電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

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1引言

電氣自動(dòng)化技術(shù)是把信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及現(xiàn)代電子技術(shù)充分融合成一體，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展成的綜合技術(shù)。電力電氣自動(dòng)化，是運(yùn)用電氣自動(dòng)化設(shè)施替代電力系統(tǒng)的手工操作，在形成控制系統(tǒng)后，對(duì)其進(jìn)行有效控制與監(jiān)測(cè)，進(jìn)而確保電力系統(tǒng)高效運(yùn)行。電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程建設(shè)中的應(yīng)用應(yīng)該滿足：①對(duì)電力工程的技術(shù)要求進(jìn)行滿足，確保電力設(shè)備在運(yùn)行的過程中能夠經(jīng)濟(jì)、安全；②滿足電力自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)行過程中的安全要求，降低生產(chǎn)事故數(shù)量，確保工作人員安全；③通過電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的整理與分析、處理，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性；④實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行成本的降低。

2電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電力工程的重要作用

無論是電力項(xiàng)目，還是自動(dòng)化技術(shù)自身，把電氣自動(dòng)化融合到電力體系中均有不可忽視的實(shí)際意義，重點(diǎn)體現(xiàn)在：提升電力體系自動(dòng)化水平上。其自身隸屬于先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的范疇，在電力運(yùn)用過程中，主要是電力設(shè)備和技術(shù)升級(jí)，當(dāng)然也可以提升電力項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)化水平，尤其是電力設(shè)備權(quán)責(zé)方面；詳細(xì)而言，比如電力設(shè)備模糊化，另外應(yīng)用范疇逐漸拓展也在很大程度上促進(jìn)了電氣自動(dòng)化技術(shù)水平的提升。把自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到電力項(xiàng)目中，有顯著的優(yōu)點(diǎn)。另外，電子自動(dòng)化與電腦有著緊密關(guān)系，在有關(guān)設(shè)備養(yǎng)護(hù)過程中，僅需通過電腦便可以達(dá)到要求；之后由工作人員聯(lián)系相關(guān)數(shù)值，依托電腦運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)對(duì)有關(guān)設(shè)施運(yùn)行的養(yǎng)護(hù)，另外此也是管控工作者工作量的良好途徑。把電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到電力項(xiàng)目中，可以顯著提升管理成效。為了順應(yīng)電氣自動(dòng)化運(yùn)用需求，電力設(shè)備和技術(shù)管控均需持續(xù)改進(jìn)。對(duì)于當(dāng)前的電氣自動(dòng)化有關(guān)設(shè)施而言，其都是由總線連接組成，連接十分簡(jiǎn)便，總線管控的同時(shí)，也對(duì)整個(gè)流程加以高效管控。

3電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的具體應(yīng)用

3.1現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是在20世紀(jì)80年代末、90年代初在國(guó)際上發(fā)展起來的電氣自動(dòng)化技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)能夠?qū)⒅悄軆x器儀表、控制器以及電力執(zhí)行系統(tǒng)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備有效的連接起來，形成一個(gè)有機(jī)的整體，從而能夠在現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)控制設(shè)備之間方便的傳遞相關(guān)信息，在電力工程系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)因其安全性高、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)在電力工程中得到廣泛的應(yīng)用。利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，可以對(duì)電力工程系統(tǒng)中的主變器用電總量進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的搜集，然后將搜集到的數(shù)據(jù)及時(shí)的匯集到主控電腦中，通過相關(guān)的數(shù)學(xué)計(jì)算模型對(duì)這些匯集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行計(jì)算和判斷，然后向電力工程中的相關(guān)控制設(shè)備傳遞相關(guān)維護(hù)指令，防止因總電量過高造成電力系統(tǒng)短路、電力系統(tǒng)崩潰等想象，從而保證電力工程系統(tǒng)的安全運(yùn)行。另外，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)還可以對(duì)電力工程系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)進(jìn)行分散管理，通過計(jì)算機(jī)對(duì)電力工程系統(tǒng)中各部分的相關(guān)控制數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和搜集，實(shí)時(shí)重點(diǎn)監(jiān)控管理，當(dāng)問題出現(xiàn)時(shí)，能夠及時(shí)的反饋信息，實(shí)現(xiàn)電力工程系統(tǒng)的自動(dòng)化監(jiān)控管理?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)不僅能夠提高電力工程系統(tǒng)的安全可靠性，而且能夠在整個(gè)電力工程中實(shí)現(xiàn)信息資源共享，通過分散控制管理對(duì)電力工程系統(tǒng)中的各個(gè)部分實(shí)現(xiàn)有效管理和完善，從而為電力工程的建設(shè)和維護(hù)提供有力支持。

3.2自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

在電力工程中，傳統(tǒng)的補(bǔ)償技術(shù)為低壓無功補(bǔ)償技術(shù)，通過采集三項(xiàng)電容器與單一信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償。這種傳統(tǒng)的補(bǔ)償方式在對(duì)單相負(fù)荷用戶進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)存在著三相負(fù)荷不平衡的缺陷，容易出現(xiàn)欠補(bǔ)或過補(bǔ)的現(xiàn)象。采取自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)，將動(dòng)態(tài)補(bǔ)償與固定補(bǔ)償、將分相補(bǔ)償與三相共補(bǔ)結(jié)合、將快速補(bǔ)償與穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償相結(jié)合，適應(yīng)負(fù)荷變化，提高了補(bǔ)償精度。

3.3光互連技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

按照光互連技術(shù)的組成部分可以將光互連技術(shù)分為自由空間光互連技術(shù)、光纖互連技術(shù)以及波導(dǎo)光互連技術(shù)等。光互連技術(shù)以其較高的抗干擾能力、較短的反應(yīng)時(shí)間以及較大的帶寬等優(yōu)勢(shì)被廣泛的應(yīng)用到電氣工程系統(tǒng)中。光互連技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)信息數(shù)據(jù)的有效采集、系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控以及相關(guān)數(shù)據(jù)的分析計(jì)算等等，能夠通過人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)對(duì)電力工程系統(tǒng)的便利操作。通過光互連技術(shù)還能夠?qū)Υ嬖趩栴}的電力工程網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行重組，使其更加符合實(shí)際的需求，更加靈活、高效。另外，光互連技術(shù)的高度抗干擾能力還能夠保護(hù)信息數(shù)據(jù)的傳輸不受外界因素的干擾，從而獲得更為精確的信息反饋。通過人機(jī)界面，工作人員還能夠通過清晰的畫面對(duì)電力工程系統(tǒng)中存在的問題進(jìn)行科學(xué)的判斷，從而有效的解決電力工程中存在的各種故障問題。

3.4主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫技術(shù)是電力工程自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)重要內(nèi)容，帶來了電力工程數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、管理、共享和使用上的革新。在主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫中，面向?qū)ο?，設(shè)置出了一定的條件，即在某個(gè)時(shí)間內(nèi)，某種條件下，發(fā)生某個(gè)事件時(shí)，就執(zhí)行某個(gè)行為，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理。這種處理行為簡(jiǎn)單、高效，在給定的條件滿足時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)事件的高效處理。同時(shí)，主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫技術(shù)面向的是整個(gè)電網(wǎng)，以對(duì)整個(gè)電網(wǎng)信息的綜合統(tǒng)計(jì)和分開單獨(dú)統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)，設(shè)置的條件信息也包括了電網(wǎng)的各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)信息，即當(dāng)電網(wǎng)在運(yùn)行的過程中，其運(yùn)行信息滿足了觸發(fā)條件或者發(fā)生了觸發(fā)事件時(shí)，就會(huì)執(zhí)行某個(gè)行為，簡(jiǎn)單并且高效，避免了人工操作帶來的遲滯。

3.5變電站及配電自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

變電站自動(dòng)化技術(shù)是包括電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息處置技術(shù)、電腦技術(shù)和現(xiàn)代通訊技術(shù)等多種技術(shù)的綜合型技術(shù)，目的是達(dá)成變電站的二次設(shè)施的整合設(shè)計(jì)，進(jìn)而降低人力資源的無謂消耗，減小了變配電站工作者的工作量，提升變配電站工作者的安全性與電力體系運(yùn)行的高效性。不僅如此，變電站自動(dòng)化技術(shù)還可以多層次、全方位地對(duì)多種電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行安全檢測(cè)以達(dá)到高效控制的目標(biāo)。在實(shí)際的應(yīng)用中，主要通過新型的設(shè)備代替以往的電磁式裝置從而使得現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)視操作更加智能化、可視化。變電站自動(dòng)化不僅能圓滿完成變電站運(yùn)行操作任務(wù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化也是不可或缺的，是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。隨著對(duì)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用以及監(jiān)控設(shè)備的更新，各種綜合性的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠提高變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低運(yùn)行維護(hù)的成本，改善輸電質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于我國(guó)當(dāng)前的電力系統(tǒng)來說，電力系統(tǒng)下一步的發(fā)展便是建立完善的配電管理系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)110kV以下配電系統(tǒng)的自動(dòng)化管理，滿足電力系統(tǒng)自動(dòng)化需求，優(yōu)化電氣設(shè)備的保護(hù)，與此同時(shí)，對(duì)于繼電保護(hù)處理數(shù)據(jù)來說，SCADA亦需要將數(shù)據(jù)集合到電腦共享平臺(tái)，提供運(yùn)行效率，從而獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。人們對(duì)電力系統(tǒng)的可靠性以及穩(wěn)定性的要求比較高，在電力自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展時(shí)，需要對(duì)電力系統(tǒng)所有部門的資源進(jìn)行不斷的優(yōu)化與整合，并將其轉(zhuǎn)化為信息共享系統(tǒng)，此外，還需要將數(shù)據(jù)采集以及配電系統(tǒng)等進(jìn)行有效的整合，整合后轉(zhuǎn)變成較為完善的系統(tǒng)，在此方面還具有較大的發(fā)展空間，將信息以及通訊技術(shù)等方面的關(guān)系有效的處理好，同時(shí)，嚴(yán)格的按照統(tǒng)籌管理與功能下放等原則，由此才能不斷提高電力工程的自動(dòng)化水平。

4結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，電力自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)，光互聯(lián)技術(shù)，主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫技術(shù)，變電站及配電自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用，給電力工程帶來了非常巨大的革新和改變，大幅度地提高了電力系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，使得現(xiàn)代電力工程運(yùn)行更加穩(wěn)定和科學(xué)，故障處理效果更好，同時(shí)，電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還大幅節(jié)省了電力工程技術(shù)人員的時(shí)間和精力，解放了其對(duì)人力的束縛，改善了其工作環(huán)境，保證了安全性。

作者：吳璞琪 單位：國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司武漢供電公司