廠站自動(dòng)化與調(diào)度自動(dòng)化的現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)

林長(zhǎng)盛

摘 要：廠站自動(dòng)化主要包括電廠自動(dòng)化和變電站自動(dòng)化這兩個(gè)方面，對(duì)我國(guó)供電企業(yè)的發(fā)展有著很重要的作用。文章結(jié)合我國(guó)變電站自動(dòng)化的情況，對(duì)其自動(dòng)化發(fā)展的現(xiàn)狀以及發(fā)展技術(shù)進(jìn)行分析，并探討調(diào)度自動(dòng)化的現(xiàn)狀以及技術(shù)發(fā)展，旨在為讀者提供參考。

關(guān)鍵詞：廠站；自動(dòng)化；調(diào)度；現(xiàn)狀；技術(shù)發(fā)展

在科技的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新之下，電網(wǎng)調(diào)度在我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，但是其仍然存在著像維護(hù)不及時(shí)或數(shù)據(jù)傳輸速度比較慢的問(wèn)題，前者主要是由于我國(guó)電網(wǎng)所涉及的領(lǐng)域和人員都比較廣泛，在維護(hù)的時(shí)候不能將其有效地統(tǒng)一起來(lái)；后者主要是因?yàn)槲覈?guó)所使用的傳輸模式，在傳輸過(guò)程中受到了低速傳輸數(shù)據(jù)接口的影響。這兩個(gè)問(wèn)題都對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行造成了嚴(yán)重的影響，尤其在發(fā)生事故的時(shí)候，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)就無(wú)法及時(shí)發(fā)出警報(bào)，從而也就致使故障無(wú)法及時(shí)被處理、解決。

1 變電站自動(dòng)化現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展

1.1變電站自動(dòng)化

變電站自動(dòng)化技術(shù)是集計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)和通信技術(shù)，對(duì)變電站二次設(shè)備進(jìn)行功能優(yōu)化和組合，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站主要設(shè)備的自動(dòng)化控制、監(jiān)測(cè)及保護(hù)等，對(duì)于綜合自動(dòng)化技術(shù)來(lái)說(shuō)，是集測(cè)量、自動(dòng)化、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的綜合運(yùn)用。目前我國(guó)變電站自動(dòng)化技術(shù)主要體現(xiàn)在這樣幾個(gè)方面：對(duì)于110 kV以下的變電站來(lái)說(shuō)，主要是采用綜合自動(dòng)化技術(shù)來(lái)提升設(shè)備運(yùn)行管理水平，盡早實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班。對(duì)于220 kV等高壓變電站來(lái)說(shuō)，可以采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)來(lái)對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控，同時(shí)采取新型繼電保護(hù)技術(shù)和控制方式，加上各部分的調(diào)節(jié)，提高自動(dòng)化運(yùn)行水平，實(shí)現(xiàn)少人值班[1]。10 kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)如圖1所示。

1.2自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用

現(xiàn)代變電站運(yùn)行中所采取的新技術(shù)包括以下幾方面。

首先是DSP技術(shù)，又被稱為數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，主要應(yīng)用在微機(jī)保護(hù)和遠(yuǎn)動(dòng)裝置中，能夠?qū)⒉煌N類的自動(dòng)化裝置測(cè)量和控制進(jìn)行集成控制，作為綜合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行基礎(chǔ)，在另外一個(gè)方面，通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，能夠以0. 2%的精度計(jì)算出各相電流、電壓及電流方向，為各種保護(hù)功能的發(fā)揮提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

其次是SCADA技術(shù)，對(duì)于面向現(xiàn)場(chǎng)的變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)來(lái)說(shuō)，可以采用SCADA技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控寶庫(kù)，通過(guò)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，加上調(diào)度員的遠(yuǎn)程調(diào)度指揮，能夠?qū)Ω鞣N故障數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，實(shí)現(xiàn)變電站的無(wú)人值班，但是需要相應(yīng)的制度與之配合才能發(fā)揮出最佳效果。

最后是可編程邏輯控制器（Programmable LogicController， PLC）技術(shù)，目前在進(jìn)行PLC軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程中，大多采用模塊化設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)方式能夠增強(qiáng)軟件的可讀性和可擴(kuò)展性，對(duì)于新建或者改擴(kuò)建的變電站來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)PLC控制器，在監(jiān)控平臺(tái)實(shí)現(xiàn)“四遙”，對(duì)歷史和實(shí)時(shí)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行采集監(jiān)測(cè)，在最大程度上保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行[2]。

1.3變電站綜合自動(dòng)化

在變電站中有直流和交流不停電電源（UninterruptiblePower System，UPS）這兩大系統(tǒng)，其中直流系統(tǒng)是直接布置在繼電器室內(nèi)中，不用再增設(shè)相應(yīng)的電池室來(lái)儲(chǔ)放，同時(shí)電池的數(shù)量和容量也是依據(jù)相關(guān)具體的參數(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)定。一般來(lái)說(shuō)220/110 V是直流系統(tǒng)所使用的額定電壓，但是在使用時(shí)要通過(guò)單母線進(jìn)行分段接地。其配置的設(shè)備一般有一套直流接地自檢測(cè)裝置、一套閥控式電池組以及兩套冗余配置的高頻開(kāi)關(guān)電源充電設(shè)備，電池組的數(shù)量可以依據(jù)變電站的規(guī)模來(lái)進(jìn)行設(shè)置，如果規(guī)模大的話，則也可以再增加一套容量為100-200 Ah的電池組。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在實(shí)際操作中則需要安裝一套通過(guò)220/110 V的直流電源提供電流的UPS系統(tǒng)，可以對(duì)其采用模塊化“N+1”冗余配置，其容量則需要根據(jù)實(shí)際使用情況來(lái)選擇。

2 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化現(xiàn)狀以及技術(shù)發(fā)展

2.1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化現(xiàn)狀

雖說(shuō)我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展已經(jīng)是實(shí)現(xiàn)了調(diào)度自動(dòng)化，但是就電網(wǎng)自動(dòng)化本身以及發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，在某些方面還是存在著以下幾點(diǎn)主要問(wèn)題。

2.1.1數(shù)據(jù)信息在傳輸方面速度比較緩慢

造成這種現(xiàn)象的主要原因是我國(guó)在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中所使用的都是一些比較落后、低速的數(shù)據(jù)傳輸通訊方式，其中也包括模擬四線在內(nèi)[3]。

2.1.2運(yùn)行維護(hù)不及時(shí)、到位

這是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)所面臨的最為嚴(yán)重的問(wèn)題，也是最需要解決的問(wèn)題，出現(xiàn)這一問(wèn)題的主要原因是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化所涉及的內(nèi)容和領(lǐng)域不單單只是一個(gè)數(shù)據(jù)口、一小塊地區(qū)，而是很多復(fù)雜的內(nèi)容以及超廣的面積領(lǐng)域，因此，維護(hù)的每個(gè)人不可能都及時(shí)到達(dá)相應(yīng)的領(lǐng)域?qū)ζ湎到y(tǒng)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。

2.1.3監(jiān)管落實(shí)不到位

目前我國(guó)在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的監(jiān)管上大部分企業(yè)所采用的視監(jiān)管和保護(hù)分離這種比較符合我國(guó)現(xiàn)階段的傳統(tǒng)監(jiān)管模式，進(jìn)而來(lái)說(shuō)就是我國(guó)對(duì)調(diào)度自動(dòng)化的監(jiān)管還沒(méi)有與保護(hù)模式進(jìn)行結(jié)合。

2.2電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

2.2.1集成化程度更高

如今我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的技術(shù)己在慢慢向集成化方向靠近，其主要變現(xiàn)在數(shù)據(jù)的傳輸上較為標(biāo)準(zhǔn)化，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息也在逐漸地實(shí)現(xiàn)共享化，電網(wǎng)調(diào)度的管理模式較以往來(lái)說(shuō)也開(kāi)始變得比較信息化和現(xiàn)代化。

2.2.2數(shù)字化程度更高

高標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化程度并不是說(shuō)單方面地實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，而是在決策上、監(jiān)督上以及管理上都要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)，從而使得企業(yè)所獲得的數(shù)據(jù)更加完整和精確。

2.2.3標(biāo)準(zhǔn)化程度更高

隨著電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的不斷進(jìn)步、發(fā)展，所制定出來(lái)的一系列標(biāo)準(zhǔn)也就變得更高，在實(shí)際中，新標(biāo)準(zhǔn)與舊標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合在一起，就更會(huì)起到揚(yáng)長(zhǎng)避短的作用，使得標(biāo)準(zhǔn)化程度更高。

2.2.4智能化程度更高

實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的智能化目前是我國(guó)電力企業(yè)重要的目標(biāo)之一，需要相關(guān)的專業(yè)人士投入更多的時(shí)間、精力以及資金進(jìn)行研究。當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度的智能化程度越高，其對(duì)系統(tǒng)的檢測(cè)能力越強(qiáng)、診斷故障的結(jié)果也就越加的準(zhǔn)確，同時(shí)還能將靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的運(yùn)行信息進(jìn)行有效的整合，從而使得在系統(tǒng)發(fā)生異常的情況之下，也能進(jìn)行自我管理診斷出故障。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)變電站和調(diào)度雖己實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化技術(shù)，但其還有很大的改進(jìn)、發(fā)展空間，這就需要操作人員在不斷的實(shí)踐之中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并及時(shí)地進(jìn)行研究，提出整改的措施和建議，為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的智能化作出努力。

[參考文獻(xiàn)]

[1]趙曉丹.廠站自動(dòng)化及調(diào)度自動(dòng)化的現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展[J]科技致富向?qū)В?014 （22）：76

[2]張燕，翟莉，馬程，等.淺談廠站自動(dòng)化及調(diào)度自動(dòng)化的現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展[J]工程技術(shù)（全文版），2016 （11）：155

[3]馬雄，何明凱.廠站自動(dòng)化及調(diào)度自動(dòng)化的現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展[J]。工業(yè)c，2016 （6）：50.