電力工程中電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用探析

鄭光華

(國(guó)網(wǎng)福建大田縣供電有限公司,福建大田 366100)

電力工程中電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用探析

鄭光華

(國(guó)網(wǎng)福建大田縣供電有限公司,福建大田 366100)

隨著電力事業(yè)改革的深入,電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的作用日益突出,應(yīng)用也越來(lái)越多。首先簡(jiǎn)單介紹了自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用范圍,然后分析了它在電力工程中的實(shí)際應(yīng)用。

電力工程 電力自動(dòng)化技術(shù) 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

作為當(dāng)前社會(huì)的基礎(chǔ)能源,電力在生活生產(chǎn)中扮演者重要角色,應(yīng)用越來(lái)越多。尤其是經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和各方面建設(shè),對(duì)電能質(zhì)量、生產(chǎn)、傳輸和管理提出了更高要求,電力企業(yè)在遇到機(jī)遇的同時(shí),也面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn),電能供需矛盾日益明顯。為緩解這一局面,提升管理水平,電力工程開始引進(jìn)電力自動(dòng)化技術(shù),逐步實(shí)現(xiàn)了管理工作的自動(dòng)化,生產(chǎn)效率大幅提升。不過(guò)整體而言,國(guó)內(nèi)的電力自動(dòng)化技術(shù)與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家尚有一定的差距,在今后還需不斷完善。

1 電力自動(dòng)化技術(shù)分析

所謂電力自動(dòng)化,指的是綜合運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)、微機(jī)繼電保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)通訊以及自動(dòng)化等技術(shù),對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控,通過(guò)采集分析相關(guān)數(shù)據(jù)信息,保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的技術(shù)。其優(yōu)勢(shì)在于提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量,降低了人工勞動(dòng),也省去了很多設(shè)備,進(jìn)而為企業(yè)節(jié)約了不少成本。自上世紀(jì)90年代在國(guó)內(nèi)興起后,發(fā)展十分迅速,國(guó)家在此方面的投資也較多,當(dāng)然也創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,為推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)的進(jìn)步提供了技術(shù)保障。此外,隨著自動(dòng)化技術(shù)的日益完善,對(duì)其也提出了其他要求,如整個(gè)管理工作還是要以人為中心;在提高技術(shù)水平的同時(shí),還要考慮經(jīng)濟(jì)性。

2 電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用范圍

電力系統(tǒng)包括發(fā)電、供電、變電、輸電、配電多個(gè)環(huán)節(jié),且都緊密相連,任何一部分出現(xiàn)問(wèn)題,都可能會(huì)影響到整體。所以,電力自動(dòng)化技術(shù)要合理應(yīng)用于每一個(gè)環(huán)節(jié),共同發(fā)揮作用,才能起到好的效果。關(guān)于其應(yīng)用領(lǐng)域,可從以下3方面考慮:

2.1 調(diào)度自動(dòng)化

調(diào)度中心在電力系統(tǒng)中占據(jù)著關(guān)鍵地位,是監(jiān)控電力運(yùn)行狀況和處理信息的中心機(jī)構(gòu),一旦發(fā)現(xiàn)有異常,可及時(shí)作出判斷,并采取措施指揮各部分的維修人員解決,從而降低事故發(fā)生率,維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定。以往的調(diào)度工作多是靠電話來(lái)完成,信息監(jiān)控也多是人工負(fù)責(zé),對(duì)經(jīng)驗(yàn)依賴較明顯。如果同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)故障,或出現(xiàn)重大故障,調(diào)度人員在指揮時(shí)往往會(huì)力不從心,以至于故障不能及時(shí)解決。而采用自動(dòng)化技術(shù)后,以計(jì)算機(jī)控制整個(gè)系統(tǒng),利用遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程指揮,可一天24h監(jiān)測(cè)各部分所處狀態(tài)。且調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)具有在線負(fù)荷預(yù)測(cè)、安全監(jiān)控、狀態(tài)估計(jì)、自動(dòng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度等功能,使得運(yùn)行管理效率大大提升,進(jìn)而保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。如某電力系統(tǒng)容量為300萬(wàn)千瓦,所必需的遙測(cè)量、遙信量、遙控量等多達(dá)3000個(gè),必然要借助計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)完成。

2.2 變電自動(dòng)化

變電站直接關(guān)系到電力運(yùn)行的安全,負(fù)責(zé)電能輸送中電壓強(qiáng)度的轉(zhuǎn)變工作。隨著用電需求的增長(zhǎng),電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,每年都會(huì)建有多座變電站,不管是日常運(yùn)行,還是檢查維護(hù),管理難度都比較大,易影響到供電系統(tǒng)的效率和安全。變電自動(dòng)化則利用一系列現(xiàn)代化技術(shù)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,并優(yōu)化其內(nèi)部結(jié)構(gòu),操作監(jiān)視屏幕化和測(cè)量顯示數(shù)字化,使得工作人員觀察分析更加方便。在一些中低壓變電站,目前已實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值班。

2.3 配電自動(dòng)化

配電網(wǎng)同樣是電力系統(tǒng)中不可或缺的部分,擔(dān)任著輸配電的重任。由于用戶眾多,分散區(qū)域廣,且各自用電量也大不相同,使得配電工作很難開展。若配電不合理,控制不好峰谷期,極有可能發(fā)生供電不足或電能浪費(fèi)的現(xiàn)象,這對(duì)用戶和企業(yè)都是很大的損失。為提高配電水平,需引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù),建立起集計(jì)算機(jī)、控制技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)于一體的信息管理系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由系統(tǒng)管理層、通訊接口層和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控層三部分組成,可實(shí)時(shí)對(duì)配電網(wǎng)的電能質(zhì)量、電量消耗、功率因數(shù)、計(jì)量精準(zhǔn)度等進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析。同時(shí)還支持Web客戶端,能夠預(yù)防火災(zāi)等各種事故,在故障發(fā)生時(shí)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào),且系統(tǒng)還具有用戶權(quán)限管理、歷史數(shù)據(jù)管理和填表管理等功能。配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,在改進(jìn)電能質(zhì)量、節(jié)約生產(chǎn)成本、提供更優(yōu)質(zhì)服務(wù)等方面發(fā)揮著重要作用,在今后將朝著智能化、集成化的方向發(fā)展。

3 電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

3.1 主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)

電力工程基本實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)操作,在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)信息需要處理,數(shù)據(jù)庫(kù)則可儲(chǔ)存海量數(shù)據(jù)。以前,數(shù)據(jù)庫(kù)只負(fù)責(zé)做一些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)收集工作,在信息存儲(chǔ)后,需要人工操作從海量信息中選出所需信息,但隨著信息量的增多,搜索和分析難度越來(lái)越大,甚至在長(zhǎng)期運(yùn)行中還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。而主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)除了具備監(jiān)視功能,還實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化監(jiān)控和自動(dòng)化分析,憑借自身的主動(dòng)性能夠及時(shí)主動(dòng)地為工作人員提供所需數(shù)據(jù),從而提高了數(shù)據(jù)查詢和處理效率。尤其是在解決應(yīng)急問(wèn)題時(shí),發(fā)揮著不可代替的作用。

3.2 智能電力補(bǔ)償技術(shù)

智能無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)是采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償和固定補(bǔ)償相結(jié)合、三相共同補(bǔ)償和分相補(bǔ)償相結(jié)合、穩(wěn)態(tài)的補(bǔ)償和迅速的補(bǔ)償相互配合的方式,它克服了傳統(tǒng)技術(shù)單一固定補(bǔ)償?shù)牟蛔?能夠很好地適應(yīng)負(fù)載的變化。而且運(yùn)用先進(jìn)的投切的開關(guān)、對(duì)電壓進(jìn)行科學(xué)的限制等技術(shù)模式,進(jìn)而達(dá)到對(duì)電容器的智能控制,提高補(bǔ)償?shù)木_度,并且具有缺相保護(hù)的作用。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

電力工程中必然要用到許多自動(dòng)化設(shè)備,如計(jì)量?jī)x表、監(jiān)控設(shè)施等。加上線路密集,如果呈分散布置,不但管理復(fù)雜、影響工作效率,而且易造成資源浪費(fèi)。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)則通過(guò)將這些線路設(shè)備合理銜接,形成系統(tǒng)、多方向的信息網(wǎng),對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行統(tǒng)一管理。如HART、CAN等技術(shù)在當(dāng)前較為常見(jiàn),將采集到的各項(xiàng)信息傳至計(jì)算機(jī)主機(jī),通常由一臺(tái)總控制計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)多種功能;然后工作人員便可根據(jù)構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型對(duì)此類信息加以分析處理,最后將指令發(fā)送至控制設(shè)備。這種一體化管理的方式使得系統(tǒng)管理更加簡(jiǎn)單,工作效率和質(zhì)量都有所提升,而且還能避免資源浪費(fèi)的問(wèn)題。隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷改進(jìn),現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越突出,如減少硬件數(shù)量、節(jié)約成本和維護(hù)費(fèi)用等,市場(chǎng)前景十分廣闊。但該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中也存在有某些不足,如靈活性差、缺少針對(duì)性等。

4 結(jié)語(yǔ)

電力資源的作用不言而喻,如今用電需求驟增,電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,加大了管理難度。傳統(tǒng)的管理模式已逐漸不能適應(yīng)新形勢(shì),電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用則解決了過(guò)去存在的很多問(wèn)題,應(yīng)該推廣。我國(guó)目前的自動(dòng)化水平還比較低,在今后需加以改進(jìn),朝著智能化發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展。

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