電子信息技術(shù)與電力自動化系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用

薛 帥

(鄭州市電子信息工程學(xué)校,河南 鄭州 450000)

0 引言

在技術(shù)水平的發(fā)展下,電力系統(tǒng)覆蓋范圍得到了顯著擴大,其組織結(jié)構(gòu)也變得更加復(fù)雜,對電力系統(tǒng)的運行和管理帶來了全新挑戰(zhàn)。在以往的人工調(diào)控模式下,難以為電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行提供支持,在大數(shù)據(jù)時代下,可以利用電子信息技術(shù)來提升電力系統(tǒng)的智能化水平,利用自動化替代人工,能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)進行自動化、全過程管理,有效降低了人力、物力、財力的投入,并利用智能分析、數(shù)據(jù)采集、科學(xué)決策等方式,避免出現(xiàn)能源浪費等問題。從這一背景來看,電子信息技術(shù)與電力自動化系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展,成了這一領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢。

1 電力自動化系統(tǒng)的概述

電力自動化系統(tǒng)由發(fā)電設(shè)備、輸電設(shè)備、電力使用設(shè)備、配電設(shè)備幾個部分組成。在電力自動化系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)節(jié),技術(shù)人員能夠利用計算機設(shè)備對生產(chǎn)和運輸環(huán)節(jié)進行監(jiān)督和管理,從而顯著提升整個系統(tǒng)的自動化水平,優(yōu)化生產(chǎn)效率。同時,還可以利用傳感器系統(tǒng)對電力自動化的生產(chǎn)設(shè)備、線路運行狀態(tài)進行監(jiān)測,如果出現(xiàn)異常,系統(tǒng)會發(fā)出警報,定位故障位置,為后續(xù)的系統(tǒng)檢修提供支持。

電力自動化系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)勢包括幾個層面:首先,應(yīng)用自動化系統(tǒng)能夠保障電力生產(chǎn)的安全性,在以往的電力生產(chǎn)系統(tǒng)中,生產(chǎn)壓力較高,在長時間的運行下,設(shè)備會出現(xiàn)線路過熱或者其他故障,推行電力自動化系統(tǒng),能夠?qū)φ麄€電力生產(chǎn)過程進行檢測、監(jiān)督,幫助相關(guān)人員掌握設(shè)備的運行溫度和線路情況,如果出現(xiàn)異常,會發(fā)出警報,讓相關(guān)人員及時進行處理,可提升電力系統(tǒng)的運行安全;其次,提升電力生產(chǎn)經(jīng)濟效益,在自動化生產(chǎn)環(huán)節(jié)中利用多種冗余模式,根據(jù)多元化的用電需求來對生產(chǎn)過程進行調(diào)配,保障整個電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)的科學(xué)性和合理性,這可以有效解決能源的浪費問題。

2 電力自動化系統(tǒng)的構(gòu)建原則

(1)安全性:在電力自動化系統(tǒng)的設(shè)計環(huán)節(jié),需要嚴格遵守國家的相關(guān)規(guī)定和制度,保障設(shè)備運行安全性,合理應(yīng)用計算機自動化控制技術(shù)、人工智能以及電子信息技術(shù),可提升系統(tǒng)的運行水平,避免自動化系統(tǒng)在運行環(huán)節(jié)發(fā)生各類問題。同時,針對網(wǎng)絡(luò)安全防護技術(shù)進行深度分析,可以保障網(wǎng)絡(luò)信息的安全。

(2)整體性:對于電力自動化系統(tǒng)的設(shè)計,要從整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來著手,將自動化系統(tǒng)、電子信息技術(shù)深度結(jié)合,從模塊設(shè)計、平臺系統(tǒng)設(shè)計、重要基礎(chǔ)設(shè)計、監(jiān)測布局設(shè)計等方面著手,提升整個系統(tǒng)運行的自動化水平[1]。

(3)功能性:在實際的設(shè)計環(huán)節(jié),需要根據(jù)電力系統(tǒng)的運行要求來進行優(yōu)化改造,充分滿足電力企業(yè)的實際情況,并且要保證各個模塊的適用性和標(biāo)準(zhǔn)性,拓展業(yè)務(wù)功能,促進數(shù)據(jù)信息的共享。

(4)通信保障自動化:在設(shè)計過程中,需要基于風(fēng)力等級、氣候特色、本地電網(wǎng)布局、建筑分布結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),打造科學(xué)的自動化通信網(wǎng)絡(luò),對通信網(wǎng)進行合理配置,促進信息共享,實現(xiàn)各類信息的及時傳輸。

(5)拓展性:對于電力系統(tǒng)的自動化設(shè)計,需要遵循拓展性原則,根據(jù)分層結(jié)構(gòu)設(shè)計來預(yù)留接口,方便后續(xù)的系統(tǒng)優(yōu)化,保障自動化系統(tǒng)的拓展能力。

3 電子信息技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用特點

3.1 保障操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性

利用電子信息科學(xué)技術(shù),可以有效提升電力自動化系統(tǒng)和設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性,這一技術(shù)的應(yīng)用可縮短設(shè)備應(yīng)用時間,優(yōu)化系統(tǒng)運作效率,提升電力生產(chǎn)質(zhì)量,讓操作更加靈活。在應(yīng)用這一技術(shù)后,能夠確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,對于保障用戶的用電安全也具有重要意義,同時,能夠為后續(xù)的故障預(yù)防提供支持,減少維護和管理的壓力。

3.2 提升生產(chǎn)質(zhì)量

在科技水平的推動下,電力系統(tǒng)自動化生產(chǎn)形式也在不斷更新,以往發(fā)展速度緩慢、效率低下、陳舊的設(shè)備已經(jīng)被淘汰,將電力自動化系統(tǒng)與電子信息技術(shù)充分結(jié)合,可以有效發(fā)揮出新技術(shù)的優(yōu)越性,提升生產(chǎn)質(zhì)量。比如,在應(yīng)用電子信息技術(shù)后,可提升設(shè)備生產(chǎn)效率,降低時間成本,可在短時間內(nèi)靈活調(diào)整電子信息技術(shù),在實際的維護和檢修中,可應(yīng)用電子信息技術(shù)來進行清潔,保障線路運行的穩(wěn)定性,提升企業(yè)的業(yè)務(wù)安全標(biāo)準(zhǔn)。因此,電子信息技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用是一個必然趨勢[2]。

3.3 優(yōu)化生產(chǎn)效率

電力自動化系統(tǒng)的基本要求就是實現(xiàn)發(fā)電自動化和輸電自動化,要達到上述目的,就要求相關(guān)操作人員必須要進行高效工作。利用電子信息技術(shù),能夠降低操作系統(tǒng)操作的復(fù)雜性,讓人員能夠快速上手,改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,提升生產(chǎn)效率。

4 電子信息技術(shù)與電力自動化系統(tǒng)的應(yīng)用方向

4.1 在變電站中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)涵蓋多個組成部分,在保障電力系統(tǒng)的運行安全上,變電站起著極為重要的作用,電廠在電力生產(chǎn)完成后,會將電能輸送出去,通過變電站達成輸送,變電站的主要作用是轉(zhuǎn)變電壓、處理電壓。在傳輸過程中,讓電壓升高,再輸送至用戶端時提前處理,降低電壓,讓電能能夠正常的供應(yīng)。在變電站中,有多種裝置和設(shè)備,除了變壓器之外,還有多種元器件,將電子信息技術(shù)運用到變電站自動化系統(tǒng)中,可以保障電力輸送安全性,提升整體性能,其中,最為常見的電子信息技術(shù),包括通信技術(shù)、計算機技術(shù)、電子技術(shù)、信息處理技術(shù)等,將上述技術(shù)應(yīng)用到變電站中,可以提升系統(tǒng)的智能化管理和自動化管理水平,完善二次設(shè)備、優(yōu)化繼電保護、故障錄波等性能,強化各個部分之間的互通,既能夠分享信息,也有助于數(shù)據(jù)的相互交換,讓各個設(shè)備更加協(xié)調(diào)[3]。在以往,變電站接線非常復(fù)雜,利用上述技術(shù)之后,能夠讓接線變得簡單,為電力調(diào)度提供便利。

4.2 在電力調(diào)度中的應(yīng)用

電力調(diào)度自動化在整個電力自動化系統(tǒng)中起著重要作用,能夠讓電力分配更加的科學(xué)、合理,減少電能損耗。電力調(diào)度自動化包括多個部分,包括控制系統(tǒng)、服務(wù)器、工作站、顯示器等,電力調(diào)度是采用分層化的形式,有上級調(diào)度中心、下級調(diào)度中心,都需要利用電子信息技術(shù)來進行調(diào)控和管理。將電子信息技術(shù)應(yīng)用到電網(wǎng)調(diào)度中,可以完善自動化系統(tǒng)對電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行不間斷監(jiān)控,分析電網(wǎng)的運行狀態(tài),消除各類安全隱患?？傊?電力調(diào)度自動化系統(tǒng)具有多元化功能,能夠滿足狀態(tài)分析、全天候數(shù)據(jù)采集、安全分析等要求,還能夠?qū)﹄娋W(wǎng)的負荷進行預(yù)測,有著良好的經(jīng)濟價值,滿足了市場對于電能的需求,有效節(jié)約成本,讓電網(wǎng)處于可承受狀態(tài)內(nèi),提升調(diào)度和運營的綜合效益[4]。

4.3 在配電網(wǎng)中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)運行中,配電網(wǎng)起著極為重要的作用,將電子信息技術(shù)應(yīng)用到配電網(wǎng)系統(tǒng)中,能夠提升配電質(zhì)量和和效率,優(yōu)化設(shè)備性能,降低操作的失誤率。在應(yīng)用了配電網(wǎng)自動化監(jiān)控系統(tǒng)之后,能夠讓系統(tǒng)具備實時監(jiān)控、離線監(jiān)控功能,提升配電網(wǎng)運行的可靠性,且具有良好的經(jīng)濟性。在配電網(wǎng)中,有多種類型的設(shè)備和線路,如配電變壓器、電纜、線路等等,在以往,對于配電網(wǎng)的監(jiān)控和管理是采用人工形式,可靠性不夠,效率偏低,在分布式電源的應(yīng)用和電網(wǎng)大規(guī)模的改造下,讓配電網(wǎng)的可靠性、運行安全面臨更大挑戰(zhàn),在這一背景下應(yīng)用信息技術(shù),能夠創(chuàng)新配電網(wǎng)保護方案,提升配電網(wǎng)運行安全性[5]。

5 結(jié)語

應(yīng)用電力自動化系統(tǒng),能夠保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行,提升整體效益,信息技術(shù)與電力自動化系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展是一個必然趨勢,將配電網(wǎng)自動化技術(shù)、人工智能技術(shù)、調(diào)度自動化技術(shù)等應(yīng)用到電力自動化系統(tǒng)中,能夠保障系統(tǒng)運行的兼容性和穩(wěn)定性,應(yīng)用定期檢測等安全處理方式,可以讓用戶和電力企業(yè)之間實現(xiàn)雙贏。