探討電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

1廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣西壯族自治區(qū) 530105；

2派羅特克（廣西南寧）高溫材料有限公司 廣西壯族自治區(qū) 530221

摘要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，通過對電力系統(tǒng)的自動(dòng)化應(yīng)用、電力系統(tǒng)的安全保障，以及電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的發(fā)展方向介紹、分析，簡單探討了電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用

1、電力系統(tǒng)的自動(dòng)化應(yīng)用

1.1 電力系統(tǒng)的自動(dòng)化應(yīng)用概述

電力系統(tǒng)通常都是24h 不間斷工作，與人們的日常生活息息相關(guān)因此任何能保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的新技術(shù)，都值得大力推廣。其中，自動(dòng)化技術(shù)顯得尤為突出。最早的自動(dòng)化在電力方面的應(yīng)用，主要是監(jiān)控電力系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，以確保安全、隨著信息技術(shù)、材料技術(shù)、管理技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。

1.2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的工作流程

電力系統(tǒng)自動(dòng)化的工作流程具體包括：

（1）對于電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化而言，其基本流程是在相應(yīng)的中心地帶的一些調(diào)控中心裝置現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)，以此來向四周進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的輻射，圍繞這個(gè)中心的變電站、發(fā)電廠之間對信息服務(wù)以及反饋的那些遠(yuǎn)方監(jiān)視的控制裝置進(jìn)行設(shè)置，并且時(shí)時(shí)對其進(jìn)行監(jiān)控，從而使得一個(gè)立體化網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面得以實(shí)現(xiàn)，形成全面暢通的指令傳輸和信息轉(zhuǎn)達(dá)。

（2）中心計(jì)算機(jī)對總體調(diào)控進(jìn)行負(fù)責(zé)，而相關(guān)的那些監(jiān)控設(shè)備主要負(fù)責(zé)諸如事故內(nèi)容的記錄和設(shè)備操作、編制各種類型報(bào)表的相關(guān)記錄處理、常規(guī)操作的相關(guān)自動(dòng)化以及系統(tǒng)異常事故方面的自動(dòng)恢復(fù)的操作等。在此基礎(chǔ)上，形成以對部件的控制為中心，通過計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的結(jié)合，以及控制計(jì)算機(jī)和終端硬件裝置的結(jié)合，運(yùn)用各種類型的軟件實(shí)現(xiàn)控制范圍的擴(kuò)大與自動(dòng)化程度方面的深化。

（3）電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化對分層控制的相關(guān)操作方式加以采用，也就是在控制所、調(diào)度所和變電站、發(fā)電廠的各個(gè)組織的分層間，按照所管轄的功能范圍對控制功能進(jìn)行分擔(dān)和綜合的協(xié)調(diào)，以此來達(dá)到系統(tǒng)的合理經(jīng)濟(jì)以及可靠運(yùn)行目的方面的控制系統(tǒng)。

2、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能力

2.1 數(shù)據(jù)處理能力

（1）數(shù)據(jù)共享能力。伴隨著電力系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)方面的發(fā)展，系統(tǒng)模型通常集中在對相關(guān)地理空間屬性方面的描述上，但是在實(shí)際的相關(guān)應(yīng)用中，電力系統(tǒng)方面的控制對象通常具有比較復(fù)雜的電力的處理結(jié)構(gòu)。所以建立電力系統(tǒng)所特有的空間屬性的模型是非常有必要的而且這種針對語義層次上的一些數(shù)據(jù)分享，其最基本的要求是需要供求雙方對相同的數(shù)據(jù)具有一樣的認(rèn)識(shí)，只有基于這樣的抽象認(rèn)知才能保證這點(diǎn)，因此在數(shù)據(jù)共享過程中需要具備一種電力系統(tǒng)方面的基本模型，將其作為不同的部門之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的共享基礎(chǔ)。對于這種基礎(chǔ)而言，主要包括2 個(gè)方面：（1）地理實(shí)體的幾何屬性方面的標(biāo)準(zhǔn)定義與表達(dá)其包含了電力系統(tǒng)服務(wù)能夠覆蓋的空間區(qū)域方面的幾何屬性（2）物理屬性數(shù)據(jù)方面的標(biāo)準(zhǔn)定義以及表達(dá)。對于相關(guān)的電力系統(tǒng)來說，其不僅包含了物理結(jié)構(gòu)，而且還包含各種組成部件。整體方面的物理性能和運(yùn)行規(guī)范方面的信息共享

以及動(dòng)態(tài)。多維的應(yīng)用分析等。

（2）數(shù)據(jù)整合能力。電力系統(tǒng)的發(fā)展和形成是由市場經(jīng)濟(jì)的需求所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)結(jié)果。比如：在用電高峰，提高變電站的電壓，加大輸出功率；在用電低谷，降低變電站的功率。這樣既可滿足用戶的需求，也可極大地減少損耗，降低成本。而且無論系統(tǒng)方面的實(shí)現(xiàn)是基于專業(yè)的電力系統(tǒng)的自動(dòng)化的相關(guān)平臺(tái)上，還是建立在相關(guān)通用技術(shù)的平臺(tái)上，它作為多層次、跨領(lǐng)域的科學(xué)決策以及高效運(yùn)營方面的要求，都需要進(jìn)行更加規(guī)范的相關(guān)信息共享和動(dòng)態(tài)、多維的應(yīng)用分析。所以只有將傳統(tǒng)信息的孤島打破，進(jìn)行數(shù)據(jù)方面的整合，對數(shù)據(jù)方面的整合能力進(jìn)行加強(qiáng)，才能進(jìn)行無縫連接，才能把空間計(jì)算引入主流的計(jì)算之中，同時(shí)多角度地展示數(shù)據(jù)之間那些潛在的關(guān)聯(lián)，這也是未來電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展方面的必然趨勢。對數(shù)據(jù)的整合能力進(jìn)行提高，能夠滿足現(xiàn)在的電力企業(yè)已經(jīng)存在的和未來復(fù)雜多樣性的應(yīng)用。

對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合的方式主要有以下幾種：

（1）加強(qiáng)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化和信息化。加強(qiáng)對數(shù)據(jù)方面的可操作性，讓用戶對擁有圖標(biāo)的相關(guān)用戶界面進(jìn)行支持，使得面向?qū)ο蟮哪切?shù)據(jù)模型可以和電力系統(tǒng)的相關(guān)客觀對象進(jìn)行對應(yīng)，這些做法將會(huì)極大提高可操作性和可讀性。由于電力系統(tǒng)方面的自動(dòng)化運(yùn)行作為一個(gè)實(shí)時(shí)性要求比較高的過程，通過對系統(tǒng)代碼進(jìn)行調(diào)整，具體來說就是對自己所需要的那些數(shù)據(jù)類型以及操作方法進(jìn)行定義，從而增強(qiáng)對系統(tǒng)的可擴(kuò)充性以及開發(fā)性。

（2）加強(qiáng)電力企業(yè)方面的功能性。對于電力企業(yè)而言，要求電力系統(tǒng)的平臺(tái)對分布的應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行有效供給。每一個(gè)地方可以由自己維護(hù)和管理所管轄區(qū)域里的數(shù)據(jù)，同時(shí)，不同級(jí)別的相關(guān)數(shù)據(jù)庫之間也可以構(gòu)成那種分布式類型的數(shù)據(jù)庫，并且可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)用和共享其他一些地方的數(shù)據(jù)，在所賦予的權(quán)限范圍內(nèi)，以分散數(shù)據(jù)管理和存儲(chǔ)為基礎(chǔ)，對數(shù)據(jù)的安全性和實(shí)時(shí)性加以保證。

（3）更加完善的數(shù)據(jù)庫。通過運(yùn)用各種數(shù)據(jù)庫，對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，它的數(shù)據(jù)備份機(jī)制、安全機(jī)制等方面都是其他的文件管理方式所不能比擬的。

2.2 安全穩(wěn)定能力

電力應(yīng)用是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的支柱，它也是一個(gè)實(shí)時(shí)性運(yùn)行的相關(guān)系統(tǒng)，同時(shí)，其安全穩(wěn)定性也是首要考慮的問題。

（1）自動(dòng)化安全監(jiān)視能力。由于人無法做到24h專注，因此自動(dòng)化監(jiān)視能力就顯得尤為重要。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化監(jiān)視能力不同于其他系統(tǒng)，因?yàn)槠渌到y(tǒng)只需要反映并記錄客觀現(xiàn)象、客觀數(shù)據(jù)即可；但電力系統(tǒng)的自動(dòng)化監(jiān)視系統(tǒng)不僅要反映客觀事實(shí)，還要對潛在風(fēng)險(xiǎn)提出警報(bào)。例如：某發(fā)電機(jī)組在用電低谷時(shí)反而溫度較高，發(fā)電功率異常增大，這就需要監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出警告，以提示風(fēng)險(xiǎn)。

（2）自動(dòng)化安全保障能力。電力系統(tǒng)具有對于不同類型以及規(guī)模的數(shù)據(jù)與使用對象都不能有崩潰的相關(guān)特征，應(yīng)具備靈活的相關(guān)恢復(fù)機(jī)制，因此對安全保障極其有用。其保障能力的應(yīng)用具體包括：保障電力系統(tǒng)的日程運(yùn)行。這主要指，通過系統(tǒng)的設(shè)定可以使自動(dòng)化系統(tǒng)對于整個(gè)電力系統(tǒng)的生產(chǎn)有一定調(diào)節(jié)能力。這樣就可極大地減少工作人員的工作量和風(fēng)險(xiǎn)。保障電力數(shù)據(jù)的及時(shí)存儲(chǔ)和恢復(fù)。日常記錄的數(shù)據(jù)對于制定發(fā)電站的預(yù)算、節(jié)約成本、進(jìn)行系統(tǒng)更新、安全指標(biāo)的修訂均具有重要意義。因此自動(dòng)化對于數(shù)據(jù)的及時(shí)記錄功能非常重要。保障從業(yè)人員的安全。由于自動(dòng)化系統(tǒng)具有監(jiān)控功能，所以當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常，特別是出現(xiàn)安全隱患危及生命時(shí)，自動(dòng)化系統(tǒng)可采取相應(yīng)措施降低風(fēng)險(xiǎn)。

3、電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的發(fā)展方向

對于我國電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的技術(shù)而言，其發(fā)展方向就是對DMS 系統(tǒng)進(jìn)行全面的建立，通過DMS 系統(tǒng)，可以提高電氣的綜合管理水平，以適應(yīng)現(xiàn)代化電力系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的需要；使電氣設(shè)備保護(hù)方面的控制得到一定的優(yōu)化，消除大面積的停電故障，提高供電系統(tǒng)的可靠性；建立電氣事故的快速處理機(jī)制，使故障停電時(shí)間能夠減少到最短，對生產(chǎn)裝置方面的影響也可得到大大的降低；對于管理人員而言，企業(yè)可以對整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況和電流進(jìn)行及時(shí)的掌握。電量、電壓以及功率等各種類型的運(yùn)行參數(shù)，對電力平衡、精確計(jì)量、負(fù)荷監(jiān)控等多種功能有著相關(guān)影響；改變了現(xiàn)行的變電值班模式以及運(yùn)行操作，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的無人值守的變電站的管理模式，達(dá)到了可大幅度減員以及增效的目的。

4、結(jié)語

對變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)而言，它是變電站最為核心的系統(tǒng)，其對電網(wǎng)以及變電站的安全運(yùn)行是相當(dāng)重要的。本文通過對電力系統(tǒng)的自動(dòng)化應(yīng)用、電力系統(tǒng)的安全保障，以及電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的發(fā)展方向加以介紹、分析，并簡單探討了電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。