電氣自動化在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的運(yùn)用分析

袁一鳴 鄭金亮

（遼寧華正工程設(shè)計有限公司，遼寧沈陽 110000）

現(xiàn)階段，科學(xué)技術(shù)發(fā)展推動技術(shù)和行業(yè)革新，電力系統(tǒng)也進(jìn)入了新的發(fā)展階段，越來越多的新技術(shù)逐漸被應(yīng)用。電氣自動化是其中一項(xiàng)技術(shù)，能夠顯著提升系統(tǒng)運(yùn)行的效率和質(zhì)量，解決以往電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的故障問題，優(yōu)化系統(tǒng)性能，滿足多方面工作需求。

1 電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和要求

1.1 電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)

電力系統(tǒng)是電力行業(yè)生產(chǎn)發(fā)展過程中能夠滿足用電需求的系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定性運(yùn)行和發(fā)展，應(yīng)用高壓、大功率設(shè)備，并搭配使用相關(guān)微機(jī)保護(hù)裝置，以保護(hù)電氣設(shè)備正常、安全運(yùn)行和減少負(fù)荷。

電力系統(tǒng)中的電力負(fù)荷具有一定特點(diǎn)，如集中度高、密度高等，能夠滿足多樣性生產(chǎn)的要求和需求。在不斷擴(kuò)大發(fā)展規(guī)模的過程中，部分電力企業(yè)、工廠等并沒有及時更新電力系統(tǒng)中應(yīng)用的各類電氣設(shè)備，設(shè)備處于極端條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，容易造成電力負(fù)荷集中，在高安全隱患狀態(tài)下運(yùn)行，故障發(fā)生率極大。安全性、穩(wěn)定性也是電力系統(tǒng)設(shè)備的特點(diǎn)，可以在操作時根據(jù)制定的生產(chǎn)目標(biāo)和任務(wù)進(jìn)行信息收發(fā)。

1.2 電力系統(tǒng)運(yùn)行要求

現(xiàn)階段，各類電氣設(shè)備在日常生活中的應(yīng)用頻率越來越高，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，電能使用量也越來越大，在這種情況下，容易導(dǎo)致電力系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷壓力增加，在極限狀態(tài)下易發(fā)生故障，導(dǎo)致系統(tǒng)無法有效運(yùn)轉(zhuǎn)。可以將電氣自動化運(yùn)用于系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，建立能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)自我保護(hù)、自動保護(hù)，自動、穩(wěn)定和智能運(yùn)行，對系統(tǒng)內(nèi)各類設(shè)備進(jìn)行有效保護(hù)。

在這個過程中，對系統(tǒng)運(yùn)行提出了更多的要求。加強(qiáng)對電氣設(shè)備集中化管理，結(jié)合定位系統(tǒng)的功能指標(biāo)，將設(shè)備歸入具有分層級管理的系統(tǒng)，對電力系統(tǒng)進(jìn)行自動化管理；保證監(jiān)控系統(tǒng)中的各部分小系統(tǒng)之間的獨(dú)立性，如軟件和硬件，使小系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中不會受到整體系統(tǒng)的影響；保證遠(yuǎn)程通信工程的全面性，實(shí)現(xiàn)信息在控制中心的有效傳遞，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2 電氣自動化在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的運(yùn)用價值

2.1 方便電力系統(tǒng)的維護(hù)和管理

在時代不斷發(fā)展的大背景下，居民用電量逐漸提升，在這種情況下電力系統(tǒng)的關(guān)鍵操作在于做好維護(hù)和管理工作。與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比，運(yùn)用電氣自動化的電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中不需要依靠人工進(jìn)行維護(hù)，不需要消耗人力、物力等，能夠有效實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的維護(hù)和管理，進(jìn)一步挖掘系統(tǒng)運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)挖，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保存和運(yùn)用，將其運(yùn)用于系統(tǒng)維護(hù)，利用數(shù)據(jù)檢查系統(tǒng)故障，實(shí)現(xiàn)智能化處理。

2.2 降低電力系統(tǒng)的成本投入

將電氣自動化技術(shù)運(yùn)用于電力系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)控制目標(biāo)的自動化運(yùn)行，結(jié)合集成系統(tǒng)和電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)綜合性監(jiān)督和管理，保證系統(tǒng)設(shè)備正常運(yùn)行，減少人力管理成本投入的同時，提升系統(tǒng)管理質(zhì)量和水平。運(yùn)用電氣自動化能夠在監(jiān)督和管理過程中，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題，發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，采集故障信息，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)設(shè)備的有效維護(hù)，降低電力系統(tǒng)的成本投入。

2.3 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行

在實(shí)施電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，電網(wǎng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行十分重要，直接影響整個系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在電力系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動化技能，能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的建設(shè)和完善，對電力系統(tǒng)進(jìn)行自動化調(diào)度，科學(xué)分配電力供應(yīng)，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，提升電網(wǎng)調(diào)度的工作效率和質(zhì)量，檢測設(shè)備運(yùn)行狀況，對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的設(shè)備進(jìn)行控制，達(dá)到理想的協(xié)調(diào)運(yùn)行效果，保證電力生產(chǎn)按照規(guī)定順利實(shí)施。

3 電氣自動化在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用

3.1 現(xiàn)場總線技術(shù)

電氣自動化技術(shù)中的現(xiàn)場總線技術(shù)在運(yùn)用過程中，主要是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中各個設(shè)備軟件的連接，結(jié)合計算機(jī)和數(shù)字技術(shù)，收集系統(tǒng)運(yùn)行過程中的各類電量信息，將信息傳到控制中心，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。建立數(shù)據(jù)模型后進(jìn)行深入分析，發(fā)出相應(yīng)指令，使系統(tǒng)在指令的引導(dǎo)下完成控制工作。自動作業(yè)和現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用的聯(lián)系較強(qiáng)，關(guān)注數(shù)據(jù)處理分析，能夠相應(yīng)減少系統(tǒng)管理工作內(nèi)容，保證工作效率，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高效率運(yùn)行。

借助現(xiàn)場總線技術(shù)能夠完成電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的集中監(jiān)控工作和遠(yuǎn)程監(jiān)控工作。前者可以將各種技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，統(tǒng)一管理技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)分級處理和設(shè)計，不同類型的系統(tǒng)具有不同的技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)不同的工作目標(biāo)，發(fā)出控制指令后，通過各層級將指令傳到最終的終端層，在終端層進(jìn)行自動化操作。集中監(jiān)控工作的應(yīng)用能夠促使電力系統(tǒng)各方面、各設(shè)備在協(xié)調(diào)狀況下運(yùn)轉(zhuǎn)，有效分擔(dān)主機(jī)的運(yùn)行壓力，提升工作質(zhì)量和效率。后者借助遠(yuǎn)程設(shè)備、通信技術(shù)后端等獲取系統(tǒng)運(yùn)行的各方面數(shù)據(jù)，根據(jù)相關(guān)控制和管理需求下達(dá)指令，對電力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，確保其滿足運(yùn)行的要求。

3.2 PLC技術(shù)

PLC技術(shù)是一種將計算機(jī)技術(shù)和繼電器控制器等設(shè)備結(jié)合起來的技術(shù)，具有較強(qiáng)的適用性，資源消耗較少，使用性能高，可以穩(wěn)定運(yùn)行，在電力系統(tǒng)中較為常見。

在實(shí)際應(yīng)用過程中，電力系統(tǒng)運(yùn)行以及相關(guān)程序模式的針對性較強(qiáng)，可以將PLC技術(shù)應(yīng)用其中，對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的高效性管理和控制，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。利用配套的技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)控制，處理相關(guān)程序后能夠進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)問題、明確問題、處理問題，降低電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題的概率。將PLC技術(shù)融入電氣自動化，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，能夠進(jìn)一步提升系統(tǒng)的抗干擾能力，相比傳統(tǒng)系統(tǒng)中應(yīng)用的繼電器，保護(hù)功能更優(yōu)越，且對環(huán)境要求不高，惡劣環(huán)境下也能夠?qū)崿F(xiàn)正常運(yùn)行，操作簡單，可以使電力系統(tǒng)的運(yùn)行更直觀、生動，方便技術(shù)人員掌控。

3.3 在線檢查技術(shù)

現(xiàn)階段，電力資源是維持人們正常生活和工作的基礎(chǔ)保障，在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用越來越凸顯。為了確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定性運(yùn)行，需要做好相關(guān)維護(hù)工作和檢修工作。以往在系統(tǒng)故障發(fā)生時普遍采用人工檢查的方式，運(yùn)用電氣自動化能夠?qū)崿F(xiàn)在線自動化檢修，減少相關(guān)技術(shù)人員的工作量，保證技術(shù)人員的工作效率，減少故障的發(fā)生。

運(yùn)用電氣自動化技術(shù)能夠保證整體系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化、和自動化發(fā)展，智能控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的關(guān)鍵。將智能控制技術(shù)運(yùn)用于電力系統(tǒng)運(yùn)行過程，能夠解決以往技術(shù)無法完成的工作，充分體現(xiàn)電氣自動化的價值。例如電力系統(tǒng)的供變電、輸配電等環(huán)節(jié)對技術(shù)要求較高，應(yīng)用智能控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)智能化配電。部分控制工作難度較高，利用傳統(tǒng)的電力技術(shù)無法完成操作任務(wù)，可以借助電氣自動化技術(shù)對操作程序進(jìn)行編寫，用于一些復(fù)雜、無法有效完成的目標(biāo)。

智能控制系統(tǒng)能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的各類數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自動化監(jiān)控，幫助管理人員處理竊電問題，減少電力成本。現(xiàn)階段，電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率不斷提升，故障發(fā)生的位置也多種多樣，如果僅采用人工檢測的方式無法保證排查的全面性，最終影響到電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行。可以應(yīng)用電氣自動化技術(shù)進(jìn)行排查，借助在線檢修技術(shù)明確故障問題，制定具有針對性的故障處理措施、辦法等，發(fā)生問題后能夠及時處理，促進(jìn)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3.4 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中應(yīng)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，能夠?qū)⑾到y(tǒng)運(yùn)行過程中生成的大量數(shù)據(jù)、信息等內(nèi)容統(tǒng)一進(jìn)行整理和收集，將內(nèi)容存儲在數(shù)據(jù)庫中，方便工作人員隨時查詢和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享功能。運(yùn)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以根據(jù)數(shù)據(jù)明確電力系統(tǒng)運(yùn)行情況，對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)潛在的故障問題等，保證檢查工作更全面和精細(xì)。

數(shù)據(jù)庫技術(shù)在應(yīng)用過程中能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)軟件的有效開發(fā)，對系統(tǒng)的各方面功能進(jìn)行優(yōu)化和完善，確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、高效運(yùn)行。在電力系統(tǒng)快速發(fā)展的背景下，將標(biāo)簽作為主線進(jìn)行數(shù)據(jù)信息存儲的實(shí)時歷史數(shù)據(jù)庫，在整體系統(tǒng)中具有重要作用。數(shù)據(jù)庫的信息集成、共享、處理等較復(fù)雜，缺乏相關(guān)理論，可以利用公共信息模型等構(gòu)建具有可靠性的實(shí)時歷史數(shù)據(jù)庫，為電力系統(tǒng)運(yùn)行提供可靠依據(jù)的同時，進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)查詢的效率，跨平臺、跨系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)集成，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展。

4 結(jié)語

綜上所述，在當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，相關(guān)人員逐漸意識到電力系統(tǒng)運(yùn)行的重要性，開始在電力系統(tǒng)運(yùn)行中應(yīng)用新技術(shù)，提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。隨著用電需求量持續(xù)增長，在電力系統(tǒng)中運(yùn)用電氣自動化取得了良好的成效，方便電力系統(tǒng)的維護(hù)和管理，降低電力系統(tǒng)的成本投入，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行。應(yīng)充分利用電氣自動化中的現(xiàn)場總線技術(shù)、PLC技術(shù)、在線檢測技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。