論電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

李建偉

摘要：現(xiàn)代科技進(jìn)步，推動(dòng)了電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的步伐，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)中輸電、變電等流程的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展。同時(shí)PLC等技術(shù)的應(yīng)用，使得投入成本顯著降低，運(yùn)行效率不斷提高。電氣自動(dòng)化技術(shù)憑借自身快捷高效的優(yōu)勢(shì)，提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為電力行業(yè)的國(guó)際化發(fā)展夯實(shí)了基礎(chǔ)。

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

城市化建設(shè)的推進(jìn)，以及建設(shè)工程項(xiàng)目的增加，導(dǎo)致用電量隨之提升，電力行業(yè)為提高電能生產(chǎn)與傳輸成效，引入了自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。但實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)功用的最大程度發(fā)揮，還需加強(qiáng)電力系統(tǒng)對(duì)電氣自動(dòng)化控制要求的深入分析。

一、電力自動(dòng)化在電力系統(tǒng)的作用

電力系統(tǒng)對(duì)電氣自動(dòng)化控制的要求，主要體現(xiàn)在以下幾方面；一是根據(jù)系統(tǒng)各部分技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)設(shè)備低成本、安全可靠運(yùn)行，確保各操作人員合理掌控。二是借助電氣自動(dòng)化技術(shù)，提高電力系統(tǒng)安全性，降低故障與事故發(fā)生率，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，盡可能的減少人力資源。三是能夠有效收集、處理系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。四是滿足電力系統(tǒng)高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)與安全運(yùn)行等方面的要求。電力自動(dòng)化在電力系統(tǒng)的作用，主要涉及以下幾點(diǎn)；

1.實(shí)時(shí)仿真

電氣自動(dòng)化為仿真技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)保障。電氣自動(dòng)化技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用越發(fā)成熟，工作人員在實(shí)踐摸索中，對(duì)系統(tǒng)各狀態(tài)下的同步實(shí)驗(yàn)仿真操作越發(fā)自如，借助龐大的運(yùn)行數(shù)據(jù)量，能夠?qū)崟r(shí)了解系統(tǒng)運(yùn)行狀況，系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真針對(duì)性、精確度隨之提高。工作人員借助運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)各電力裝置運(yùn)行狀態(tài)展開(kāi)測(cè)試，為系統(tǒng)混合型電力實(shí)驗(yàn)室的設(shè)立奠定良好基礎(chǔ)。

2.智能電力服務(wù)

電能是其他能源所不能代替的，隨著用電需求的增加，電力系統(tǒng)自動(dòng)化、安全可靠度應(yīng)當(dāng)隨之加強(qiáng)。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，為系統(tǒng)提供智能電力服務(wù)提供了基礎(chǔ)保障。工作人員能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)掌控，運(yùn)行故障快速處理。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)智能控制，系統(tǒng)安全與自動(dòng)化程度加強(qiáng)。

3.配電網(wǎng)工作便利

自動(dòng)化技術(shù)提高了配電網(wǎng)一體化，載波路由應(yīng)用減少，衰耗難題得以攻克。配電網(wǎng)反映信息波的準(zhǔn)確性、靈敏度加強(qiáng)，運(yùn)行效率顯著提高。

二、電力系統(tǒng)中的電氣自動(dòng)化技術(shù)

1.實(shí)時(shí)仿真技術(shù)

實(shí)時(shí)仿真體現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀況的方式，與直流電磁暫態(tài)計(jì)算程序相符，可在系統(tǒng)電磁暫態(tài)、動(dòng)態(tài)流程仿真中應(yīng)用。當(dāng)智能管控設(shè)備調(diào)整路程，以及原動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)仿真流程不變時(shí)，工作人員可利用實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)，探索系統(tǒng)長(zhǎng)流程。實(shí)踐前應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)明確原型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)值，確保電力系統(tǒng)仿真成效。借助實(shí)時(shí)仿真技術(shù)，能夠?yàn)橄到y(tǒng)研究、實(shí)驗(yàn)等提供參數(shù)，以及實(shí)踐檢測(cè)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化，帶動(dòng)設(shè)備穩(wěn)定發(fā)展。

2.智能技術(shù)

智能專(zhuān)家系統(tǒng)、線性最優(yōu)控制技術(shù)、模糊控制法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、綜合智能系統(tǒng)等智能技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)備故障的實(shí)時(shí)診斷。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)及時(shí)反饋，工作效率提高，直接體現(xiàn)出了電力系統(tǒng)的智能性。如線性最優(yōu)控制技術(shù)能夠通過(guò)對(duì)控制系統(tǒng)的分析、研究，優(yōu)化系統(tǒng)性能，但只能在電力系統(tǒng)內(nèi)部應(yīng)用。

3.多項(xiàng)集成技術(shù)

PLC、計(jì)算機(jī)等集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了各控制系統(tǒng)的集中化管理，系統(tǒng)綜合實(shí)力增強(qiáng)。聯(lián)合電氣自動(dòng)化技術(shù)，可以將客戶需要的各個(gè)環(huán)節(jié)合成一體，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理的同時(shí)，客戶需求得以滿足，成本降低企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益隨之提高。

4.計(jì)算機(jī)技術(shù)

計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，首先為智能電網(wǎng)技術(shù)使用提供了支持。其次能夠在電網(wǎng)調(diào)度工作中，合理控制各級(jí)別電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)各區(qū)域電網(wǎng)設(shè)備融合，系統(tǒng)工作效率隨之提高。最后加強(qiáng)了系統(tǒng)信息化建設(shè)，推動(dòng)了變電站智能化、數(shù)字化發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)與電氣自動(dòng)化技術(shù)相輔相成，同時(shí)推展了電氣自動(dòng)化功用發(fā)揮的深入。

5.全控型電子開(kāi)關(guān)技術(shù)

全控型開(kāi)關(guān)速度低，同時(shí)電流密度大，電路簡(jiǎn)單便于維護(hù)，實(shí)現(xiàn)了電路一體化，以及電壓電流保護(hù)、電流驅(qū)動(dòng)的高度集成化，以逐步取代半控型晶閘管。

6.對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

在電力系統(tǒng)的監(jiān)控、監(jiān)視中廣泛應(yīng)用，與觸發(fā)機(jī)制相互配合，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)的有效控制，同時(shí)管控的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性提高，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)化監(jiān)控。除此之外，系統(tǒng)效率提高，用戶用電需求得以滿足。

三、電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

1.自動(dòng)化監(jiān)控

發(fā)電廠是電能直接來(lái)源，其安全可靠性，直接決定著電力系統(tǒng)的運(yùn)行成效。發(fā)電廠用電系統(tǒng)，是輸電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)連接的關(guān)鍵，配置與保護(hù)整定要求更高；與此同時(shí)，電壓等級(jí)、電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越發(fā)繁瑣。在用電系統(tǒng)中，引入電氣自動(dòng)化技術(shù)，發(fā)電廠運(yùn)行成效，以及安全可靠程度不斷加強(qiáng)。電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)涉及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)保護(hù)終端，以及數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心三部分。數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)起關(guān)鍵作用，通常情況下，使用光纖通信電纜，或是現(xiàn)場(chǎng)總線等方式傳輸數(shù)據(jù)，但受到電壓在電磁輻射干擾；對(duì)此，會(huì)利用電氣自動(dòng)化技術(shù)，降低高電壓對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊憽＿h(yuǎn)程監(jiān)測(cè)保護(hù)終端屬于監(jiān)測(cè)、保護(hù)電氣設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，直接決定了用電系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。利用電子技術(shù)，可提高起運(yùn)行穩(wěn)定性與可靠性。以太網(wǎng)技術(shù)、綜合化智能技術(shù)的應(yīng)用，為電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化發(fā)展提供了基礎(chǔ)保障。

2.變電站自動(dòng)化

作為電能傳輸配送樞紐，變電站自動(dòng)化程度，直接影響電網(wǎng)的整體性能。變電站自動(dòng)化主要體現(xiàn)在快速處理故障設(shè)備，恢復(fù)電力系統(tǒng)，以及實(shí)時(shí)收集變電站運(yùn)行數(shù)據(jù)，建時(shí)電氣設(shè)備兩方面。一旦出現(xiàn)故障，繼電保護(hù)裝置，會(huì)迅速切除故障設(shè)備。以往的電磁式設(shè)備，逐漸被智能裝置取代，這離不開(kāi)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與優(yōu)化。變電站自動(dòng)化技術(shù)，經(jīng)歷了相互獨(dú)立自動(dòng)化設(shè)備，以及功用單一的電磁式設(shè)備，在信息化技術(shù)的帶動(dòng)下，正在向多功能與數(shù)字化的態(tài)勢(shì)發(fā)展[3]。

3.電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

當(dāng)前的電網(wǎng)調(diào)度已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化，是電力行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要標(biāo)志。調(diào)度中心實(shí)時(shí)收集電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，在自動(dòng)配發(fā)前，需要評(píng)估系統(tǒng)電力狀態(tài)，以及負(fù)荷預(yù)測(cè)，以優(yōu)化電力結(jié)構(gòu)，確保用戶安全用電。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化具有安全可靠供電、提高電能質(zhì)量、實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、降低電力線路電能損耗、低成本化電力調(diào)度等作用。除此之外，也在不斷引入新的控制方法，從而增強(qiáng)調(diào)度自動(dòng)化程度，以規(guī)避各因素對(duì)電力系統(tǒng)的不利影響，減少事故損失。

4.供配電自動(dòng)化

電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，提高了供配電自動(dòng)化程度，實(shí)現(xiàn)了對(duì)供配電事故的自動(dòng)控制與監(jiān)測(cè)等。尤其是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用，完全取代了人工操控供電系統(tǒng)，供配電系統(tǒng)運(yùn)行成效顯著增強(qiáng)。除此之外，電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠自動(dòng)控制保護(hù)裝置，防止供配電系統(tǒng)設(shè)備影響范圍拓張，當(dāng)電流超出額定值，供配電系統(tǒng)，會(huì)處于自動(dòng)跳閘狀態(tài)。電氣自動(dòng)化的作用，主要體現(xiàn)在電能計(jì)量與電能質(zhì)量等運(yùn)行參數(shù)的采集、保護(hù)與控制等方面，這與饋線自動(dòng)化、繼電保護(hù)裝置等技術(shù)應(yīng)用不無(wú)關(guān)系。供配電設(shè)備出現(xiàn)故障后，自動(dòng)控制裝置可及時(shí)監(jiān)測(cè)，并做出響應(yīng)，判別故障問(wèn)題的同時(shí)，切除故障設(shè)備，從而將故障范圍縮小。

四、總結(jié)

圍繞電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠、信息化等要求，積極引入新電氣自動(dòng)化技術(shù)，確保電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)各關(guān)鍵環(huán)節(jié)的有效滲透與利用，最終帶動(dòng)電力系統(tǒng)數(shù)字化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張倩.電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展方向分析[J].電子測(cè)試，2016（23）：130-130.

[2]周雪會(huì).電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)探討[J].科學(xué)家，2016，4（4）：102-103.

[3]曾濤，陳麗娜.生產(chǎn)運(yùn)行電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用[J].通訊世界，2016（21）：157-158.