自動化控制技術在電力系統中的應用分析

司江浩

摘 要：電氣自動化技術的推廣有效的提高了各行業的生產效率，確保了電氣自動化管理的實現。自動化控制技術的實施依賴于計算機技術的進步，特別是在電力系統中，計算機發揮著非常重要的控制功能，電力系統運行的諸多環節都離不開計算機的重要支撐作用，可以說電氣自動化的實現是由于計算機技術起到了積極的推動作用，自動化控制技術在電力系統中的應用，更有效的提高了電力系統運行的經濟性，有效的確保了電力系統穩定、持續的電力供應。

關鍵詞：電力系統；電氣自動化控制系統；自動化控制技術；應用

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A

自動化控制技術在電力系統中的應用，有效的確保了電力設備運行的安全性，而且在相關的操作規范下操作人員操作的失誤得到有效的控制，避免了安全事故的發生。特別是在電氣自動化技術應用過程中，電力系統工程管理人員需要確保應用安全性，對各種信息數據進行整理，有效的保證電力系統運行的安全，確保電力系統運行的經濟效益的實現。

1 電氣自動化控制技術應用模式

1.1 集中模式

集中模式可以有效的實現對信號的轉變，使強電信號轉變為弱電信號，其利用空接點方式和4mA～20mA 標準直流信號，通過電纜硬接線將電氣模擬量和開關量信號一對一接至DCS的I/O模件柜，進入DCS進行組態，實現對電氣設備的監控。這種模式接入方式有兩種，即直接I/O接入方式和遠程 I/O接入方式。直接I/O接入方式是將電纜直接與電子間集中組屏進行連接，而遠程I/O接入方式，其是將遠程I/O采集設置在數據集中而且與主控室相距較遠的電氣設備現場，利用通信方式或是DCS控制主機來進行連接。盡管兩種接入方式接入方法不同，但其實現技術和本質上并沒有差別。集中模式下，電氣量的集中組屏，有利于管理，而且設備運行環境較好，硬接線技術較為成熟，能夠快速進行響應。但所需要的電纜數量較大，安裝工程量相對較多，在電纜長距離傳輸過程中干擾的存在會對DCS的可靠性帶來一定的影響。DCS系統投資較大，而且不能對所有電氣信息進行監測，在大量信息量匯集到DCS系統中時，存在著較大的風險，系統運行的可靠性會受到較大的影響。而且在集中模式下，很難滿足倒送廠用電的要求。同時電氣監控主站系統缺乏獨立性，不能完成復雜的電氣運行管理工作，不利于電氣綜合自動化的實現。

1.2 分層分布式模式

分層分布式模式從邏輯上將 ECS劃分為三層，即站級監控層、 通信層和間隔層（間隔單元）。間隔層由終端保護測控單元組成，利用面向電氣一次回路或電氣間隔的方法進行設計，將測控單元和保護單元就地分布安裝在各個開關柜或其他一次設備附近。網絡層由通信管理機、光纖或電纜網絡構成，利用現場總線技術，實現數據匯總、規約轉換、轉送數據和傳控制命令的功能。站級監控層通過通信網絡，對間隔層進行管理和交換信息。間隔層測控終端就地安裝，減少占用面積，各裝置功能獨立，組態靈活，可靠性高。模擬量采用交流采樣，節省二次電纜，降低了成本，抗干擾能力增強，系統采集的數據精度大大提高。系統采集的數據量提高，監控信息完整，能實現在遠方對保護定值的修改及信號復歸，運行維護方便。分布式結構方便系統擴展和維護，局部故障不影響其他模塊（部件）正常運行。設置獨立的電氣監控主站，便于分步調試和投運，滿足倒送電的要求。同時有利于廠用電系統的運行、維護和檢修。

2 電力系統中自動化控制技術的應用

2.1 電網調度自動化

電網調度自動化系統主要由數據信息采集系統、處理系統和傳輸系統、人機聯系系統、監控對象相關系統、不間斷電源系統和安全環保系統等組成。可以實現對數據采集、處理和存儲，實時對電網運行工況進行監視，具有遙控和遙調功能。具有自動發電控制和經濟調度控制的功能，通過收集到的數據進行分析，有效的確保了電網運行的安全，而且有效的提升了調度人員在處理緊急事故時的應變能力。

2.2 變電站自動化

長期以來變電站內無論是監視還是運行操作多是由人工來進行，不僅工兒效率較低，而且對變電站運行的安全帶來較大的影響。自動化控制技術在變電壓內應用后，不僅實現了自動監控，運行操作工作也開始向自動化和智能化的方向發展，有效的提高了工作效率，確保了變電運運行的安全性和可靠性。在自動化控制技術下，實時監視變電站內的電氣設備運行狀況，監視裝置全面實現了微機化管理，傳統的電磁式設備已不再使用，電力信號電纜已被光纖所取代。通過計算機屏幕可以操作系統進行模擬演示，有效的避免了誤操作的發生。變電站自動化成為電網調度重要組成部分，是電力生產現代化得以實現的重要保障。

2.3 配電網自動化

配電網自動化系統是各種先進技術和電力設備有效結合的產物，其將配電網的檢測、保護、控制、計量和供電管理工作有機的融合在一起，覆蓋面較廣，有效的實現了對變電站、饋電網及用戶的管理、監控和優化。配電網自動化的實現，有效的提高了配網系統的利用率，減少了停電故障的發生機率，為維修人員檢測工作提出了較大的便利，提升了電網自動化的水平，人性化的人機界面有利于更好的提供電力企業的服務質量，為企業經濟效益的實現奠定了良好的基礎。

2.4 電力一次設備智能化

在傳統模式下，在一次設備和二次設備安裝時，需要保持一定的距離，而且一次設備和二次設備之的連接通過電力電纜和大電流來進等來控制。但電力一次設備智能化的實現，則在設計一次設備結構時就將二次設備的部分功能或是全部功能都考慮進去，這樣一次設備就自帶測量和保護功能，有效的降低了電纜的成本。

結語

隨著科學技術的快速發展，電力系統的科學含量不斷增加，電力系統自動化建設水平也不斷提升。自動化控制技術在電力系統的應用，實現了電力系統的全面改造，確保了電力系統運行的高效性和可靠性。但由于自動化技術還不是十分成熟，所以還需要加強對電氣自動化技術的研究和探索力度，使其更好的發揮出自身的作用，確保電力系統安全、穩定的運行。

參考文獻

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