電力工程中的電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用探討

詹志宏（國網(wǎng)江西省電力公司德興市供電有限責(zé)任公司）

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電力工程中的電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用探討

詹志宏（國網(wǎng)江西省電力公司德興市供電有限責(zé)任公司）

當(dāng)今社會(huì)，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展已經(jīng)逐步的深入到各行各業(yè)中，電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為了電力工程領(lǐng)域的必然發(fā)展趨勢，國內(nèi)電力系統(tǒng)逐步的進(jìn)入了電器自動(dòng)化發(fā)展階段，隨著電力工程的不斷發(fā)展進(jìn)步，電力工程電力自動(dòng)化程度越來越高，電力自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)和使用很大程度上解決了很大一部分電能輸送問題，更好地推動(dòng)了電力工程的發(fā)展。本文在此基礎(chǔ)上，對電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

電力工程；電力自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用

1　電力自動(dòng)化技術(shù)

近些年來，伴隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電力自動(dòng)化技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。電力自動(dòng)化技術(shù)首先依靠的就是信息電子技術(shù)，利用信息資源實(shí)現(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)通訊技術(shù)的完美協(xié)調(diào)，利用信息資源不斷發(fā)展的信息化技術(shù)。電力工程中很多領(lǐng)域都能夠運(yùn)用到電力自動(dòng)化技術(shù)，同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)電力工程遠(yuǎn)程控制和管理。

電力自動(dòng)化技術(shù)首先需要保證電力工程的技術(shù)要求，在此基礎(chǔ)上，保障電力工程設(shè)備以及工程安全，能夠?qū)崟r(shí)的實(shí)現(xiàn)對電力工程運(yùn)行狀況的監(jiān)控，保證工作流程的規(guī)范性和正確性，能夠在很大程度上降低電力工程事故發(fā)生率，通過對運(yùn)行狀況的了解和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)電力工程數(shù)據(jù)的收集、統(tǒng)計(jì)和處理，保證電力工程每個(gè)流程安全運(yùn)行。

電力自動(dòng)化技術(shù)核心是依靠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)具體的監(jiān)控，電力工程中使用電力自動(dòng)化技術(shù)就是希望通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)具體的監(jiān)控，更好地運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和監(jiān)督機(jī)制，實(shí)現(xiàn)信息的收集和處理，保證電力工程系統(tǒng)的有效運(yùn)行，強(qiáng)化電力人員對工程的控制管理，清華對電力工程的監(jiān)督，更快更有效的解決突發(fā)事故，保證電力的穩(wěn)定性。

2　電力工程中電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用意義

電力工程中使用電力自動(dòng)化技術(shù)不論是從電力工程的發(fā)展角度，還是從電力自動(dòng)化的發(fā)展來說，都有很重要的實(shí)際意義，以下從三個(gè)方面進(jìn)行分析：

2.1實(shí)現(xiàn)電力工程信息化發(fā)展

電力自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用一方面能夠?qū)崿F(xiàn)電力工程技術(shù)、設(shè)備封信等方面的信息化發(fā)展，另一方面能夠促進(jìn)電力工程管理部門更加信息化發(fā)展。信息化的發(fā)展更多的是體現(xiàn)在對設(shè)備權(quán)限的管理，例如針對現(xiàn)階段電力工程控制系統(tǒng)模糊問題，電子自動(dòng)化技術(shù)能夠很好地解決控制系統(tǒng)的問題，對各項(xiàng)技術(shù)提出更高的要求，再加上電力自動(dòng)化技術(shù)依托的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息化技術(shù)，所以電力工程的信息化發(fā)展又能夠促進(jìn)電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。

2.2方便系統(tǒng)維護(hù)

電力自動(dòng)化技術(shù)通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)具體的監(jiān)控，更好地運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和監(jiān)督機(jī)制，實(shí)現(xiàn)信息的收集和處理，保證電力工程系統(tǒng)的有效運(yùn)行，同時(shí)更加方便系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)，因?yàn)殡娏ψ詣?dòng)化技術(shù)是依靠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來運(yùn)行，和計(jì)算機(jī)聯(lián)系在一起，更加方便快捷，電力工程工作人員的日常維護(hù)只需要針對各項(xiàng)工程數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)就能夠?qū)嵭木S護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的目的。

2.3電力工程管理控制更加容易

電力自動(dòng)化的使用最終目的是滿足管理控制的需求，更好地對電力工程進(jìn)行管控，電力自動(dòng)化技術(shù)在我國電力工程的發(fā)展運(yùn)用過程中，由于不同的需求發(fā)生了更多的改變，通過不斷地完善逐步的提高了電氣自動(dòng)化的質(zhì)量，電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，使得整個(gè)過程更加清晰簡便，更好地實(shí)現(xiàn)了對電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的管理控制。

3　電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

電力自動(dòng)化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域：

3.1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對于電力的需求越來越大，龐大的電網(wǎng)調(diào)度主要是依靠計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)完成的，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)信息的采集，同時(shí)能夠有效地檢測電網(wǎng)的安全性，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀況的計(jì)算分析和實(shí)施監(jiān)控。主要有信息采集系統(tǒng)、命令執(zhí)行系統(tǒng)、信息收集處理系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)以及人機(jī)系統(tǒng)。電力工程中電網(wǎng)調(diào)度主要運(yùn)用在變電站自動(dòng)化、配電網(wǎng)管理以及能量管理方面。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化能夠?qū)崿F(xiàn)全網(wǎng)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控，使得系統(tǒng)的維護(hù)和管理更加方便快捷，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行。

3.2供電系統(tǒng)自動(dòng)化

主要涉及三個(gè)方面：區(qū)域調(diào)度實(shí)時(shí)監(jiān)控、變電站自動(dòng)化管理、電網(wǎng)負(fù)荷管理控制：

（1）區(qū)域調(diào)度實(shí)時(shí)監(jiān)控主要是通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)的；

（2）變電站自動(dòng)化管理是通過計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)的，通過對電網(wǎng)信息的收集和處理，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的優(yōu)化整合，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)管理和維護(hù)；

（3）電網(wǎng)負(fù)荷管控主要是依靠工頻或聲頻來實(shí)現(xiàn)的，記錄電網(wǎng)負(fù)荷數(shù)據(jù)繪制電網(wǎng)負(fù)荷無線，實(shí)時(shí)的監(jiān)測電力使用狀況。

3.3電力系統(tǒng)信息自動(dòng)化傳輸系統(tǒng)

這個(gè)系統(tǒng)主要的功能是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息的收集和傳輸，信息通過系統(tǒng)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心和變電站之間的傳輸。系統(tǒng)組成依靠兩個(gè)部分，分別是運(yùn)動(dòng)裝置和運(yùn)動(dòng)通道。運(yùn)動(dòng)裝置根據(jù)功能不同主要分為遙控、遙信和遙測三種類型；運(yùn)用通道主要有聲頻、高頻、光導(dǎo)以及微波等形式。

4　電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的運(yùn)用

4.1現(xiàn)場總線的運(yùn)用

現(xiàn)場總線技術(shù)通過電力工程中的自動(dòng)化裝置和相應(yīng)的儀表控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)連接構(gòu)成的一個(gè)信息化網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)場總線技術(shù)特點(diǎn)是多項(xiàng)多站，圖1現(xiàn)實(shí)的就是電力工程中基于現(xiàn)場總線技術(shù)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)示意圖。

圖1　基于現(xiàn)場總線的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)示意圖

從圖1可以明顯的看出，這個(gè)系統(tǒng)主要有變電站層、間隔層和設(shè)備層三個(gè)部分組成，同時(shí)現(xiàn)場總線技術(shù)還實(shí)現(xiàn)了數(shù)字技術(shù)、智能化控制以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的有效結(jié)合。現(xiàn)階段我國電力工程中比較特殊的現(xiàn)場總線技術(shù)主要有圖1顯示的CAN以及LONWORKS、HART等，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將信息進(jìn)行處理，然后將處理參數(shù)傳送到設(shè)備主機(jī)上，工作人員對接受的信息進(jìn)行分析和整合，將最終處理過的信息通過指令發(fā)送到最終設(shè)備上，也就是圖1中的站級計(jì)算機(jī)以及遠(yuǎn)方控制中心，而遠(yuǎn)方控制中心通過信息解讀來控制設(shè)備。目前我國電力工程發(fā)展中，現(xiàn)場總線技術(shù)的使用，更好地幫助我們節(jié)省了工程硬件數(shù)量，方便設(shè)備的安裝和維護(hù)。

4.2補(bǔ)償技術(shù)

傳統(tǒng)意義上的低壓補(bǔ)償主要使用的單一信號和三相電容器來實(shí)現(xiàn)三相互補(bǔ)，這種技術(shù)有很大的局限性，例如一旦碰到使用單相負(fù)荷的，這個(gè)時(shí)候三相互補(bǔ)就無法實(shí)現(xiàn)，符合補(bǔ)償不均勻，這種情況下嚴(yán)重的影響電力設(shè)備的安全有效運(yùn)行。但是電力自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)很好地解決了三相互補(bǔ)漏洞，電力自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)通過實(shí)現(xiàn)固定補(bǔ)償和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償、穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償和快速補(bǔ)償結(jié)合以及三相互補(bǔ)和分相補(bǔ)償這三種方式的有效結(jié)合，更好地填補(bǔ)了傳統(tǒng)低壓補(bǔ)償?shù)穆┒矗鐖D2展示的高壓無功自動(dòng)化補(bǔ)償裝置。

圖2　高壓無功自動(dòng)化補(bǔ)償裝置

這種裝置能夠更好地適應(yīng)電力系統(tǒng)負(fù)載的不同變化，同時(shí)能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)低壓補(bǔ)償?shù)娜毕?，使用目前比較先進(jìn)的投切式開關(guān)，通過科學(xué)的電壓限制，更好地實(shí)現(xiàn)對電容器投切控制，能夠更加精確的實(shí)現(xiàn)電壓補(bǔ)償。

4.3主動(dòng)對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)

主動(dòng)對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)主要是運(yùn)用在電力工程系統(tǒng)自動(dòng)化控制領(lǐng)域，相比傳統(tǒng)的系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)，主動(dòng)對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)有著明顯的對象處理和主動(dòng)功能方面的優(yōu)勢，圖3顯示的是主動(dòng)式面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫示意圖。

圖3　主動(dòng)式面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫

從圖3可以看出這個(gè)系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)的請求和監(jiān)控解決都能夠保證有效地準(zhǔn)確率，有很高的利用價(jià)值，針對具體信息能夠提供更加可靠地依據(jù)，應(yīng)用程序支撐整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，通過用戶擴(kuò)展模式和系統(tǒng)預(yù)訂模式來實(shí)現(xiàn)對象運(yùn)行模式的監(jiān)控，空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)調(diào)度系統(tǒng)和對象運(yùn)行模式實(shí)現(xiàn)互通，用戶應(yīng)用程序通過空間數(shù)據(jù)庫管理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)請求和用戶問題及決，通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)更好地為設(shè)備的操作提供規(guī)范準(zhǔn)確的指導(dǎo)。

5　結(jié)論

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，電力工程的發(fā)展對于電力自動(dòng)化技術(shù)的要求也越來越高，電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展勢必會(huì)推動(dòng)電力工程的發(fā)展，電力工程要逐步的深化電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，更好地維護(hù)配電網(wǎng)正常運(yùn)行，保證安全穩(wěn)定的供電，逐步的推動(dòng)我國電力實(shí)業(yè)的發(fā)展壯大。

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2016-5-1

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