黃琴 陳舉

（國(guó)網(wǎng)四川省電力公司江安縣供電分公司 四川宜賓 644200）

電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用分析

黃琴 陳舉

（國(guó)網(wǎng)四川省電力公司江安縣供電分公司 四川宜賓 644200）

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)也得到了巨大發(fā)展，應(yīng)用到生活生產(chǎn)的每個(gè)領(lǐng)域。本文通過(guò)介紹和分析電力系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)用的相關(guān)概念、電力系統(tǒng)如何進(jìn)行安全保障以及電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展方向等內(nèi)容，向大家簡(jiǎn)單介紹電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)及其存在的問(wèn)題，同時(shí)提出一些建議，希望能夠保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

電力系統(tǒng)；自動(dòng)化技術(shù)；安全運(yùn)行

引言

隨著我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在生產(chǎn)生活方面越來(lái)越離不開(kāi)電力，這使得電力也在不斷發(fā)展，以期適應(yīng)生產(chǎn)生活的需要。其中顯著的是電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展。隨著自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，已經(jīng)在我們的生產(chǎn)生活中占據(jù)重要的地位。由此可見(jiàn)，發(fā)展電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)是非常必要的。

1 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)闡述

1.1 自動(dòng)化技術(shù)的概述

電力系統(tǒng)是由很多部分組成的，且這些組成部分具有復(fù)雜性的特點(diǎn)。電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)所涉及的知識(shí)比較復(fù)雜，其中包含有電力系統(tǒng)高壓技術(shù)、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)和電力系統(tǒng)安全自控技術(shù)等等，這些工作要求從業(yè)人員具有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。由于信息技術(shù)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的發(fā)展也要符合時(shí)代的發(fā)展要求。為了保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，必須大力發(fā)展電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)。初期的自動(dòng)化的主要功能是監(jiān)控電力系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)，保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。隨著信息化的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用變得越來(lái)越廣泛。

1.2 自動(dòng)化電力系統(tǒng)的工作流程

電力系統(tǒng)自動(dòng)化的工作流程主要包括以下幾個(gè)：

（1）電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的基本工作流程是在相應(yīng)的調(diào)控中心配備現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)，通過(guò)向四周進(jìn)行網(wǎng)格式的輻射，圍繞在這個(gè)中心地帶的變電站以及發(fā)電站之間，設(shè)置那些對(duì)信息進(jìn)行反饋的服務(wù)監(jiān)控裝備，對(duì)其進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)控，從而建立一個(gè)立體化監(jiān)控服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行指令傳輸以及信息轉(zhuǎn)達(dá)。

（2）中心計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)進(jìn)行總體調(diào)控，相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備主要是用來(lái)記錄事故內(nèi)容、處理相關(guān)記錄、設(shè)備操作以及系統(tǒng)異常時(shí)自動(dòng)恢復(fù)的操作等。在這個(gè)基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)之間的相互結(jié)合，通過(guò)各種類(lèi)型的計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。

（3）電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化就是采用分層控制的操作方式，指的是控制中心、調(diào)度中心、變電站以及發(fā)電站四個(gè)分層之間通過(guò)協(xié)調(diào)合作以達(dá)到電力系統(tǒng)的安全、自動(dòng)運(yùn)行。

2 電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的能力

2.1 處理數(shù)據(jù)的能力

電力系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的能力主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：數(shù)據(jù)共享的能力以及數(shù)據(jù)整合的能力。

（1）數(shù)據(jù)共享的能力。隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，系統(tǒng)模型一般描述相關(guān)的地理空間屬性方面的信息，而在實(shí)際的運(yùn)用中，電力系統(tǒng)方面的應(yīng)用對(duì)象一般具有非常復(fù)雜的電力處理結(jié)構(gòu)，因此，建立健全電力系統(tǒng)所獨(dú)有的空間屬性模型是有必要性的。在數(shù)據(jù)共享過(guò)程中首先也是最為重要的一點(diǎn)是要具備電力系統(tǒng)方面的基本的模型，這可以作為不同部門(mén)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)。對(duì)于這種數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)來(lái)說(shuō)，主要由以下兩個(gè)方面：①電力系統(tǒng)服務(wù)所能覆蓋的空間區(qū)域的幾何信息。②物理數(shù)據(jù)信息。對(duì)相關(guān)的電力系統(tǒng)而言，其中不僅僅包括對(duì)物理結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)共享，而且還包括了各種組合部件如何運(yùn)用方面的信息共享等等。

（2）數(shù)據(jù)整合的能力。電力系統(tǒng)的發(fā)展以及形成受市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需求的影響。例如，在用電高峰的時(shí)候，提高電壓，增加輸出功率；而在用電低谷的時(shí)候，會(huì)降低輸出功率。這樣不僅可以滿(mǎn)足用戶(hù)的用電需求，同時(shí)還能夠降低損耗，減少浪費(fèi)。無(wú)論電力系統(tǒng)安全運(yùn)轉(zhuǎn)是建立在自動(dòng)化技術(shù)的平臺(tái)上，還是建立在其他相關(guān)技術(shù)的平臺(tái)上，鑒于如何進(jìn)行電力系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的要求，都要對(duì)電力系統(tǒng)相關(guān)信息進(jìn)行共享，而要將這些信息進(jìn)行共享，勢(shì)必要對(duì)這些信息進(jìn)行整合。而對(duì)信息進(jìn)行整合，從而可以多角度的顯示數(shù)據(jù)之間潛在的關(guān)系，這是電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展的未來(lái)趨勢(shì)。整合數(shù)據(jù)的方式有以下幾種：①建立自動(dòng)化和信息化的電力系統(tǒng)。提高數(shù)據(jù)的可操作性，把那些面向用戶(hù)的數(shù)據(jù)模型和電力系統(tǒng)的客觀數(shù)據(jù)模型進(jìn)行對(duì)比分析，這樣可以增強(qiáng)數(shù)據(jù)的可操作性。因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)具有較高的實(shí)時(shí)性，可以通過(guò)數(shù)據(jù)代碼來(lái)調(diào)整電力系統(tǒng)。②提高電力企業(yè)的功能性。要求電力企業(yè)管理好所屬轄區(qū)的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，在必要的時(shí)候，可以與其他地方的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行信息的交流。③建立完善的數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)對(duì)其他數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存和整理建立更加完善的數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.2 安全穩(wěn)定的能力

電力可以促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的運(yùn)行具有實(shí)時(shí)性，因此，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行是首先要考慮的問(wèn)題。

（1）自動(dòng)化的安全監(jiān)視能力。因?yàn)槿耸菬o(wú)法做到24h對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行監(jiān)控的，所以電力系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)視的能力變得重要起來(lái)。電力系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)視不同于其他的監(jiān)視系統(tǒng)，其他監(jiān)視系統(tǒng)只需要記錄客觀數(shù)據(jù)以及現(xiàn)象就行了，不需要做出其他的反應(yīng)；而自動(dòng)化監(jiān)視系統(tǒng)不僅僅要記錄，同時(shí)還需要發(fā)出警報(bào)，提示存在的風(fēng)險(xiǎn)。比如，某發(fā)動(dòng)機(jī)在用電低谷期間溫度升高，功率增大，這就要發(fā)出警報(bào)，提示用戶(hù)存在的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）自動(dòng)化安全保障的能力。電力系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，要求電力系統(tǒng)不能崩潰，同時(shí)要求電力系統(tǒng)具有靈活的恢復(fù)機(jī)制。其安全保障的能力主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

①保障電力系統(tǒng)的日常安全運(yùn)轉(zhuǎn)。這主要是指自動(dòng)化系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用，這在一定程度上減少了工作人員的工作負(fù)擔(dān)以及工作風(fēng)險(xiǎn)。②保證及時(shí)存儲(chǔ)以及恢復(fù)電力數(shù)據(jù)。因?yàn)橛涗浀娜粘?shù)據(jù)可以幫助發(fā)電站進(jìn)行預(yù)算的制定、成本的節(jié)約以及修訂安全指標(biāo)等，所以自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于記錄數(shù)據(jù)有很大的幫助。③保證從事電力工作的人的安全。因?yàn)樽詣?dòng)化電力系統(tǒng)具備監(jiān)控功能，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，尤其是出現(xiàn)安全故障的時(shí)候，自動(dòng)化電力系統(tǒng)可以降低安全風(fēng)險(xiǎn)。例如，在工作期間，溫度超過(guò)35℃時(shí)，自動(dòng)化系統(tǒng)便會(huì)打開(kāi)通風(fēng)設(shè)施，降低內(nèi)部溫度；還可以通過(guò)降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率來(lái)阻止爆炸等。

3 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)在安全控制存在的問(wèn)題

我國(guó)的專(zhuān)家和相關(guān)技術(shù)工作人員就電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)的安全控制問(wèn)題提出了一系列的建議，但是在實(shí)際的操作過(guò)程中依然存在著一些問(wèn)題。

3.1 設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題

因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)及其自動(dòng)化的使用范圍比較廣，在每個(gè)地方都會(huì)建設(shè)電力系統(tǒng)。而且每個(gè)區(qū)域的電力系統(tǒng)相互牽連，具有較強(qiáng)的兼容性，因此，在建立安裝電力系統(tǒng)之前，就要考慮安全問(wèn)題，這就需要合理的設(shè)計(jì)方案。但是通過(guò)對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的分析，部分區(qū)域的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案不合理。比如，某低層樓房（六層高）因?yàn)槿鄙僮詣?dòng)投入的備用設(shè)備，使得電力系統(tǒng)存在安全隱患。部分電力企業(yè)所用的設(shè)計(jì)方法比較落后，這也會(huì)導(dǎo)致安全隱患問(wèn)題，使電力系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓的情況，進(jìn)而影響人們的生活生產(chǎn)。

3.2 設(shè)備方面的問(wèn)題

為了電力系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行，不僅需要工作人員具有專(zhuān)業(yè)的技術(shù)，同時(shí)還需要保證設(shè)備符合要求。如果因?yàn)樵O(shè)備的質(zhì)量不過(guò)關(guān)，會(huì)影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，造成安全隱患問(wèn)題，影響人們的日常生活生產(chǎn)用電。設(shè)備方面的問(wèn)題主要包括這幾點(diǎn)：設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)問(wèn)題等。

4 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)安全控制的措施

4.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

在建設(shè)電力系統(tǒng)之前，相關(guān)的工作人員要進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的時(shí)候要遵循整體全面的原則，在設(shè)計(jì)的時(shí)候不斷地改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，力圖設(shè)計(jì)最優(yōu)。同時(shí)不斷的學(xué)習(xí)外國(guó)的先進(jìn)的設(shè)計(jì)方案以及方法，不斷創(chuàng)新。

4.2 加大設(shè)備的投入和維護(hù)保養(yǎng)

相關(guān)的電力企業(yè)要采購(gòu)質(zhì)量好的設(shè)備，這需要在設(shè)備上投入大量的資金，同時(shí)建立一個(gè)設(shè)備評(píng)估小組，對(duì)設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行把關(guān)，淘汰不合格的設(shè)備。同時(shí)也要對(duì)使用中的設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，防止設(shè)備老化、損壞，影響是電力系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

5 電力系統(tǒng)以及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向

我國(guó)電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向是全面建立DMS系統(tǒng)，通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)可以有效地提高對(duì)電力的綜合管理能力，從而適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展。同時(shí)優(yōu)化保護(hù)電氣設(shè)備，這可以減少大面積的停電故障情況的發(fā)生，保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。改變現(xiàn)有的變電站值班方式和操作運(yùn)行手段，使無(wú)人值班的變電站管理模式出現(xiàn)，這樣可以有效減少用人成本，提高電力企業(yè)的效益。

電力信息數(shù)據(jù)共享是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的一個(gè)重要特點(diǎn)，同一個(gè)裝置具有監(jiān)控以及保護(hù)的功能，這樣可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。就SCADA來(lái)說(shuō)，它所需要的大多數(shù)數(shù)據(jù)與繼電保護(hù)所需的數(shù)據(jù)是一樣的，因此，將SCADA所需的數(shù)據(jù)集中到相關(guān)的微機(jī)中進(jìn)行保護(hù)，具有經(jīng)濟(jì)性。

6 結(jié)束語(yǔ)

電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)，需要從業(yè)人員具有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)技能、先進(jìn)的設(shè)備等，因?yàn)殡娏﹃P(guān)乎人們的日常生活和生產(chǎn)，所以要重視電力系統(tǒng)的安全，確保電力系統(tǒng)不出現(xiàn)安全故障，這需要電力企業(yè)和從事電力工作的相關(guān)人員的努力。

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TM76

A

1004-7344（2016）36-0051-02

2016-12-14

黃 琴（1973-），女，助理工程師，本科，主要從事電網(wǎng)運(yùn)檢管理工作。

陳舉（1970-），男，技師，專(zhuān)科，主要從事變電運(yùn)檢工作。