姜菲

【摘 要】 近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化技術(shù)也有了很大的發(fā)展空間。本文主要分析了電力自動(dòng)化技術(shù)的原理以及其發(fā)展趨勢(shì)，為電力企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供幫助。

【關(guān)鍵詞】 社會(huì)經(jīng)濟(jì)；電力自動(dòng)化；發(fā)展趨勢(shì)

引言：

現(xiàn)代社會(huì)，電力設(shè)備的廣泛應(yīng)用使得電能成為人類社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)的最主要的能源形式。電力系統(tǒng)隨之深入到人們生產(chǎn)、生活的各個(gè)角落，成為人們工作、生活中必不可少的重要因素。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)于電力系統(tǒng)的依賴程度逐漸加深，對(duì)電力供應(yīng)的要求也越來越高，同時(shí)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也為電力系統(tǒng)的革新升級(jí)提供了必要的前提條件與技術(shù)支持。電力系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模長(zhǎng)期穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)是電力系統(tǒng)的重要特征。在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的同時(shí)，電力系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模和技術(shù)水平日益提高，設(shè)備結(jié)果日益復(fù)雜，管理與運(yùn)行、維護(hù)的難度越來越高，無法避免地給供電安全和用電安全帶來負(fù)面影響，電力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率、經(jīng)濟(jì)效益也受到一定限制。而以信息技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)能夠有效降低人力操作的難度與成本，提高電力設(shè)備動(dòng)作精度，充分發(fā)揮電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)效率，最大限度提升電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，是今后電力系統(tǒng)的重要發(fā)展方向之一。

1、電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)原理

電力系統(tǒng)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)以處于中心地區(qū)的調(diào)控中心為管理節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)的其他設(shè)施設(shè)備圍繞這些調(diào)控中心放射狀分布。性能先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)構(gòu)成了調(diào)控中心的主體，負(fù)責(zé)為周邊發(fā)電廠和變電站提供信息服務(wù)和監(jiān)視裝置的控制管理等。以上內(nèi)容就是電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)造。在這個(gè)系統(tǒng)中，中心計(jì)算機(jī)起著關(guān)鍵性的主導(dǎo)作用，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)與控制。而細(xì)節(jié)的動(dòng)作，比如操作設(shè)備和記錄事故內(nèi)容、記錄并處理報(bào)表、自動(dòng)恢復(fù)系統(tǒng)異常狀況和常規(guī)操作自動(dòng)化等內(nèi)容由對(duì)應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備解決。電力系統(tǒng)自動(dòng)化以分層控制為主要操作方式，調(diào)度、控制、發(fā)電、變電各個(gè)單元根據(jù)各自負(fù)責(zé)的功能和范圍協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，分解任務(wù)壓力，提高控制能力水平，從而使系統(tǒng)運(yùn)行狀況更加合理、可靠，實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)效益。

2、電力自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫技術(shù)

主動(dòng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)是一種比較實(shí)用的新技術(shù)，其體系結(jié)構(gòu)見圖1，而主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫技術(shù)則主要是在對(duì)象函數(shù)的計(jì)算基礎(chǔ)上，并通過計(jì)算機(jī)的監(jiān)視功能對(duì)電力工程中電力自動(dòng)化進(jìn)行應(yīng)用。在電力系統(tǒng)中，它主要用于電力監(jiān)視系統(tǒng)之中，與一般的數(shù)據(jù)庫相比，它具有更高的主動(dòng)性，有利于電力監(jiān)視系統(tǒng)的開發(fā)、繼承和封裝，可以減少對(duì)數(shù)據(jù)資源的整理和計(jì)算速度，大大提高電力工作人員對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)視效率，從而節(jié)省電力數(shù)據(jù)處理成本。

2.2電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化應(yīng)用

自動(dòng)化系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的核心所在，這個(gè)系統(tǒng)相對(duì)別的系統(tǒng)而言較為復(fù)雜。大屏幕中心顯示器、工作站以及先進(jìn)的服務(wù)器是它的主要組成部分。但是，它的功能卻不能小覷，比如對(duì)電力生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，自動(dòng)處理和分析電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)以及檢測(cè)可能發(fā)生的安全隱患。在具體的應(yīng)用過程中，電力運(yùn)行異?；蛘唠娋W(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)故障的狀況時(shí)常會(huì)出現(xiàn)，然而這些故障的出現(xiàn)都是不可預(yù)測(cè)的，有時(shí)會(huì)伴隨著特別復(fù)雜的因素，如果相關(guān)維修人員沒有及時(shí)的進(jìn)行檢測(cè)和判斷，或者是處理得不得當(dāng)，都會(huì)直接影響到設(shè)備的安全，嚴(yán)重時(shí)，可能人們的生命財(cái)產(chǎn)安全也會(huì)受到嚴(yán)重的損失。而電氣自動(dòng)化在電氣工程中應(yīng)用與運(yùn)行，可以對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，可以在最短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確的將事故的發(fā)生源找出來，這樣，人們可以有目的采取相應(yīng)的措施來解決問題，事故也不會(huì)變得不可收拾而無法控制。

2.3現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用

在電氣工程中，使用最廣泛、有效性最高的技術(shù)非現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)莫屬。根據(jù)電氣工程實(shí)際的不同間隔采取相對(duì)應(yīng)的措施是這項(xiàng)技術(shù)的主要工作原理?，F(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)具有很強(qiáng)的針對(duì)性，同時(shí)能夠適量的減少使用隔離設(shè)備以及端子柜，最重要的是能夠減少電氣工程的成本費(fèi)用。所有電氣工程設(shè)備采取的都是現(xiàn)場(chǎng)安裝方式，因?yàn)檫@種技術(shù)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)越性還體現(xiàn)在通過通信方式來連接監(jiān)控設(shè)備，從而完成全部監(jiān)控過程。由于主要是以通信方式，利用網(wǎng)絡(luò)信號(hào)來實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的相互聯(lián)系，這種做法特有的獨(dú)立性強(qiáng)和靈活性大的優(yōu)點(diǎn)，使得設(shè)備故障不會(huì)影響到其他的設(shè)備，在整體上，整個(gè)電氣工程的可靠性和安全相對(duì)就傳統(tǒng)方式而言高出很多。此外，由于這種模式最省電纜，于是在一定程度上，也大大的降低了成本資金的投入。

2.4變電站自動(dòng)化應(yīng)用

變電站以及輸、配電線路是電力系統(tǒng)中聯(lián)系電廠和電力用戶的重要環(huán)節(jié)。實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化，以設(shè)備自動(dòng)控制代替人工操作，以自動(dòng)監(jiān)控代替人工監(jiān)視，能夠有效提高變電站工作水平，增加變電站功能種類，確保變電站運(yùn)轉(zhuǎn)安全。變電站相關(guān)設(shè)備的有效控制和全方位監(jiān)視是變電站自動(dòng)化控制的主要內(nèi)容。常規(guī)電磁式設(shè)備轉(zhuǎn)為微機(jī)控制、電力信號(hào)傳輸用電纜改為計(jì)算機(jī)用電纜、光纜、二次系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、監(jiān)控工作的屏幕化和記錄的自動(dòng)化是變電站自動(dòng)化控制的主要特點(diǎn)。

3、電力自動(dòng)化發(fā)展方向

3.1實(shí)現(xiàn)功能分層配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)

可分為主站、子站、饋線三層，其主要是通過通信系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)其功能的。目前，這三層之間的通信采用光纖以太網(wǎng)、光纖環(huán)網(wǎng)、無線、電力線載波、雙絞線等多種方式。而電力線載波是一種相對(duì)理想的通信方式，最早的電力線載波是為了傳輸高頻的保護(hù)信號(hào)與話音信號(hào)而設(shè)計(jì)的。電力線載波是基于線路兩端阻波器的通信，屬于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，由于配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)眾多，這種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式不能滿足要求，因此不再使用阻波器。第二代載波技術(shù)基于擴(kuò)頻原理，能夠在很低信噪比的情況下工作，通信能力較強(qiáng)；最新的載波技術(shù)是基于數(shù)字信號(hào)處理芯片（簡(jiǎn)稱DPS），DPS具有非常強(qiáng)大的實(shí)時(shí)解碼功能，有很理想的通信能力，是一項(xiàng)完全可行的、非常有發(fā)展前途的新技術(shù)。

3.2信息化技術(shù)

信息化技術(shù)是指電力生產(chǎn)的自動(dòng)化和管理的信息化。其中電力生產(chǎn)的自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了無人值班或少人值班，完全借助于自動(dòng)化的監(jiān)控系統(tǒng)來完成各項(xiàng)任務(wù)，不但節(jié)省了人力成本，而且推動(dòng)了生產(chǎn)過程自動(dòng)化水平的提高。另一方面我國(guó)電力調(diào)度的自動(dòng)化已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平，建成了多項(xiàng)高效、可操作的自動(dòng)化系統(tǒng)，為電力生產(chǎn)的自動(dòng)化和管理的信息化提供了有力保證。通過管理的信息化更有力的促進(jìn)了信息的及時(shí)獲取、傳遞和共享，有效提高了管理的效率，降低了管理的成本。信息化技術(shù)的發(fā)展是電力自動(dòng)化技術(shù)不可或缺的重要部分。

3.3安全技術(shù)

電力自動(dòng)化運(yùn)行的安全性是整個(gè)電力系統(tǒng)的重要前提和保障，僅依靠以前的以人工操作為主的系統(tǒng)運(yùn)行存在很大的安全隱患，因此催生了眾多先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。如安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)備的自動(dòng)控制，操作人員只需要完成一個(gè)簡(jiǎn)單的操作就可以完成一系列調(diào)整和調(diào)度，且萬無一失，大大提高了電力運(yùn)行的安全性。

3.4傳動(dòng)技術(shù)

主要是指變頻器和風(fēng)電變流器在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的使用。通過變頻器可以進(jìn)行變頻調(diào)速，實(shí)現(xiàn)電力的節(jié)能減耗，具有安全、可靠、高效、節(jié)能的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)。風(fēng)電變流器可以將風(fēng)電產(chǎn)生的電能輸送到電網(wǎng)上，這種變流器具有安全性、可靠性、耐久性，并且在惡劣的環(huán)境中也同樣適合。傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展對(duì)于提高電力自動(dòng)化技術(shù)水平具有重要意義。

4、結(jié)束語

電力系統(tǒng)是電力行業(yè)中的重要設(shè)施，電力系統(tǒng)的更新受制于計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和通信技術(shù)，電力系統(tǒng)的發(fā)展要與時(shí)俱進(jìn)。電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向是更加安全、更加可靠、更加高效，同時(shí)制造成本降低，這樣的電力系統(tǒng)軟件能夠更廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)當(dāng)中，在信息時(shí)代下，切實(shí)讓科技改變生產(chǎn)生活。相關(guān)工作者要客觀看待電力自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀，預(yù)測(cè)電力企業(yè)的發(fā)展，不斷加快電力自動(dòng)化創(chuàng)新的步伐。

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