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

劉玲

【摘 ?要】伴隨我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，電氣自動(dòng)化技術(shù)也得到了飛速發(fā)展，并且廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域。可以說，電氣自動(dòng)化的發(fā)展標(biāo)志著我國工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展和升級(jí)換代，不僅有助于我國電氣工程的進(jìn)一步發(fā)展和建設(shè)，還有助于推進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高人民生活水平。現(xiàn)代科技發(fā)展的不斷加快促進(jìn)了電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷提升，由此電氣工程的整體質(zhì)量和工作效率也有了相應(yīng)的提升，運(yùn)作方式也得到了明顯的改善。目前，關(guān)于電氣自動(dòng)化技術(shù)的開發(fā)和研究仍需繼續(xù)進(jìn)行，推動(dòng)電氣工程實(shí)現(xiàn)多元化發(fā)展，更為有效地維護(hù)電氣系統(tǒng)的安全性和可靠性，為電氣設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障，進(jìn)一步促進(jìn)人民生活水平的提高。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化;電氣工程;應(yīng)用探討

中圖分類號(hào)：TM73 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1電氣自動(dòng)化技術(shù)

所謂電氣自動(dòng)化技術(shù)，是一種依托于其他幾項(xiàng)技術(shù)——應(yīng)用通信技術(shù)、高科技計(jì)算機(jī)技術(shù)以及運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于電力的生產(chǎn)以及電氣的應(yīng)用過程當(dāng)中的新型技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)不僅具有內(nèi)向的調(diào)控和檢測功能，即在應(yīng)用過程中其系統(tǒng)與元件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)自身的調(diào)控與檢測;另外其還具備自動(dòng)化、智能化等其他幾項(xiàng)功能，因此在電力生產(chǎn)及應(yīng)用的過程中，使用該項(xiàng)技術(shù)不僅有利于安全性的提升，還有助于實(shí)現(xiàn)電氣工程的高效性。

2電氣工程中常見的電氣自動(dòng)化技術(shù)

2.1集中監(jiān)控技術(shù)

集中式的監(jiān)控即利用一個(gè)處理器來對(duì)系統(tǒng)中的功能進(jìn)行一個(gè)集中式的全面監(jiān)控。也就是說將傳統(tǒng)的復(fù)雜線路整合到一起，利用簡便的方式來實(shí)現(xiàn)工作上的要求，并且這種監(jiān)控方式對(duì)環(huán)境的要求并不算太高。雖然集中監(jiān)控技術(shù)可以在一定程度上來提高工作的效率，但它對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的要求也比較高，從而增加耗材以及工作量，導(dǎo)致使用成本較高。

2.2遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)

遠(yuǎn)程監(jiān)控是指對(duì)不同空間的電氣設(shè)備都使用一個(gè)計(jì)算機(jī)終端來進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)也是實(shí)施監(jiān)督與控制化技術(shù)的統(tǒng)稱。這種方式可以避免空間等方面的因素對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的限制作用，使電氣工程更加具有靈活性，保證了任何地點(diǎn)的電氣設(shè)備都可以穩(wěn)定運(yùn)營，減少了系統(tǒng)中的監(jiān)控成本。但是遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)也存在著弊端，因?yàn)樗鼧O容易受到由通訊原因帶來的影響，因此在規(guī)模相對(duì)較大的工程中就很難實(shí)現(xiàn)。所以目前，這種技術(shù)只能存在于規(guī)模較小的工程之中。

2.3現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)

所謂現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)，指的就是結(jié)合了項(xiàng)目自身的發(fā)展需求而制定出來的管理方案，同時(shí)它也是目前現(xiàn)代電氣工程領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的監(jiān)控技術(shù)。現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)具有著較強(qiáng)的針對(duì)性，既不影響工程間的獨(dú)立性，又可以在最大程度上控制工程成本，確保了在一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)不影響其他設(shè)備的正常工作，從而全面提升電氣工程系統(tǒng)中的可靠性。現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)可以根據(jù)裝置的不同來進(jìn)行間隔設(shè)計(jì)，使每個(gè)裝置都可以獨(dú)立運(yùn)行。簡單來說，現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)適用于各類的電氣工程當(dāng)中。

3電力工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用探討

3.1 電氣自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

目前電網(wǎng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，為維護(hù)電氣工程的穩(wěn)定，需要在電網(wǎng)調(diào)度方面加強(qiáng)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。該應(yīng)用基本是指利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、檢測等技術(shù)對(duì)用戶的用電狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控并且自動(dòng)排除故障，擯棄人工監(jiān)測的傳統(tǒng)模式，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化。目前我國應(yīng)用的是智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程瀏覽實(shí)時(shí)圖形、安全預(yù)警、大電網(wǎng)統(tǒng)一建模等一系列功能，并借由網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫相連接，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。該智能控制系統(tǒng)可以不受時(shí)空限制，對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行情況隨時(shí)隨地進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)時(shí)采集、處理監(jiān)測到的相關(guān)數(shù)據(jù)，有效評(píng)估電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)測電力負(fù)荷，做到一有情況就能及時(shí)應(yīng)對(duì)，將問題扼殺在搖籃里，進(jìn)一步消除了電網(wǎng)運(yùn)行中的各種隱患，更好地滿足了用戶的需求。具體來說，其應(yīng)用表現(xiàn)在三方面。首先，采用經(jīng)濟(jì)調(diào)度技術(shù)，使信息交互更有效率，使故障的發(fā)生率有所降低，能夠預(yù)先了解安全隱患并加以控制，確保電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性。其次，對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并進(jìn)行有效分析，及時(shí)記錄并分析負(fù)荷數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)有超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的情況及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，防止發(fā)生事故，減少經(jīng)濟(jì)損失。目前，我國電網(wǎng)內(nèi)部已經(jīng)建立了一套高負(fù)荷預(yù)警機(jī)制，能夠預(yù)判各用戶的用電情況并根據(jù)不同地區(qū)的電力生產(chǎn)情況，實(shí)現(xiàn)電能分流，錯(cuò)開用電高峰，保障供電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和安全性。最后，電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)監(jiān)測到故障的源代碼和位置，通過相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)，提出可行性的解決方法，這樣不僅有助于提高維修人員的工作效率還縮短了故障維修的時(shí)間，保障了電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

3.2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用

傳統(tǒng)變電站需要人工來完成采集、整理和處理數(shù)據(jù)等工作，這樣不僅浪費(fèi)了大量的人力物力和時(shí)間，還不能對(duì)變電站實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控，大大降低了工作效率。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用大大解放了人力，不僅能夠?qū)崟r(shí)接收數(shù)據(jù)并作相應(yīng)分析，還能夠?qū)ψ冸娬具M(jìn)行全方位的遠(yuǎn)程監(jiān)控。工作人員也可根據(jù)監(jiān)控的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的操作，一旦系統(tǒng)監(jiān)測到有故障發(fā)生，能夠及時(shí)預(yù)警，工作人員及時(shí)跟進(jìn)，進(jìn)行相應(yīng)的維修處理，避免出現(xiàn)大面積停電的情況，保障變電站的正常運(yùn)行。基于我國多元化的用電情況，用電量和所用的電壓依據(jù)具體的用電用戶和場所而有所不同，因此變電站需要根據(jù)不同的用戶和場所配送不同的電壓。由此，也就給變電站的管理工作提出了更高的要求：安全隱患的處理和面對(duì)未知風(fēng)險(xiǎn)的可能。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，其自動(dòng)化的控制系統(tǒng)解放了人力，規(guī)避了工人觸電的風(fēng)險(xiǎn)，降低了變電站運(yùn)營的人力或維護(hù)成本，保障了生產(chǎn)安全。綜合運(yùn)用遠(yuǎn)程通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化控制等技術(shù)，將信號(hào)管理系統(tǒng)、測量裝置、繼電保護(hù)裝置以及自動(dòng)化裝置進(jìn)行優(yōu)化重組，并借此對(duì)其線路和設(shè)備實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測，并將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理之后存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中，方便工作人員分析。這就實(shí)現(xiàn)了變電站的集成化、智能化和自動(dòng)化。并且與之前相比，將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站，改變了之前設(shè)備的龐大和運(yùn)行速率低的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備微機(jī)化，不僅節(jié)省了空間，延長了設(shè)備壽命，還提高了設(shè)備的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)了變電站智能化和自動(dòng)化的管理和運(yùn)行。

3.3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)電廠中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化技術(shù)在此方面的應(yīng)用一般說的是分散測控系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅能夠分散控制發(fā)電廠的生產(chǎn)運(yùn)行環(huán)節(jié)，還能夠?qū)ζ鋵?shí)現(xiàn)集中管理，對(duì)于發(fā)電廠的穩(wěn)定和安全運(yùn)行發(fā)揮著極其重要的作用。具體來說，該系統(tǒng)采用多層分級(jí)、分層控制的結(jié)構(gòu)，具體包括過程控制單元、以太網(wǎng)、工作站以及通訊網(wǎng)等部分。就過程控制單元來說，其負(fù)責(zé)全面遠(yuǎn)程監(jiān)控并且分析處理生產(chǎn)單元發(fā)出的信號(hào)，并監(jiān)測其他相關(guān)聯(lián)的運(yùn)行參數(shù)或者數(shù)據(jù)，將監(jiān)測結(jié)果直接輸出作為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，向相關(guān)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接下達(dá)驅(qū)動(dòng)指令，發(fā)揮出分散控制效用的最大化。就工作站來說，運(yùn)行員工工作站和工程師工作站是其兩大組成部分。運(yùn)行員工工作站主要就是接收和發(fā)送信息;工程師工作站主要就是診斷和維護(hù)相關(guān)信息。過程工作單元?jiǎng)t負(fù)責(zé)將設(shè)備運(yùn)行的信息發(fā)給工作站，然后工作站將控制信息再發(fā)送給過程工作單元，如此這般便實(shí)現(xiàn)了工作站管理的自動(dòng)化控制。綜上，將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于分散測控系統(tǒng)，不僅可以解放大量人力，減少了工作人員的工作量，降低了人工巡查的勞動(dòng)強(qiáng)度，還能對(duì)整個(gè)電力生產(chǎn)的過程進(jìn)行全程監(jiān)測和保護(hù)，降低了風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

結(jié)束語

伴隨著我國社會(huì)建設(shè)的日益壯大，各國各地對(duì)電的需求量都在與日俱增，然而，傳統(tǒng)的供電技術(shù)和配電技術(shù)已然無法滿足目前高端的電氣設(shè)備，及其各行各業(yè)的需電要求。而電氣自動(dòng)化控制技術(shù)作為一項(xiàng)在電力工程中冉冉升起的新興技術(shù)，具有高效、快捷、穩(wěn)定而又安全的特點(diǎn)，所以被廣泛運(yùn)用。總之，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在未來的電氣工程的發(fā)展中，起到了關(guān)鍵性作用。只有不斷完善和運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，才會(huì)使得我國的電氣行業(yè)有長足的進(jìn)步，邁向一個(gè)更廣闊的未來。

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（作者單位：蕪湖國能電力工程有限公司）