新時(shí)期電力電氣自動(dòng)化在電力工程中的應(yīng)用

施 偉

（廊坊市市政設(shè)施管理處，河北 廊坊 065000）

0 引 言

現(xiàn)階段，大眾對(duì)于電能與電量的需求不斷增大，所以提升電力系統(tǒng)的安全性就成了當(dāng)下電力工程的重點(diǎn)問(wèn)題。電氣自動(dòng)化就是在電力系統(tǒng)中，運(yùn)用電氣自動(dòng)化設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工操作，然后形成相應(yīng)的控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的控制與監(jiān)測(cè)，保證運(yùn)行的正常。電力系統(tǒng)自動(dòng)化主要包含有自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)運(yùn)輸以及調(diào)控生產(chǎn)等內(nèi)容，可以確保電能質(zhì)量和系統(tǒng)的安全性。目前，我國(guó)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)該以電氣自動(dòng)化作為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的有效傳輸，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。

1 應(yīng)用的意義

首先，應(yīng)用該技術(shù)可以最大程度地保證設(shè)備運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)與高效，能促進(jìn)供電能力的提升，最終提升電能質(zhì)量。同時(shí)，應(yīng)該這一技術(shù)還可以有效提升系統(tǒng)自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力技術(shù)與設(shè)備的審計(jì)，由此提升項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)化控制能力，最終提升應(yīng)用能力。

其次，應(yīng)用該技術(shù)可以有效促進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，并能通過(guò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的聯(lián)合，更好地進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)和維修，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行安全性。在設(shè)備保養(yǎng)和維修時(shí)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)很多維護(hù)要求，讓原本繁復(fù)的維修任務(wù)變得更為簡(jiǎn)單，從而降低故障的發(fā)生率，實(shí)現(xiàn)供電的穩(wěn)定性。

最后，應(yīng)用該技術(shù)可以有效地管理系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，同時(shí)還可以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理，以便更好地掌控系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程，提前預(yù)知和解決系統(tǒng)中影響穩(wěn)定性的問(wèn)題，最終提升管理效果。

2 選型與設(shè)計(jì)原則

在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)應(yīng)該遵循基本的選型原則，以實(shí)現(xiàn)更好的應(yīng)用，現(xiàn)階段需要重點(diǎn)考慮遠(yuǎn)程調(diào)度和自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)兩項(xiàng)內(nèi)容。當(dāng)下的電力系統(tǒng)中都有自動(dòng)保護(hù)裝置，因此在選型時(shí)都會(huì)選用危機(jī)保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，然后依照常規(guī)的機(jī)電保護(hù)裝置去連接設(shè)備，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的運(yùn)用。具體需要遵循如下3 點(diǎn)。

第一，確保設(shè)備連接的精準(zhǔn)性。在整個(gè)系統(tǒng)中運(yùn)用自動(dòng)化控制設(shè)備就需要依照原先電力系統(tǒng)去設(shè)計(jì)接線方式，倘若要運(yùn)用到監(jiān)控系統(tǒng)，還必須要在系統(tǒng)中增設(shè)相關(guān)的設(shè)備種類以及數(shù)量。這些都應(yīng)該在系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙時(shí)明確，以確保設(shè)備連接的精準(zhǔn)性。

第二，運(yùn)用智能開關(guān)。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制功能，通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)系統(tǒng)實(shí)施遠(yuǎn)程操控，還應(yīng)該在選擇開關(guān)時(shí)選擇一些具有遠(yuǎn)程控制功能的開閘以及合閘開關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制[1]。

第三，在設(shè)置以及安裝自動(dòng)保護(hù)裝置的過(guò)程中，需要優(yōu)先考慮運(yùn)用變壓保護(hù)以及綜合電氣自動(dòng)化技術(shù)。

3 應(yīng) 用

在整個(gè)電力工程中，電力電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，但是由于該技術(shù)本身非常復(fù)雜，所以在具體應(yīng)用的過(guò)程中應(yīng)該選用不同的技術(shù)進(jìn)行配合，也只有運(yùn)用這樣的方式才可以促使該技術(shù)發(fā)揮出最大的效用，最終提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。

3.1 計(jì)算機(jī)技術(shù)

在該系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用非常普遍，它能夠進(jìn)一步改變?cè)鹊呐潆姺绞剑瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)電業(yè)的自動(dòng)實(shí)時(shí)變化。在整個(gè)電力自動(dòng)化技術(shù)中，電網(wǎng)調(diào)動(dòng)技術(shù)非常重要，不僅可以有效提升系統(tǒng)自動(dòng)化水平，還能夠?qū)崿F(xiàn)信息的有效采集。這一技術(shù)的發(fā)展使得各個(gè)區(qū)域中的電力合理分配變成了可能，同時(shí)也使得國(guó)家各個(gè)電力設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)了相互配合，保證了工作效率，最關(guān)鍵的是該技術(shù)還增加了監(jiān)控功能，可以隨時(shí)了解系統(tǒng)的工作情況。在電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，服務(wù)器以及終端設(shè)備等都能夠在專門的以太網(wǎng)中進(jìn)行連接。

3.2 自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)

傳統(tǒng)的補(bǔ)償技術(shù)中最常見的一種就是低壓無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，其具體工作方式就是采集單一信號(hào)以及三相電容器實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償，一般在電力工程中應(yīng)用非常多，但是它存在的問(wèn)題也非常多。例如，在利用低壓無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)對(duì)單相負(fù)荷用戶實(shí)施補(bǔ)償時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)三相負(fù)荷不均衡的情況，導(dǎo)致補(bǔ)償過(guò)當(dāng)或者是補(bǔ)償欠缺等，倘若不能及時(shí)進(jìn)行解決，就有可能出現(xiàn)惡性循環(huán)，從而影響到整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。但是運(yùn)用自動(dòng)化的補(bǔ)償技術(shù)后就可以有效解決這個(gè)問(wèn)題。這是因?yàn)樵摷夹g(shù)能夠?qū)⒐潭ㄑa(bǔ)償與動(dòng)態(tài)補(bǔ)償相互結(jié)合，將三相共補(bǔ)以及分相補(bǔ)償相互結(jié)合，并且可以使穩(wěn)定補(bǔ)償與快速補(bǔ)償相互結(jié)合，最終通過(guò)不斷地調(diào)節(jié)來(lái)對(duì)負(fù)荷的變化進(jìn)行適應(yīng)，以提升補(bǔ)償?shù)木珳?zhǔn)度，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性[2]。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

該技術(shù)在目前的電氣自動(dòng)化技術(shù)中應(yīng)用極為廣泛，同時(shí)也有著非常優(yōu)異的應(yīng)用成果。在工程中運(yùn)用這一技術(shù)可以將控制器、智能儀器儀表以及電力執(zhí)行系統(tǒng)等相互連接在一起，進(jìn)而使其成為一個(gè)有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)各個(gè)設(shè)備之間的相互配合，以協(xié)同完成任務(wù)[3]。此外，它還可以對(duì)設(shè)備之間的交流以及信息傳遞等進(jìn)行控制，保證了設(shè)備信息的流通性，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)字通信。這一技術(shù)不僅功能重要，而且操作簡(jiǎn)便、維護(hù)簡(jiǎn)單，應(yīng)用非常廣泛。

在實(shí)際工作中，該技術(shù)可以有效收集和監(jiān)控系統(tǒng)主變器的用電總量，在匯總到主控計(jì)算機(jī)中，并在計(jì)算機(jī)的作用下將收集到的信息進(jìn)行更加詳細(xì)地判斷與計(jì)算，以獲得整個(gè)工程的具體情況。然后再把這些信息傳遞到相應(yīng)的控制設(shè)備上，以維護(hù)系統(tǒng)與設(shè)備。這種方式在很大程度上提升了系統(tǒng)的維護(hù)效率，可以確保整個(gè)系統(tǒng)的有效運(yùn)行，防止因用電量過(guò)大而導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰或者是短路的情況。

在電力工程中運(yùn)用該技術(shù)，還能夠有效維護(hù)系統(tǒng)，達(dá)到對(duì)系統(tǒng)的分散管理。通過(guò)該技術(shù)可以導(dǎo)入導(dǎo)出數(shù)據(jù)，同時(shí)保證數(shù)據(jù)的安全性，此外，該技術(shù)還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，進(jìn)一步擴(kuò)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍，以有效維護(hù)和更新系統(tǒng)，保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.4 主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

數(shù)據(jù)是電力工程中最重要的內(nèi)容之一，所以需要對(duì)其管理、統(tǒng)計(jì)、使用和共享不斷進(jìn)行創(chuàng)新。該技術(shù)是整個(gè)工程中最常用的一種數(shù)據(jù)處理技術(shù)，它的工作方式就是設(shè)定好相關(guān)的時(shí)間與條件，然后出現(xiàn)什么事件，最后執(zhí)行的是什么，通過(guò)這種一系列的評(píng)估與反饋，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理[4]。通過(guò)對(duì)這種技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、簡(jiǎn)單以及高效地?cái)?shù)據(jù)處理，最終完成對(duì)整體事件的最終評(píng)定。運(yùn)用這一技術(shù)可以最大程度地防止人工操作帶來(lái)的不精準(zhǔn)性，提升了處理問(wèn)題的速度，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。

3.5 光互連技術(shù)

這一技術(shù)主要包含有波導(dǎo)光互連、光纖互連以及自由空間光互連等。整個(gè)技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就在于其自身有著非常強(qiáng)大的抗干擾能力，可以在最短的時(shí)間內(nèi)提供強(qiáng)大的寬帶，所以應(yīng)用極為廣泛。這一技術(shù)的應(yīng)用可以最大程度地解決數(shù)據(jù)收集的相關(guān)問(wèn)題，不僅可以有效采集數(shù)據(jù)，還能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、準(zhǔn)確分析數(shù)據(jù)及運(yùn)用計(jì)算結(jié)果等。

3.6 變電站配電自動(dòng)化技術(shù)

變電站的自動(dòng)化技術(shù)主要包含有信息處理技術(shù)、電子技術(shù)、電腦技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及現(xiàn)代通信技術(shù)等，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種技術(shù)的統(tǒng)一與合成，進(jìn)而形成相對(duì)比較綜合的技術(shù)能力，以達(dá)到整合設(shè)計(jì)、降低消耗以及降低變配電工作量的目的，最終提升運(yùn)行的安全性。

3.7 PLC 系統(tǒng)

PLC 就是繼電觸控基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相互結(jié)合發(fā)展起來(lái)的一種產(chǎn)物，將其與電氣自動(dòng)化相互結(jié)合起來(lái)，能夠有效克服傳統(tǒng)繁復(fù)接線系統(tǒng)的弊端，并可以實(shí)現(xiàn)靈活接線，提升系統(tǒng)的可靠性。PLC 中具有非常完備的輔助性繼電器，完全代替了原先的舊式輔助繼電器，通過(guò)其中的邏輯關(guān)聯(lián)代替了原先導(dǎo)線接線方式，整體節(jié)點(diǎn)變換的時(shí)間基本為零。此外，把PLC 運(yùn)用到系統(tǒng)中，還能夠提升系統(tǒng)的抗干擾能力，并且對(duì)于環(huán)境的適應(yīng)能力也非常強(qiáng)，即便在惡劣的環(huán)境下，它也可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，操作極為簡(jiǎn)便。

4 結(jié) 論

在電力項(xiàng)目中，運(yùn)用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠進(jìn)一步提升管理質(zhì)量。同時(shí)，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)是整個(gè)電力工程發(fā)展的重點(diǎn)，需要將這一技術(shù)當(dāng)作整個(gè)工作的重心，提升電網(wǎng)自動(dòng)化性能，強(qiáng)化對(duì)系統(tǒng)的進(jìn)一步研究，以促進(jìn)我國(guó)整個(gè)電力行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。