卓茂忠

摘 要：文章結(jié)合實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)，對自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，對自動化在電力系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了簡單的闡述，以期促進(jìn)電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展。

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

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）23-0101-02電力資源是當(dāng)前社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展最為關(guān)鍵的能源形式，現(xiàn)代電力用戶對電力資源供應(yīng)的安全性和可靠性提出了越來越高的要求。電力系統(tǒng)自動化是實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)自身發(fā)展和滿足社會用電需求的必要途徑。在當(dāng)前形勢下，對電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，具有重要的實(shí)踐指導(dǎo)意義。

1 電力系統(tǒng)自動化概述

電力系統(tǒng)包括有發(fā)電廠、變電站、輸電網(wǎng)絡(luò)、配電網(wǎng)絡(luò)和用電管理等各個環(huán)節(jié)，其主要的工作原理既是，通過發(fā)電裝置將風(fēng)能、水能、煤炭等其他資源轉(zhuǎn)化為電能的形式，通過變電系統(tǒng)和輸配電系統(tǒng)傳遞到用電負(fù)荷中心，供居民和企業(yè)使用。電力系統(tǒng)的自動化，既是指對電力系統(tǒng)發(fā)電、變電、輸電和用電的各個主要環(huán)節(jié)進(jìn)行現(xiàn)代自動化的建設(shè)，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有系統(tǒng)狀態(tài)的整體升級，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測、電力故障檢測和控制、配電自動化、用電管理自動化等新的電網(wǎng)功能，從整體提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全和可靠性，實(shí)現(xiàn)企業(yè)發(fā)展和滿足新形勢需要。

①適應(yīng)性原則。適應(yīng)性原則是指電力系統(tǒng)的自動化建設(shè)需要與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀、規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和用電需求發(fā)展相適應(yīng)。輸配電網(wǎng)絡(luò)分布廣泛，在一些偏遠(yuǎn)和落后地區(qū)，用電需求不高，保證用電可靠和安全是首要任務(wù)，進(jìn)行電力系統(tǒng)自動化建設(shè)必要性不大；配網(wǎng)的自動化建設(shè)作為電力系統(tǒng)自動化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要與電力系統(tǒng)整體的自動化建設(shè)相適應(yīng)；電力系統(tǒng)自動化要與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和未來規(guī)劃相適應(yīng)。

②逐步完善原則。電力系統(tǒng)的自動化建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜和龐大的工程，涉及到電力系統(tǒng)建設(shè)和原有電力系統(tǒng)升級，涉及到發(fā)電、變電、輸電、用電各個環(huán)節(jié)，涉及到電網(wǎng)建設(shè)、城市建設(shè)和新設(shè)備研究應(yīng)用等各個領(lǐng)域。因此，電力系統(tǒng)的自動化建設(shè)要遵循整體規(guī)劃、逐步完善的原則。第一階段，完成對發(fā)電站、變電站、配電網(wǎng)絡(luò)電子監(jiān)測設(shè)備和自動控制設(shè)備的安裝；第二階段完成控制設(shè)備和遠(yuǎn)程通信設(shè)備的安裝；第三階段完成配電所、變電所、電廠計(jì)算機(jī)控制中心的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的整體監(jiān)測和控制。

③可靠性原則?？煽啃栽瓌t是指電力系統(tǒng)的自動化建設(shè)要保證設(shè)備和技術(shù)的可靠性，減少由于新設(shè)備和技術(shù)的使用以及系統(tǒng)升級可能對電力系統(tǒng)安全和可靠性產(chǎn)生的影響。確保電力系統(tǒng)自動化的可靠性，需要從三個方面進(jìn)行控制：一是對自動化檢測設(shè)備、控制設(shè)備和通信光纖等進(jìn)行技術(shù)和質(zhì)量控制；二是對電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電、輸配電整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷優(yōu)化，加強(qiáng)分布式發(fā)電技術(shù)建設(shè)，提高電力系統(tǒng)的整體可靠性；三是對自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)和質(zhì)量控制，保證自動化狀態(tài)監(jiān)測、故障排除、雙向溝通和遠(yuǎn)程控制等技術(shù)的可靠性。

2 自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)的具體應(yīng)用分析

①發(fā)電自動化。發(fā)電廠分散監(jiān)控系統(tǒng)是自動化技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)進(jìn)行應(yīng)用的主要成果。分散監(jiān)控系統(tǒng)既是指通過自動化技術(shù)，對發(fā)電廠變送器、電氣量和開關(guān)量等設(shè)備終端數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和計(jì)算，通過與控制中心數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對比分析，輸出動作信號進(jìn)行自動化控制。分散監(jiān)控系統(tǒng)由控制單元、運(yùn)行員工作站和工程師工作站通過以太網(wǎng)進(jìn)行連接，運(yùn)行員和工程師都可以通過人機(jī)交互界面對發(fā)電各個環(huán)節(jié)的信息進(jìn)行分析和控制。當(dāng)前我國主要的發(fā)電形式為火電廠和水電廠，在火電廠中，自動化技術(shù)主要應(yīng)用于對電廠運(yùn)行的各個設(shè)備進(jìn)行安全檢測、對有功負(fù)荷進(jìn)行自動增減和分配、對母線無功功率進(jìn)行電壓控制和自動增減，實(shí)現(xiàn)火電廠整體效率和經(jīng)濟(jì)性和提高。在水電廠中，自動化主要應(yīng)用于大壩的狀態(tài)監(jiān)測、水庫調(diào)度和發(fā)電站管理三個方面。對大壩進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，對可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)警，預(yù)防大壩安全事故發(fā)生；對區(qū)域水文信息進(jìn)行自動收集和分析，對水庫的攔洪、蓄水和泄洪等調(diào)度操作提供決策支持；對大壩發(fā)電機(jī)組和其他設(shè)備進(jìn)行狀體監(jiān)測和集中控制，實(shí)現(xiàn)發(fā)電系統(tǒng)的效率優(yōu)化和運(yùn)行安全。

②配電自動化。配電網(wǎng)絡(luò)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，也是容易產(chǎn)生電力損耗和電力安全事故的主要環(huán)節(jié)。配電自動化主要包括有配電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測、饋線優(yōu)化、配電優(yōu)化、故障隔離和停電管理等。配網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測，主要的任務(wù)是配電網(wǎng)各個設(shè)備和線路的運(yùn)行數(shù)據(jù)收集和分析，對電流、電壓和設(shè)備故障等問題進(jìn)行實(shí)時的數(shù)據(jù)收集，同時通過自動控制和雙向通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的反饋控制，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)整體狀態(tài)的控制。饋線自動化，即智能電網(wǎng)自愈功能，可以實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)故障的迅速定位和排除，通過通信系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制，將故障設(shè)備進(jìn)行隔離，盡量降低故障損失，保證不發(fā)生大面積停電事故。配電優(yōu)化，是自動化技術(shù)在配網(wǎng)環(huán)節(jié)的重要作用，是指控制系統(tǒng)通過對電源分布、電網(wǎng)荷載、用電規(guī)律等數(shù)據(jù)的收集分析，制定配電網(wǎng)的供電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行效率的提升，降低損耗和運(yùn)行成本。配電自動化與現(xiàn)代建筑電氣自動化系統(tǒng)結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對整個配電網(wǎng)絡(luò)用電情況的最佳優(yōu)化，大大提高電網(wǎng)運(yùn)行效率和降低損耗帶來的成本。

③用電管理的自動化。自動化在用電管理環(huán)節(jié)的應(yīng)用，主要表現(xiàn)在雙向通信和智能電表技術(shù)的發(fā)展。通過雙向通信系統(tǒng)和智能電表，用戶可以對自己的用電情況進(jìn)行實(shí)時的、詳細(xì)的查詢，向電力企業(yè)反饋?zhàn)约旱男枨蠛鸵庖姷?。電力企業(yè)可以通過通信系統(tǒng)和智能電表，實(shí)現(xiàn)對用戶電流、電壓和違規(guī)用電等信息進(jìn)行在線檢測，對電力用戶的用電需求和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，幫助用戶指定最佳的用電方案以節(jié)約用電成本。智能電表還是新時期電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)階梯電價、遠(yuǎn)程停復(fù)電等電力營銷活動的基礎(chǔ)。自動化技術(shù)大大提高了用電管理的水平，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)和電力用戶利益的全面保障。

3 電力系統(tǒng)自動化的主要技術(shù)分析

電力系統(tǒng)自動的主要技術(shù)包括有光纖通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、配電自動化技術(shù)和智能終端技術(shù)等。光纖通信技術(shù)是電力系統(tǒng)自動傳輸功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，是調(diào)度控制中心和發(fā)電廠、變電站、用戶之間實(shí)現(xiàn)雙喜的實(shí)時信息傳遞的基礎(chǔ)。自動傳輸系統(tǒng)由遠(yuǎn)動通道和遠(yuǎn)動裝置組成，遠(yuǎn)動裝置主要包括遙控、遙測、遙信，遠(yuǎn)動通道主要有光導(dǎo)、載波、微波等形式。主動的對象數(shù)據(jù)庫可以實(shí)現(xiàn)對對象的主動功能和技術(shù)支持，相對于一般的數(shù)據(jù)庫來說，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)分析和判斷，以及對數(shù)據(jù)進(jìn)行對象函數(shù)控制，提高了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和可靠性。智能電表可以實(shí)現(xiàn)對用戶實(shí)時電價、用電情況的監(jiān)測，還可以實(shí)現(xiàn)自動抄表，對于建設(shè)電氣智能化住宅具有重要的意義。

4 結(jié) 語

電力系統(tǒng)自動化建設(shè)是在計(jì)算機(jī)和自動化檢測控制技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，可以實(shí)現(xiàn)對發(fā)電、輸電、配電和用電管理各個環(huán)節(jié)的自動化控制，是當(dāng)前電力系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展的主要方向。電力系統(tǒng)運(yùn)用自動化技術(shù)，提高電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的自動化建設(shè)水平，對于實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的自身發(fā)展，以及滿足人們?nèi)找嬖鲩L的用電需求，都具有重要的意義。

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