電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展

王曉磊

摘要：電氣自動化技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于電力系統(tǒng)，為提高電力系統(tǒng)工作效率起到巨大的推動作用，生產(chǎn)運行電力系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)中重要工作系統(tǒng)，對滿足人們的電力需求，維護(hù)社會穩(wěn)定方面有重要作用。因此我們要認(rèn)真研究電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)，更好的服務(wù)于電力建設(shè)。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);電氣自動化;技術(shù)應(yīng)用

前言

計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)可靠性的不斷提高，電氣控制和電氣保護(hù)設(shè)備也在不斷的發(fā)展，這些都為電氣自動化的實現(xiàn)提供了優(yōu)越的外部條件。電力系統(tǒng)電氣部分的綜合化，必將隨著自動化技術(shù)的不斷擴(kuò)大而實現(xiàn)，整個電力系統(tǒng)的自動化水平也必然會達(dá)到一個新的高度。

一、自動化技術(shù)系統(tǒng)的配置應(yīng)用

1.遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)

智能化遠(yuǎn)程控制、集中控制以及現(xiàn)場總線系統(tǒng)控制方式是電氣自動化系統(tǒng)配置的應(yīng)用主體。智能化遠(yuǎn)程控制利用硬接線電纜將采集柜和現(xiàn)場的信號進(jìn)行連接，并利用光纖、雙絞線等將 DCS主機(jī)和采集柜進(jìn)行連接，這種方式將電纜材料極大的節(jié)省了，簡化了安裝環(huán)節(jié)，降低了操作成本，有效降低了控制面積，將整體系統(tǒng)的可靠性和智能型提升了一個較高的層次，實現(xiàn)了自檢、數(shù)據(jù)處理及自校正等功能。集中控制主要是通過利用現(xiàn)場的電氣饋線設(shè)置設(shè)備的接口，然后采用硬接線電纜合理連接集散控制系統(tǒng)的通道，實施對發(fā)電全場的監(jiān)控。其具有良好的維護(hù)運行效果，較為快速的對應(yīng)速度，針對監(jiān)控站實施的防護(hù)水平適中，DCS 的系統(tǒng)成本造價也相對合理等特點。

2.集中式監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用

集中式監(jiān)控技術(shù)在電氣工程中得到廣泛使用的原因在于該系統(tǒng)具有設(shè)計比較容易、操作比較簡單且日常維護(hù)方便都比較容易等特點。在電氣工程中能夠更加容易的滿足工程的需要，不需要投入太多其他設(shè)備，大幅度減少成本支出。集中式就是在一個系統(tǒng)中對全部項目運行進(jìn)行處理。由于之間的單獨散亂的監(jiān)控需要用到多個處理器，需要的電纜數(shù)量也比較多，這就造成成本投資的增加，加上多種電纜攪合在一起，會造成系統(tǒng)引入安全性和可靠性低現(xiàn)象。同時，電氣工程中的斷路器以及隔離刀閘均在使用硬接線，而這種硬接線由于其質(zhì)地比較硬在連接時其緊密度比較弱，因此，常出現(xiàn)連接點連接失靈的問題，直接影響整個電氣工程的所有設(shè)備在一段時間內(nèi)無法運行，短時間的暫停運行直接造成整體的極大損失。因此，通過選擇集中式監(jiān)控技術(shù)，實行統(tǒng)一監(jiān)控，不但使電氣工程處于一種有序運行的模式，還減少工程的投入。

3.現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用

現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)是當(dāng)前電氣工程使用最為廣泛且有效性最高的一項技術(shù)。它的主要工作原理是根據(jù)電氣工程實際的不同間隔采取相對應(yīng)的措施，其監(jiān)控具有較好的針對性。現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)能夠適量的減少隔離設(shè)備以及端子柜等的使用，能夠減少電氣工程的大量設(shè)備成本投入。加上這種技術(shù)擁有遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的特點， 所有電氣工程設(shè)備均是采取現(xiàn)場安裝，選擇最直接最省電纜的方式，并且是以通訊方式來連接監(jiān)控設(shè)備完成全部監(jiān)控過程，這種模式能夠大量節(jié)約成本資金，增加電氣工程的效益。同時，由于設(shè)備之間主要是通過通訊網(wǎng)絡(luò)信號設(shè)備相互連接，其獨立性和靈活性相對比較強(qiáng)，一個設(shè)備出現(xiàn)故障不會波及全部設(shè)備，提整個電氣工程的安全性和可靠性。

二、電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

1.電力系統(tǒng)調(diào)度自動化

電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)是目前發(fā)展最快的技術(shù)之一，其功能的強(qiáng)大性能夠確保電力系統(tǒng)在運行過程中的準(zhǔn)確性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能是調(diào)度自動化的基礎(chǔ)，此外，電力系統(tǒng)的市場運營和決策也是不可忽略的環(huán)節(jié)。

2.變電站自動化

變電站自動化技術(shù)是采用現(xiàn)代通信技術(shù)、先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及信息處理技術(shù)，實現(xiàn)對變電站的二次設(shè)備的重新組合和優(yōu)化設(shè)計，對變電站全部設(shè)備的運行都能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)控。變電站自動化除了滿足變電站運行操作任務(wù)外還作為電網(wǎng)調(diào)度自動化不可分割的重要組成部分，是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個重要環(huán)節(jié)。這種綜合性的自動化監(jiān)測系統(tǒng)能夠提高變電站運行的穩(wěn)定性，降低運行維護(hù)的成本，實現(xiàn)輸電過程的高質(zhì)量，保證經(jīng)濟(jì)效益。

3.配電網(wǎng)自動化技術(shù)

長期以來，配電網(wǎng)只能夠采取手工操作的控制方法，隨著技術(shù)的進(jìn)步，逐漸能夠運用獨立的孤島自動化技術(shù)，但是對電能的分配方面還是存在不足之處，因此，配電網(wǎng)自動化技術(shù)對于電能的分配和監(jiān)控十分重要。配電網(wǎng)自動化主要包括饋線自動化和自動制圖、設(shè)備管理、信息分析和配電網(wǎng)分析自動化，它依靠大量的智能終端、豐富的后臺軟件和數(shù)據(jù)庫資料支持，通過信息技術(shù)的帶動，實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化，確保了對電能的充分利用。

三、電力系統(tǒng)及其自動化的發(fā)展方向

1.變電站綜合自動化與智能保護(hù)

此理論針對電力系統(tǒng)保護(hù)的新原理進(jìn)行了研究，將國內(nèi)外最新的網(wǎng)絡(luò)通信、人工智能、自適應(yīng)理論、綜合自動控制理論以及微機(jī)新技術(shù)等應(yīng)用于新型的繼電保護(hù)裝置中，使得新型繼電保護(hù)裝置具有智能控制的特點，從而大大提高了電力系統(tǒng)的安全水平。

2.電力系統(tǒng)分析與控制

對在線測量技術(shù)實施相角測量、研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制理論與技術(shù)、選擇小電流接地選線方法、探討電力系統(tǒng)振蕩機(jī)理及抑制方法、研究發(fā)電機(jī)跟蹤同期技術(shù)和調(diào)速控制、電力負(fù)荷預(yù)測方法、電網(wǎng)調(diào)度自動化仿真、電網(wǎng)故障診斷理論與技術(shù)等。在非線性理論和小波理論在電力系統(tǒng)應(yīng)用方面，以及在電力市場條件下電力系統(tǒng)分析與控制的新模型、新理論、新算法和新的實現(xiàn)手段進(jìn)行了研究。

四、結(jié)語

電力系統(tǒng)是一個較為復(fù)雜的系統(tǒng)，雖然當(dāng)前在電力系統(tǒng)中自動化技術(shù)使得電力無論是在控制、操作，還是處理過程中變得較為簡便易行，由于電力系統(tǒng)自身的復(fù)雜性，加之我國自動化發(fā)展技術(shù)與國際發(fā)展水平相比還有一段差距，所以，我國電氣自動化技術(shù)的發(fā)展還應(yīng)不斷汲取他國的先進(jìn)技術(shù)，以促進(jìn)我國電力系統(tǒng)朝向更為健康的方向發(fā)展。

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（作者單位：特變電工西安電氣科技有限公司）