張圣弢

【摘要】電力的生產(chǎn)與發(fā)展離不開電氣自動(dòng)化技術(shù)；電氣自動(dòng)化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用推動(dòng)了電力事業(yè)、電網(wǎng)管理模式的創(chuàng)新與改革。電氣自動(dòng)化技術(shù)與相關(guān)理論不斷進(jìn)行自我更新與豐富完善，過去的電氣技術(shù)邊界被拓展、軟化，多種新興技術(shù)實(shí)現(xiàn)相互滲透和融合發(fā)展，進(jìn)一步加速了電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。下文中，筆者將結(jié)合個(gè)人工作經(jīng)驗(yàn)，分析國(guó)內(nèi)當(dāng)前電氣自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀與應(yīng)用范圍，探究電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)與方向。

【關(guān)鍵詞】范圍；趨勢(shì)；電氣自動(dòng)化技術(shù)；要點(diǎn)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升，科學(xué)技術(shù)的飛躍性發(fā)展，帶動(dòng)了電力產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。與此同時(shí)，自動(dòng)化、智能化的技術(shù)應(yīng)用，也進(jìn)入電力生產(chǎn)領(lǐng)域中，提升了我國(guó)的電氣自動(dòng)化水平與實(shí)力。

1、電氣自動(dòng)化應(yīng)用的現(xiàn)狀

1.1電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的仿真實(shí)時(shí)技術(shù)應(yīng)用

所謂的仿真、實(shí)時(shí)技術(shù)應(yīng)用，是指在積累信息與數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，能夠確保實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定進(jìn)行，同時(shí)分析多個(gè)電力系統(tǒng)的狀態(tài)，為技術(shù)研究人員提供電力系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)值與相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)供電的智能化監(jiān)測(cè)保護(hù)，能夠靈活便捷地輸送電流。仿真實(shí)時(shí)技術(shù)的應(yīng)用，便于科研人員從事電力系統(tǒng)的建模，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)負(fù)荷情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)，為混合仿真實(shí)時(shí)實(shí)驗(yàn)室的建立，提供了條件。

1.2電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的智能保護(hù)及綜合技術(shù)應(yīng)用

現(xiàn)階段，我國(guó)電力系統(tǒng)的電氣自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)研究，正在接近國(guó)際領(lǐng)先水準(zhǔn)，成功研發(fā)出能夠應(yīng)用于不同等級(jí)電壓電站的分層式電氣自動(dòng)化配置系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)的電氣自動(dòng)化技術(shù)吸收了綜合自動(dòng)控制理論、自適應(yīng)理論、微機(jī)新技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、人工智能技術(shù)等前沿科技成果，進(jìn)一步豐富了電氣綜合自動(dòng)化的知識(shí)理論，實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的智能控制，保證了電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

1.3電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的人工智能技術(shù)應(yīng)用

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)及配置應(yīng)用了進(jìn)化理論、專家系統(tǒng)和模糊邏輯等知識(shí)理論，實(shí)現(xiàn)了電氣系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)行分析、故障診斷，同時(shí)配合智能化控制技術(shù)成果，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的智能化運(yùn)行及控制。

1.4電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的配電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

配電網(wǎng)技術(shù)融合了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)信息模型，將高級(jí)軟件技術(shù)與配電網(wǎng)實(shí)際情況相結(jié)合，采用輸電網(wǎng)理論算法和智能灰色神經(jīng)元算法，測(cè)算電網(wǎng)負(fù)荷數(shù)值，采用遞歸虛擬流算法，測(cè)算電網(wǎng)潮流。配電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，為中低壓網(wǎng)路數(shù)字、配網(wǎng)模型、高級(jí)應(yīng)用軟件、信息配網(wǎng)一體化的應(yīng)用，提供了便利，攻克了衰耗、路由等載波技術(shù)課題，提升了電網(wǎng)載波的靈敏性。

2、電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍

2.1電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)技術(shù)將計(jì)算機(jī)處理技術(shù)與電氣自動(dòng)化技術(shù)融合起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化監(jiān)督與管控，通過信息管理平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電、調(diào)度、輸變電、配電等全部環(huán)節(jié)的智能監(jiān)控。智能電網(wǎng)系統(tǒng)中涵蓋了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)、調(diào)度柔性交流輸電系統(tǒng)、穩(wěn)定控制系統(tǒng)和變電站系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)，完成了電網(wǎng)的數(shù)字化建設(shè)，推動(dòng)了我國(guó)電網(wǎng)的智能化發(fā)展進(jìn)程。智能通信技術(shù)是智能電網(wǎng)系統(tǒng)中最具有代表性的自動(dòng)化技術(shù)，其利用計(jì)算機(jī)分析與處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)傳播通信的可靠、雙向、實(shí)時(shí)，最終構(gòu)建起電網(wǎng)的信息化管理平臺(tái)。

2.2電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站

計(jì)算機(jī)分析處理技術(shù)和電氣自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合，為變電站的自動(dòng)化管理提供了基礎(chǔ)條件；而電氣自動(dòng)化技術(shù)在變電站的應(yīng)用，提升了我國(guó)現(xiàn)代化的電力生產(chǎn)水平。計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析與處理技術(shù)應(yīng)用于變電站二次設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了變電站管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化，選擇光纖或者計(jì)算機(jī)電纜取代電力信號(hào)電纜，在記錄統(tǒng)計(jì)、運(yùn)行管理、計(jì)算機(jī)屏幕化等方面實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化監(jiān)控和自動(dòng)化操作，完成了變電站的自動(dòng)化管理轉(zhuǎn)型。電氣自動(dòng)化技術(shù)在變電站的應(yīng)用，需要設(shè)置相應(yīng)的輸配電線路，以連接電力用戶與發(fā)電廠。變電站自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，不僅組成電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的一個(gè)重要組成部分，更是為了滿足變電站的運(yùn)行操作任務(wù)。

2.3電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)整

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是電力系統(tǒng)自動(dòng)化中最主要的組成部分，目前我國(guó)將電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化分為五級(jí)，其中各級(jí)電網(wǎng)的自動(dòng)化調(diào)度都是與計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用分不開的，從高到低分別是：國(guó)家電網(wǎng)、大區(qū)、省級(jí)、地區(qū)以及縣級(jí)調(diào)度。其中最重要的組成部分就是電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這些裝置在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的連結(jié)下形成一個(gè)自動(dòng)化的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，將整個(gè)的結(jié)合起來。其他的主要組成部分有工作站、服務(wù)器、變電站終端設(shè)備、調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電場(chǎng)、大屏蔽顯示器、打印設(shè)備。計(jì)算機(jī)在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的作用不僅要實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行安全分析的監(jiān)控，還要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，更要實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)以及狀態(tài)估計(jì)等功能。因此種種這些，都是通過電力系統(tǒng)專用廣域網(wǎng)連結(jié)的測(cè)量控制以及下級(jí)電網(wǎng)調(diào)度控制中心等裝置。

3、電氣自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新趨勢(shì)

3.1保護(hù)、控制、測(cè)量一體化。

鑒于目前的運(yùn)行體制、人員配備、專業(yè)分工，我國(guó)的自動(dòng)化系統(tǒng)主要采用站內(nèi)監(jiān)控采集數(shù)據(jù)而保護(hù)相對(duì)獨(dú)立的模式，以提供較清晰的事故分析和處理的界面。但是從技術(shù)合理性、減少設(shè)備重復(fù)配置、簡(jiǎn)化維護(hù)工作量以及發(fā)展趨勢(shì)等方面考慮，將保護(hù)與控制、測(cè)量結(jié)合在一起會(huì)更有優(yōu)勢(shì)。

3.2國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用。

近年來，IED電力自動(dòng)化方面有了廣泛應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)不同廠家IED設(shè)備的信息共享和互操作性，使廠站電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)成為開發(fā)系統(tǒng)，國(guó)際電工委員會(huì)制定了IEC61850國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。為了與國(guó)際接軌，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開始了基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)，相信這將是未來自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展方向。

綜上所述，電氣自動(dòng)化技術(shù)融合了信息網(wǎng)絡(luò)傳播技術(shù)和計(jì)算機(jī)分析處理技術(shù)，呈現(xiàn)出開放化、信息化、科技化、智能化的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)。作為相關(guān)企業(yè)及研究人員，應(yīng)當(dāng)不斷提升個(gè)人專業(yè)能力和技術(shù)水平，善于從實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，致力于電氣自動(dòng)化的技術(shù)應(yīng)用與理論完善，促進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新與發(fā)展，以保障我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)的良好運(yùn)行，為我國(guó)社會(huì)主義特色現(xiàn)代化建設(shè)做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。

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