電力系統(tǒng)及自動(dòng)化控制技術(shù)

1、 電力系統(tǒng)及自動(dòng)化控制技術(shù) 摘要：隨之經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)發(fā)生了巨大的改變，在現(xiàn)代電力系統(tǒng)的建設(shè)過程中，電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)已成為其中非常重要的技術(shù)，對(duì)電力系統(tǒng)整體的建設(shè)進(jìn)程具有積極的促進(jìn)作用。本文主要圍繞電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)要點(diǎn)的研究，以供參考。 關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動(dòng)化控制；技術(shù)要點(diǎn) 前言 自動(dòng)化控制在電力系統(tǒng)中是指電工二次系統(tǒng)，通過各種具有自動(dòng)控制、檢測(cè)以及決策功能的裝置，利用數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)中的各個(gè)局部系統(tǒng)、系統(tǒng)元件等實(shí)現(xiàn)就地調(diào)控或者遠(yuǎn)程監(jiān)視和調(diào)控，最終達(dá)到保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的目的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)逐漸在生產(chǎn)、

2、供應(yīng)環(huán)節(jié)形成了穩(wěn)定、迅速、安全、及時(shí)的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，電力系統(tǒng)的生產(chǎn)效率得到了大幅提升，已經(jīng)形成了一體化、安全化、自動(dòng)化管理的核心。 1.電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)的重要性 電氣自動(dòng)化這個(gè)專業(yè)很早就有，專業(yè)隨時(shí)經(jīng)歷了不少調(diào)整，可是由于電氣自動(dòng)化本身的適用性廣泛、專業(yè)面很寬這些特點(diǎn)，直到現(xiàn)在為止，發(fā)展前景還是生機(jī)勃勃。伴隨社會(huì)的進(jìn)步和電力技術(shù)的不斷發(fā)展，很多新的技術(shù)出現(xiàn)，提高了效率，對(duì)整體的模式進(jìn)行了改變，最終實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化要求，非常有利于電力系統(tǒng)蓬勃向前發(fā)展。以下是自動(dòng)化控制技術(shù)在實(shí)踐中運(yùn)用，體現(xiàn)了此技術(shù)在生活中的重要性。 （1）電力系統(tǒng)的自動(dòng)化中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)。計(jì)算機(jī)的控制技術(shù)在整體的電力系統(tǒng)中

3、起到了越來越重要的作用。原因就是伴隨社會(huì)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)的技術(shù)也是突飛猛進(jìn)的予以發(fā)展，在電力系統(tǒng)需要用電的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和配電、發(fā)電、輸電及變電的環(huán)節(jié)都離不開計(jì)算機(jī)支持，這樣的情況之下，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)就伴隨著快速的發(fā)展了起來。 （2）計(jì)算機(jī)技術(shù)里非常廣泛應(yīng)用到的技術(shù)之一就是信息的管理系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和電力系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行結(jié)合而形成的針對(duì)的是智能控制技術(shù)的全局，即智能的電網(wǎng)技術(shù)，它是一個(gè)非常典型的技術(shù)，包括了輸變電、配電、用戶、發(fā)電、調(diào)度等各個(gè)環(huán)節(jié)，在這里，變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)控制技術(shù)在計(jì)算機(jī)里被廣泛的應(yīng)用。 （3）伴隨上世紀(jì)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)生了全面的更新，國(guó)外引

4、進(jìn)的pc機(jī)及國(guó)產(chǎn)的計(jì)算機(jī)為電廠的監(jiān)控系統(tǒng)、變電站的綜合自動(dòng)化以及電力系統(tǒng)的調(diào)度自動(dòng)化打下了基礎(chǔ)，應(yīng)用軟件的開發(fā)可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的分檔、匯總、分析、打印、顯示、存檔、報(bào)警、分類以及對(duì)操作控制進(jìn)行完成等任務(wù)。隨著社會(huì)的進(jìn)步，到現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了變電所的自動(dòng)化，即保護(hù)功能、通信功能、遠(yuǎn)動(dòng)功能以及管理功能等；配電所實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，即實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的可靠性，對(duì)城鄉(xiāng)電網(wǎng)的供電能力進(jìn)行了提高，配電管理實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，對(duì)運(yùn)行的維護(hù)費(fèi)用及各種損耗的費(fèi)用進(jìn)行減少，對(duì)勞動(dòng)的生產(chǎn)率及管理水平進(jìn)行提高，對(duì)服務(wù)的質(zhì)量及勞動(dòng)的生產(chǎn)效率進(jìn)行提高等。 2.自動(dòng)化控制技術(shù)的要點(diǎn)分析 2.1 可靠性控制 （1）具有多地、多級(jí)自動(dòng)化控制的操作方

5、式，即：站控、遠(yuǎn)方遙控以及就地操作。站控操作是指操作人員能夠通過變電站中的監(jiān)控主機(jī)對(duì)變電站中的設(shè)備發(fā)出操作命令，能夠?qū)δ硞€(gè)操作過程完成全部的操作要求；遠(yuǎn)方遙控就是操作人員通過客戶端下發(fā)調(diào)控命令；就地操作指的是當(dāng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)，操作人員能夠在間隔層對(duì)控制測(cè)控單元的小開關(guān)直接手動(dòng)控制。這三種控制方式可以互相切換，但是一個(gè)被控對(duì)象不能同時(shí)用兩種控制方式。 （2）軟件在操作中的多次返校。首先，操作人員進(jìn)行權(quán)限設(shè)密，這樣可以避免出現(xiàn)非法操作。監(jiān)控軟件應(yīng)具備較好的容錯(cuò)能力，當(dāng)操作人員出現(xiàn)了一般的操作常規(guī)錯(cuò)誤，系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)任何功能影響，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)了意外故障時(shí)，其能夠自動(dòng)恢復(fù)。其次，對(duì)操作站發(fā)布的命令

6、嚴(yán)格按照“選擇-校核-執(zhí)行”的步驟進(jìn)行操作，返校通過以后再執(zhí)行下一步的操作。每一步操作系統(tǒng)都可以自動(dòng)記錄。最后，監(jiān)控系統(tǒng)采用雙機(jī)雙網(wǎng)配置，熱備用工作方式，這樣可以保障當(dāng)某一設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)控制功能不會(huì)受到任何影響。監(jiān)控系統(tǒng)的主站并聯(lián)以太網(wǎng)，并將hub設(shè)置為以太網(wǎng)的管理。為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)冗余配置，將系統(tǒng)分層，并采用分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，這可以提高變電站操作的可靠性。 2.2自動(dòng)化操作的實(shí)現(xiàn)方式 變電站操作系統(tǒng)的可靠性影響因素還包括了自動(dòng)化控制的防誤操作設(shè)計(jì)。由于采用了計(jì)算機(jī)對(duì)變電站進(jìn)行監(jiān)控，因此在設(shè)計(jì)時(shí)通常不采用電氣聯(lián)鎖，這樣有利于多級(jí)聯(lián)鎖的實(shí)現(xiàn)。在分層分布式自動(dòng)化系統(tǒng)中，在每個(gè)間隔的測(cè)控裝置中都設(shè)計(jì)了

7、間隔的交流電壓、電流、輔助刀閘以及斷路器等，達(dá)到遙信、遙測(cè)的作用。目前實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)的多個(gè)電壓等級(jí)以及電氣間隔之間的操作閉鎖有三種方式：第一，軟件實(shí)現(xiàn)，通過軟件編程能夠?qū)⒆冸娬镜姆勒`操作閉鎖設(shè)計(jì)在監(jiān)控主機(jī)中，主機(jī)能夠在網(wǎng)上將整個(gè)變電站的刀閘、開關(guān)以及各個(gè)間隔控制終端的信息全部獲取，并且設(shè)定設(shè)備操作規(guī)則，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變電站的全部操作的閉鎖功能。第二，硬件閉鎖，即來自于西門子公司的針對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)閉鎖模式8tk模式。第三，軟硬結(jié)合的閉鎖方式。在站內(nèi)的監(jiān)控主機(jī)中采用軟件操作閉鎖，在系統(tǒng)間隔中采用8tk模式實(shí)現(xiàn)閉鎖。這種閉鎖方式其防止誤操作的可靠性非常高，但是由于模式相對(duì)復(fù)雜，所以在設(shè)計(jì)和

8、實(shí)際應(yīng)用中，其價(jià)格相對(duì)昂貴。根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為，如果在200 kv以下的變電站的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，采用軟件實(shí)現(xiàn)模式對(duì)站內(nèi)操作的閉鎖是比較安全、可靠以及更具經(jīng)濟(jì)性的。而在500 kv的電力系統(tǒng)中，刀閘和斷路器的操作閉鎖通過對(duì)應(yīng)的測(cè)控裝置實(shí)現(xiàn)，而每串內(nèi)的刀閘以及斷路器間的操作閉鎖則采用專門的硬件閉鎖裝置進(jìn)行閉鎖。這三種方式對(duì)變電站中的刀閘和斷路器的控制效率都非常高，并且還具備順控功能，站內(nèi)的一些常規(guī)操作在常規(guī)站內(nèi)實(shí)現(xiàn)可能需要幾個(gè)小時(shí)，而使用了這些方式后只需要幾分鐘。 2.3防控機(jī)械誤操作 在設(shè)置變電站的自動(dòng)化控制系統(tǒng)時(shí)，為了防止機(jī)械誤操作，需要對(duì)高壓開關(guān)柜進(jìn)行相應(yīng)改造，控制柜間的距離。要

9、求開關(guān)柜中的隔離物的阻燃性要高，并且絕緣性能好；在變電站35 kv以下的中性點(diǎn)中安裝具有自動(dòng)調(diào)諧、自動(dòng)跟蹤的消弧線圈；配置開關(guān)柜中的電流互感器時(shí)，應(yīng)該保證其能夠滿足開關(guān)柜的峰值、絕緣水平、短時(shí)間內(nèi)的耐受電流等的要求；采用無間隙金屬氧化物避雷器，這樣能夠減少在對(duì)變電站維護(hù)過程中產(chǎn)生的工作量，有效地降低殘壓；對(duì)具有載調(diào)壓分接的開關(guān)施行遠(yuǎn)方遙調(diào)和當(dāng)?shù)乜刂频牟僮鳌?3.總結(jié)語 在電力系統(tǒng)中采用自動(dòng)化控制技術(shù)能夠提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在設(shè)計(jì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)必須要按照自動(dòng)化控制技術(shù)的要求，做好系統(tǒng)的可靠性控制，選擇合理的自動(dòng)化操作的實(shí)現(xiàn)方式，采取必要的措施防控設(shè)備的誤操作現(xiàn)象，只有這樣才能提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。隨著現(xiàn)代化技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化控制技術(shù)也必將朝著更加智能化的方向發(fā)展，我們需要加強(qiáng)對(duì)智能化技術(shù)的研究，力求更好地服務(wù)于電力行業(yè)，推動(dòng)電力行業(yè)的發(fā)展，進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。 參考文獻(xiàn)： 1辛建國(guó).對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)