關(guān)于電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用探討

朱波

【摘要】本文將以電力工程為例簡(jiǎn)單論述電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)安裝中的應(yīng)用，再結(jié)合實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)行情況，詳細(xì)分析電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用內(nèi)容，以來展現(xiàn)該種自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的保障作用與功能優(yōu)化，從而進(jìn)一步促進(jìn)電力系統(tǒng)生產(chǎn)效率與運(yùn)輸質(zhì)量水平的提升，為電力企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。

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

電氣自動(dòng)化技術(shù)是電力系統(tǒng)中重要技術(shù)種類之一，因?yàn)槠渥陨砑夹g(shù)的高效率、自動(dòng)化等優(yōu)勢(shì)，有效推動(dòng)著電力系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備體系與管理技術(shù)發(fā)展不斷成熟，是保障電力系統(tǒng)高效、安全運(yùn)行的重要保障技術(shù)之一，特別是近年來電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)模與電力設(shè)備上投資力度的增加，更是給予了電力系統(tǒng)一定的運(yùn)行與維護(hù)壓力，則在這種情況下，如何加強(qiáng)電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)的深入應(yīng)用、提升電力設(shè)備的運(yùn)作效率是一項(xiàng)重要內(nèi)容。

1、電氣自動(dòng)化技術(shù)

在電力系統(tǒng)安裝的過程中，會(huì)應(yīng)用到電氣自動(dòng)化技術(shù)，其中涉及到的設(shè)備與系統(tǒng)眾多，而主要的核心組件只有計(jì)算機(jī)技術(shù)與PLC技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)是電氣自動(dòng)化運(yùn)行的關(guān)鍵內(nèi)容，其他技術(shù)運(yùn)行都是需要以計(jì)算機(jī)技術(shù)操作的指令接受、信息處理與數(shù)據(jù)整理為基礎(chǔ)才能進(jìn)行的，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行智能化與自動(dòng)化的必要技術(shù);而PLC技術(shù)全名為可編程邏輯控制器技術(shù)，其能夠自動(dòng)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)信息采集，然后依據(jù)所接受指令任務(wù)調(diào)整運(yùn)行邏輯，從而將所整理的數(shù)據(jù)信息傳遞給不同設(shè)備與體系中，特別適用于供變電與輸配電工程一類，數(shù)據(jù)信息需求大、變化多的電力系統(tǒng)中。

2、電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中首要應(yīng)用內(nèi)容就是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化，在實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)工程項(xiàng)目發(fā)展過程中，電力系統(tǒng)內(nèi)部組成與電流運(yùn)行會(huì)隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)、電力需求而有所不同，所建設(shè)的電網(wǎng)調(diào)度管理部門也就更多，一旦某一電網(wǎng)調(diào)度出現(xiàn)問題，便會(huì)造成其他電網(wǎng)運(yùn)行也出現(xiàn)問題，則電網(wǎng)調(diào)度并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)信息與電流電壓的調(diào)度工作，其需要綜合性對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行考慮，而電氣自動(dòng)化技術(shù)便能夠通過現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)，建立全面的電網(wǎng)調(diào)度體系，將所有地區(qū)、政府與國(guó)家的電網(wǎng)調(diào)度進(jìn)行“總匯”整理，實(shí)時(shí)跟進(jìn)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)與電力運(yùn)輸數(shù)據(jù)，基于這些數(shù)據(jù)與運(yùn)行情況，科學(xué)合理制定相應(yīng)的電網(wǎng)調(diào)度規(guī)劃，并同自動(dòng)化進(jìn)行調(diào)度與優(yōu)化，從而確保了電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。下面，以表格形式對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能進(jìn)行分析。（詳見表1）

表1 配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)功能

2.2動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)

動(dòng)態(tài)性是電力系統(tǒng)運(yùn)行的最大特點(diǎn)，其能夠同電力能源需求變化而變化，滿足運(yùn)行電力能量供應(yīng)，但是同時(shí)也因?yàn)檫@種特點(diǎn)，造成電力系統(tǒng)問題發(fā)生的突發(fā)性與不確定性，而電氣自動(dòng)化技術(shù)中的動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)便能夠很好的應(yīng)對(duì)這一點(diǎn)，線下在電力系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備中安裝相應(yīng)的自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備，線上組建同監(jiān)控設(shè)備相連的動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，由總系統(tǒng)發(fā)出指定的操作指令任務(wù)，自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)便會(huì)接受并定期性進(jìn)行相應(yīng)電力設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)控所得到的數(shù)據(jù)信息上傳給動(dòng)態(tài)監(jiān)控總系統(tǒng)，系統(tǒng)后臺(tái)便會(huì)以一定時(shí)間為節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理與分析，最后再以技術(shù)人員能夠明了的數(shù)據(jù)信息模式，進(jìn)行準(zhǔn)確性的數(shù)據(jù)信息處理與計(jì)算，從而使得技術(shù)人員能夠?qū)崟r(shí)掌控電力系統(tǒng)與設(shè)備的運(yùn)行情況，系統(tǒng)化掌控電力系統(tǒng)運(yùn)行與運(yùn)輸狀態(tài)，有效避免運(yùn)行問題的發(fā)生。

2.3現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用

相較于其他電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)的應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用內(nèi)容因?qū)嶋H電力系統(tǒng)運(yùn)行多變，則該技術(shù)中除了融合現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)以外，還融合了信息與通信技術(shù)手段，有機(jī)融合組建成數(shù)字化的電力運(yùn)行系統(tǒng)，而其最大亮點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)就是設(shè)備運(yùn)行中所展現(xiàn)出來的智能化管控，利用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行電力系統(tǒng)內(nèi)部的運(yùn)行監(jiān)控與數(shù)據(jù)檢測(cè)，利用信息與通信技術(shù)將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化，再由技術(shù)人員判定實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行情況和應(yīng)急方案擬定，以相同信息模式發(fā)送回自動(dòng)化系統(tǒng)中由其進(jìn)行方案實(shí)施，從而實(shí)現(xiàn)智能化管控現(xiàn)場(chǎng)電力系統(tǒng)運(yùn)行，強(qiáng)化系統(tǒng)與系統(tǒng)、系統(tǒng)與管理團(tuán)隊(duì)之間的通信交流，保障各項(xiàng)改善與解決措施的合理性與可實(shí)行性，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行始終處于相對(duì)安全、穩(wěn)定狀態(tài)下，促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中進(jìn)一步應(yīng)用。具體來說，現(xiàn)場(chǎng)總線的通信速率又分高速H2和低速H1兩種，其中5Mbps和1Mbps這兩種是H2的傳輸速率，而500M和750M為其通信距離，而31.32kpbps則是H1的傳輸速率，它的通信距離高達(dá)1900m。在物理傳輸介質(zhì)方面，可對(duì)本質(zhì)安全的防爆破環(huán)境進(jìn)行支持，同時(shí)，其中的傳輸介質(zhì)可對(duì)雙絞線進(jìn)行支持。此外，為對(duì)雙方同步發(fā)送時(shí)間進(jìn)行確保，每個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)的位置都可以進(jìn)行負(fù)跳變和正跳變，從而使數(shù)據(jù)流具有一定的定位信息。

2.4數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)據(jù)庫技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)化也是電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行的一項(xiàng)重要內(nèi)容，除了在數(shù)據(jù)信息內(nèi)容上更為全面化、準(zhǔn)確性以外，其更加重視對(duì)于電力系統(tǒng)內(nèi)部自動(dòng)化技術(shù)與設(shè)備功能的研究，因?yàn)橹挥羞@樣才能加速各種電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的深入應(yīng)用，在各項(xiàng)自動(dòng)化技術(shù)與設(shè)備功能的基礎(chǔ)上，有針對(duì)性對(duì)進(jìn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息采集，特別是一些容易造成自動(dòng)化技術(shù)錯(cuò)誤的重要細(xì)節(jié)性因素，并同時(shí)將原有的數(shù)據(jù)庫模式，從單一化的多活動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫，轉(zhuǎn)變?yōu)閷＜覕?shù)據(jù)庫、系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)庫等等綜合性數(shù)據(jù)庫，有效保障電氣自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用過程中得到準(zhǔn)確性的信息內(nèi)容，從而精準(zhǔn)判定電力系統(tǒng)運(yùn)行情況、制定科學(xué)合理的運(yùn)行方案，從而保障電力系統(tǒng)的運(yùn)作穩(wěn)定性和高效性。

2.5電氣自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)

電氣自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)是電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的最特別的一項(xiàng)應(yīng)用內(nèi)容，其所設(shè)計(jì)與建設(shè)的目的是針對(duì)兩種電力系統(tǒng)運(yùn)行情況，一種是因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)設(shè)備與系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間處于高負(fù)荷運(yùn)作狀態(tài)，設(shè)備零件出現(xiàn)老化、故障，進(jìn)而產(chǎn)生的電力電壓低壓?jiǎn)栴}，而另一種是經(jīng)濟(jì)發(fā)展較低的偏遠(yuǎn)地區(qū)，電力系統(tǒng)沒有足夠資金進(jìn)行支撐，設(shè)備之間又相互不適應(yīng)，所造成電壓不穩(wěn)定與檢測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確問題，通過電氣自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)，控制電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、精確化檢測(cè)數(shù)據(jù)數(shù)值，一般常見的電氣自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)有前相補(bǔ)償、固定補(bǔ)償以及動(dòng)態(tài)補(bǔ)償三種，其各自所運(yùn)行原則、應(yīng)用環(huán)境以及最后補(bǔ)償效果也是不一樣的，則技術(shù)團(tuán)隊(duì)需要結(jié)合實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)行情況，綜合性進(jìn)行選擇和組合，保障電力系統(tǒng)能夠高效穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2輸電應(yīng)用

針對(duì)于結(jié)構(gòu)單一的問題而言，只要通過對(duì)其有效的改變，就能夠?qū)崿F(xiàn)在輸電的過程當(dāng)中，通過先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)將其輸送的狀態(tài)進(jìn)行分析，這樣就能夠保證實(shí)現(xiàn)對(duì)于輸電線路的有效監(jiān)控，再通過傳感器的有效應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)于其內(nèi)部整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，以此降低由于在人工鋪線的過程當(dāng)中，其操作不當(dāng)而導(dǎo)致線路迂回，進(jìn)而就會(huì)給其設(shè)備帶來不良的影響[3]。另外，在此過程中還可以通過采用先進(jìn)的狀態(tài)分析技術(shù)以及遙感技術(shù)，進(jìn)而構(gòu)建合理有效的輸電線路，再將相關(guān)配電設(shè)備運(yùn)用到檢測(cè)工作中，同時(shí)盡最大可能上建設(shè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，這種情況下能夠促使電力系統(tǒng)配網(wǎng)的發(fā)展更加穩(wěn)定。

3.3配電應(yīng)用

在進(jìn)行自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的過程當(dāng)中，為了保證配電的穩(wěn)定性以及高效性，就需要通過電力系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部改良，保證可以在電力運(yùn)行時(shí)，通過有效的監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)對(duì)于配電線路的自動(dòng)轉(zhuǎn)化，這樣也能夠有效提高其輸電能的應(yīng)用能力。同時(shí)，由于我國(guó)城市當(dāng)中整體用電需求量較大，因此為了保證用電網(wǎng)的分布更為廣闊，企業(yè)供電能力能夠符合國(guó)家的具體需求，也需要對(duì)其進(jìn)行有效的優(yōu)化調(diào)度，這樣才能夠降低由于老舊網(wǎng)絡(luò)得不到及時(shí)更新，進(jìn)而延誤新型網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，同時(shí)也能夠保證新型機(jī)器發(fā)揮自身的作用。其次，在電力系統(tǒng)配網(wǎng)中，配電十分重要，是確保電力系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素，在此基礎(chǔ)上就必須要建立電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控中心，針對(duì)于電網(wǎng)的運(yùn)行開展實(shí)時(shí)監(jiān)控，而通過監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)配電路的配電自動(dòng)化管理。

3.4供電應(yīng)用

在供電這一方面，首先要做到的就是應(yīng)運(yùn)用高新科技技術(shù)，例如：運(yùn)營(yíng)分布式電源入網(wǎng)模型，并在運(yùn)用的過程中制定相應(yīng)相關(guān)準(zhǔn)則，一切有關(guān)的操作都需要建立在相關(guān)準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上，進(jìn)而保證有效供電。并且還要構(gòu)建分布式電源入網(wǎng)控制系統(tǒng)，在利用可行性研究的基礎(chǔ)上，使得各種新能源能夠在電力系統(tǒng)配網(wǎng)結(jié)構(gòu)中充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)以及作用價(jià)值。另外針對(duì)于中等城市的蓄能系統(tǒng)建設(shè)來說，可以采用兩網(wǎng)并運(yùn)的模式進(jìn)行，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)控制以及監(jiān)視蓄能系統(tǒng)，這種情況下能夠有效掌控電力運(yùn)行的最新狀況。

3.5配網(wǎng)資源應(yīng)用

是否能夠充分的運(yùn)用配網(wǎng)電能資源是檢驗(yàn)配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用效率的主要標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上最合理有效的檢測(cè)方式就是觀察電網(wǎng)在正常運(yùn)行情況下的狀態(tài)，在這種情況下就必須要實(shí)現(xiàn)促進(jìn)該技術(shù)在運(yùn)用過程中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量以及傳輸效率提高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)用戶在接受到相關(guān)數(shù)據(jù)之后就能夠根據(jù)數(shù)據(jù)的實(shí)際基本情況，將數(shù)據(jù)更加充分合理科學(xué)的運(yùn)用，與此同時(shí)，有效傳輸數(shù)據(jù)信息還能夠使得相關(guān)系統(tǒng)在第一時(shí)間內(nèi)確定發(fā)生故障區(qū)域，進(jìn)而及時(shí)針對(duì)故障區(qū)域控制管理，在此過程中以最為快速的速度針對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)，進(jìn)而使得經(jīng)濟(jì)損失有效降低，還能夠有效避免更大的故障產(chǎn)生。而在這一系列的過程中，該技術(shù)最大的作用價(jià)值就是實(shí)現(xiàn)將資源優(yōu)化配置。

總結(jié)：

隨著當(dāng)前階段的科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，我國(guó)的電力系統(tǒng)也得到了充分的提高。在當(dāng)前階段，在配電網(wǎng)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)不僅可以有效提高其輸電的能力，還能夠保證其運(yùn)行的平穩(wěn)性，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的不斷發(fā)展。

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