiàn)相應(yīng)的控制[3]，PLC 技術(shù)應(yīng)用如圖3所示。

圖3 PLC技術(shù)的應(yīng)用示意圖

2.4 微機(jī)保護(hù)

微機(jī)保護(hù)是當(dāng)前電力企業(yè)中應(yīng)用較為廣泛的一種電氣自動化技術(shù)。隨著電氣自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，微機(jī)保護(hù)在電力企業(yè)中得到了較為廣泛地應(yīng)用。微機(jī)保護(hù)主要包括主保護(hù)、后備保護(hù)、過流保護(hù)和失壓保護(hù)等方面。微機(jī)保護(hù)在電力企業(yè)中的應(yīng)用能夠有效提升電氣自動化系統(tǒng)的運行可靠性，提升系統(tǒng)運行安全性。與此同時，在微機(jī)保護(hù)應(yīng)用中還需要做好相關(guān)工作，確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定性[4]。例如，在對微機(jī)保護(hù)進(jìn)行安裝時，需要結(jié)合電力企業(yè)實際情況制訂相應(yīng)的安裝方案，同時做好對工作人員的培訓(xùn)工作，使其能夠熟練掌握微機(jī)保護(hù)安裝與使用方法，為后續(xù)微機(jī)保護(hù)的應(yīng)用提供一定的技術(shù)支持，電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)如圖4所示。

圖4 電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)

2.5 主動實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用

電力系統(tǒng)是一個高度復(fù)雜的大系統(tǒng)，其運行過程中存在大量的數(shù)據(jù)，包括控制信息、調(diào)度信息、潮流信息、負(fù)荷信息等，這些數(shù)據(jù)是進(jìn)行電力系統(tǒng)分析和控制的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)由于其自身的缺陷，已經(jīng)無法滿足電力系統(tǒng)的需求，因此，需要對其進(jìn)行改進(jìn)。

主動實時數(shù)據(jù)庫采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法，將電力系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)抽象成對象，并定義了對象之間的各種接口。這種面向?qū)ο蟮姆椒ㄔO(shè)計簡單，便于擴(kuò)展，能很好地支持電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的要求。主動實時數(shù)據(jù)庫以數(shù)據(jù)庫為核心，結(jié)合實時消息中間件技術(shù)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的快速處理和實時傳遞。

系統(tǒng)主要由以下模塊組成：數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)工具、數(shù)據(jù)中心等（如圖5所示）。其中，實時數(shù)據(jù)庫管理模塊負(fù)責(zé)主動實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)建；實時數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)完成對電力系統(tǒng)中各種實時數(shù)據(jù)的采集，并將采集到的實時數(shù)據(jù)以統(tǒng)一格式保存到主動實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中；實時數(shù)據(jù)庫管理模塊實現(xiàn)對實時數(shù)據(jù)的查詢與分析，并將結(jié)果以統(tǒng)一格式保存到主動實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中。

圖5 主動實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)下的數(shù)據(jù)中心

3 電力系統(tǒng)電氣自動化技術(shù)未來創(chuàng)新發(fā)展方向

隨著我國現(xiàn)代化社會發(fā)展進(jìn)程不斷推進(jìn)，對電氣自動化技術(shù)的要求也越來越高。未來，電力企業(yè)需要更重視電氣自動化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，并結(jié)合實際情況，制訂相關(guān)的應(yīng)用策略，從而更好地發(fā)揮電氣自動化技術(shù)在電力企業(yè)發(fā)展中的重要作用。例如，在未來電力企業(yè)中，需要重視智能電網(wǎng)建設(shè)工作，并充分利用可再生能源，從而更好地促進(jìn)我國電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。另外，還需要重視配網(wǎng)自動化、配電自動化和微機(jī)保護(hù)等技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用工作。在電力企業(yè)發(fā)展過程中，需要不斷加大對電氣自動化技術(shù)的資金投入力度，并注重對其進(jìn)行有效管理與控制。同時還需要注重培養(yǎng)專業(yè)人才，從而更好地滿足電氣自動化技術(shù)應(yīng)用工作需求。此外，還需要加強(qiáng)電氣自動化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用研究工作，從而為電力企業(yè)發(fā)展提供可靠的技術(shù)支持與保障。從而更好地促進(jìn)我國電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)語

電氣自動化技術(shù)在電力企業(yè)中的應(yīng)用與創(chuàng)新，需要綜合考慮多種因素，如實際的電網(wǎng)運行情況、國家相關(guān)政策要求以及電力企業(yè)發(fā)展?fàn)顩r等。電氣自動化技術(shù)在電力企業(yè)中具有較高的應(yīng)用價值，能夠有效提升電力企業(yè)的運行效率與質(zhì)量。