綜合自動(dòng)化控制技術(shù)在智能變電站電力調(diào)度中的應(yīng)用

何建森 譚桂華 曹美卿

摘 要：目前，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)在人們的生產(chǎn)和生活過(guò)程中得到廣泛應(yīng)用，有效提高了生產(chǎn)效率，改善了生活質(zhì)量。在智能變電站中，通過(guò)引入自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)電力的合理調(diào)度，保證電力分配的合理性，對(duì)于電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行意義重大。為促進(jìn)自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展，讓其得到有效應(yīng)用，本文將在對(duì)綜合自動(dòng)化技術(shù)的概念及功能進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，科學(xué)分析自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)越性，并就其在電力調(diào)度過(guò)程中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)探討。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制技術(shù)；電力調(diào)度；應(yīng)用

1 綜合自動(dòng)化控制技術(shù)簡(jiǎn)要概述

綜合自動(dòng)化控制技術(shù)是多種技術(shù)共同組合形成的整體，要實(shí)現(xiàn)該技術(shù)，就必須立足于計(jì)算機(jī)技術(shù)這一基礎(chǔ)，構(gòu)建分層式架構(gòu)，并利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)充當(dāng)信息傳播的媒介，以達(dá)到控制自身的目標(biāo)。在綜合自動(dòng)化控制技術(shù)中，計(jì)算機(jī)工作效率往往很高，能夠滿(mǎn)足電力調(diào)度過(guò)程中的數(shù)據(jù)運(yùn)算和分析需求，并及時(shí)作出準(zhǔn)確判斷。借助于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，綜合自動(dòng)化控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的有效管理，電力系統(tǒng)的各個(gè)項(xiàng)目和環(huán)境都囊括其中，并對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)實(shí)施無(wú)人化操作，許多人工操作不可避免的問(wèn)題就能得到合理解決，比如，響應(yīng)遲緩、信息傳遞效率較低，判斷失誤等，都會(huì)影響變電站的電力調(diào)度。

就綜合自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)而言，其功能模塊主要有：計(jì)算機(jī)以及單片機(jī)，這些設(shè)備一旦投入使用，就能為電力系統(tǒng)提供有效保護(hù)，提高系統(tǒng)獲取信息和數(shù)據(jù)的能力。同時(shí)，利用綜合自動(dòng)化控制技術(shù)，還能編制出變電站電壓報(bào)表，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的合理控制，負(fù)荷調(diào)整也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，避免人為干預(yù)。更重要的是，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)存在的問(wèn)題，并加以有效解決，為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了有效保障。

2 電力調(diào)度過(guò)程中綜合自動(dòng)化控制技術(shù)優(yōu)越性探討

2.1保障供電服務(wù)質(zhì)量

通過(guò)自動(dòng)化控制技術(shù)的引用，能夠避免人工的使用，但是減少了人工數(shù)量并不等于服務(wù)質(zhì)量也會(huì)因此降低，因?yàn)樽詣?dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人化自動(dòng)控制，這是其一大優(yōu)勢(shì)。在智能變電站系統(tǒng)中合理地運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)，不僅能夠?qū)ψ冸娖鬟M(jìn)行有效控制，同時(shí)無(wú)功補(bǔ)償變?nèi)萜饕蔡幵诳刂品秶?，控制十分順暢，能夠大大提高電力調(diào)度的能力。與此同時(shí)，變電站內(nèi)各電氣設(shè)備也因?yàn)樽詣?dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用，維護(hù)狀態(tài)良好，基本上很少出現(xiàn)故障，設(shè)備使用壽命也隨之延長(zhǎng)，這恰恰是其保障供電服務(wù)質(zhì)量的具體體現(xiàn)。因此，合理地引入自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠促進(jìn)系統(tǒng)供電能力的提升，保障供電服務(wù)質(zhì)量水平。

2.2安全性有保障

由于自動(dòng)化技術(shù)是由計(jì)算機(jī)技術(shù)控制，因而具有問(wèn)題處理便捷性的特征，為電力系統(tǒng)的安全提供了強(qiáng)力保障。在過(guò)去，在變電站工作過(guò)程中，一旦發(fā)生故障，往往很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)，但發(fā)現(xiàn)時(shí)故障已經(jīng)比較嚴(yán)重，此時(shí)就會(huì)影響電力系統(tǒng)的調(diào)度和供應(yīng)，而通過(guò)引入綜合自動(dòng)化控制技術(shù)，即便是再細(xì)小的故障，也能及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)，并采取斷電保護(hù)措施，防止故障蔓延發(fā)展。同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)引入后，變電站運(yùn)行處于實(shí)時(shí)監(jiān)控狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)突發(fā)問(wèn)題，能夠盡快報(bào)警，提高工作人員的響應(yīng)速度，盡快得到處理，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行安全。

2.3提高管理效率

變電站經(jīng)過(guò)自動(dòng)化改造過(guò)后，大大提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，各項(xiàng)操作基本都是由計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)共同完成，如數(shù)據(jù)監(jiān)視、記錄以及抄表工作等，大大提高了數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，而避免人力、物力的大量投入。當(dāng)變電站處于正常工作運(yùn)行狀態(tài)，負(fù)責(zé)運(yùn)行管理的人員只需觀(guān)察屏幕，就能實(shí)時(shí)掌控變電和輸電等參數(shù)和關(guān)鍵性數(shù)據(jù)，并借助于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)傳輸。電力調(diào)度員需要熟悉這些數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)以警報(bào)方式進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，確保程序的規(guī)范性，促進(jìn)管理效率提升。

2.4有效降低成本費(fèi)用開(kāi)支

由于綜合自動(dòng)化系統(tǒng)融合的計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，能夠消除“信息孤島”，實(shí)現(xiàn)資源的互通共享，確保相關(guān)信息得到充分利用。同時(shí)，大規(guī)模集成電路運(yùn)用也日益廣泛，能夠有效降低成本費(fèi)用開(kāi)支，并且如果立足于整體改造角度考慮，施工及物料成本不斷下降，性?xún)r(jià)比就會(huì)明顯提高，這樣一來(lái)，就能有效降低變電站的投資率水平。

2.5減輕工作強(qiáng)度

在過(guò)去，電力調(diào)度需要人員加強(qiáng)數(shù)據(jù)監(jiān)控和測(cè)量，工作量十分繁重，人員忙碌不堪，而自從引入綜合自動(dòng)化控制技術(shù)后，依托計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的有利優(yōu)勢(shì)，大大提高資源共享率水平，使相關(guān)信息得到有效合理利用。在日常工作過(guò)程中，工作人員只需掌握和控制某些關(guān)鍵樞紐設(shè)備，并實(shí)行輪流值班制度，這樣能夠使勞動(dòng)強(qiáng)度大大地減輕，使工作人員得以解脫。

3 電力調(diào)度中綜合自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

3.1集中式結(jié)構(gòu)

在自動(dòng)化電力調(diào)度結(jié)構(gòu)中，集中式結(jié)構(gòu)最常見(jiàn)，在多個(gè)領(lǐng)域都應(yīng)用廣泛。依靠計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的功能，對(duì)I/O接口進(jìn)行有效擴(kuò)展，并由該接口獲取精準(zhǔn)匹配信息，比如說(shuō)，變電站的實(shí)時(shí)模擬量及數(shù)量，在數(shù)據(jù)采集完成后還要進(jìn)行相應(yīng)處理，然后立足于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)角度，利用計(jì)算機(jī)加強(qiáng)監(jiān)控和保護(hù)，并按照規(guī)范化程度使自動(dòng)控制功能得以充分落實(shí)。但值得注意的是，所謂的集中式結(jié)構(gòu)并非指的是依靠某一臺(tái)計(jì)算機(jī)完成工作，進(jìn)行獨(dú)立監(jiān)控和保護(hù)，而是一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，多臺(tái)計(jì)算機(jī)共同工作，每臺(tái)計(jì)算機(jī)都承擔(dān)著各自的任務(wù)，專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)自身管轄范圍的相關(guān)事務(wù)。比如說(shuō)，監(jiān)控計(jì)算機(jī)，往往傾向于獲取監(jiān)控相關(guān)信息，對(duì)電流斷路器進(jìn)行應(yīng)急處理。

3.2分布式結(jié)構(gòu)

與集中式結(jié)構(gòu)相比，分布式結(jié)構(gòu)的構(gòu)成思路存在很大區(qū)別，該種結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)在于自身功能得到擴(kuò)展，不會(huì)僅僅依靠一臺(tái)計(jì)算機(jī)或者一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開(kāi)展工作，而會(huì)使用較多數(shù)量的計(jì)算機(jī)，并將整體結(jié)構(gòu)功能分配給每一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，讓各臺(tái)計(jì)算機(jī)獨(dú)立工作，并由終端系統(tǒng)負(fù)責(zé)匯總各計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，但不會(huì)干預(yù)個(gè)別計(jì)算機(jī)運(yùn)行，正是依靠這種結(jié)構(gòu)模式，能夠同時(shí)處理同一時(shí)段的大量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理效率也明顯提高，這樣一來(lái)，在短時(shí)間內(nèi)涌入較多數(shù)據(jù)，也不會(huì)造成數(shù)據(jù)卡死等問(wèn)題，即便是某單一模塊出現(xiàn)問(wèn)題，也不會(huì)對(duì)其他模塊產(chǎn)生影響，并且問(wèn)題模塊在沒(méi)有受到強(qiáng)烈破壞的情況下能夠繼續(xù)保持穩(wěn)定運(yùn)行。正是基于分布式結(jié)構(gòu)的諸多優(yōu)勢(shì)，往往多用于一些維護(hù)等級(jí)較高的變電站中，主要適用于低壓變電站，而在高壓變電站中，則會(huì)失去適用性。

3.3分布分散式結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)主要是基于雙層次的變電站結(jié)構(gòu)系統(tǒng)邏輯，被分為變電站層、間隔層。與集中式或分布式結(jié)構(gòu)相比，這種結(jié)構(gòu)最大的創(chuàng)新在于對(duì)元件和斷路器間隔進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，系統(tǒng)能夠采集斷路器間隔數(shù)據(jù)，同時(shí)，還能在保護(hù)和控制功能等小范圍控制單元上進(jìn)行匯總，這樣能夠降低電纜線(xiàn)路的使用，控制電磁干擾，使信息傳遞精準(zhǔn)度得到有效提升，即便部分出現(xiàn)故障，也不會(huì)影響整體運(yùn)行。此外，該結(jié)構(gòu)的設(shè)置往往極為簡(jiǎn)便，在生產(chǎn)廠(chǎng)家就能組裝完成，使得智能變電站建設(shè)難度有效降低，促進(jìn)施工效率的提升。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，自動(dòng)化控制技術(shù)作為一種新型技術(shù)形式，在各大領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。當(dāng)前，在智能變電站中，自動(dòng)化控制技術(shù)基本實(shí)現(xiàn)了普及，大大降低了電力系統(tǒng)故障率，使電力系統(tǒng)更加安全穩(wěn)定，有效降低工作強(qiáng)度和成本，對(duì)于整個(gè)電力行業(yè)發(fā)展具有重要意義。因此，相關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并加強(qiáng)開(kāi)發(fā)和研究，使技術(shù)不斷得到完善，進(jìn)而有效推動(dòng)電力事業(yè)的快速發(fā)展。

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