電力系統(tǒng)自動(dòng)化與新技術(shù)應(yīng)用

張翔

【摘要】：隨著我國(guó)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備普及程度的不斷提高， 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性嚴(yán)重就顯得尤為重要了， 對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行探究， 不但可以提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的質(zhì)量， 還可以提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的企業(yè)形象， 同時(shí)還能提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)占有率。

【關(guān)鍵詞】：電力系統(tǒng)；自動(dòng)化；新技術(shù)

系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的根本目標(biāo)。

1 、電力系統(tǒng)自動(dòng)化要求

電力系統(tǒng)自動(dòng)化對(duì)電力系統(tǒng)元器件、 元器件之間的協(xié)調(diào)、 電力設(shè)備的使用壽命提出了要求。 電力系統(tǒng)自動(dòng)化要求能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)局部和整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的搜集和監(jiān)測(cè)； 同時(shí)電力系統(tǒng)元器件應(yīng)經(jīng)濟(jì)、 實(shí)用、 安全， 為電力系統(tǒng)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)提供依據(jù)， 很多自動(dòng)化系統(tǒng)能夠直接實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)元器件的調(diào)控； 電力系統(tǒng)自動(dòng)化還需要實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)各部分、 各層次之間進(jìn)行協(xié)調(diào)， 自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)成為電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、 安全運(yùn)行的保證； 電力系統(tǒng)自動(dòng)化可以減少大量繁雜的人工勞動(dòng)， 減少人力強(qiáng)度， 提高勞動(dòng)效率， 同時(shí)由于系統(tǒng)故障能夠及時(shí)排除， 系統(tǒng)的安全性提高， 事故大量減少， 并實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)壽命的延長(zhǎng)。 電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)， 有效地避免了大面積停電事件的發(fā)生。

2 、電力系統(tǒng)自動(dòng)化新技術(shù)的應(yīng)用

2.1 電力系統(tǒng)智能化控制技術(shù)

隨著科技的進(jìn)步， 電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)歷了幾個(gè)主要的發(fā)展歷程。首先， 通過(guò)傳遞函數(shù)進(jìn)行單輸入輸出進(jìn)行控制時(shí)期； 隨后， 線性最優(yōu)化控制盒非線性和多機(jī)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制時(shí)期； 最近幾年， 智能化控制時(shí)期。隨著智能控制功能的越來(lái)越強(qiáng)大， 在新興的電力系統(tǒng)中有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用， 電力系統(tǒng)智能化控制技術(shù)在多機(jī)系統(tǒng)的靜止無(wú)功發(fā)生器控制、 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)勵(lì)磁、 快關(guān)綜合控制系統(tǒng)等相關(guān)領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。

2.2 實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器設(shè)備在線監(jiān)控

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展， 對(duì)電能的需求量越來(lái)越大， 電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大， 電力系統(tǒng)的容量也得到了極大提高。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行已經(jīng)成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活正常進(jìn)行的保障， 對(duì)人們的生產(chǎn)生活有著重大影響， 對(duì)電力設(shè)備的性能提出了越來(lái)越高的要求。 因此， 供電企業(yè)必須保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行， 減少故障的產(chǎn)生。 電力系統(tǒng)中， 通過(guò)對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行檢修可以提高設(shè)備的可靠性， 降低設(shè)備故障率。電力設(shè)備進(jìn)行檢修主要通過(guò)檢查和修理。 對(duì)電力設(shè)備檢修的形式通常有檢修故障、 狀態(tài)檢修和定期檢修。 對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)， 能夠全面了解設(shè)備的工作狀態(tài)， 同時(shí)根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的參數(shù)進(jìn)行設(shè)備變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)， 可以提前對(duì)故障進(jìn)行排除， 在發(fā)生故障時(shí)也可快速進(jìn)行修理。

2.3 電力系統(tǒng)微機(jī)實(shí)時(shí)保護(hù)系統(tǒng)

微機(jī)保護(hù)能夠提高電力系統(tǒng)的可靠性， 同時(shí)微機(jī)保護(hù)又有著高實(shí)時(shí)性和高擴(kuò)展性的特點(diǎn)，電力系統(tǒng)中的微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)有著通信能力強(qiáng)， 人機(jī)交互界面友好等優(yōu)點(diǎn)。 隨著我國(guó)電力自動(dòng)化的發(fā)展， 電力系統(tǒng)中使用的微機(jī)保護(hù)裝置越來(lái)越多。電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)不僅需要較高的硬件設(shè)施， 對(duì)嵌入式軟件要求也比較高， 在電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)中使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)， 能夠同時(shí)對(duì)多任務(wù)進(jìn)行高效管理， 也有著很好地可移植性和擴(kuò)展性， 有效提高了電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制效率。現(xiàn)在， 電力系統(tǒng)中使用了越來(lái)越多的電力系統(tǒng)危機(jī)保護(hù)裝置， 電力系統(tǒng)中使用的 RIOS 可以有效提高電力自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性和及時(shí)性。 實(shí)時(shí)性問(wèn)題是電力系統(tǒng)自動(dòng)化繼電保護(hù)的首要問(wèn)題。 電網(wǎng)事故通常發(fā)生在瞬間， 一旦穩(wěn)定措施發(fā)生延遲， 將無(wú)法發(fā)揮自動(dòng)化保護(hù)裝置的作用， 也將產(chǎn)生許多其他安全問(wèn)題， 很容易對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。 電力系統(tǒng)自動(dòng)化保護(hù)需要對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)， 同時(shí)也需要能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析， 及時(shí)進(jìn)行處理。 嵌入式技術(shù)既可以對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，又可以在很短的時(shí)間內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，快速做出反應(yīng)。 RTOS 能夠?qū)?yīng)用程序進(jìn)行分解， 還可以同時(shí)開(kāi)啟監(jiān)控進(jìn)程， 對(duì)系統(tǒng)中運(yùn)行的各個(gè)程序進(jìn)行監(jiān)控， 當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)， UNIX中對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的程序進(jìn)行終止， 還可以調(diào)用另外的進(jìn)程實(shí)現(xiàn)問(wèn)題修復(fù)功能。由此可見(jiàn)， 電力系統(tǒng)中 RTOS 使系統(tǒng)自動(dòng)化可靠性很大程度提高。此外， 由于電力系統(tǒng)開(kāi)發(fā)采用的 C 語(yǔ)言或者 C++語(yǔ)言有著較好的靈活性， 在模塊化設(shè)計(jì)中， 某一模塊發(fā)生損壞， 可以通過(guò)模塊的更換進(jìn)行問(wèn)題排除。

3、 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展前景

電力系統(tǒng)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)有著及時(shí)、 安全、 可持續(xù)、 穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用， 能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)長(zhǎng)期、 可靠、 穩(wěn)定、 可持續(xù)運(yùn)行。目前的電力系統(tǒng)已經(jīng)不如通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控的新階段， 通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)設(shè)備的改進(jìn)， 可以早日實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化。我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 對(duì)電力的需求越來(lái)越大， 對(duì)電力系統(tǒng)提出了更高的要求， 也促進(jìn)了我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展， 電力系統(tǒng)自動(dòng)化越來(lái)越朝著智能化和最優(yōu)化方向發(fā)展； 微型機(jī)和遠(yuǎn)程通信越來(lái)越多在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中應(yīng)用， 成為電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制手段的發(fā)展方向。通過(guò)DMS 系統(tǒng)， 可以提高電力系統(tǒng)的管理水平， 也迎合了電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)， 有效保護(hù)了電力設(shè)備， 大面積停電等事故大量減少， 電力系統(tǒng)更加安全可靠； 另一方面， 電力設(shè)備自動(dòng)化程度的提高， 也使得變電站的值班和操作方式發(fā)生了很大變化， 現(xiàn)在的變電站很多采用無(wú)人值守管理方式。 電力系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)共享， 通過(guò)微機(jī)保護(hù)， 可以實(shí)現(xiàn)硬件監(jiān)控和保護(hù)的共享， 減少了大量冗余工作和人工成本， 真正實(shí)現(xiàn)了精兵簡(jiǎn)政的目的。也有助于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)節(jié)約化和自動(dòng)化的根本目標(biāo)。

結(jié)論

電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定與否，直接關(guān)系到供電可靠性，為了確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性， 可將智能控制技術(shù)、 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)、動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控技術(shù)等，合理運(yùn)用到電力系統(tǒng)自動(dòng)化當(dāng)中，由此不但能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)視和控制，而且還能使系統(tǒng)的重要設(shè)備始終處于受控狀態(tài)。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]沈玉磊. 芻議我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)和新技術(shù)應(yīng)用[J]. 信息與電腦（理論版），2015，11：16-17+20.