關(guān)于電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用的探析

蔡 潔

安徽光華電力工貿(mào)有限責(zé)任公司

關(guān)于電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用的探析

蔡 潔

安徽光華電力工貿(mào)有限責(zé)任公司

電力行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的趨勢就是應(yīng)用電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)，不管是系統(tǒng)的自動(dòng)控制協(xié)調(diào)監(jiān)視裝置，還是系統(tǒng)的控制、決策和自動(dòng)檢測裝置等都對電力系統(tǒng)的高效運(yùn)行起到了有效的支持作用。本文概述了電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)，簡述了電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的作用，對電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行了探討分析。

電力系統(tǒng)；自動(dòng)化技術(shù)；作用；應(yīng)用

一、電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的概述

電力系統(tǒng)是將自然界中的能源通過發(fā)電裝置轉(zhuǎn)化為電能，然后再利用配電裝置以及變壓器等設(shè)備向各個(gè)地方輸送電力。數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)、監(jiān)控、檢測和傳輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)在這一個(gè)過程中都有所涉及，電力系統(tǒng)自動(dòng)化就是立足于電力系統(tǒng)的運(yùn)行，對傳輸以及檢測數(shù)據(jù)的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施的自動(dòng)化建設(shè)，使自動(dòng)化操作得以實(shí)現(xiàn)，并且進(jìn)一步保證電能調(diào)度控制保護(hù)以及調(diào)節(jié)等自動(dòng)化效益的實(shí)現(xiàn)。一般來講，可以將電力系統(tǒng)的自動(dòng)化化分為兩種，也就是軟件的自動(dòng)化以及硬件的自動(dòng)化。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化具有高效率、綜合調(diào)節(jié)、電量計(jì)量、數(shù)據(jù)分類、獲取以及實(shí)時(shí)精確等一系列的優(yōu)點(diǎn)，因此能夠極大的保障電力系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行。

二、電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的作用

電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的作用：（1）電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)可以科學(xué)合理的分類各種數(shù)據(jù)，其能夠?qū)?shù)據(jù)劃分為系統(tǒng)數(shù)據(jù)、現(xiàn)場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、舉出數(shù)據(jù)以及日常運(yùn)行數(shù)據(jù)等種類。與此同時(shí)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)還能夠?qū)ο到y(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的控制，從而將安全、可靠的支持服務(wù)提供給整個(gè)電力系統(tǒng)。（2）電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)能夠有效的協(xié)調(diào)和調(diào)度電力系統(tǒng)的多個(gè)控件，并且綜合的調(diào)節(jié)整個(gè)需要調(diào)配的系統(tǒng)，也就是可以將系統(tǒng)負(fù)荷按需分配到給定的電力系統(tǒng)中能夠被直接控制的發(fā)電機(jī)組中。（3）電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)除了具備上述的特征之外，還可以對電量實(shí)施實(shí)時(shí)計(jì)量。作為電量采集裝置，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)不僅能夠?qū)Ω麝P(guān)口的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，同時(shí)還能夠保證經(jīng)過一段時(shí)間的斷電之后仍然可以繼續(xù)進(jìn)行工作，也就是說其可以確保不會(huì)出現(xiàn)丟失采集數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。

三、電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的分析

1、變電站自動(dòng)化。電力系統(tǒng)中變電站與輸配電線路是聯(lián)系發(fā)電廠與電力用戶的主要環(huán)節(jié)。變電站自動(dòng)化的目的是取代人工監(jiān)視和電話人工操作，提高工作效率，擴(kuò)大對變電站的監(jiān)控功能，提高變電站的安全運(yùn)行水平。變電站自動(dòng)化的內(nèi)容就是對站內(nèi)運(yùn)行的電氣設(shè)備進(jìn)行全方位的監(jiān)視和有效控制，其特點(diǎn)是全微機(jī)化的裝置替代各種常規(guī)電磁式設(shè)備；二次設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化，盡量采用計(jì)算機(jī)電纜或光纖代替電力信號(hào)電纜；操作監(jiān)視實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)屏幕化；運(yùn)行管理、記錄統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。變電站自動(dòng)化除了滿足變電站運(yùn)行操作任務(wù)外還作為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化不可分割的重要組成部分，是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

2、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化?，F(xiàn)代的電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心的控制系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)信息收集和顯示系統(tǒng)，以及供實(shí)時(shí)計(jì)算、分析、控制用的軟件系統(tǒng)。信息收集和顯示系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、屏幕顯示、安全檢測、運(yùn)行工況計(jì)算分析和實(shí)時(shí)控制的功能。在發(fā)電廠和變電站的收集信息部分稱為遠(yuǎn)動(dòng)端，位于調(diào)度中心的部分稱為調(diào)度端。軟件系統(tǒng)由靜態(tài)狀態(tài)估計(jì)、自動(dòng)發(fā)電控制、最優(yōu)潮流、自動(dòng)電壓與無功控制、負(fù)荷預(yù)測、最優(yōu)機(jī)組開停計(jì)劃、安全監(jiān)視與安全分析、緊急控制和電路恢復(fù)等程序組成。

3、發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)（DCS）。發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)（DCS）一般采用分層分布式結(jié)構(gòu)，由過程控制單元（PCU）、運(yùn)行員工作站（OS）、工程師工作站（ES）和冗余的高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)（以太網(wǎng)）組成。過程控制單元（PCU）由可冗余配置的主控模件（MCU）和智能I/O模件組成。MCU 模件通過冗余的 I/O 總線與智能 I/O 模件通訊。PCU 直接面向生產(chǎn)過程，接受現(xiàn)場變送器、熱電偶、熱電阻、電氣量、開關(guān)量、脈沖量等信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算處理后進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)顯示和打印以及輸出信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成生產(chǎn)過程的監(jiān)測、控制和聯(lián)鎖保護(hù)等功能。 運(yùn)行員工作站（OS）和工程師工作站（ES）提供了人機(jī)接口。運(yùn)行員工作站接收PCU發(fā)來的信息和向PCU發(fā)出指令，為運(yùn)行操作人員提供監(jiān)視和控制機(jī)組運(yùn)行的手段，工程師工作站為維護(hù)工程師提供系統(tǒng)組態(tài)設(shè)置和修改、系統(tǒng)診斷和維護(hù)等手段。

四、電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用分析

1、現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用分析。電力系統(tǒng)中的現(xiàn)場總線技術(shù)是指在電力系統(tǒng)現(xiàn)場將智能的自動(dòng)化裝置以及儀表控制設(shè)備進(jìn)行連接，形成一體化的多向、串行、多站和數(shù)字化的信息網(wǎng)絡(luò)，從而可以將數(shù)字通信、控制、智能傳感器以及計(jì)算機(jī)等融為一體而形成的綜合性的技術(shù)。在電力系統(tǒng)中，現(xiàn)場總線技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，通過現(xiàn)場總線技術(shù)可以將變送器所控制的總的用電量收集后，將信號(hào)進(jìn)行控制后集中到主控計(jì)算機(jī)上，然后根據(jù)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算進(jìn)而做出判斷，并最終將指令發(fā)送到控制設(shè)備上，從而實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用?，F(xiàn)場總線技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用是通過分散電力系統(tǒng)中的控制功能，并配備相應(yīng)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行被控設(shè)備的信息處理，將信息與計(jì)算機(jī)相連接后，便不需要實(shí)現(xiàn)整個(gè)現(xiàn)場的控制，只需對信息進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)度即可。實(shí)踐證明，現(xiàn)場總線技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)前置機(jī)與上位機(jī)的配合，可以從下方進(jìn)行電力系統(tǒng)的控制，并且可以通過儀表進(jìn)行控制，并最終實(shí)現(xiàn)高性能的電力系統(tǒng)的控制功能。在電力調(diào)度化技術(shù)日益發(fā)展的情況下，可以滿足數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)的多樣化需求，并最終將電力系統(tǒng)中各個(gè)信息進(jìn)行交換以及共享，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的順利進(jìn)行以及電力系統(tǒng)的日益完善。

2、主動(dòng)對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用。電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫技術(shù)主要是用于電力系統(tǒng)的監(jiān)視系統(tǒng)中，因此，這對系統(tǒng)的開發(fā)、繼承、封裝等都有很大的作用，引發(fā)了軟件技術(shù)的變革。主動(dòng)對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)在電力系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可，并用來支持對象標(biāo)準(zhǔn)，因此與一般的關(guān)系數(shù)據(jù)庫相比，主動(dòng)對象數(shù)據(jù)庫主要是對技術(shù)以及主動(dòng)功能的技術(shù)支持，因此，在電力系統(tǒng)中也得到了廣泛的應(yīng)用。主動(dòng)對象數(shù)據(jù)庫是利用系統(tǒng)的監(jiān)視功能，對對象函數(shù)進(jìn)行利用，從而可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用，隨著觸發(fā)機(jī)制的使用，數(shù)據(jù)庫監(jiān)視得到了很好的控制與實(shí)現(xiàn)，從而節(jié)省了數(shù)據(jù)寫入以及讀出的時(shí)間，還對數(shù)據(jù)管理功能充分的進(jìn)行利用，并得到了技術(shù)上的保證。當(dāng)前，我國的數(shù)據(jù)庫技術(shù)得到了很廣泛的應(yīng)用，并且監(jiān)視系統(tǒng)也得到了很好的發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)以及日后的電力系統(tǒng)中并將得到更為完善的應(yīng)用。

結(jié)束語

電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的控制及檢測維護(hù)人員的數(shù)量，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)警以及實(shí)時(shí)監(jiān)測，從而能夠有效的防止出現(xiàn)各種安全事故。

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