電力系統(tǒng)運行控制目標及其控制自動化探析

章嘉丹

（國網(wǎng)沈陽供電公司，遼寧 沈陽 110003）

在新時代下，電力系統(tǒng)受到國家高度重視，電力系統(tǒng)運行以及自動化技術(shù)的發(fā)展，是目前科學(xué)界正在研究的重點。而實現(xiàn)對電力目標的有效控制以及自動化技術(shù)的發(fā)展，直接促進了我國電力系統(tǒng)的發(fā)展?，F(xiàn)階段，電力系統(tǒng)受到各方面的影響，為了讓電力系統(tǒng)盡可能地正常運行，對電力目標的控制至關(guān)重要，而自動化技術(shù)作為新時代的產(chǎn)物，其在電力系統(tǒng)當中的運用不僅能幫助電力系統(tǒng)在運行時更加穩(wěn)定，而且能夠很大程度上促使電力目標得到更好的控制?；诖?，本文將對電力系統(tǒng)運行控制目標及控制自動化進行概述，從而促使電力系統(tǒng)實現(xiàn)穩(wěn)定的運行。

1 電力系統(tǒng)以及其自動化的概述

1.1 電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)是指由發(fā)電廠、送變電線路、供配電場所以及供電各環(huán)節(jié)等構(gòu)成的電力提供和消費體系。目前，在電力系統(tǒng)中加入信息技術(shù)，利用互聯(lián)網(wǎng)控制各個設(shè)備的運行，提高了電力系統(tǒng)的運行效率。現(xiàn)代化電力系統(tǒng)提高了國家的生產(chǎn)機械化水平和民眾的生活質(zhì)量，并使先進的電力自動化技術(shù)被廣泛地運用到經(jīng)濟與社會發(fā)展的各個領(lǐng)域，從而有效促進社會現(xiàn)代化的發(fā)展。

1.2 電力自動化技術(shù)的概述

自動化技術(shù)其實是指一種綜合性科學(xué)技術(shù)，在現(xiàn)代化的發(fā)展過程中已逐漸與計算機系統(tǒng)科學(xué)、自動控制論等有效地結(jié)合在一起。智能科技會使得相應(yīng)的工作過程變得更為簡潔、更為科學(xué)合理，這也要求人們能夠?qū)﹄娏υO(shè)備和相關(guān)的工作系統(tǒng)有足夠深入的了解，使電力系統(tǒng)能夠根據(jù)人們的意愿在更多的領(lǐng)域工作，共同完成管理工作等各項任務(wù)，從而使得人們最終的工作變得快速有效。電力自動化技術(shù)的產(chǎn)生是我國科學(xué)信息時代發(fā)展下的必然產(chǎn)物，并且能夠通過解放人們的生產(chǎn)力，推動我國的經(jīng)濟發(fā)展與電力科技的變革創(chuàng)新[1]。

1.3 電力自動化的發(fā)展過程

1.3.1 電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的自動化

隨著電力產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大，電網(wǎng)調(diào)度在其中變得越來越重要。當前，電網(wǎng)調(diào)度自動化水平的提高，利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)處理數(shù)據(jù)，很大程度上減輕了電網(wǎng)運行人員的工作量。同時，在電網(wǎng)發(fā)生故障時會造成大量數(shù)據(jù)泄露，這大大增加了操作員的工作量，導(dǎo)致延緩工作進程，不利于生產(chǎn)。在自動化技術(shù)的幫助下，系統(tǒng)能夠快速地找到問題所在，并且第一時間解決問題，大大降低了損失。因此，電網(wǎng)自動化對電力調(diào)度系統(tǒng)具有重要意義[2]。

1.3.2 變電站技術(shù)的自動化

變電站技術(shù)自動化是將變電站的設(shè)備進行重新組合和創(chuàng)新設(shè)計，利用現(xiàn)代化先進的計算機技術(shù)、通信技術(shù)、現(xiàn)代電子科學(xué)技術(shù)和信號處理技術(shù)等，實現(xiàn)對工作數(shù)據(jù)的高效處理，并且做到對站內(nèi)運行設(shè)備和輸配電線路的有效控制，以及能夠快速地處理系統(tǒng)故障，降低損耗成本。

1.3.3 配電網(wǎng)技術(shù)的自動化

近年來，我國城鄉(xiāng)一體化建設(shè)得到加速發(fā)展，城鄉(xiāng)用電量急劇攀升，配電網(wǎng)技術(shù)的自動化發(fā)展適應(yīng)了我國城鄉(xiāng)一體化進程。雖然目前仍存在未解決的問題，但是自動化技術(shù)的應(yīng)用大大節(jié)約了人力和物力，為電力事業(yè)提供了更多發(fā)展空間。

1.4 電力自動化技術(shù)的作用和意義

目前，在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的加持下，電力自動化技術(shù)展現(xiàn)了自身的優(yōu)勢，不僅能夠有效提升電力系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，還能夠幫助電力工作人員高效地處理電力數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對電力設(shè)備的遠程控制，加快電力工作進程，這對電力系統(tǒng)的穩(wěn)步發(fā)展具有至關(guān)重要的意義[3]。

2 電力系統(tǒng)運行的控制目標

2.1 控制電力系統(tǒng)安全運行

電力系統(tǒng)安全運行是電力工作中需要重點關(guān)注的一點，電力設(shè)備保持穩(wěn)定安全運行，對電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性發(fā)揮著關(guān)鍵性的影響作用。如果在正式工作前沒有做到對電力系統(tǒng)設(shè)備進行細致的安全檢查或者對損壞的設(shè)備進行及時的維修，導(dǎo)致設(shè)備在工作過程中發(fā)生故障，這不僅會耽誤工作進程，而且可能會危及工作人員的人身安全，從而造成不可逆轉(zhuǎn)的結(jié)果。因此，為了防止事故的發(fā)生，電力企業(yè)必須要重視對電力系統(tǒng)安全運行的控制，需要做到對電力設(shè)備進行定期的檢查與維修，增強電力工作人員的安全防范意識。在目前階段，隨著高新技術(shù)的發(fā)展，電力企業(yè)也充分利用了新技術(shù)，加快了電力生產(chǎn)，但是部分新技術(shù)存在不穩(wěn)定性且尚未有應(yīng)對方法，從而會增加生產(chǎn)工作運行的風險。所以，電力企業(yè)務(wù)必對電力系統(tǒng)的安全性加以重點關(guān)注，不能一味地引進新技術(shù)，要將新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)有機結(jié)合，降低電力系統(tǒng)運行的風險，尤其要監(jiān)督生產(chǎn)、運行過程中的設(shè)備，重點加強設(shè)備的安全管理與維護，確保電力系統(tǒng)能夠保持穩(wěn)定安全運行，防止因安全隱患事故造成不必要的損失。

2.2 控制電能質(zhì)量

當今社會中，隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展，為電力事業(yè)提供了新技術(shù)，使得電能成為一種廣泛應(yīng)用的能源。在社會現(xiàn)代化發(fā)展進程下，許多生產(chǎn)行業(yè)對機器的依賴性增強，對電能的需求越來越高，從而提升了對電能質(zhì)量的要求。電能質(zhì)量的影響因素有波形、功率和頻率等。

一方面，電能波作為重要的影響因素之一，為了提升電能質(zhì)量，控制電能波以正弦波的形式穩(wěn)定傳輸是當前需要解決的重要問題。在生產(chǎn)過程中，需要工作人員時刻關(guān)注并且利用機器檢測電能波，保證電能波的穩(wěn)定，才能有效控制電能質(zhì)量，促進生產(chǎn)工作的正常進行。

另一方面，電能頻率和功率也是影響電能質(zhì)量的重要因素，由于電能質(zhì)量受到國家相關(guān)部門的管控，對電能頻率和功率供求也提出了要求，在生產(chǎn)工作中必須保證電能頻率與功率是正比的關(guān)系，從而保障生產(chǎn)運行的穩(wěn)定。在注重電能質(zhì)量的同時，也要關(guān)注到電荷負載在其中發(fā)揮的作用，如果忽略了電荷負載，將會造成電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而影響生產(chǎn)活動的正常進行[4]。

2.3 環(huán)境保護

環(huán)境是人類生存的空間，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對能源的需求增加，當人類為了獲取能源而破壞環(huán)境后，各種環(huán)境問題的出現(xiàn)讓人們意識到保護環(huán)境的重要性。因此，國家呼吁人們保護環(huán)境、愛護地球家園。其中，可以通過信息技術(shù)手段不斷優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)，實現(xiàn)能源生產(chǎn)和環(huán)境保護共同發(fā)展的社會主義現(xiàn)代化建設(shè)目標。電力企業(yè)在關(guān)注安全問題的同時，也要關(guān)注環(huán)境問題，在電力生產(chǎn)過程中燃料的使用，會增加環(huán)境負擔，因此電力企業(yè)應(yīng)該盡可能地選擇安全性高和環(huán)保性能高的設(shè)備，將環(huán)保產(chǎn)業(yè)落到實處，才能迎合時代發(fā)展進程，將自身打造成符合社會主義核心價值觀的企業(yè)，在眾多企業(yè)中脫穎而出，為社會的發(fā)展貢獻自己的力量。

2.4 經(jīng)濟保證

我國電力行業(yè)在近幾年得到了快速發(fā)展，在保證安全性的前提下，經(jīng)濟效益是企業(yè)持續(xù)發(fā)展的動力，因此，經(jīng)濟效益也被納入電力系統(tǒng)控制目標。電力企業(yè)以及電力工程的設(shè)備數(shù)量逐漸增加，要想增加經(jīng)濟效益，進一步促進我國電力行業(yè)的良好發(fā)展，需要電力企業(yè)根據(jù)實際情況控制成本，實現(xiàn)利益最大化。如果是在生產(chǎn)過程當中想要控制經(jīng)濟效益，電力企業(yè)只能采取改變調(diào)度方案的辦法，盡可能地將方案科學(xué)化、合理化，才能為電力生產(chǎn)帶來經(jīng)濟效益，保證電力企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。在市場競爭越發(fā)激烈的局面下，電力企業(yè)需要有效落實內(nèi)部管理，并且要加強創(chuàng)新力度，包括創(chuàng)新技術(shù)和創(chuàng)新方案，讓電力企業(yè)在最大程度上避免企業(yè)經(jīng)濟和社會效益受到內(nèi)部因素的影響。

3 電力系統(tǒng)運行控制自動化技術(shù)的研究

3.1 電力系統(tǒng)計算機遠動控制技術(shù)

隨著社會主義現(xiàn)代化發(fā)展，信息技術(shù)得到了創(chuàng)新，對電力系統(tǒng)運行提供了幫助。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)由于設(shè)備老化、運行效率低，導(dǎo)致電力能源質(zhì)量不高、電力資源供不應(yīng)求，并且在電力系統(tǒng)運行過程中，設(shè)備極其容易出現(xiàn)故障，如果不能及時解決，將影響整個生產(chǎn)線的工作進度。我國電力行業(yè)致力于對電力系統(tǒng)的建設(shè)，為了提高電力系統(tǒng)運行的效率，保障設(shè)備的安全穩(wěn)定性以及提高經(jīng)濟效益，許多電力企業(yè)引進了計算機遠動控制技術(shù)。電力系統(tǒng)的建設(shè)依托于計算機技術(shù)的發(fā)展，其中，遠動控制技術(shù)通過自動化的收集和分析數(shù)據(jù)，并且運用獨特的混合糾錯和檢錯重發(fā)的功能，讓電力系統(tǒng)自動化技術(shù)有了很大的提升，有效提高了生產(chǎn)效率，是電力系統(tǒng)建設(shè)的一項重大突破。

3.2 電力系統(tǒng)的現(xiàn)場總線技術(shù)

在電力系統(tǒng)的建設(shè)中，現(xiàn)場總線技術(shù)也是重要的自動化技術(shù)之一。在計算機技術(shù)的飛速發(fā)展下，許多自動化控制技術(shù)得到應(yīng)用。自動化控制技術(shù)不僅能代替?zhèn)鹘y(tǒng)設(shè)備，對數(shù)據(jù)進行精確把控，還能有效降低人力和物力成本，提高生產(chǎn)運行效率。目前，現(xiàn)場總線技術(shù)是自動化領(lǐng)域的前沿技術(shù)之一，在電力領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。現(xiàn)場總線技術(shù)可以在電力系統(tǒng)運行的過程中，運用計算機網(wǎng)絡(luò)形成一個有效的控制區(qū)域，通過微處理器和數(shù)據(jù)共享等方式，在短時間內(nèi)檢查各種設(shè)備并且連接設(shè)備。通過這種技術(shù)，電力企業(yè)能夠有效提高電氣設(shè)備的工作效率，降低成本損耗、克服設(shè)備在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題，實現(xiàn)高精度生產(chǎn)與精準控制的理想效果?？偟膩碚f，現(xiàn)場總線技術(shù)的優(yōu)勢主要有：可以通過數(shù)據(jù)共享完成相關(guān)設(shè)備之間的連接，降低人工成本；可以實現(xiàn)單條線路對多種設(shè)備的控制，減少了線路成本；可以根據(jù)實際情況向需要做出調(diào)整的設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)信息，降低時間成本。

3.3 電力系統(tǒng)綜合智能控制技術(shù)

綜合智能控制技術(shù)是一項先進的信息技術(shù)。綜合智能控制技術(shù)的工作原理把多種設(shè)備當成一個整體，使用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建出分層管理模式，并結(jié)合通信技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，最終達成控制目標。可以利用先進的計算機技術(shù)來實現(xiàn)電力系統(tǒng)與綜合智能控制技術(shù)的有效融合，綜合智能控制技術(shù)能在短時間內(nèi)做出正確的判斷，為電力系統(tǒng)運行工作的正常開展指明方向。另外，憑借綜合智能控制技術(shù)體系中的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)還能夠有效管理電網(wǎng)系統(tǒng)，并利用先進的操作方式解決人工操作模式中出現(xiàn)的問題，解決傳統(tǒng)生產(chǎn)運行中效率低下、設(shè)備故障等問題，推動電力系統(tǒng)運行工作的正常開展。綜合智能控制技術(shù)系統(tǒng)中計算機和單片機的設(shè)備應(yīng)用，為電力系統(tǒng)帶來強大的物質(zhì)基礎(chǔ)，能夠在電力系統(tǒng)有序運行的基礎(chǔ)上，做到及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的故障并且加以解決，促進電力系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)[5]。

4 自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

4.1 在電力調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用

電力自動化技術(shù)在電力調(diào)度系統(tǒng)中要達到實時監(jiān)控的目的。電力調(diào)度自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用不僅可以有效地整合資源、優(yōu)化能源資源配置，而且可以保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，最關(guān)鍵的是，可以減輕員工的工作量，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行的動態(tài)監(jiān)控，提供安全的電力調(diào)度自動化服務(wù)，因此電力企業(yè)要重視電力調(diào)度自動化技術(shù)，不斷優(yōu)化技術(shù)、升級系統(tǒng)。

4.2 在配電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

為了提高供電效率，配電網(wǎng)自動化的發(fā)展刻不容緩。電力企業(yè)通過不斷地引入新的技術(shù)和新的電力設(shè)備，推進配電網(wǎng)自動化進程。配電網(wǎng)自動化是一項前沿技術(shù)，其中融合了計算機、自動化以及網(wǎng)絡(luò)信息等多項技術(shù)，配電網(wǎng)自動化技術(shù)通過在傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新改造，實現(xiàn)對整個電網(wǎng)系統(tǒng)的狀態(tài)實時監(jiān)控和遠程控制，提高了電力企業(yè)的供電能力。

4.3 在變電監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

變電監(jiān)控系統(tǒng)自動化與調(diào)度中心的優(yōu)化控制基礎(chǔ)功能不同，變電監(jiān)控中心需要實時監(jiān)控設(shè)備運行情況，提取異常數(shù)據(jù)，為檢修及維護都工作提供依據(jù)，因此變電監(jiān)控系統(tǒng)自動化尤為重要。利用先進的電力自動化技術(shù)促進變電監(jiān)控系統(tǒng)的自動化，能夠有效提高變電站遠程監(jiān)控的能力，從而降低監(jiān)控成本，提高電力系統(tǒng)運行效率。

4.4 電氣自動化補償技術(shù)

社會上對電力的需求量越來越大，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性提出了更高的要求。當前，電氣自動化補償技術(shù)電力系統(tǒng)中得到了越來越多的使用，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的研究也日益受到人們的重視。電壓調(diào)節(jié)與電氣自動化補償技術(shù)的運用，不僅能夠改善電網(wǎng)運行的速度，而且能夠保障電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，因此電力企業(yè)要注重電氣自動化補償技術(shù)。

5 結(jié)語

隨著社會主義現(xiàn)代化發(fā)展，人們對生活水平的要求越來越高，電力作為人們生產(chǎn)生活所需的重要能源，必須適應(yīng)時代的發(fā)展，充分滿足當前社會和人們的需要。因此，電力系統(tǒng)運行控制目標的制定是非常有必要的，根據(jù)目前電力系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，引進相應(yīng)的自動化技術(shù)也是不可忽視的。本文通過對電力系統(tǒng)運行控制目標和控制自動化的探究，力求為電力行業(yè)的健康穩(wěn)步發(fā)展做出貢獻。