面向節(jié)能降耗的智能化電力自動(dòng)控制技術(shù)

張?zhí)m方

【摘 ?要】經(jīng)濟(jì)發(fā)展推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，高端智能化的技術(shù)在眾多領(lǐng)域得以實(shí)現(xiàn)。我國(guó)對(duì)電力的需求日益增長(zhǎng)，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性是降低系統(tǒng)危險(xiǎn)事故發(fā)生的重要保障之一。將智能技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，使其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制，不僅能夠有效促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)的健康發(fā)展，還提高了我國(guó)對(duì)智能技術(shù)在其他領(lǐng)域中的運(yùn)用與掌控。本文將針對(duì)面向節(jié)能降耗的智能化電力自動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);自動(dòng)化控制;智能技術(shù);應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TM744 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

自動(dòng)化控制即運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)設(shè)施或者電子產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力工程設(shè)施的調(diào)配、傳輸。其中，主要包含計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)兩部分。在實(shí)際操作中，必須以電子信息技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的運(yùn)行、管理與控制，協(xié)調(diào)好配電系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)。基于此，可以有效提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，增強(qiáng)供配電的質(zhì)量，進(jìn)而電力用戶(hù)的需求。

1自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及作用

自動(dòng)化控制系統(tǒng)中設(shè)計(jì)許多模塊，如數(shù)字使電力電控設(shè)備、工控機(jī)、檢測(cè)裝置、通信模塊、多功能電力儀表等。在具體設(shè)計(jì)中，主要有分布式結(jié)構(gòu)、分層結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)形式，而多功能結(jié)構(gòu)儀表以串口通信方式為基礎(chǔ)，在控制系統(tǒng)、各部分之間發(fā)揮連接功能，并由總線實(shí)現(xiàn)各部分的統(tǒng)一連接，形成一個(gè)完成的系統(tǒng)。基于此，自動(dòng)化控制系統(tǒng)化便會(huì)發(fā)揮自身的作用：（1）工控機(jī)的作用。處理各類(lèi)電力信息，控制、測(cè)量與保存系統(tǒng)數(shù)據(jù)。同時(shí)還具有畫(huà)面顯示、記錄打印的功能。（2）數(shù)字是電力測(cè)控裝置。可以對(duì)系統(tǒng)的頻率、電壓、功率因數(shù)、電流等進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，監(jiān)督系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)量。如果系統(tǒng)處于超負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)，會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，幫助工作人員獲取異常信息，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。（3）多功能電力儀表。對(duì)電能、電量等參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，并依據(jù)結(jié)果實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)運(yùn)行。

2 智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

智能技術(shù)，也叫做人工智能，是社會(huì)高端技術(shù)發(fā)展的一種新型技術(shù)產(chǎn)物，它在眾多領(lǐng)域得以應(yīng)用，對(duì)人類(lèi)的發(fā)展及社會(huì)進(jìn)步等方面產(chǎn)生了重要的推動(dòng)作用。衡量一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的一個(gè)重要的指標(biāo)就是該國(guó)家電力系統(tǒng)的規(guī)模大小及技術(shù)含量的高低。目前，我國(guó)將智能技術(shù)高效地應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，其具有的優(yōu)點(diǎn)主要有以下三方面：

2.1 發(fā)電智能化

智能技術(shù)的應(yīng)用，優(yōu)化了我國(guó)的電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，極大程度增強(qiáng)了對(duì)電力系統(tǒng)的控制。通過(guò)對(duì)發(fā)電系統(tǒng)的智能化，有效促進(jìn)了新型能源的發(fā)電，如風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電和水力發(fā)電等。通過(guò)對(duì)智能技術(shù)的控制，提升了信息的交互傳輸效果，提高了信息傳遞過(guò)程中的及時(shí)性和準(zhǔn)確性等。

2.2 調(diào)度智能化

我國(guó)對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的布控越來(lái)越多，電網(wǎng)在工作過(guò)程中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題。智能技術(shù)除了能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的各個(gè)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，還能夠進(jìn)行有效的調(diào)度并采集數(shù)據(jù)，以保障電網(wǎng)的穩(wěn)定性、可靠性及安全性。

通過(guò)智能技術(shù)對(duì)電力進(jìn)行合理的調(diào)度是對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行有效管理的重要手段之一。而智能技術(shù)的加入滿足了電力系統(tǒng)多元化的發(fā)展，方便了工作人員的維修處理，保障了電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。目前，我國(guó)眾多電力企業(yè)已基本實(shí)現(xiàn)電力的調(diào)度智能化。

2.3 用電智能化

將智能技術(shù)運(yùn)用于電網(wǎng)中，可以順利地實(shí)現(xiàn)智能化用電的目標(biāo)。在終端設(shè)備的用電過(guò)程中，如果發(fā)生突發(fā)狀況，智能技術(shù)將依據(jù)系統(tǒng)的安全運(yùn)營(yíng)模式開(kāi)啟智能化用電模式，降低電網(wǎng)安全事故發(fā)生的概率，使終端用電不受影響。

智能技術(shù)在用電智能化過(guò)程中有一項(xiàng)非常重要的組成，即智能化雙向互動(dòng)系統(tǒng)，它能夠提供給用戶(hù)一種交互關(guān)系，這樣就可以使用戶(hù)的被服務(wù)質(zhì)量提升，滿足了電網(wǎng)用戶(hù)的多元化用電需求。

3 智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中的運(yùn)用

智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化的控制過(guò)程中具有較多的應(yīng)用，其中，智能電網(wǎng)的互動(dòng)式節(jié)能調(diào)度是國(guó)內(nèi)電力行業(yè)中既能夠節(jié)能減排、減少環(huán)境污染，又能將智能技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)中的一種技術(shù)。這種新型的電力調(diào)度體系在保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，不僅能夠賦予供電企業(yè)一定的自主權(quán)利，還能夠使用戶(hù)在該體系的參與過(guò)程中通過(guò)邊際能耗水平的降低而增加使用感。

3.1 發(fā)電企業(yè)的節(jié)能調(diào)度互動(dòng)

隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力都在日益增加。電力企業(yè)想要在競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的環(huán)境中生存下來(lái)并穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)展，就必須進(jìn)行體制改革，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。政府為了進(jìn)行市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)制度的推廣，會(huì)引導(dǎo)電力企業(yè)在合理的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)秩序中實(shí)現(xiàn)由高能耗機(jī)組發(fā)電向低能耗機(jī)組發(fā)電的轉(zhuǎn)移，使企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

電力企業(yè)基于自身的發(fā)展條件，制定一系列的電力調(diào)度計(jì)劃。但是，不同企業(yè)的調(diào)度計(jì)劃難免會(huì)發(fā)生沖突，對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行產(chǎn)生威脅，所以就需要嚴(yán)格的規(guī)范、約束電力企業(yè)的調(diào)度計(jì)劃。根據(jù)集中統(tǒng)一調(diào)度的原則，調(diào)度中心在編輯年發(fā)電計(jì)劃、月發(fā)電計(jì)劃、周發(fā)電計(jì)劃和日發(fā)電計(jì)劃的時(shí)候，給予電力企業(yè)一定的自主權(quán)利。電力企業(yè)根據(jù)不同地區(qū)的用電情況、自身的實(shí)際狀況和周邊其他電力企業(yè)的現(xiàn)狀進(jìn)行充分的節(jié)能調(diào)度，不僅能夠降低企業(yè)內(nèi)部的能耗，還能夠保障電網(wǎng)的安全和運(yùn)行的穩(wěn)定。在節(jié)能調(diào)度互動(dòng)技術(shù)中，企業(yè)具有發(fā)電權(quán)的交易權(quán)利，為了讓企業(yè)積極參與到公平、高效的交易中，應(yīng)該使用全效應(yīng)模式。按照“上大壓小，以大代小”的政策，政府應(yīng)對(duì)部分企業(yè)給予一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。在調(diào)度過(guò)程中，如果發(fā)生操作時(shí)間不夠的問(wèn)題，應(yīng)該優(yōu)化廠級(jí)負(fù)荷，或者實(shí)時(shí)對(duì)用戶(hù)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)度。

3.2 用戶(hù)的節(jié)能調(diào)度互動(dòng)

在電力系統(tǒng)中，用電客戶(hù)是整個(gè)電力系統(tǒng)的終端，在電力系統(tǒng)的供需關(guān)系中也占據(jù)著主動(dòng)位置，因此，電力系統(tǒng)的智能機(jī)組必須實(shí)施對(duì)用電終端進(jìn)行負(fù)荷的跟蹤與實(shí)時(shí)的調(diào)度。

邊際能耗是節(jié)能減排的重要影響因素之一，解決了這個(gè)問(wèn)題就可以向節(jié)能減排跨出一大步。目前，我國(guó)主要是通過(guò)火力機(jī)組來(lái)進(jìn)行發(fā)電，據(jù)此，通過(guò)分析用戶(hù)的負(fù)荷能耗特點(diǎn)，采用電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)法對(duì)尖峰負(fù)荷進(jìn)行一種精確的預(yù)測(cè)與判斷，根據(jù)尖峰負(fù)荷的負(fù)荷率、峰值和持續(xù)時(shí)間等數(shù)據(jù)對(duì)其邊際能耗進(jìn)行預(yù)測(cè)。改變終端用電客戶(hù)的用電負(fù)荷，將尖峰負(fù)荷削弱，以此來(lái)降低邊際消耗的水平。用戶(hù)的積極參與能夠更加有效地使調(diào)度中心進(jìn)行削峰處理，實(shí)現(xiàn)邊際消耗水平的降低。

通過(guò)為用戶(hù)搭建一個(gè)信息化的互動(dòng)平臺(tái)，使用戶(hù)能夠?qū)崟r(shí)的掌握當(dāng)下的用電情況。用電信息與用電客戶(hù)的智能電表能夠?qū)⒏鞣N信息反饋給調(diào)度中心，調(diào)度中心將這些實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，能夠根據(jù)電網(wǎng)當(dāng)下的能耗水平和運(yùn)行狀況，向搭建的平臺(tái)上反饋這些信息并向用電客戶(hù)給出合理的建議。用戶(hù)根據(jù)這些信息進(jìn)行用電的策略調(diào)整，以便享受更好的用電服務(wù)。為了鼓勵(lì)大家積極的配合，引導(dǎo)大家更好的用電，在政策上面可以進(jìn)行一些優(yōu)惠鼓勵(lì)，如：對(duì)科學(xué)合理的使用電力的客戶(hù)進(jìn)行電價(jià)的補(bǔ)償，以這種經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償?shù)姆绞絹?lái)激勵(lì)大家積極地參與到節(jié)能調(diào)度的過(guò)程中來(lái)。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，自動(dòng)化工程引入智能化技術(shù)以后，增加了應(yīng)用效果，發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，提升了自動(dòng)化應(yīng)用水平。同時(shí)在我國(guó)各個(gè)行業(yè)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，自動(dòng)化技術(shù)不僅可以及時(shí)找出設(shè)備存在的缺陷，還可以對(duì)問(wèn)題妥善解決，減輕人工操作壓力。

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（作者單位：山東能源臨礦集團(tuán)魯西煤礦）