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電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用及前景分析
【摘 要】電力系統(tǒng)由發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)和用戶組成， 是一個(gè)復(fù)雜龐大的系統(tǒng)，實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度和運(yùn)行，覆蓋的地域遼闊，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化，需實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度、火力發(fā)電廠、水力發(fā)電站、系統(tǒng)信息自動(dòng)傳輸系統(tǒng)等方面的自動(dòng)化。科學(xué)技術(shù)發(fā)展的迅猛發(fā)展極大地推動(dòng)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)。本文通過(guò)介紹當(dāng)前電力系統(tǒng)自動(dòng)化現(xiàn)狀以及對(duì)自動(dòng)化的要求，分析了電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用及所帶來(lái)的效益和技術(shù)方向，從而對(duì)未來(lái)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。
【關(guān)鍵詞】技術(shù)應(yīng)用;電力系統(tǒng);自動(dòng)化;前景
1、電力系統(tǒng)自動(dòng)化及其現(xiàn)狀
電力系統(tǒng)自動(dòng)化是指對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)行的控制、監(jiān)測(cè)、保護(hù)等行為的自動(dòng)化，包括軟件系統(tǒng)和硬件設(shè)施兩個(gè)方面。
實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化可以提高工作效率，便于操作。電力系統(tǒng)的各個(gè)器件，分布范圍大，自動(dòng)化技術(shù)可以對(duì)整體和局部的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確及時(shí)的檢測(cè)和搜集，為電力工作人員的工作提供方便。除此之外，還可以降低電力系統(tǒng)的事故率，延長(zhǎng)電力設(shè)備使用壽命。
很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，我國(guó)在電力系統(tǒng)方面的投資力度很大，。目前我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平已達(dá)到國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)。在電力調(diào)度自動(dòng)化方面的CC-2000，SD-6000，OPEN-2000在不同應(yīng)用環(huán)境里可以提供兩種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在技術(shù)思想和體系構(gòu)造上更適用、實(shí)用、靈活和可靠，同時(shí)在實(shí)際工程中得到很好的應(yīng)用，具有高度穩(wěn)定性和可靠性。結(jié)合氣象衛(wèi)星云圖技術(shù)、自動(dòng)撥號(hào)、投影屏等使系統(tǒng)管理本身更加完善，而與國(guó)際的接軌也使我國(guó)的電力事業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)[1]。
自動(dòng)化是目前整個(gè)世界的電力系統(tǒng)的大趨勢(shì)，并且朝著多功能、多方面發(fā)展。而我國(guó)的技術(shù)研發(fā)力度市場(chǎng)化水平有待提高，在電力系統(tǒng)市場(chǎng)化、數(shù)字化、智能化方面與發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距，此外，我國(guó)的研發(fā)創(chuàng)新力度不夠，數(shù)字經(jīng)濟(jì)尚才起步。
2、電力系統(tǒng)自動(dòng)化的要求
電力系統(tǒng)自動(dòng)化要求及時(shí)準(zhǔn)確的搜集與檢測(cè)電力系統(tǒng)的各個(gè)元器件，電力系統(tǒng)局部以及整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù);
基于電力系統(tǒng)實(shí)際的運(yùn)行情況以及各個(gè)元器件對(duì)技術(shù)，安全以及經(jīng)濟(jì)的不同要求，為電力系統(tǒng)的運(yùn)行人員提供電力系統(tǒng)控制與調(diào)節(jié)的依據(jù)，甚至可以直接調(diào)控各元器件;
實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)各部分，各個(gè)元器件以及各層次之間的相互協(xié)調(diào)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性，安全性穩(wěn)定性的重要保證;
降低工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率，降低事故率，提高性能，延長(zhǎng)電力系統(tǒng)設(shè)備的壽命，特別是當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化能避免發(fā)生大面積的停電。
3、電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用
目前，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的普及程度已經(jīng)很高了，廣泛應(yīng)用于通信、導(dǎo)航和操作復(fù)雜的各類系統(tǒng)中，該技術(shù)的大量應(yīng)用適應(yīng)了現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展的技術(shù)需要，有力地提高了電氣的綜合管理水平。下面僅從目前應(yīng)用較為普遍的幾個(gè)方面來(lái)展開(kāi)探討。
3.1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)
我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模的日益增大，電力系統(tǒng)的容量越來(lái)越大。因此電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定與否嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)和生活，這對(duì)電力設(shè)備正常工作的要求越來(lái)越高。供電企業(yè)的重要任務(wù)之一就是同時(shí)降低設(shè)備故障，保證穩(wěn)定可靠的供電。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用則大大有利于這一重要任務(wù)的完成。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)是整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)，主要由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和其它調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)一并完成。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主要體現(xiàn)在實(shí)時(shí)采集和監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程中的各類數(shù)據(jù)，自動(dòng)評(píng)估整個(gè)電網(wǎng)的供配電運(yùn)行情況進(jìn)行綜合安全性分析和對(duì)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性。同時(shí)該技術(shù)增強(qiáng)了對(duì)自動(dòng)發(fā)電的控制，適應(yīng)了電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的需求，保障了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，大幅減少成本。
3.2發(fā)電廠自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用
火力發(fā)電和水力發(fā)電是我國(guó)發(fā)電廠的兩大主要類型，不論發(fā)電廠采用何種發(fā)電方式，都需要應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)。目前的自動(dòng)化發(fā)電廠中，較為明顯的優(yōu)勢(shì)在于自動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)對(duì)發(fā)電電量的自動(dòng)控制及動(dòng)力設(shè)備系統(tǒng)的自動(dòng)化控制等。電力系統(tǒng)中的變電站和輸配電網(wǎng)絡(luò)是連接發(fā)電廠和用戶的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與發(fā)電廠的電力設(shè)備進(jìn)行有效地結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠的人機(jī)一體的生產(chǎn)與操作模式，從而取代傳統(tǒng)的人工監(jiān)視和操作，有效提高生產(chǎn)效率和加強(qiáng)對(duì)發(fā)電廠的監(jiān)控能力。同時(shí)，在發(fā)電廠中運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)，還可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠的就地控制、故障控制和自動(dòng)控制等[2]。
3.3微機(jī)實(shí)時(shí)保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用
微機(jī)保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中已得到廣泛應(yīng)用，該裝置安全可靠，能有效地預(yù)防電網(wǎng)故障，一旦事故發(fā)生會(huì)及時(shí)警報(bào)。同時(shí)還具有高實(shí)時(shí)性，不僅實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)，還能快速分析和處理數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)電網(wǎng)外界出現(xiàn)的可能事件，并快速做出反應(yīng)，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。同時(shí)還有高擴(kuò)展性。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，如果模塊出現(xiàn)問(wèn)題，就可以通過(guò)及時(shí)更換相應(yīng)模塊解決問(wèn)題，有效提升了控制效率。目前，微機(jī)實(shí)時(shí)保護(hù)系統(tǒng)常采用的是RTOS系統(tǒng)，這種系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)分解應(yīng)用程序，開(kāi)啟監(jiān)控進(jìn)程，實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)程序，系統(tǒng)如發(fā)現(xiàn)異常情況，它就能自動(dòng)終止問(wèn)題產(chǎn)生，且及時(shí)開(kāi)啟備用程序以修復(fù)程序問(wèn)題。
4、電力系統(tǒng)自動(dòng)化的前景
電力系統(tǒng)自動(dòng)化的進(jìn)程逐漸加快，自動(dòng)化科技含量的提高、實(shí)用性、智能性的增強(qiáng)是自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的需要，電力系統(tǒng)自動(dòng)化不僅推動(dòng)了電力系統(tǒng)檢測(cè)的發(fā)展，還推動(dòng)電力系統(tǒng)控制向更高水平發(fā)展。
現(xiàn)代社會(huì)的人們對(duì)電力供應(yīng)要求越來(lái)越高，安全可靠經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)將是基本要求，這不僅是電力系統(tǒng)發(fā)展的催化劑，也是它對(duì)于電力自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展方向，應(yīng)從以下幾點(diǎn)出發(fā)：首先，自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)朝著最優(yōu)化、實(shí)用化、智能化和區(qū)域化的方向發(fā)展，使之配合更密切，生產(chǎn)效率更高。其次，在數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)處理環(huán)節(jié)上，必須向多機(jī)模型數(shù)據(jù)分析的方向發(fā)展，使數(shù)據(jù)記錄更全面，數(shù)據(jù)處理更準(zhǔn)確，節(jié)省時(shí)間和不必要的開(kāi)支。再次，隨著各種新型的電力設(shè)備的出現(xiàn)，對(duì)相關(guān)技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)水平要求會(huì)更高，要求管理者更加注重人才的選拔以及后期培養(yǎng)，從而可以及時(shí)有效處理一些高難度的問(wèn)題。最后，全球能源的危機(jī)使得各國(guó)不得不實(shí)施節(jié)能政策，這對(duì)于電力系統(tǒng)也是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，這就需要集思廣益[3]。
5、結(jié)論
伴隨著20世紀(jì)信息時(shí)代的來(lái)臨， 社會(huì)情況不斷變化，控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息技術(shù)不斷發(fā)展以及激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，電力事業(yè)的發(fā)展面臨著巨大的挑戰(zhàn)，電力系統(tǒng)若想在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占得一席之地，必須依靠自動(dòng)化技術(shù)。這就要求電力行業(yè)的工作人員可以不斷創(chuàng)新和探索，提出新思維、新思路和解決新問(wèn)題，不斷采用新技術(shù)，完善新服務(wù)， 使電力系統(tǒng)自動(dòng)化規(guī)范化，標(biāo)準(zhǔn)化，國(guó)際化，努力提高我國(guó)電力事業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
參考文獻(xiàn)：
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[3]張晗，張琳. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用及其前景[J]. 科技傳播，2013，04：138-127.
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