電力系統(tǒng)電氣自動化技術(shù)控制芻議

1.國網(wǎng)濟南供電公司變電檢修室；2國網(wǎng)章丘市供電公司調(diào)度中心

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速進步，電氣自動化控制技術(shù)已經(jīng)在我國各行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。其對產(chǎn)品的生產(chǎn)和質(zhì)量的控制也有非常顯著的改善作用。但是，在當(dāng)前電氣自動化方面還有一些問題，因此，需要我們加強多電氣自動化問題的控制。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；電氣自動化：技術(shù)：措施

前言

電力系統(tǒng)自動化的主要內(nèi)容有電 力系統(tǒng)調(diào)度自動化、變電站自動化、配電網(wǎng)自動化、火電場自動化、水電廠自動化等。現(xiàn)代電力系統(tǒng)技術(shù)上的發(fā)展主要以“大機組、大電網(wǎng)、高電壓、高度自動化”為特征來描述。21世紀，信息科技革命的到來，使得數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，它們在電氣工程發(fā)展過程中的引進日益提高電力系統(tǒng)的自動化水平。同時，潔凈煤技術(shù)、水電開發(fā)、核電的發(fā)展也越來越得到重視；新能源的開發(fā)利用，特別是可再生能源的開發(fā)利用也是現(xiàn)代電力技術(shù)的發(fā)展趨勢。因此，建立健全的電力市場機制是提高效率、降低成本，促進電力資產(chǎn)的合理利用與發(fā)展的有效保證。

一.電力系統(tǒng)電氣自動化技術(shù)

1.電網(wǎng)調(diào)度自動化

現(xiàn)代的電網(wǎng)自動化調(diào)度系統(tǒng)是以計算機為核心的控制系統(tǒng)，包括實時信息收集和顯示系統(tǒng)，以及供實時計算、分析、控制用的軟件系統(tǒng)。信息收集和顯示系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、屏幕顯示、安全檢測、運行工況計算分析和實時控制的功能。在發(fā)電廠和變電站的收集信息部分稱為遠動端，位于調(diào)度中心的部分稱為調(diào)度端。軟件系統(tǒng)由靜態(tài)狀態(tài)估計、自動發(fā)電控制、最優(yōu)潮流、自動電壓與無功控制、負荷預(yù)測、最優(yōu)機組開停計劃、安全監(jiān)視與安全分析、緊急控制和電路恢復(fù)等程序組成。

2.變電站自動化

電力系統(tǒng)中變電站與輸配電線路是聯(lián)系發(fā)電廠與電力用戶的主要環(huán)節(jié)。變電站自動化的目的是取代人工監(jiān)視和電話人工操作，提高工作效率，擴大對變電站的監(jiān)控功能，提高變電站的安全運行水平。變電站自動化的內(nèi)容就是對站內(nèi)運行的電氣設(shè)備進行全方位的監(jiān)視和有效控制，其特點是全微機化的裝置替代各種常規(guī)電磁式設(shè)備；二次設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化，盡量采用計算機電纜或光纖代替電力信號電纜；操作監(jiān)視實現(xiàn)計算機屏幕化；運行管理、記錄統(tǒng)計實現(xiàn)自動化。變電站自動化除了滿足變電站運行操作任務(wù)外還作為電網(wǎng)調(diào)度自動化不可分割的重要組成部分，是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個重要環(huán)節(jié)。

3.現(xiàn)場總線技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

現(xiàn)場總線技術(shù)是指在電力工程現(xiàn)場將智能的自動化裝置以及儀表控制設(shè)備進行連接，形成一體化的多向、串行、多站和數(shù)字化的信息網(wǎng)絡(luò)，從而可以將數(shù)字通信、控制、智能傳感器以及計算機等融為一體而形成的綜合性的技術(shù)。在電力工程中，現(xiàn)場總線技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，通過現(xiàn)場總線技術(shù)可以將變送器所控制的總的用電量收集后，將信號進行控制后集中到主控計算機上，然后根據(jù)數(shù)學(xué)模型進行計算進而做出判斷，并最終將指令發(fā)送到控制設(shè)備上，從而實現(xiàn)電力自動化技術(shù)的應(yīng)用。現(xiàn)場總線技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用是通過分散電力工程中的控制功能，并配備相應(yīng)的計算機進行被控設(shè)備的信息處理，將信息與計算機相連接后，便不需要實現(xiàn)整個現(xiàn)場的控制，只需對信息進行相應(yīng)的調(diào)度即可。

4.適應(yīng)光電互感器技術(shù)的新型繼電保護及測控裝置

電力系統(tǒng)采用光電互感器技術(shù)后，與之相關(guān)的二次設(shè)備，如測控設(shè)備，繼電保等裝置的結(jié)構(gòu)與內(nèi)部功能將發(fā)生很大的變化。首先省去了裝置內(nèi)部的隔離互感器、A/D 轉(zhuǎn)換電路及部分信號處理電路，從而提高了裝置的響應(yīng)速度。但需要解決的重要關(guān)鍵技術(shù)是為滿足數(shù)值計算需要對相關(guān)的來自不同互感器的數(shù)據(jù)如何實現(xiàn)同步采樣，其次是高效快速的數(shù)據(jù)交換通信協(xié)議的設(shè)計。

5.智能保護與變電站綜合自動化

對電力系統(tǒng)電保護的新原理進行了研究，將國內(nèi)外最新的人工智能、模糊理論、綜合自動控制理論、自適應(yīng)理論、網(wǎng)絡(luò)通信、微機新技術(shù)等應(yīng)用于新型繼電保護裝置中，使得新型繼電保護裝置具有智能控制的特點，大大提高電力系統(tǒng)的安全水平。對變電站自動化系統(tǒng)進行了多年研究，研制的分層分布式變電站綜合自動化裝置能夠適用于 35～500 kV 各種電壓等級變電站。微機保護領(lǐng)域的研究處于國際領(lǐng)先水平，變電站綜合自動化領(lǐng)域的研究已達到國際先進水平。

6對電力系統(tǒng)自動化實時仿真技術(shù)開展的研究

我國對電力系統(tǒng)自動化實時仿真技術(shù)開展了深入的研究，重點研究了電力系統(tǒng)實時仿真建模和負荷動態(tài)特性建模，同時將國外先進的電力系統(tǒng)數(shù)字模擬實時仿真系統(tǒng)引入到國內(nèi)，構(gòu)建了基于混合實時仿真環(huán)境的實驗室。電力系統(tǒng)自動化實時仿真系統(tǒng)不但能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)進行試驗，而且能夠聯(lián)合多種控制裝置，形成閉環(huán)系統(tǒng)，從而確保科研人員能夠完成對新裝置的測試實驗。

7、電氣工程當(dāng)中發(fā)電廠監(jiān)控系統(tǒng)控制

在電氣工程當(dāng)中，發(fā)電廠分散的監(jiān)測系統(tǒng)在實際工程運用中通常采用的是分層結(jié)構(gòu)，主要是由以太網(wǎng)和遠程監(jiān)控站及高速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)等方面構(gòu)成。其中遠程監(jiān)控系統(tǒng)是由主控制模板上智能輸出和輸入總線上進行通訊，當(dāng)中這個過程可以直接的用在生產(chǎn)運行中去，并直接接受受熱電阻和現(xiàn)場輸送器設(shè)備的信號中去，可以在計算完成后對電氣設(shè)備正常運行狀態(tài)進行實時信號輸出，最終實現(xiàn)電氣工程中自動化控制技術(shù)生產(chǎn)過程中控制和監(jiān)測功能的應(yīng)用。

二.加強電力系統(tǒng)電氣自動化措施

1、控制設(shè)備的相關(guān)散熱防護

對于電子設(shè)備的相關(guān)可靠性造成影響的一項廣泛因素就是溫度。對于半導(dǎo)體的相關(guān)分立器件的實際散熱狀況需要進行考慮，對于其實際功率在 100mW之下的晶體管，通常不使用散熱器；要對于散熱器的表面進行處理，使得其粗糙度能夠適宜并且表面呈現(xiàn)黑色，從而增強器輻射換熱；對于一些熱敏感的相關(guān)半導(dǎo)體的期間，在進行安裝的過程中需要運氣其實際耗散功率比較大的一些元器件。

2、提高技術(shù)人員綜合素質(zhì)

電氣自動化技術(shù)可否獲得技術(shù)上的進步和飛躍，主要還是取決于科研技術(shù)人員。因此，在各科研院中，在研發(fā)電氣自動化技術(shù)的過程中，在裝配和設(shè)計電力系統(tǒng)之前，首先應(yīng)該對技術(shù)人員實施專業(yè)化的教育，加大對其的技能培訓(xùn)，使其熟練掌握電氣自動化的相關(guān)技術(shù)，繼而使其對電氣自動化進行相應(yīng)的創(chuàng)新與改進。

3、實現(xiàn)保護、測量以及控制的一體化

基于人員的配備、專業(yè)的分工以及運行體制的不同，當(dāng)前我國所設(shè)計的電力自動化系統(tǒng)采用的是在站內(nèi)實施監(jiān)控與采集數(shù)據(jù)，以此來保護系統(tǒng)，提供更為清晰的故障分析界面和處理界面等。若從系統(tǒng)發(fā)展趨勢、設(shè)備重復(fù)配置的減少、維護工作量的簡化以及技術(shù)合理性、科學(xué)性等方面來進行考慮的話，在今后社會發(fā)展過程中，電力自動化技術(shù)應(yīng)該把保護、測量以及控制等功能結(jié)合在一起，實現(xiàn)一體化管理，這樣才可將其優(yōu)勢更好地體現(xiàn)出來。

結(jié)語：

電氣工程中電氣自動化技術(shù)應(yīng)用是一個國家經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標志，電氣自動化是現(xiàn)代電氣工程的重要組成部分。電氣自動化的主要優(yōu)勢在于管理功能強、自動化性能高、實時性好等方面，可保障用戶的電能質(zhì)量與供電的可靠性，提高用戶對服務(wù)的滿意率，與傳統(tǒng)的技術(shù)相比明顯占有強大的優(yōu)越性，創(chuàng)造出良好的社會效益。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，電氣自動化技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，我們應(yīng)積極關(guān)注并吸收國內(nèi)外先進的技術(shù)優(yōu)勢，為我國的電氣工程自動化技術(shù)的運用和發(fā)展做出自己的貢獻。

參考文獻：

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[2]董世芳，黃娟.電力系統(tǒng)自動化未來發(fā)展新技術(shù)的若干探討[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊）.2010（12）