電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用淺談

李劍鋒

摘 要：當(dāng)前，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中已經(jīng)得到了廣泛的運(yùn)用。這表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是電力系統(tǒng)內(nèi)的電氣自動(dòng)化技術(shù)，比如自動(dòng)化實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)、綜合自動(dòng)化技術(shù)與智能保護(hù)、人工智能以及配電網(wǎng)的自動(dòng)化技術(shù)。另一方面是電氣自動(dòng)化技術(shù)之于電力系統(tǒng)，如計(jì)算機(jī)技術(shù)和可編程邏輯控制器技術(shù)。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化技術(shù)；電力系統(tǒng)；應(yīng)用方向

1 前言

電氣自動(dòng)化技術(shù)是一門融合微電子信息技術(shù)與機(jī)械控制技術(shù)的新技術(shù)。這門技術(shù)涉及門類與數(shù)量極多的工科學(xué)科。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)的服務(wù)領(lǐng)域正在日益擴(kuò)大并呈現(xiàn)出其的重要地位。

2 電氣自動(dòng)化技術(shù)與電力系統(tǒng)自動(dòng)化

2.1 電氣自動(dòng)化技術(shù)

電力及時(shí)、有力的保障對(duì)于我國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義，而電力自動(dòng)化技術(shù)是電力系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的決定性因素之一。首先，電力自動(dòng)化技術(shù)保障了電力設(shè)施設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性與穩(wěn)定性，并且便于操作人員的標(biāo)準(zhǔn)化操作與管理。其次，電力自動(dòng)化技術(shù)極大地減少了事故發(fā)生率和設(shè)備故障率，提高了電力系統(tǒng)的整體安全程度。第三，電力自動(dòng)化技術(shù)能夠提供準(zhǔn)確地?cái)?shù)據(jù)與參數(shù)，使得電力系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)決策和數(shù)字化管理。第四，電力自動(dòng)化技術(shù)節(jié)省了不必要的人工支出，提高了系統(tǒng)各環(huán)節(jié)之間的工作協(xié)調(diào)性，大大提升了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

2.2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化

首先，電力系統(tǒng)是由一系列與電有關(guān)的子系統(tǒng)構(gòu)成的龐大體系。要平穩(wěn)運(yùn)行一個(gè)它，需要一次電力機(jī)械設(shè)備與二次電力機(jī)械設(shè)備之間的密切配合，而廣泛應(yīng)用電力自動(dòng)化技術(shù)的二次設(shè)備對(duì)于電力系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)轉(zhuǎn)是最為理想的保障措施。第二，電力系統(tǒng)始終處于連續(xù)工作狀態(tài)。在此過程中，電力自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地監(jiān)控、管理與數(shù)據(jù)分析。這大大提高了電力系統(tǒng)的智能化程度。

3 電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用方向

3.1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的應(yīng)用

電力系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)可以為電力系統(tǒng)建構(gòu)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地仿真的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，以便開展電力系統(tǒng)的各種工作狀態(tài)實(shí)驗(yàn)，測試各類控制裝置、智能裝置與數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置等，展開系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真建模研究、系統(tǒng)壓力測試以及獲取海量準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資源等。

3.2 綜合自動(dòng)化技術(shù)與智能保護(hù)的應(yīng)用

我國在綜合自動(dòng)化技術(shù)與智能自動(dòng)化保護(hù)技術(shù)方面已經(jīng)走在了世界的前列，具有極高的科技水準(zhǔn)。電氣自動(dòng)化保護(hù)裝置具有很高的技術(shù)含量，最新研發(fā)的分層式裝置可以在不同電壓等級(jí)的電站中得到無障礙應(yīng)用。此外，我國的研究人員正致力于學(xué)科前沿技術(shù)與理論在電氣自動(dòng)化保護(hù)裝置中的試驗(yàn)與研發(fā)。可以預(yù)期的一個(gè)結(jié)果是未來的電氣自動(dòng)化保護(hù)裝置將更具智慧控制的獨(dú)特優(yōu)勢，有助于保持電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

3.3 電力系統(tǒng)中人工智能的應(yīng)用

隨著電力工業(yè)的發(fā)展，模糊邏輯、專家系統(tǒng)和進(jìn)化理論等智能控制理論將在電力系統(tǒng)的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)中得到使用。這可以使電力系統(tǒng)的智能化程度得到前所未有的提高，從而使故障診斷、過程分析以及規(guī)劃設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的短板獲得彌補(bǔ)。

3.4 電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)

它著力解決電力系統(tǒng)配電網(wǎng)的路由配置與電能衰耗等難題，依靠配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的飛躍式技術(shù)進(jìn)步，提高信息、軟件、網(wǎng)絡(luò)與配電網(wǎng)的匹配度，從而使得載波接收靈敏度提高到一個(gè)新的層次。

4 電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1 計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于電力系統(tǒng)起到了關(guān)鍵性的技術(shù)支撐作用，在電力系統(tǒng)的所有關(guān)鍵環(huán)節(jié)都有廣泛的應(yīng)用。反過來，計(jì)算機(jī)技術(shù)又為電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)條件。

信息管理系統(tǒng)在我國電網(wǎng)建設(shè)中的廣泛應(yīng)用為智能電網(wǎng)建設(shè)勾勒出了技術(shù)雛形。目前，信息管理系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用極為廣泛的一項(xiàng)技術(shù)，并涉及電力系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)關(guān)節(jié)。它是自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)相結(jié)合的產(chǎn)物，對(duì)于電網(wǎng)的智能化運(yùn)行具有全局性的影響和作用，并具有柔性管理、智能控制和數(shù)字化運(yùn)行等特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，我國的數(shù)字化電網(wǎng)正向結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的智能電網(wǎng)的方向大步邁進(jìn)。由此可見，智能電網(wǎng)仍需以信息管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，并發(fā)展更具智慧特點(diǎn)的電力系統(tǒng)。

電力系統(tǒng)中人工智能應(yīng)用在變電站的現(xiàn)代化建設(shè)中也得到了充分的體現(xiàn)。變電站的自動(dòng)化運(yùn)行是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托的。變電站的控制設(shè)備中二次設(shè)備的自動(dòng)化水平是實(shí)現(xiàn)變電站智能化的關(guān)鍵。二次設(shè)備通過模塊集成、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與數(shù)字運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了信號(hào)傳輸?shù)臄?shù)字化、管理的自動(dòng)化與實(shí)時(shí)化，從而更好地溝通了與上下游的電廠與終端用戶之間的關(guān)系，并成為整個(gè)智能電網(wǎng)的有機(jī)部分。

實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)有之義。在當(dāng)前條件下，我國的電網(wǎng)調(diào)度呈現(xiàn)五級(jí)架構(gòu)的形式，從而實(shí)現(xiàn)了從國家、大區(qū)、省級(jí)、地區(qū)級(jí)以至縣級(jí)自上而下的電力調(diào)度覆蓋。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是通過電力調(diào)度中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)的。該系統(tǒng)把各種電力調(diào)度設(shè)備以遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)控制的形式聯(lián)結(jié)起來，并配以其他必要的電力調(diào)度設(shè)備與子系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估與管理等目標(biāo)。

4.2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化中可編程邏輯控制器技術(shù)的應(yīng)用

可編程邏輯控制器技術(shù)已在電力系統(tǒng)自動(dòng)化過程中得以廣泛應(yīng)用，并實(shí)現(xiàn)了良好的內(nèi)部存儲(chǔ)控制、運(yùn)算與記錄等指令操作，克服了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的一些技術(shù)弊端。

首先，可編程邏輯控制器技術(shù)可以對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行靈活的處理與輸出，從而達(dá)成對(duì)其他職能設(shè)備的過程控制，并實(shí)現(xiàn)柔性的管理過程。其次，可編程邏輯控制器技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力、溫度與流量等技術(shù)指標(biāo)的閉環(huán)控制管理。再次，可編程邏輯控制器技術(shù)的開關(guān)量控制功能，可使控制的點(diǎn)位得到數(shù)量上大幅拓展。最后，可編程邏輯控制器技術(shù)的順序控制功能對(duì)于火電廠降低能耗與提高經(jīng)濟(jì)效益具有特別重要的意義，并可提高其自動(dòng)控制的水平。

5 結(jié)語

電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用是技術(shù)進(jìn)步的必然趨勢，也必將為推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)與電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化做出貢獻(xiàn)。因此，我們?cè)诮窈蟮纳a(chǎn)中應(yīng)當(dāng)重視電氣自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，為提高電力系統(tǒng)的效率與自動(dòng)化水平提供更多的力量。

參考文獻(xiàn)

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[3]王友富.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用分析[J].通訊世界，2016，（7）：131-132.

（作者單位：國網(wǎng)河南省電力公司鞏義市供電公司）