電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的研究

于振江+彭龍生

摘要： 隨著科學(xué)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展及進(jìn)步，自動化技術(shù)飛速發(fā)展且運用的范圍越來越廣泛，現(xiàn)代生產(chǎn)自動化系統(tǒng)中運用電子技術(shù)及自動化技術(shù)對于提高農(nóng)業(yè)、家用電器、生產(chǎn)行業(yè)等均有較為廣泛的作用及意義；在電力系統(tǒng)建設(shè)的過程中如何設(shè)計自動化系統(tǒng)屬于電氣自動化技術(shù)設(shè)計過程中較為重要的技術(shù)環(huán)節(jié)之一，也是現(xiàn)階段電力系統(tǒng)自動化技術(shù)建設(shè)過程中一個重點及難點問題。為了分析電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用研究，筆者針對現(xiàn)階段的電力系統(tǒng)及自動化的技術(shù)進(jìn)行了分析。

Abstract： With the continuous development and progress of science and technology and network technology， automation technology has got rapid development and is widely used. In modern automatic production systems， using electronic technology and automation technology has great significance for promoting agriculture， household appliances and production industries. In the process of power system construction， automation system design is an important link. It is also a key and difficult problem in the process of power system automation technology construction at the present stage. In order to analyze the application of electrical automation technology in power system， the author analyzes the power system automation technology at the present stage.

關(guān)鍵詞： 電力系統(tǒng)；電氣自動化技術(shù)；分析

Key words： power system；electrical automation technology；analysis

中圖分類號：TU17 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）32-0174-02

0 引言

電氣自動化技術(shù)主要包括電氣技術(shù)、電氣設(shè)備、自動化技術(shù)系統(tǒng)的安裝過程、設(shè)計理念、調(diào)試方法維護、技術(shù)改造、產(chǎn)品開發(fā)及技術(shù)管理的高級技術(shù)應(yīng)用。隨著經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展及全球化的進(jìn)步，合資企業(yè)及外資企業(yè)不斷深入中國市場，這些企業(yè)存在大量的設(shè)備需要使用電氣自動化技術(shù)[1]。因此，電氣自動化技術(shù)顯得尤為重要。

1 電氣系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的發(fā)展方向

1.1 電力系統(tǒng)自動化實施仿真系統(tǒng) 針對電力系統(tǒng)技術(shù)中的電力系統(tǒng)及負(fù)荷動態(tài)特性的檢測進(jìn)行深入的分析及研究后實施仿真建模系統(tǒng)的設(shè)計，將先進(jìn)的電力系統(tǒng)數(shù)字模擬實施仿真體系進(jìn)行引進(jìn)，將混合實施仿真環(huán)境創(chuàng)建完成，在實驗的過程中電力系統(tǒng)的自動化仿真系統(tǒng)能提供大量的參考數(shù)據(jù)，進(jìn)行多元化的電力系統(tǒng)暫態(tài)及穩(wěn)態(tài)實驗操作，連接各項控制裝置后形成一個閉環(huán)的系統(tǒng)，是新裝置進(jìn)行測試的研究方向及引導(dǎo)起點，是研究電力系統(tǒng)的控制及智能保護提供最堅實的基礎(chǔ)保障條件。

1.2 電力系統(tǒng)應(yīng)用過程中的人工智能 根究電力工業(yè)發(fā)展的需要，分析及診斷電力系統(tǒng)及元件中的運用方法、故障現(xiàn)象及規(guī)劃設(shè)計等，針對分析及研究采用進(jìn)化理論、專家系統(tǒng)及模糊邏輯等，在分析電力系統(tǒng)及元件的基礎(chǔ)上研究電力系統(tǒng)的應(yīng)用及智能控制理論，以此達(dá)到控制智能化水平發(fā)展方向及提高電力系統(tǒng)運行狀態(tài)及效果的目的[2]。

1.3 電力系統(tǒng)中的自動化技術(shù)及智能保護 通過研究電力系統(tǒng)自動化保護的新原理，在電氣自動化保護裝置中加入了國內(nèi)外較為先進(jìn)的自適應(yīng)理論、網(wǎng)絡(luò)通信功能、綜合自動控制系統(tǒng)及微機技術(shù)等，將智能控制的特點及優(yōu)勢融入新型保護裝置中，以此達(dá)到提高電力系統(tǒng)安全性的目的?，F(xiàn)階段普遍使用的分層式綜合自動化裝置能有效使用在各種電壓等級電站，綜合自動化領(lǐng)域的分析達(dá)到了較高的水平。

1.4 電力系統(tǒng)中配電網(wǎng)自動化技術(shù) 將電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化技術(shù)融入到高級應(yīng)用軟件、信息配網(wǎng)一體化、配網(wǎng)模型及低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字的方式能有效突破技術(shù)難點，提高了數(shù)字信號的處理技術(shù)及載波接收的靈敏度等，解決載波在配電網(wǎng)上的路由及應(yīng)用消耗，將配電網(wǎng)及輸電網(wǎng)的理論算法相結(jié)合是高級應(yīng)用軟件的主要表現(xiàn)形式[3]，其主要采用了最新的國際標(biāo)準(zhǔn)公共信息模型，將人工智能灰色神經(jīng)元算法進(jìn)行復(fù)核預(yù)測的方式應(yīng)用進(jìn)去。

2 電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 智能電網(wǎng)技術(shù)方面的運用 計算機技術(shù)中的信息管理系統(tǒng)屬于運用較為廣泛的技術(shù)之一，計算機技術(shù)與電力系統(tǒng)自動化技術(shù)相結(jié)合形成的針對全局進(jìn)行智能化控制的技術(shù)就是智能電網(wǎng)技術(shù)，屬于一個較為典型的技術(shù)，主要包括配電、輸變電、用戶、發(fā)電機調(diào)度等環(huán)節(jié)，在計算機技術(shù)的系統(tǒng)中運用的較為廣泛的就是變電站自動化系統(tǒng)及穩(wěn)定控制系統(tǒng)兩方面，此外，調(diào)度柔性交流輸電及自動化系統(tǒng)等也應(yīng)用在其中[4]?，F(xiàn)階段，在建設(shè)數(shù)字化電網(wǎng)的過程中實現(xiàn)了智能電網(wǎng)的建設(shè)，是智能電網(wǎng)較為堅持的后盾，智能電網(wǎng)中最為典型的是智能電網(wǎng)的通信技術(shù)，智能電網(wǎng)的通信技術(shù)在建設(shè)的過程中需要依靠較多計算機技術(shù)進(jìn)行運行，運行過程中應(yīng)保證雙向性、實時性及可靠性等運行原則，通過應(yīng)用先進(jìn)的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。

2.2 電力系統(tǒng)自動化應(yīng)用計算機技術(shù) 計算機的應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的作用較為關(guān)鍵，在電力系統(tǒng)運行過程中的輸電操作、配電過程及變電等程序都需要應(yīng)用計算機技術(shù)進(jìn)行支撐，一定程度上促進(jìn)了電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展及進(jìn)步。endprint

2.3 電氣系統(tǒng)中電網(wǎng)調(diào)度自動化的應(yīng)用 電力自動化系統(tǒng)中較為重要的組成部分就是電網(wǎng)調(diào)度，現(xiàn)階段我國的電網(wǎng)調(diào)度一共分為五個級別，各個級別的電網(wǎng)自動化調(diào)度與計算機技術(shù)均處于密不可分的關(guān)系中，總要是國家電網(wǎng)、大區(qū)、省級、地區(qū)及縣級的調(diào)度等，在這個過程中最為基礎(chǔ)的方面就是計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中應(yīng)用的電網(wǎng)調(diào)度控制中心，每個級別的電網(wǎng)調(diào)度安裝及連接均需要在計算機系統(tǒng)的推動下進(jìn)行，其形成一個自動化的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，將整個電網(wǎng)調(diào)度的系統(tǒng)進(jìn)行整合，而風(fēng)作戰(zhàn)、變電站終端設(shè)備、服務(wù)器、大屏蔽顯示器、調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電場及打印設(shè)備等也屬于自動化電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的重要程序。在電網(wǎng)調(diào)度自動化的作用下計算機不僅僅是監(jiān)控電網(wǎng)運行是否處于安全狀態(tài)下，其還搜集了電網(wǎng)運行的其他數(shù)據(jù)，能有效發(fā)揮電力系統(tǒng)的電力負(fù)荷及狀態(tài)預(yù)估的效果，其主要通過電力系統(tǒng)專用廣域網(wǎng)連接的測量控制、夏季電網(wǎng)控制等裝置進(jìn)行電力系統(tǒng)的狀態(tài)及電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測及預(yù)估[5]。

3 電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)系統(tǒng)及發(fā)展前景

3.1 電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)系統(tǒng)

3.1.1 電纜設(shè)計在自動化系統(tǒng)外部的應(yīng)用

外電纜設(shè)計在變配電站綜合自動化中的設(shè)計較為簡便，使用的材料為一根通信電纜（計算用屏蔽的電纜，并準(zhǔn)備一對進(jìn)行備用，選擇使用雙芯屏蔽雙絞線或光纜）及一根220V的交流電源線，采用專用的電源進(jìn)行電力監(jiān)控器進(jìn)行供電，提高供電的充足性，加強大型變配電站的抗干擾能力；選用220V直流電源進(jìn)行部分電力監(jiān)控器進(jìn)行供電，采用的供電模式為直流屏集中供電，選用具有監(jiān)控功能的電力監(jiān)測器進(jìn)行供電，不能現(xiàn)場進(jìn)行控制的情況為當(dāng)變配電站的數(shù)量不多時，電力監(jiān)控器的通信電纜應(yīng)直接引入中央控制器中。

3.1.2 變壓電站自動化系統(tǒng)的選擇及應(yīng)用

根據(jù)實際的情況、設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)及系統(tǒng)功能的具體狀況等進(jìn)行變壓電站綜合自動化系統(tǒng)的選擇及使用，高級專家功能、數(shù)據(jù)庫搜索功能、網(wǎng)絡(luò)互動功能及運行管理功能等是一般變壓電站綜合自動化系統(tǒng)需要具備的基本功能，變壓電站綜合自動化系統(tǒng)選用的基本原則應(yīng)滿足系統(tǒng)運行過程中保證運行的可靠性及安全性及性價比較高等要求。若出現(xiàn)不合理的變壓電站綜合自動化系統(tǒng)將會出現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化設(shè)計數(shù)據(jù)提供方面出現(xiàn)偏差的現(xiàn)象，無法保證電力系統(tǒng)的自動化設(shè)計技術(shù)保障。

3.2 力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的發(fā)展前景

3.2.1 廣泛應(yīng)用以太網(wǎng)技術(shù)

以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展速度較快，在使用過程中具備傳輸速度較快及傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較多等特點，能滿足電力系統(tǒng)綜合自動化系統(tǒng)在運行的過程中需要進(jìn)行的傳輸數(shù)據(jù)的功能及標(biāo)準(zhǔn)，以太網(wǎng)技術(shù)具有精確的、實時的優(yōu)勢，具有較好的發(fā)展前景。

3.2.2 綜合電氣自動化技術(shù)系統(tǒng)在國際標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)電氣自動化中應(yīng)用智能電子設(shè)備的范圍越來越多，為了滿足信息的兼容及共享，我國開始在電氣綜合自動化技術(shù)系統(tǒng)的方面進(jìn)行研究及發(fā)展，因此，國際標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用屬于綜合電氣自動化技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢[6]。

3.2.3 保護+控制+測量一體化

在進(jìn)行電力系統(tǒng)綜合電氣自動化技術(shù)的合理使用過程中，為了提高工作效率應(yīng)將電力自動化技術(shù)系統(tǒng)中的測量、控制及保護結(jié)合在一起，實現(xiàn)一體化的操作，測量+控制+保護一體化能有效簡化電力系統(tǒng)設(shè)備，提高電力系統(tǒng)運行的可靠性。

4 結(jié)語

電力系統(tǒng)中采用的自動化技術(shù)在其中的應(yīng)用越來越廣泛，自動化技術(shù)使得電網(wǎng)的管理方式發(fā)生了較大的變化，在自動化技術(shù)的不斷選擇及應(yīng)用過程中納入了較多的新技術(shù)及新理論，使得傳統(tǒng)的技術(shù)界限較為模糊，各種自動化技術(shù)相互滲透及聯(lián)系，不斷推動了電力自動化系統(tǒng)的變化。原有的自動化技術(shù)系統(tǒng)的相關(guān)概念會隨著科學(xué)技術(shù)及經(jīng)濟的不斷發(fā)展而發(fā)生巨大的變化，電力系統(tǒng)的相關(guān)工作人員應(yīng)結(jié)合以往的工作經(jīng)驗，符合電氣自動化的設(shè)計原則，采用針對性的設(shè)計方式及策略保證電力系統(tǒng)使用自動化技術(shù)的合理性及科學(xué)性。

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