電力電氣自動(dòng)化在電力工程中的應(yīng)用探究

1、    電力電氣自動(dòng)化在電力工程中的應(yīng)用探究    杜海龍【摘要】電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，無(wú)論是從電氣自動(dòng)化技術(shù)本身還是從電力工程方面來(lái)看，都有著非常重要的意義。本文筆者對(duì)電力電氣自動(dòng)化在電力工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討?！娟P(guān)鍵詞】電力電氣自動(dòng)化；電力工程；應(yīng)用前言：電氣自動(dòng)化技術(shù)本身是一項(xiàng)高科技技術(shù)，其在電力工程中的應(yīng)用，主要在電力技術(shù)和設(shè)備的更新方面，同時(shí)也提高了電力工程管理手段的信息化水平，尤其體現(xiàn)在設(shè)備權(quán)限方方面，如電氣設(shè)備控制系統(tǒng)的模糊化等。另一方面，應(yīng)用范圍的日漸廣泛也有效的推動(dòng)了電氣自動(dòng)化技術(shù)本身信息化水平的不斷提升，只有不斷提高自身

2、的信息化水平，才能適應(yīng)電力系統(tǒng)的應(yīng)用要求。1電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展1.1電力自動(dòng)化技術(shù)簡(jiǎn)述電力自動(dòng)化技術(shù)是一門(mén)綜合性的技術(shù)，它是利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)、信息處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理的一門(mén)技術(shù)。電力自動(dòng)化技術(shù)包括發(fā)電控制自動(dòng)化技術(shù)，配電自動(dòng)化技術(shù)以及電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)。（1）發(fā)電自動(dòng)化技術(shù)包括火力發(fā)電自動(dòng)化和水力發(fā)電自動(dòng)化。其中，火力發(fā)電自動(dòng)化利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)由點(diǎn)火至輸出并網(wǎng)的整個(gè)過(guò)程的自動(dòng)化。它有兩種控制形式，分別是：利用計(jì)算機(jī)通過(guò)外圍設(shè)備，調(diào)整常規(guī)模擬調(diào)節(jié)器的設(shè)定值進(jìn)行監(jiān)控；利用計(jì)算機(jī)輸出外圍設(shè)備直接控制整個(gè)發(fā)電過(guò)程。（2）配電自動(dòng)化技術(shù)主要是針對(duì)城鄉(xiāng)及區(qū)域間電網(wǎng)改造進(jìn)行優(yōu)化管理

3、，從而達(dá)到提高配電效率，減少成本的目的。配電自動(dòng)化技術(shù)主要是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)及現(xiàn)代化設(shè)備的一項(xiàng)綜合管理技術(shù)。（3）電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)等實(shí)現(xiàn)的電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化功能的綜合系統(tǒng)。一般分為廠站端和主站端，廠站端安裝于各發(fā)電廠及變電站的節(jié)點(diǎn)處，而主站端則主要安裝于調(diào)度側(cè)。電力調(diào)度系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)功能板塊：a.電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控。b.電力系統(tǒng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與調(diào)度。c.變電站綜合自動(dòng)化。1.2電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的意義電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了電力工程系統(tǒng)的自動(dòng)化管理和調(diào)配工作，大大提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的效率，并且保證了電力系統(tǒng)的安全平穩(wěn)發(fā)展。電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

4、通過(guò)將發(fā)電控制自動(dòng)化、配電自動(dòng)化和電力調(diào)度自動(dòng)化融為一體，利用電子信息通訊技術(shù)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以達(dá)到遠(yuǎn)程控制和管理的目的，大大提高了管理效率，降低了運(yùn)行成本，杜絕竊電現(xiàn)象的出現(xiàn)等。因此，電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程系統(tǒng)中的應(yīng)用具有深遠(yuǎn)的意義。2電力自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)原則在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，為了達(dá)到更高的效率，將運(yùn)營(yíng)效率降到最低，達(dá)到最高效益，在設(shè)計(jì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意以下設(shè)計(jì)原則。主要考慮自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程調(diào)度兩方面的設(shè)計(jì)原則。2.1自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則2.1.1結(jié)構(gòu)分布系統(tǒng)化自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)分布式系統(tǒng)，包含很多子系統(tǒng)，而每個(gè)子系統(tǒng)都有可能有多個(gè)cpu同時(shí)運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控功能。由這些眾多的

5、cpu群共同合作構(gòu)成的一個(gè)完整的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)往往是同時(shí)運(yùn)行的，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行分層處理，使其各自完成不同功能互不干擾。2.1.2操作視屏可視化為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控管理，最重要的就是實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作化，也就是只要監(jiān)控人員在屏幕前監(jiān)控便知道情況。因此，一定要實(shí)現(xiàn)在顯示屏前的工作人員可以全方位的進(jìn)行監(jiān)控，以便于管理。2.2遠(yuǎn)程調(diào)度設(shè)計(jì)原則2.2.1功能綜合化在遠(yuǎn)程調(diào)度功能的設(shè)計(jì)中，不能僅僅只包含調(diào)度這一個(gè)單一的功能，還要考慮利用計(jì)算機(jī)硬件及軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)等，設(shè)計(jì)一個(gè)綜合多種專(zhuān)業(yè)技術(shù)相互交叉配合的系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)度后的實(shí)時(shí)通訊和遠(yuǎn)程操作等功能。2.2.2通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程調(diào)度是操作人員利用計(jì)

6、算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離的操作管理，因此在遠(yuǎn)程調(diào)度過(guò)程中最重要的就是通信技術(shù)。所以提高通信的效率就是提高遠(yuǎn)程調(diào)度的效率。而利用計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以使系統(tǒng)具有較高的抗干擾能力，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳送功能，達(dá)到實(shí)時(shí)性控制的要求。3電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程系統(tǒng)中的具體應(yīng)用3.1現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線是近年來(lái)火速發(fā)展起來(lái)的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)主要可以解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的只能儀表、控制器等設(shè)備間的正常通信及信息傳遞功能。利用此項(xiàng)技術(shù)可以大大降低運(yùn)行成本，并且操作簡(jiǎn)單。這項(xiàng)技術(shù)以智能傳感、控制、數(shù)字通信等為基礎(chǔ)，成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的核心。3.2主動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

7、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)一般是被動(dòng)的，數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)、檢索、修改等操作都是由用戶通過(guò)相應(yīng)的指令執(zhí)行的。但是在現(xiàn)實(shí)中，某些情況需要主動(dòng)操作，因此傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)不能滿足。而主動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是一種可以根據(jù)相應(yīng)的環(huán)境情況的變化主動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的信息服務(wù)。3.3光互聯(lián)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用光互聯(lián)技術(shù)是指利用光束進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。利用這項(xiàng)技術(shù)不會(huì)有信道對(duì)寬帶進(jìn)行限制，因此傳播速度有了大的提高。提高了管理效率，并且抗干擾能力強(qiáng)，因此在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中光互聯(lián)技術(shù)是常用的技術(shù)。3.4人工智能技術(shù)應(yīng)用與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)不同的是，在電氣自動(dòng)化引入過(guò)后，系統(tǒng)可以自主的進(jìn)行故障排查并針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的反饋。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)需要大量的人力與物

8、力，不僅耗費(fèi)不必要的人力與物力，而且也降低了處理問(wèn)題的效率。而電氣自動(dòng)化的引入不僅可以提高處理問(wèn)題的效率與質(zhì)量，同時(shí)針對(duì)特殊的問(wèn)題，電器自動(dòng)化系統(tǒng)也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自身處理，大大降低了人工耗費(fèi)，同時(shí)對(duì)存在的問(wèn)題也可以進(jìn)行準(zhǔn)確的反映，體現(xiàn)了人工智能技術(shù)的極大優(yōu)勢(shì)。3.5 電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用電網(wǎng)技術(shù)可以算是電氣自動(dòng)化的運(yùn)行動(dòng)力，而且電網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用也可以提高電力系統(tǒng)的問(wèn)題處理能力?，F(xiàn)階段，隨著科技日新月異的變化與發(fā)展，電網(wǎng)技術(shù)逐漸向一體化趨勢(shì)發(fā)展。其中電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化也屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)化的組成部分，它的發(fā)展同樣依托于計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展。4 電氣自動(dòng)化發(fā)展方向4.1 全控電力電子開(kāi)關(guān)的發(fā)展電力系統(tǒng)運(yùn)行

9、過(guò)程中所需的器件也應(yīng)緊跟時(shí)代的發(fā)展而不斷更新。傳統(tǒng)器件存在控制不易的缺陷，而全控電力電子開(kāi)關(guān)在電力控制方面有效地提高了其可控性，并且電流密度大，開(kāi)關(guān)速度低，所以在電路處理方面更加便捷。全控電力電子開(kāi)關(guān)不僅可以促進(jìn)電流及電壓的全面保護(hù)，針對(duì)其檢測(cè)流程也起到一定的整合作用。對(duì)于全控電力電子開(kāi)關(guān)來(lái)說(shuō)，雖然在一定程度上對(duì)電力系統(tǒng)的器件進(jìn)行了創(chuàng)新，但同樣也存在自身的缺點(diǎn)。所以在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)對(duì)其進(jìn)行不斷的完善與創(chuàng)新，保證更好地為電力系統(tǒng)服務(wù)。4.2 變換器電路高頻化發(fā)展變換器電路的高頻化轉(zhuǎn)變不僅可以提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，還可以一定程度的降低電力開(kāi)關(guān)的損耗。高頻的變換器對(duì)逆變器的工作頻率沒(méi)有太大影響，所以逆變器的大小可以適當(dāng)?shù)目s小，這樣可以節(jié)約制作成本。隨著科技的不斷創(chuàng)新，電氣自動(dòng)化的不斷完善，變換器也應(yīng)不斷進(jìn)行更新。伴隨變換器的更新，電力高頻化將大大降低外界因素對(duì)電壓的影響，并且逐漸改善低頻帶給電器自動(dòng)化的問(wèn)題。5小結(jié)電力自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)電力工程系統(tǒng)中的效率低下，管理復(fù)雜，成本高貴等缺點(diǎn)。取而代之的是高效管理，方便快捷及效