電氣自動化在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的運(yùn)用分析

張應(yīng)海

（內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司薛家灣供電局 內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市 010030）

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)進(jìn)入了改革創(chuàng)新的時代，更多嶄新先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，解決了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運(yùn)行中的一些故障問題，優(yōu)化各項(xiàng)性能。電氣自動化技術(shù)具有智能和仿真的特點(diǎn)，應(yīng)用于電網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)運(yùn)行的智能化，并做好自身運(yùn)行的實(shí)時監(jiān)測工作，采集各項(xiàng)數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中存在的異常，避免故障的發(fā)生。

1 電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)及要求

1.1 運(yùn)行特點(diǎn)

電力系統(tǒng)為了滿足用電需求，保障自身運(yùn)行的穩(wěn)定性，增加了高電壓、高功率的新設(shè)備，同時配置了微機(jī)保護(hù)裝置用于保護(hù)電氣設(shè)備的運(yùn)行，減少運(yùn)行負(fù)荷。同時具有用電負(fù)荷集中且密度大的特點(diǎn)，能夠滿足各行各業(yè)的生產(chǎn)需求。一些工廠在擴(kuò)大自身規(guī)模時，并未更新電力系統(tǒng)的各項(xiàng)設(shè)備的制電氣設(shè)備的運(yùn)行處于極限的狀態(tài)中，從而出現(xiàn)了用電負(fù)荷集中密度大的情況，埋下了一定的安全隱患。此外設(shè)備具有較高的安全系數(shù)這一特點(diǎn)，確保在電力系統(tǒng)中能夠安全執(zhí)行各項(xiàng)指令，接收和傳遞信息。

1.2 運(yùn)行要求

隨著用電需求量的不斷增加，電力系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷達(dá)到了極限，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)各種故障，影響了各行各業(yè)的發(fā)展。針對這一情況將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)當(dāng)中建立一個自動化的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化和自動化，保護(hù)好系統(tǒng)內(nèi)的各項(xiàng)設(shè)備。而在這一過程中，電力系統(tǒng)也提出了運(yùn)行要求。首先需要做好電氣設(shè)備集中管理，根據(jù)定位系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，將其集中劃分到一個分級管理系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)管理的自動化。確保監(jiān)控系統(tǒng)和微機(jī)保護(hù)硬件軟件的獨(dú)立性，從而保障子系統(tǒng)不會受到電力系統(tǒng)運(yùn)行中各種因素的干擾。此外還需要確保遠(yuǎn)程通信工程的完善性，確保信息可以及時傳輸給控制中心，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2 電氣自動化在電力系統(tǒng)運(yùn)行中應(yīng)用的優(yōu)勢

2.1 操作簡單

在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)運(yùn)行中，需要大量的人力資源介入其中，本身電力系統(tǒng)就有一定的危險性，因此在防護(hù)工作中投入了諸多精力，同時由于人為因素的影響導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)行存在一定的安全隱患，稍有失誤便可能會造成嚴(yán)重的后果。將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，技術(shù)代替人工進(jìn)行一些簡單的操作，工作人員只需要在控制中心接受上傳的數(shù)據(jù)信息，定期做好巡檢工作即可。因此具有操作簡單的優(yōu)勢。企業(yè)生產(chǎn)活動離不開電力系統(tǒng)的支持，將電力自動化系統(tǒng)引進(jìn)企業(yè)建設(shè)中，實(shí)現(xiàn)日常管理的智能化和自動化，減少人力資源的使用，從而有效避免人為因素對電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響?？刂迫藛T上崗前需要接受培訓(xùn)工作，掌握電力系統(tǒng)和自動化技術(shù)的相關(guān)知識，學(xué)會分析數(shù)據(jù)，應(yīng)用各項(xiàng)軟件，相對來說操作比較簡單，只需要確保各子系統(tǒng)信息傳輸無誤，系統(tǒng)發(fā)送預(yù)警后，可以及時通知各部分的管理人員和檢修人員，檢查電力系統(tǒng)中出現(xiàn)故障的問題，及時解決問題，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 性能全面

與傳統(tǒng)的電氣技術(shù)相比較，當(dāng)下的電氣自動化技術(shù)操作更加簡單，而且結(jié)構(gòu)性能要更加完善?，F(xiàn)如今科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅猛，基于科學(xué)技術(shù)的電氣自動化技術(shù)的各方面性能不斷優(yōu)良，尤其是該項(xiàng)技術(shù)正朝著自動化、智能化和多樣化的方向發(fā)展，同時引進(jìn)了一些高效率高電壓的設(shè)備支持系統(tǒng)的運(yùn)行，解決了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中存在的弊端。而且電氣自動化技術(shù)能夠根據(jù)電力系統(tǒng)的要求提供相應(yīng)的功能支持。例如在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度的自動化，實(shí)時采集用戶的各項(xiàng)信息，為電網(wǎng)調(diào)度控制中心傳輸各項(xiàng)數(shù)據(jù)，接收調(diào)度中心指令，第一時間執(zhí)行指令，減輕工作人員的負(fù)擔(dān)，同時也能減少調(diào)度數(shù)據(jù)錯誤的發(fā)生。在變電站中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的管理，根據(jù)企業(yè)的電力需求，促進(jìn)變電站的運(yùn)行，優(yōu)化各項(xiàng)性能，提高運(yùn)行效率。由此可見，電氣自動化技術(shù)的性能相對全面且優(yōu)良，推動電力系統(tǒng)改革創(chuàng)新的進(jìn)程。

2.3 適應(yīng)性強(qiáng)

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，傳統(tǒng)的電力設(shè)備對于環(huán)境和操作方法的要求也更加嚴(yán)格，這也就直接導(dǎo)致了傳統(tǒng)電氣技術(shù)的局限性。而電氣自動化技術(shù)中具有較強(qiáng)的靈活性，能夠更好地適應(yīng)于不同的環(huán)境中，根據(jù)電力系統(tǒng)的需求調(diào)整，充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢。因此其超強(qiáng)的適應(yīng)能力也受到了越來越多企業(yè)的青睞，也正是因?yàn)槠涑瑥?qiáng)的適應(yīng)能力保證了整個生產(chǎn)過程的高效與穩(wěn)定。

3 電氣自動化在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的具體應(yīng)用

3.1 現(xiàn)場總線技術(shù)

現(xiàn)場總線技術(shù)指的是將電力系統(tǒng)中涉及到的各項(xiàng)設(shè)備軟件等進(jìn)行有效地連接，實(shí)現(xiàn)計算機(jī)、數(shù)字通信技術(shù)等的有效融合，做好對系統(tǒng)中電量信息的收集工作，傳輸?shù)娇刂浦行?，分析處理?shù)據(jù)，構(gòu)建模型進(jìn)一步分析計算，下達(dá)各項(xiàng)指令，最終實(shí)現(xiàn)自動化的控制工作。電力系統(tǒng)中自動化技術(shù)的有效應(yīng)用離不開現(xiàn)場總線技術(shù)的支持，做好對數(shù)據(jù)的處理分析工作，減少運(yùn)行管理中的工作量，提高工作效率，改變電力系統(tǒng)運(yùn)行管理的現(xiàn)狀。

利用這一項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)的集中監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控工作，在集中監(jiān)控方面，將電力系統(tǒng)中涉及到的各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行整合，做好對這些技術(shù)的統(tǒng)一管理工作，設(shè)計分級系統(tǒng)，不同的功能集中在不同的分級系統(tǒng)中，下達(dá)控制指令，一級級系統(tǒng)層層下達(dá)指令，最終將信號傳輸?shù)皆O(shè)備終端，實(shí)施自動化的操作。集中控制的和專業(yè)優(yōu)點(diǎn)能夠確保電力系統(tǒng)中的各項(xiàng)設(shè)備的協(xié)調(diào)運(yùn)行，分擔(dān)主機(jī)運(yùn)行中的壓力，從而提高了工作效率。在遠(yuǎn)程監(jiān)控工作中，通過遠(yuǎn)程裝置和通信技術(shù)掌握設(shè)備運(yùn)行的具體情況，根據(jù)當(dāng)下需求遠(yuǎn)程下達(dá)指令，調(diào)整電力設(shè)備運(yùn)行的各項(xiàng)指標(biāo)，滿足運(yùn)行要求。

3.2 PLC技術(shù)

將PLC 技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，實(shí)時獲取電力系統(tǒng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，然后在相關(guān)軟件的配合下，對電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行仿真，然后對各模塊進(jìn)行自動化的分析工作，自動記錄存在的問題，掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，在控制中心可以手動和自動操作，將分析結(jié)果上傳于網(wǎng)絡(luò)控制中心，實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控。仿真技術(shù)有別于傳統(tǒng)的技術(shù)，也使得電力系統(tǒng)的運(yùn)行發(fā)展進(jìn)入到一個新的階段。PLC 技術(shù)和計算技術(shù)的配合應(yīng)用，構(gòu)建了一個完善的監(jiān)測系統(tǒng)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化，還能監(jiān)測自動化的應(yīng)用效果，為接下來技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。企業(yè)生產(chǎn)的過程中，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求較高，這一技術(shù)的應(yīng)用，穩(wěn)定了系統(tǒng)中各部分的溝通聯(lián)系，通過仿真還能預(yù)測可能出現(xiàn)的問題，及時預(yù)防，提高運(yùn)行的效率和電力系統(tǒng)的自動化程度，同時能夠有效控制電力系統(tǒng)中流量、溫度壓力等各項(xiàng)指標(biāo)，推動閉環(huán)控制模式的實(shí)現(xiàn)，確保運(yùn)行的安全性。

3.3 計算機(jī)技術(shù)

計算機(jī)技術(shù)主要應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)度、智能電網(wǎng)和變電站三個方面，實(shí)現(xiàn)了三方面的自動化，提高了整體的運(yùn)行效率。

3.3.1 在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

電網(wǎng)調(diào)度主要是合理分配電能，做好用戶管理工作，在這一過程中需要實(shí)時采集用戶的用電信息，做好分析工作，對智能化自動化要求較高。利用計算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動化，應(yīng)用計量自動化，實(shí)現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操控和自動化計量，做好線損管理工作，擴(kuò)大電力監(jiān)控的范圍，提高電力系統(tǒng)的智能化、自動化和網(wǎng)絡(luò)化。應(yīng)用自動化技術(shù)能夠?qū)崟r獲取客戶的各項(xiàng)信息，監(jiān)控電網(wǎng)的各項(xiàng)工況信息，為線損分析和管理提供數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)管理的自動化。然后根據(jù)下達(dá)的指令進(jìn)行自動化調(diào)度，提高調(diào)度的效率，也能為不同類型的客戶提供全面化的服務(wù)，解決人們的用電需求。

3.3.2 在智能電網(wǎng)方面的應(yīng)用

應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)構(gòu)建智能電網(wǎng)，應(yīng)用一些先進(jìn)的信息技術(shù)和智能化技術(shù)，在技術(shù)的支持下，電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、配電等各個環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了有效聯(lián)系，提升了自動化的程度。同時這一技術(shù)的應(yīng)用能夠加強(qiáng)智能電網(wǎng)和各環(huán)節(jié)的溝通聯(lián)系，獲得各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，自動處理分析，了解智能電網(wǎng)的運(yùn)行情況，并做好調(diào)整工作，優(yōu)化技術(shù)的智能化和自動化，推動智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷完善。

3.3.3 在變電站方面的應(yīng)用

改變傳統(tǒng)電力信號電纜方式，應(yīng)用計算機(jī)電纜，實(shí)時傳輸信號，并及時下達(dá)各項(xiàng)指令，實(shí)現(xiàn)變電站運(yùn)行的智能化和自動化。

3.4 數(shù)據(jù)庫技術(shù)

將數(shù)據(jù)庫應(yīng)用于整個系統(tǒng)中，將電力系統(tǒng)日常運(yùn)行中產(chǎn)生的各類信息自動存儲，構(gòu)建一個完善的數(shù)據(jù)庫，便于相關(guān)人員隨時利用各項(xiàng)數(shù)據(jù)，分析電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，也能根據(jù)歷史數(shù)據(jù)判斷電力系統(tǒng)可能會存在的一些安全隱患和故障問題，開展全面的檢查工作。同時這一項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用能夠促進(jìn)相關(guān)軟件的開發(fā)，優(yōu)化電力系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，保障運(yùn)行的高效率和穩(wěn)定性。此外還可以在數(shù)據(jù)庫技術(shù)中應(yīng)用觸發(fā)機(jī)制，這一機(jī)制能夠優(yōu)化數(shù)據(jù)庫技術(shù)的監(jiān)視應(yīng)用效果，充分發(fā)揮技術(shù)的各項(xiàng)優(yōu)勢，為電力系統(tǒng)提供各項(xiàng)便利。

4 加強(qiáng)電氣自動化在電力系統(tǒng)中應(yīng)用效果的措施

4.1 提高自動化技術(shù)的水平

為了優(yōu)化電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用效果，需要不斷地提升自動化技術(shù)的水平，做好對電力系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)測工作，了解自動化技術(shù)的應(yīng)用情況，以及其中存在的漏洞問題。在今后的研究中，需要加強(qiáng)對問題的研究力度，消除其中存在的安全隱患，避免出現(xiàn)各種運(yùn)行故障，影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。統(tǒng)計好各項(xiàng)數(shù)據(jù)，然后利用專業(yè)的儀器設(shè)備分析計算，尋找突破口，進(jìn)一步優(yōu)化自動化技術(shù)的性能，為電力系統(tǒng)的運(yùn)行提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

4.2 完善技術(shù)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)

隨著自動化技術(shù)的飛速發(fā)展，各類衍生的技術(shù)設(shè)備層出不窮，在電力系統(tǒng)中也得到了廣泛的應(yīng)用。但是技術(shù)與技術(shù)之間可能存在一定的沖突性，影響到技術(shù)性能的充分發(fā)揮。因此為了避免技術(shù)矛盾的出現(xiàn)，提高自動化技術(shù)的應(yīng)用效率，需要進(jìn)一步完善技術(shù)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范各項(xiàng)指標(biāo)，確保技術(shù)之間的兼容性，構(gòu)建成一個完善龐大的信息系統(tǒng)，為電力系統(tǒng)形成一個安全可靠的屏障。

5 電氣自動化的發(fā)展前景

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新發(fā)展，電力自動化技術(shù)的自動化智能化性能會不斷優(yōu)良，能夠智能識別各項(xiàng)質(zhì)量，自動完成指令。這一種技術(shù)會根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同發(fā)揮其自身優(yōu)勢，構(gòu)建出不同功能的系統(tǒng)進(jìn)行管理運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的智能化和監(jiān)管的自動化，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。在未來發(fā)展中，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用會越來越廣泛，并根據(jù)企業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢。企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，對于各項(xiàng)技術(shù)提供更高的要求，技術(shù)人員根據(jù)這些要求不斷研發(fā)，確保研發(fā)的新技術(shù)滿足企業(yè)的需求，在自動化控制、檢測和保護(hù)等多個方面中都能發(fā)揮其優(yōu)勢，構(gòu)建一個統(tǒng)一化的整體，實(shí)現(xiàn)全面的自動化管理。

6 結(jié)束語

總而言之，電力系統(tǒng)的運(yùn)行關(guān)系到社會的穩(wěn)定發(fā)展，各行各業(yè)的日常生產(chǎn)運(yùn)行和發(fā)展離不開電力系統(tǒng)的支持。因此隨著各行各業(yè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)也需要優(yōu)化各項(xiàng)性能，引進(jìn)先進(jìn)的信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化和自動化，在日常運(yùn)行中能夠承擔(dān)起企業(yè)生產(chǎn)的電力需求，同時不會出現(xiàn)各種運(yùn)行故障，導(dǎo)致電網(wǎng)癱瘓，影響到企業(yè)的生產(chǎn)活動。因此電氣自動化的應(yīng)用順應(yīng)時代發(fā)展的潮流，同時也是電力系統(tǒng)發(fā)展的一個新思路新方向。通過引進(jìn)計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、仿真技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等，進(jìn)一步完善了電力系統(tǒng)，能夠?qū)崟r采集各項(xiàng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)集中控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控，調(diào)整電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，滿足企業(yè)生產(chǎn)需求。