數(shù)字技術(shù)在變電所電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用與發(fā)展

李 娜

(潞安集團(tuán) 電力中心，山西 長(zhǎng)治 046204)

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，各個(gè)領(lǐng)域的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用都得到了一定的發(fā)展[1]。現(xiàn)今的變電所，我們可以發(fā)現(xiàn)無(wú)論是電氣自動(dòng)控制設(shè)備,還是Windows系統(tǒng)操作平臺(tái)，諸多電氣自動(dòng)化程序都使用了數(shù)字技術(shù)。數(shù)字技術(shù)在提高變電所工作效率的同時(shí)，也保證了變電所的穩(wěn)定性。因此，研究數(shù)字技術(shù)在變電所電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用與發(fā)展是具有前瞻性的。

1 數(shù)字技術(shù)概述

1.1 數(shù)字技術(shù)含義

數(shù)字技術(shù)實(shí)際上是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和相關(guān)設(shè)備將信息資源進(jìn)行數(shù)字加工，使其變成“0”和“1”的數(shù)字，然后進(jìn)行運(yùn)算、加工、傳輸、儲(chǔ)存等工作。由此看來(lái)，數(shù)字技術(shù)的本質(zhì)就是化繁為簡(jiǎn)，實(shí)現(xiàn)信息的數(shù)字化處理。數(shù)字技術(shù)采用二進(jìn)制的信息處理方式，具有保密性；能長(zhǎng)期儲(chǔ)存信息，并具備一定的抗干擾性。變電所電氣自動(dòng)化中應(yīng)用的數(shù)字技術(shù)包含了計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及繼電保護(hù)技術(shù)等多種專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域[2]，同其他領(lǐng)域使用的數(shù)字技術(shù)并無(wú)很大差別，通用性較高，可以進(jìn)行大范圍的推廣。

1.2 數(shù)字技術(shù)在變電所電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

數(shù)字技術(shù)在變電所電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①操作簡(jiǎn)便，工作人員只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的編程接口等工作，具體的信息加工和傳輸?shù)葟?fù)雜工作則可以由數(shù)字技術(shù)來(lái)完成，大大提高了變電所的效率。②可靠性高，獲得的信息精確，保障了變電所電氣自動(dòng)化的平穩(wěn)性。③性價(jià)比高，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用節(jié)省了大量的人力財(cái)力和時(shí)間，對(duì)變電所的高效工作起到了促進(jìn)作用。④可以實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤自查和部分問(wèn)題的自我修復(fù)，大大節(jié)省了修復(fù)時(shí)間和成本。

2 數(shù)字技術(shù)在變電所電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，數(shù)字技術(shù)在變電所電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用程度十分高，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1) 變電所的控制平臺(tái)主要是通過(guò)Microsoft Windows NT進(jìn)行工作的，效率高且易于維護(hù)。

2) 對(duì)于變電所電氣自動(dòng)化裝置來(lái)講，應(yīng)用光電技術(shù)和微處理裝置對(duì)其一次設(shè)備檢測(cè)信息與驅(qū)動(dòng)回路實(shí)行規(guī)劃設(shè)計(jì)， 切實(shí)簡(jiǎn)化了繼電設(shè)備結(jié)構(gòu)， 且應(yīng)用數(shù)字程序控制設(shè)備與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)替換了原有導(dǎo)線的連接模式。 通俗來(lái)講，就是使用廣電數(shù)字技術(shù)來(lái)對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行一個(gè)替代效果，使用光纖來(lái)代替電纜數(shù)據(jù)的傳達(dá)，并且將原有的回路結(jié)構(gòu)和邏輯關(guān)系兩者進(jìn)行替換[3]。

3) 數(shù)字技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提供了可能。在變電所的各設(shè)備之間需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，而數(shù)字技術(shù)能夠簡(jiǎn)化這種通信結(jié)構(gòu)，將網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行集中處理。

4) 數(shù)字技術(shù)通過(guò)信息處理、傳輸交換和修復(fù)等工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。當(dāng)某處電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，數(shù)字技術(shù)可以在第一時(shí)間收集信息、分析傳輸故障信息，幫助人們快速地找到故障所在并解決問(wèn)題。

5) 進(jìn)行信息的真?zhèn)巫R(shí)別，減少變電所的工作失誤。

6) 在GOOSE虛端子進(jìn)行數(shù)字技術(shù)運(yùn)用，這也是現(xiàn)階段數(shù)字技術(shù)在變電所電氣自動(dòng)化中應(yīng)用的主要研究方向。數(shù)字技術(shù)能夠在GOOSE虛端子的工作中起到保護(hù)作用，并為數(shù)字信息的傳輸提供技術(shù)支持，幫助人們實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。數(shù)字技術(shù)還可以通過(guò)對(duì)GOOSE虛端子的數(shù)字信息處理分析，提高變電所的工作效率。現(xiàn)階段，GOOSE虛端子在數(shù)字技術(shù)的利用下已經(jīng)替代二次回路技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了信息的高效處理。

7) 目前所使用的數(shù)字傳遞材料大部分已經(jīng)改成了光纖，保證了變電所數(shù)字信息傳遞的高效率。其次，在材料的安裝過(guò)程中，數(shù)字智能設(shè)備安裝和智能安裝方式都為變電所電氣自動(dòng)化的發(fā)展起到了推動(dòng)作用。

從上述應(yīng)用情況來(lái)看，數(shù)字技術(shù)在變電所電氣自動(dòng)化的應(yīng)用中已經(jīng)十分普遍了。

3 數(shù)字技術(shù)在變電所電氣自動(dòng)化中的發(fā)展研究

在電力領(lǐng)域，電力電氣和數(shù)字技術(shù)自動(dòng)化的結(jié)合也已經(jīng)成為市場(chǎng)發(fā)展的需求和趨勢(shì)，這種結(jié)合的方式為變電所的電氣自動(dòng)化發(fā)展帶來(lái)了便利，能夠節(jié)約大量資源[4]。從現(xiàn)階段數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用情況可以了解到其在變電所電氣自動(dòng)化應(yīng)用中的發(fā)展趨勢(shì)。

1) 光纖材料的大量應(yīng)用將進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用。在未來(lái)的發(fā)展中，數(shù)字技術(shù)將通過(guò)光纖充分發(fā)揮其作用。引進(jìn)PC平臺(tái)自動(dòng)化技術(shù)，通過(guò)TCP協(xié)議進(jìn)行相關(guān)工作，也將進(jìn)一步促進(jìn)電氣自動(dòng)化發(fā)展。

2) 變電所電氣自動(dòng)化的發(fā)展將趨于程序化，而程序化的發(fā)展離不開(kāi)相關(guān)技術(shù)的支持，尤其是數(shù)字技術(shù)的支持。在變電所的電氣自動(dòng)化運(yùn)行中，通過(guò)規(guī)范程序的操作方式提高軟件的執(zhí)行能力尤為重要，尤其是通過(guò)程序化的開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)工作的準(zhǔn)確性和規(guī)范化十分重要。而數(shù)字技術(shù)能夠推動(dòng)程序化的發(fā)展，對(duì)電氣自動(dòng)化的發(fā)展有促進(jìn)作用。

3) 在GOOSE虛端子的應(yīng)用上，數(shù)字技術(shù)將進(jìn)一步發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。例如，在進(jìn)行調(diào)試時(shí)，數(shù)字技術(shù)可以進(jìn)一步幫助虛端子進(jìn)行工作調(diào)試和開(kāi)關(guān)控制。當(dāng)傳輸功率過(guò)大還可以實(shí)現(xiàn)斷電保護(hù)和自我修復(fù)。數(shù)字技術(shù)也能使GOOSE的操作程序更簡(jiǎn)便，并為其提供數(shù)字分析處理后的信息。

4) 進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化的網(wǎng)路智能發(fā)展也是現(xiàn)階段數(shù)字技術(shù)的研究方向之一。由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，數(shù)字技術(shù)將利用網(wǎng)路技術(shù)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸和儲(chǔ)存等工作。數(shù)字技術(shù)在變電所電氣自動(dòng)化發(fā)展中將更加智能，例如能夠?qū)崿F(xiàn)更多問(wèn)題的自我修復(fù)，進(jìn)一步提高分析處理能力。當(dāng)然，在未來(lái)的發(fā)展中，網(wǎng)絡(luò)智能化的發(fā)展也是各種技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

5) 進(jìn)一步提高信息處理分析能力，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能存儲(chǔ)和調(diào)用。 數(shù)字技術(shù)在科技的發(fā)展下已經(jīng)越來(lái)越成熟，計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展有效帶動(dòng)了數(shù)字技術(shù)的發(fā)展[5]。隨著變電所對(duì)數(shù)字信息存儲(chǔ)要求的提高，數(shù)字技術(shù)將通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)一步提高其存儲(chǔ)能力，并且能夠進(jìn)行靈活調(diào)用，類似于我們常見(jiàn)的云數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)然，在未來(lái)發(fā)展中，人們對(duì)數(shù)字技術(shù)的處理分析能力將提出更高的要求，數(shù)字技術(shù)的處理分析能力將趨于零差錯(cuò)。

4 結(jié) 語(yǔ)

數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用徹底地改變了變電所電氣自動(dòng)化的發(fā)展路徑，使得其發(fā)展逐漸實(shí)現(xiàn)了智能化、自動(dòng)化[6]。數(shù)字技術(shù)為變電所電氣自動(dòng)化提供技術(shù)支持的同時(shí)，提高了變電所的工作效率，為變電所節(jié)省了大量的資金和人力投入。研究數(shù)字技術(shù)及其應(yīng)用狀況，可以提高數(shù)字化技術(shù)在變電所電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用程度。在未來(lái)，我們將進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)字技術(shù)開(kāi)發(fā)研究，促進(jìn)數(shù)字技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用。當(dāng)然，在技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)，我們也應(yīng)當(dāng)提高相關(guān)技術(shù)人員的技術(shù)能力和素質(zhì)水平，在創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展研究過(guò)程中，人的能力應(yīng)當(dāng)同技術(shù)一樣進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展。