電氣自動化控制技術在電力系統(tǒng)中的應用探討

楊渤

摘? ? 要：本文首先闡述了電力系統(tǒng)電氣自動化應用情況，接著分析了電力系統(tǒng)電氣自動化應用意義，? 最后對電力系統(tǒng)電氣自動化應用方法進行了探討。

關鍵詞：電力系統(tǒng);電氣自動化;自動化控制

1? 引言

隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)開始普遍使用電氣自動化技術，以推動系統(tǒng)智能化發(fā)展。電力系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，需加強電氣自動化的應用，以保證系統(tǒng)運行的安全性。

2? 電力系統(tǒng)電氣自動化應用情況

電網(wǎng)設計中，電力系統(tǒng)為核心內(nèi)容，由多個電力高壓輸送系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)及用電設備構成。系統(tǒng)管理人員需具備多種專業(yè)知識，并熟練掌握電氣施工技術和驗收規(guī)則。目前，大型建筑或遠程電力輸送通常采用10kV電壓，需利用電力系統(tǒng)將電網(wǎng)高電壓轉化為 10kV，然后為各終端設施分配電力。電力系統(tǒng)能將電壓自動轉換為 220V或 380V，保證電力系統(tǒng)和相關設備正常運行。電氣自動化技術是融合了電工技術和電子技術等多種技術的科學技術，能實現(xiàn)電力設備管理過程的全面控制，保證電力系統(tǒng)正常運行。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中，依靠手工操作進行系統(tǒng)管理，容易導致電力供應受各種人為因素的影響，無法充分發(fā)揮電力系統(tǒng)的作用?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)建設中，普遍采用電氣自動化技術，能借助計算機實現(xiàn)系統(tǒng)各設備的自動控制管理，為配電一體化操作的實現(xiàn)提供技術支撐。

3? 電力系統(tǒng)電氣自動化應用意義

3.1? 提高系統(tǒng)操控準確性

電力系統(tǒng)中，采用電氣自動化技術不僅需使用計算機技術，而且需配合應用PLC技術。PLC是將計算機技術與機電控制技術結合在一起的技術，能利用計算機進行工作程序的編寫，然后通過下達工作指令實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的控制。計算機技術的使用，能實現(xiàn)電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)化和信息化處理，能對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行準確記錄和分析。采用PLC技術，能實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、匯總及存儲，實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉換和傳遞，并通過獨立模塊進行系統(tǒng)分塊控制。采用順序控制模式，能進行準確控制與操作。電力系統(tǒng)中，實現(xiàn)PLC控制需利用總線進行整個電力系統(tǒng)通信連接，使傳輸通道數(shù)據(jù)量在PID解調(diào)控制下始終保持穩(wěn)定規(guī)范數(shù)值，促使系統(tǒng)操控的準確性得以提高。

3.2? 實現(xiàn)系統(tǒng)智能化管理

電力系統(tǒng)配電、發(fā)電及輸電的過程中，應用電氣自動化能依托智能電網(wǎng)技術進行系統(tǒng)智能化管理。運用該技術進行不同級別電網(wǎng)主調(diào)動傳輸，實現(xiàn)國家電網(wǎng)和各地區(qū)小電網(wǎng)連接，能使系統(tǒng)在小電網(wǎng)供電不足時交配使用大電網(wǎng)，提高了電網(wǎng)資源利用率。一旦出現(xiàn)斷電問題，將導致系統(tǒng)中斷。為保證供電可靠性，需使電網(wǎng)電力得到均衡分配。電力系統(tǒng)管理中，需采用電氣自動化技術記錄電力運行數(shù)據(jù)，掌握地區(qū)電力使用情況，實現(xiàn)電力合理調(diào)度，為區(qū)域合理輸送電能，以免因盲目調(diào)度造成資源浪費，并且使電力輸送故障發(fā)生率得到有效降低。應用電氣自動化能借助計算機進行電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄和反饋，完成與故障相對應的維修措施的制定，確保系統(tǒng)用電符合電力需求，使電網(wǎng)局部維持正常運行。

3.3? 保證系統(tǒng)網(wǎng)絡安全性

電力系統(tǒng)日常安全防護中，需根據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡信息進行電氣系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡技術體制的制定，需嚴格遵循安全制度要求，并根據(jù)網(wǎng)絡規(guī)模和服務對象進行安全等級的設定。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)規(guī)模和服務對象固定的情況下，應用電氣自動化技術能在通道層面進行電力調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)建設，使電力系統(tǒng)網(wǎng)絡與生產(chǎn)系統(tǒng)網(wǎng)絡等其他網(wǎng)絡隔離，以提高網(wǎng)絡安全性。實際電力系統(tǒng)運行中，將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，可采用電氣自動化技術進行智能分類，使網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理速度加快，并使數(shù)據(jù)應用范圍擴大。

4? 電力系統(tǒng)電氣自動化應用方法

4.1? 系統(tǒng)自動化監(jiān)測

應用電氣自動化可對電力系統(tǒng)進行自動化監(jiān)測。電力系統(tǒng)中，通常包含幾十臺變壓器，對系統(tǒng)運行提出了較高要求。通過在系統(tǒng)中安裝電波互感器和電壓互感器等設備，能實現(xiàn)系統(tǒng)運行參數(shù)的自動化監(jiān)測。實際工作中，需加強對系統(tǒng)電壓、電流、波形及頻率等參數(shù)的監(jiān)測，完成常用數(shù)據(jù)的儲存和分析，以便及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題，確保系統(tǒng)故障能夠盡快排除。該技術能監(jiān)測系統(tǒng)供電質(zhì)量、電力故障及電力計量情況等，并根據(jù)預先設定閾值范圍進行報警。電氣自動化系統(tǒng)運行過程中，會將采集到的數(shù)據(jù)與限制值進行比較，超出范圍立即報警。聯(lián)合采用遠程計量技術，能進行電力系統(tǒng)運行參數(shù)遠程監(jiān)控，使系統(tǒng)管理工作量和工作強度降低，方便相關工作的開展。在系統(tǒng)電氣自動化程度不斷提高的情況下，系統(tǒng)可直觀監(jiān)測線路故障。根據(jù)線路在供電工作狀態(tài)下的運行情況，系統(tǒng)能及時發(fā)現(xiàn)故障點，并將故障點情況傳遞給終端計算機。根據(jù)警報信息，系統(tǒng)維護人員可及時到達現(xiàn)場進行線路故障維護。實際進行電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)測時，需采用工業(yè)控制計算機，通過系統(tǒng)中安裝的智能檢測設備進行各種數(shù)據(jù)的采集、處理及通信傳輸，確保了系統(tǒng)運行的有效監(jiān)控管理。

4.2? 系統(tǒng)自動化控制

電力系統(tǒng)能否維持穩(wěn)定運行直接關系到各種電力設備能否正常工作。應用電氣自動化進行系統(tǒng)自動化控制，能改良系統(tǒng)運行狀態(tài)，為系統(tǒng)正常供電提供保障。實際電力系統(tǒng)運行中，會受到各種因素的影響，如外界氣壓變化、溫濕度變化及電磁場等。系統(tǒng)具有一定特殊性和精密性，一旦受到外界影響將導致系統(tǒng)運行穩(wěn)定性被破壞。過去只能進行就近設備的操作控制，且存在人員技術不熟練等問題，容易導致系統(tǒng)操作出現(xiàn)問題。應用電氣自動化技術可突破以往操作弊端，借助遠程操作設備進行電力系統(tǒng)運行控制，能配合電力人員進行檢測結果的處理，實現(xiàn)系統(tǒng)準確操控，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。此外，可采用雙層以太網(wǎng)結構實現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控。針對電動隔離和斷路器等裝置，應用電氣自動化技術能實現(xiàn)遠程控制。利用自動化控制系統(tǒng)提供的操作權限等級管理功能，人員通過輸入正確的監(jiān)控口令，可對電力系統(tǒng)自動化裝置進行控制。系統(tǒng)需針對各項控制操作進行邏輯判斷，確定無誤后執(zhí)行控制命令，以免出現(xiàn)操作錯誤。采用網(wǎng)絡集中監(jiān)控方式，能方便管理人員理解系統(tǒng)控制原理，有效控制系統(tǒng)。

4.3? 系統(tǒng)自動化保護

電力系統(tǒng)需完成繼電保護裝置的配置，加強系統(tǒng)保護管理，避免因裝置誤動或拒動造成系統(tǒng)運行可靠性的降低。應用電氣自動化技術，能實現(xiàn)繼電保護自動化管理，保證了系統(tǒng)運行安全性。實際采用電氣自動化技術，需完成繼電保護自動控制裝置的配備，以便及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障。采取有針對性的措施，避免系統(tǒng)出現(xiàn)停電或數(shù)據(jù)傳輸問題。結合電力系統(tǒng)繼電保護自動控制需求，可采用微機保護測控裝置，能進行系統(tǒng)開關設備、跳閘電流及累計分斷流等方面的診斷管理，提供方向性無功過載保護、發(fā)熱過載保護及相電流保護等。利用RS485接口，保護測控裝置能實現(xiàn)網(wǎng)絡通信，對系統(tǒng)電流、電壓及頻率等參數(shù)進行交換和處理，加強了系統(tǒng)繼電保護管理。由于系統(tǒng)采用分散式測控保護裝置，能按照功能和配出類型等進行各種繼電保護控制功能的劃分，在各開關柜中完成不同功能單元的安裝，所以能為電力系統(tǒng)提供分散化保護功能，有效提高了系統(tǒng)運行安全可靠性。

5? 結束語

應用電氣自動化技術能保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行，并實現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化管理。實際應用電氣自動化技術時，需實現(xiàn)系統(tǒng)自動化監(jiān)測、控制及保護等功能，需結合實際需求進行各種電氣自動化裝置的配備，以實現(xiàn)系統(tǒng)自動化操控。

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