常沛?王濤

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科技水平的不斷提高，自動(dòng)化技術(shù)作為一個(gè)具有綜合性的技術(shù)，在電力系統(tǒng)中發(fā)揮了越來越重要的作用?；诖?，主要針對電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析。

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

作者簡介：常沛（1981-），女，陜西渭南人，渭南供電局，工程師；王濤（1985-），男，陜西渭南人，渭南供電局，助理工程師。（陜西

渭南 714000）

中圖分類號：TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）09-0246-02

電力系統(tǒng)一般情況下都是不間斷連續(xù)工作的，直接關(guān)系到人們的日常生活和工作。不管是什么新技術(shù)，只要能夠確保電力系統(tǒng)保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，都可以在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行大力推廣。其中，自動(dòng)化技術(shù)的作用就顯得非常突出。最初自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中主要是對其各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，隨著各種技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。目前隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)對電力系統(tǒng)要求的不斷提高，我國對電力系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的研究和推廣力度也在不斷加強(qiáng)，進(jìn)一步確保了電力系統(tǒng)運(yùn)行的高效性，為保證電力系統(tǒng)的安全起到了重要意義。

一、電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的工作流程與控制要求

1.電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的主要工作流程

電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的具體工作流程主要有下述三個(gè)方面：

（1）在電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過程中，其基本流程是要求在指定中心位置處的調(diào)控中心，安裝具有先進(jìn)現(xiàn)代化功能的計(jì)算機(jī)，通過計(jì)算機(jī)向四周的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行輻射，并且以該中心的變電站、發(fā)電廠為核心，對信息服務(wù)和控制裝置等進(jìn)行合理設(shè)置，同時(shí)起到了一定的監(jiān)控作用，使得整個(gè)立體化網(wǎng)絡(luò)能夠快速被覆蓋，確保了指令以及信息的傳輸保持全面暢通。

（2）中心計(jì)算機(jī)的主要功能就是完成總體調(diào)控，其他相關(guān)監(jiān)控設(shè)備的主要功能則是記錄事故內(nèi)容、編制相應(yīng)的報(bào)表、系統(tǒng)異常事故的自動(dòng)恢復(fù)操作、對設(shè)備進(jìn)行操作以及常規(guī)操作下的自動(dòng)化等。此外，在這一基礎(chǔ)上最終要將控制部件作為核心，通過兩個(gè)方面的結(jié)合，即計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)之間以及控制計(jì)算機(jī)和終端硬件裝置之間的相互結(jié)合，在各個(gè)軟件的運(yùn)行處理中進(jìn)一步擴(kuò)大控制范圍，深化自動(dòng)化程度。

（3）電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)能夠采用分層控制過程中的一些操作方式，也就是說自動(dòng)化技術(shù)能夠在變電站、發(fā)電廠以及控制所和調(diào)度所等不同的組織分層間，根據(jù)其具體的管轄功能和范圍來實(shí)現(xiàn)綜合協(xié)調(diào)的目的，同時(shí)還可以分擔(dān)相應(yīng)的控制功能，確保電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。

2.電力系統(tǒng)中自動(dòng)化控制的主要要求

（1）要對電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行快速準(zhǔn)確的收集，并能夠及時(shí)處理和監(jiān)測系統(tǒng)中的各個(gè)元器件。

（2）電力系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)ο到y(tǒng)各個(gè)元器件的運(yùn)行狀態(tài)以及相關(guān)技術(shù)、節(jié)能、安全等要求進(jìn)行科學(xué)分析，直接對相關(guān)元器件的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)控，或者可以快速的為各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行操作人員提供相關(guān)的調(diào)控策略。

（3）在電力系統(tǒng)中通過應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，不僅可以節(jié)約人力資源，降低設(shè)備操作者的工作強(qiáng)度，還可以有效延長設(shè)備的實(shí)際使用壽命，避免安全事故的不斷發(fā)生，對于改善各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行性有著明顯的作用，特別是在事故發(fā)生時(shí)，可以將事故危及面積以及強(qiáng)度等盡可能的控制在最小范圍內(nèi)。

（4）能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的各個(gè)元器件、局部系統(tǒng)以及各個(gè)組織層次等進(jìn)行有效協(xié)調(diào)，可以為電力系統(tǒng)的運(yùn)行提供最優(yōu)質(zhì)的供電方式以及最經(jīng)濟(jì)節(jié)能的運(yùn)行方式。

二、電力系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用情況

在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中所采用的自動(dòng)化技術(shù)主要具有下述幾個(gè)功能：具有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龉δ?、可以對發(fā)電進(jìn)行自動(dòng)控制、對電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評估、對在線潮流以及最優(yōu)潮流進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)計(jì)、對暫態(tài)靜態(tài)安全進(jìn)行分析等；此外，還可以進(jìn)行負(fù)荷預(yù)報(bào)，這是電力系統(tǒng)中運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)帶來的最大的一個(gè)好處，如果單純的采用人工做負(fù)荷預(yù)報(bào)，不僅會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間而且準(zhǔn)確率不高；自動(dòng)化技術(shù)還具有制定發(fā)電計(jì)劃的功能，可以將計(jì)劃中的數(shù)值精確到小數(shù)點(diǎn)的后兩位，進(jìn)一步提高了精確度和準(zhǔn)確率。另外，在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)中普遍用到的一項(xiàng)技術(shù)是實(shí)時(shí)電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，能夠在自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)上與在線監(jiān)測系統(tǒng)共同對電網(wǎng)的實(shí)際電壓情況以及潮流情況等進(jìn)行分析和調(diào)整，極大地提高了居民的用電質(zhì)量。

2.發(fā)電系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用情況

發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)主要體現(xiàn)在DCS。DCS主要是把相關(guān)的保護(hù)設(shè)備和監(jiān)測設(shè)備全部安裝在開關(guān)柜中，然后通過利用現(xiàn)場總線將其連接起來，同時(shí)將通信管理機(jī)和后臺機(jī)連接起來。發(fā)電系統(tǒng)的控制回路主要是由若干臺計(jì)算機(jī)進(jìn)行分散處理的，以此來達(dá)到各個(gè)控制站之間及時(shí)傳輸相關(guān)信號和參數(shù)的目的。總之，通過在發(fā)電系統(tǒng)中采用自動(dòng)化技術(shù)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的集中操作能力，增強(qiáng)了分散控制水平，有利于進(jìn)行分級管理，同時(shí)還提高了系統(tǒng)配置的靈活性。

3.變電系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用情況

通過在變電系統(tǒng)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，可以把當(dāng)前供電線路中采集到的如電流、電壓等參數(shù)等及時(shí)傳送給主控端，并在此基礎(chǔ)上通過分析電流、電壓等參數(shù)及時(shí)調(diào)整供電設(shè)備，以此來更好地滿足用電潮流，進(jìn)一步提高了居民的用電質(zhì)量。此外，通過應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，還可以在遠(yuǎn)距離監(jiān)測、調(diào)控的基礎(chǔ)上，進(jìn)行合理的趨勢分析以及潮流預(yù)測等，這對于滿足我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中對用電的需求起到了極大的促進(jìn)作用。

4.配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用情況

目前配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用情況相對來說都較為先進(jìn)，光纜通信已經(jīng)在配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中得到了普遍應(yīng)用，而且光纜通信還有效提高了該系統(tǒng)的信息化水平，加快了信息化進(jìn)程，對于確保配電系統(tǒng)內(nèi)部信息之間的交流和控制的安全、穩(wěn)定、高效性也有著重要作用。

三、電力系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例

本文主要以電力數(shù)據(jù)無線系統(tǒng)中應(yīng)用的GPRS技術(shù)為例進(jìn)行說明，該系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。該系統(tǒng)的通信信道主要包括兩個(gè)部分：一部分是GPRS無線網(wǎng)絡(luò)，另一部分則為Internet網(wǎng)絡(luò)。該數(shù)據(jù)傳遞系統(tǒng)的主要構(gòu)成包括三個(gè)部分，分別是GPRS網(wǎng)絡(luò)端、廠站數(shù)據(jù)端以及客戶端。

第一，GPRS網(wǎng)絡(luò)端的主要功能是為客戶端提供通信接口，通過接入GPRS數(shù)據(jù)與Internet服務(wù)器進(jìn)行連接。廠站端能夠在GPRS模塊的基礎(chǔ)上及時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，然后GPRS網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)接入到Internet互聯(lián)網(wǎng)上已經(jīng)設(shè)置好的通信服務(wù)器里，以此來實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理，然后由通信服務(wù)器提供一個(gè)固定的IP地址，以便于客戶端及時(shí)進(jìn)行訪問。除此之外，由于服務(wù)器端沒有設(shè)置防火墻，不具有通道檢測的功能，因此對于保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性起到了極大的作用。

第二，廠站數(shù)據(jù)端的主要任務(wù)是及時(shí)采集并發(fā)送相關(guān)的電力數(shù)據(jù)。主要的硬件構(gòu)成包括擴(kuò)展儲容器、GPRS模塊、型號為W77E58的單片機(jī)、SIM卡座以及RS-232接口等。其中GPRS模塊主要選擇了工業(yè)級雙頻GR47模塊，在控制GPRS和Internet互聯(lián)網(wǎng)之間的連接與發(fā)送時(shí)，則主要采用AT指令。軟件構(gòu)成部分則采用C語言進(jìn)行編寫，以此來有效控制單片機(jī)的運(yùn)行。

第三，客戶端可以通過相關(guān)的軟件查詢到GPRS數(shù)據(jù)并進(jìn)行有效地分析和處理。在開發(fā)客戶端軟件時(shí)主要采用了VC技術(shù)，因此其不僅包括管理模塊功能，還包括網(wǎng)絡(luò)通信以及偵聽模塊。其中，網(wǎng)絡(luò)通信模塊主要采用了服務(wù)器模式，能夠?qū)蛻舳颂岢龅母鞣N請求進(jìn)行及時(shí)接受。而網(wǎng)絡(luò)偵聽模塊則采用了Socket控件，可以對發(fā)送過來的請求進(jìn)行有效判斷和驗(yàn)證。

四、總結(jié)

總之，在電力系統(tǒng)中運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)可以說是在改造傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上與現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)相互統(tǒng)一推進(jìn)的過程。到目前為止，電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化技術(shù)逐漸開始以計(jì)算機(jī)技術(shù)以及監(jiān)控技術(shù)的研究為主要內(nèi)容，不過由于我國電力需求量非常龐大，電網(wǎng)建設(shè)復(fù)雜性較高，綜合自動(dòng)化改革相對較晚，因此在引用并追趕先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的過程中，還需要進(jìn)一步改進(jìn)傳統(tǒng)技術(shù)，更新老舊設(shè)備，以確保電力系統(tǒng)自動(dòng)化能夠盡快全面實(shí)現(xiàn)。

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（責(zé)任編輯：孫晴）