發電廠電力系統自動化技術應用探討

覃世誠

（上林縣五村水電站，廣西 南寧 530500）

1 自動化技術在電力系統的應用概況

電力系統主要功能是將自然能源經過一定的操作處理轉換成電能，并將其安全輸送給電力用戶[1]。在整個電力生產和輸送的過程中，會產生大量的數據信息，電廠需要借助現代化的信息技術來對這些數據信息進行收集和分析，以實現對系統運行的監測和調控，從而促進電力系統的安全穩定運行。目前，電力系統自動化主要是依靠計算機監控系統技術實現，通過將系統分為主控層和現地控制層，以實現對系統自動化的操作。借助該控制層能夠進行數據的自動采集和處理、對整個系統運行過程進行實時的監管和控制，及時就系統異常情況發出風險預警，進行故障的診斷和糾偏，促進電力系統良好穩定運行。

將自動化技術應用到電力設備系統中，首先需要做好以下幾項基礎準備工作。第一是發電廠的電力調配中心要配備相應的計算機網絡，完善局域網等相關配套設施的建設。第二是在電力系統生產和運輸的各個關鍵區域安裝實時監控裝置，定向地采集和分析監控數據[2]。第三是結合發電廠電力系統的實際運行情況與生產運輸需求，針對各個關鍵節點設置數據信息標準參數，根據這些參數實現自動化的系統控制。第四，要加快電廠內整個信息化系統的建設進程，通過系統間的數據對接，充分地發揮不同系統的聯動控制作用，及時發現運行故障并精準地解決，減少電廠的故障損失率，提高電力生產運輸的效率和質量。

2 自動化技術在發電廠電力系統中應用存在的問題

2.1 設計層面

當前，一些發電廠在電力系統中設計自動化技術的應用和安裝方案時，考慮問題不夠全面，不符合發電廠電力系統的實際運行情況，數據的收集和分析缺乏針對性，自動化技術應用效果不佳。而且大多數發電廠只就電力生產的安全性作了重點考量，但是相關的系統安全性措施不到位，一旦系統受到外部不確定因素的影響，會直接導致整個電力系統癱瘓，存在較大的風險隱患。

2.2 設備及人員層面

自動化技術設備是保障該項技術得到充分應用的基礎前提，因為電力生產和運輸設計到的流程環節以及信息數據相對繁雜，而且要求相關的操作人員要具備較高的自動化技術設備操作和應用水平。但目前，無論是從自動化技術設備的質量上還是操作人員綜合業務能力方面都存在較大的不足，這會導致自動化技術應用效果大打折扣，甚至有可能會引發較大的電力安全風險隱患。因此，嚴格把關自動化技術設備質量，加強對設備采購、安裝、檢修、維護等各個環節的質量控制，加大對電力系統技術操作人員的業務能力培訓和安全意識培養，是保障各項電力作業正常開展，確保電力高效穩定運行的重要手段。自動化系統的應用是利用電子技術的在電力系統中通過微機對各環節進行數據采集，數據比對，數據調整處理，而在各數據處理實施中是通過繼電器來執行的。多年實踐證明，繼電保護裝置正確動作率的高低，除了裝置質量因素外，還在很大程度上取決于設計，安裝，調試和運行維護人員的技術水平。所以在人員素質的培訓上應加強電子微機在電力系統應用原理，和電力系統繼電保護技術的應用原理。

3 自動化技術在電力系統的應用途徑

3.1 電網調度系統中自動化技術的應用

電網調度系統是發電廠電力系統中的重要組成部分[3]，該系統可以借助現代化的自動化信息技術手段來收集和分析和整個系統運行過程中自動化設備所產生的各種信息數據，然后根據電網的實際情況及時地對相關的參數數據進行調整，從而確保電力系統的安全、穩定運行。其中自動化技術突出體現在電網控制系統中，這也是當前電網實現自動調控的關鍵核心技術。一方面，利用現代化的信息技術采集和分析數據，可以確保調控工作的及時性和精準性。同時自動化的電網調控，也是基于對整個電網系統數據的實時監測下進行的，可以通過參數的調節確保整個系統穩定運行，可以保障系統的電能生產質量。另一方面自動化技術可以通過降低電能損耗，促進系統形成的經濟型運行模式，來實現對整個電網系統的節能控制。其具體操作過程為：通過收集LCU 所采集的模擬量數據，在經數據校對和變換工程系數后，生成最新數據值并實時更新數據庫。設置相應的高低限值，用于系統的自動報警或者停機。

除了系統運行穩定和節能控制方面的作用，自動化技術還能進一步加強電網系統的安全防護，同時設置防護墻，安裝異常數據查殺軟件、嚴格限制操作人員權限等措施，來為電網系統運行的安全性提供基礎保障，有效防范病毒或者黑客造成的安全威脅。安全防護的內容主要包括系統操作員對系統的參數修改、系統運行狀態的監視、系統超限預警情況的檢查、各機組運行過程的監視、系統各參數如機組軸承溫度、瓦檢溫差等的趨勢分析等。

通過自動化信息處理技術在電網調度系統中的應用，使得電網調度逐步形成了一個相對完善、獨立的體系，從而促使電廠的整體電網調度水平得到了顯著提升。

3.2 配電系統中自動化技術的應用

在配電系統中應用自動化技術主要是基于計算機信息技術對電網進行升級和改造來實現的[4]。通過建立包括主站、自站以及光纖終端于一體的自動化的結構設計運行模式，來協調和控制各個部分，提高信息數據傳遞的效率和質量，進而優化配點系統運行模式。目前，我國的在這方面的技術應用水平還相對落后，以自動化的無人機值班監控為例，由于條件限制，無人機值班監控暫時還無法在分層分布系統或者常規RTU 形式下得以實現，這也將是今后電力系統自動化技術改進和優化的一個主要方向。

3.3 變電系統中自動化技術的應用

在變電系統中實現自動化技術的應用實際上就是將先進的計算機技術手段應用到變電站的各種機械設備上，同時實時上傳設備的運行數據信息，了解和掌握設備的運行情況，也能實現對設備運行數據的監測和保護，確保各個機械設備良好穩定運行，促進各項電力的生產和運輸活動的高效、有序開展。如在調速器柜面板上可安裝用于保護以及調試作用的控制裝置和儀表盤、參數顯示裝置等，用于自動存儲和處理參數數據，幫助系統操作人員及時準確地了解系統運行情況。變電站應用自動化技術后，其工作模式和運行方法都有了相應的改變，這是整個電力系統工作過程實現自動化的關鍵一環。另外，通過對相關數據的測量以及分析，可以幫助變電站工作人員及時地發現電路故障，精準地找出故障發生位置以及具體的故障原因，通過及時地進行故障修復和系統調整，盡快恢復電力系統運行，更好地為群眾生產和運輸電力。

3.4 設備及人員保障

為了更好地保障自動化技術在電力系統中的應用，一方面要結合生產和運輸需要積極對現有電力設備進行改造和完善，強化相關系統的功能，為自動化技術創造良好的應用條件。同時配備相應的自動化技術應用設備，不斷進行調試和更新，增強設備對電力系統內外環境的適應能力，確保設備運行的穩定性。另一方面要加強對自動化技術操作人員的培訓教育，制定系統的業務培訓計劃，組織開展實踐操作活動，提升技術人員的綜合業務能力水平，加強技術應用效果。

4 結語

綜上所述，自動化技術在發電廠電力系統中的應用能夠全面提升電力系統的整體運行水平和電力的供應效率及質量，對于促進電力行業的可持續健康發展至關重要。在實際的應用過程中，要結合各發電廠電力系統的實際情況進行綜合的考量，制定完善的自動化技術應用方案，更好地為發電廠電力系統的改造升級提供方向指導，促進發電廠實現長遠的戰略經營和發展目標。