電力系統(tǒng)與自動化技術(shù)應用研究

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摘要:伴隨著時代和社會發(fā)展，各行各業(yè)及個人家庭對電力資源的需求和依賴越來越高，導致電力資源系統(tǒng)的高危險、超負荷運轉(zhuǎn)。自動化技術(shù)在電力資源系統(tǒng)中的應用，既實現(xiàn)了該系統(tǒng)的安全運行，又提高了該系統(tǒng)的工作效率。本文對電力資源系統(tǒng)中的自動化技術(shù)應用進行了分析和探討，旨在為提高我國電力資源系統(tǒng)工作效率提供有益借鑒。

關(guān)鍵詞:電力資源;自動化技術(shù);工作流程;主要成果;探討研究

如今，整個世界都離不開電力系統(tǒng)，大到國家政府，需要電力系統(tǒng)時刻保障整個社會生產(chǎn)工作的正常運轉(zhuǎn)，小到個人家庭，也時刻需要電力系統(tǒng)提供生活必備的便利。如果電力系統(tǒng)癱瘓，哪怕是一分鐘，整個世界將無法想象。也正為人類社會對電力系統(tǒng)史無前例的依賴，導致當今的電力系統(tǒng)每分每秒都處在近乎超負荷的狀態(tài)下運轉(zhuǎn)和工作，可謂“壓力大如山”。為了能夠有效解決電力系統(tǒng)面臨的突出問題，盡快適應時代和社會發(fā)展以及人們生產(chǎn)生活的需要，長期以來，相關(guān)人員開展了深入地研究，將自動化技術(shù)和電力系統(tǒng)進行了有機融合，既實現(xiàn)了該系統(tǒng)的安全運行，又解決了長期以來困擾該系統(tǒng)的效率不高的問題，擴大了該系統(tǒng)在復雜條件下的適用性，有效地推動了該系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展。

一、電力能源系統(tǒng)簡介

電力系統(tǒng)，顧名思義是指和電力能源有關(guān)的系統(tǒng)，主要由電力技術(shù)、電力設備和電力工作方案等等組成。電力系統(tǒng)屬于電能資源開發(fā)利用中的一個環(huán)節(jié)，它的功能和作用，就是將生產(chǎn)獲得電能資源傳輸給用戶使用。電力系統(tǒng)在工作過程中一個最大的問題，就是控制電能資源的損耗、減少浪費。而自動化技術(shù)就是在這種情況下，與電力系統(tǒng)實現(xiàn)了融合。

二、電力能源系統(tǒng)中的自動化技術(shù)概況

所謂電力能源系統(tǒng)中的自動化，并不同于傳統(tǒng)的單一自動化，而是一種綜合性的技術(shù)。具體來講，它是指通過電腦操縱特定設備，對電力資源系統(tǒng)的生產(chǎn)、傳輸和使用等進行有效控制。在該技術(shù)中，擔任控制角色的電腦技術(shù)是全部的核心和關(guān)鍵，而擔任執(zhí)行角色的特定設備等相關(guān)硬件設施是基礎和根本。通過自動化技術(shù)，人們實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的安全、準確、合理、科學的操控，提高了電力系統(tǒng)的工作效益。

三、自動化技術(shù)條件下電力能源系統(tǒng)工作運行走向

傳統(tǒng)的電力能源系統(tǒng)相對簡單，類似于物理學中的電力流程圖。自動化技術(shù)融入電力能源系統(tǒng)后，該系統(tǒng)的工作運行走向變得更加復雜，也更加科學。以自動化技術(shù)的視角觀察，其走向呈現(xiàn)為覆蓋全員的立體化網(wǎng)絡，主要有:一是電力能源系統(tǒng)的中心系統(tǒng)，主要由計算機為主的設備組成的中心平臺，它能夠管控、操縱、輻射整個系統(tǒng)，接收和發(fā)送各個部位的數(shù)據(jù)信息;二是發(fā)電系統(tǒng)，如發(fā)電機、發(fā)電廠等，它能夠隨時與中心系統(tǒng)進行信息交換;三是變電系統(tǒng)，如變壓器、變電站等，它與中心系統(tǒng)之間能夠開展數(shù)據(jù)交流，并隨時接受中心系統(tǒng)的監(jiān)控;四是其他控制系統(tǒng)，這是指除中心系統(tǒng)以外的控制設備，其功能主要是對不同部位不同系統(tǒng)進行有效監(jiān)控，并將數(shù)據(jù)和信息傳輸給中心系統(tǒng)。

四、在電力能源系統(tǒng)中應用自動化技術(shù)的重要意義

一是電力能源系統(tǒng)應用自動化技術(shù)后，能夠?qū)υ撓到y(tǒng)運行工作的狀態(tài)、信息和數(shù)據(jù)進行及時采集、實時監(jiān)視和有效控制，能夠保障該系統(tǒng)所有設施裝備的安全運行，降低故障或事故發(fā)生率。二是電力能源系統(tǒng)應用自動化技術(shù)后，能夠?qū)υ撓到y(tǒng)各個組成部分進行科學調(diào)配、合理調(diào)度，能夠最大程度地發(fā)揮該系統(tǒng)的作用，提高該系統(tǒng)的整體經(jīng)濟效益。三是電力能源系統(tǒng)應用自動化技術(shù)后，能夠使該系統(tǒng)降低工作強度，減少人力投入，大大提高該系統(tǒng)的工作效率。四是電力能源系統(tǒng)應用自動化技術(shù)后，能夠及早對超負荷狀態(tài)進行預警，第一時間發(fā)現(xiàn)工作故障，及時排查并提供解決方案，對該系統(tǒng)設備的及時保養(yǎng)、對避免重大事故發(fā)生都具有重要意義。

五、現(xiàn)階段電力能源系統(tǒng)應用自動化技術(shù)的主要成果

(一)電力能源系統(tǒng)網(wǎng)絡規(guī)模的不斷擴大目前，電力能源系統(tǒng)開展自動化技術(shù)后，采用綜合、復雜而科學的信息、電子、網(wǎng)絡等綜合技術(shù)，明顯改善了電力能源系統(tǒng)運行狀態(tài)，使該系統(tǒng)更加穩(wěn)定安全，從而提高了系統(tǒng)的工作效率，推動了系統(tǒng)網(wǎng)絡規(guī)模的日益擴大，也使系統(tǒng)積極地適應了時代和社會發(fā)展的需求。

(二)遠距離輸電能力和水平的不斷增強隨著用電需求的不斷增大，電力能源系統(tǒng)的覆蓋范圍也在不斷增大。特別是在我國偏遠落后地區(qū)或地形復雜區(qū)域，開展電力能源系統(tǒng)的建設相當困難。自動化技術(shù)的應用，使上述困擾該系統(tǒng)多年的難題一一得到了解決，我國遠距離輸電能力和水平在短期內(nèi)得到了飛速躍升。六、目前電力能源系統(tǒng)應用自動化技術(shù)的探討研究(一)系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息處理中的自動化技術(shù)應用自動化技術(shù)應用于電力能源系統(tǒng)，主要解決的問題是對該系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)、參數(shù)和信息等進行實時的獲取、交流和轉(zhuǎn)換、運用等，換句話說，自動化技術(shù)提高了該提系統(tǒng)內(nèi)部所有資源的分享功能。隨著電力能源系統(tǒng)和自動化技術(shù)的齊頭并進，電力能源系統(tǒng)與自動化技術(shù)之間的彼此依賴性越來越強，雙方的融合性也越來越復雜。特別是電力能源系統(tǒng)對自身狀態(tài)的管控和及時處理問題的需求不斷提高，迫使自動化技術(shù)進一步加強與該系統(tǒng)的全面融合。目前，當務之急是解決不同格式、不同形式的數(shù)據(jù)信息匯總、管控、交換及分享的問題。為此，需要在電力能源系統(tǒng)中研制開發(fā)類似功能的模塊，這種模塊必須滿足以下兩個條件:一是功能模塊必須是實體存在，占用一定空間，具備一定外形，這樣的模塊才能細致、準確、快速的完成上述功能，才能實現(xiàn)對系統(tǒng)和自動化技術(shù)平臺的覆蓋和包容。二是研制開發(fā)功能模塊時，要針對系統(tǒng)的理論技術(shù)和表現(xiàn)格式，要針對系統(tǒng)不同部分的原理和不同設施的特點，更要針對該系統(tǒng)的動態(tài)運行特征和規(guī)律。

(二)系統(tǒng)監(jiān)控中的自動化技術(shù)應用實踐證明，應用自動化技術(shù)的電力資源系統(tǒng)，擁有更高的安全性，實際運行中更穩(wěn)定。從這個角度來看，在該系統(tǒng)的監(jiān)控方面中開展自動化技術(shù)，主要有以下幾點:一是自動化技術(shù)實現(xiàn)了該系統(tǒng)對自身全天候不停歇無死角的監(jiān)管，解決了實際工作中人力所不能達到的極限問題，真正發(fā)揮出了自動化技術(shù)的全面優(yōu)勢，也使電力資源系統(tǒng)擁有了超常的適應性。二是自動化技術(shù)實現(xiàn)了該系統(tǒng)對自身風險地及時預警，這是和普通管控系統(tǒng)最大的不同。普通管控系統(tǒng)在工作時，只能對發(fā)生的問題和故障進行忠實地記錄。電力資源系統(tǒng)如果有危險發(fā)生，僅僅對問題和故障進行記錄是遠遠不夠的，因為一旦危險實際發(fā)生，造成的后果不可想象，危害不可挽回，因此，需要對存在和即將發(fā)生的危險提前做出預警。而自動化技術(shù)就能對該系統(tǒng)的風險提前進行預測并給予警告，為該系統(tǒng)提供了安全保障。

(三)系統(tǒng)安全穩(wěn)定方面的自動化技術(shù)應用電力資源系統(tǒng)歷來無小事。但因為電力資源系統(tǒng)各種數(shù)據(jù)復雜，信息多樣，且格式形式不兼容，在實際工作運行中，其自身危險系數(shù)成倍放大，這無疑加劇了該系統(tǒng)癱瘓和崩潰的可能。這是電力資源系統(tǒng)絕對不能發(fā)生的事。自動化技術(shù)在該系統(tǒng)安全穩(wěn)定方面的應用，就是要應對這種困難和挑戰(zhàn)，給系統(tǒng)提供安全保障。具體來說，主要有以下三個方面:一是通過對系統(tǒng)運行轉(zhuǎn)態(tài)不間斷的掌控、觀察和分析，為該系統(tǒng)二十四小時工作保駕護航。二是通過對該系統(tǒng)生產(chǎn)和輸送部分的調(diào)配和管控，可以實現(xiàn)該系統(tǒng)內(nèi)部資源的最大優(yōu)化配置，進而實現(xiàn)該系統(tǒng)的最大效能，同時還可以在保障系統(tǒng)內(nèi)部安全的前提下，減小工作危險，減少電力系統(tǒng)人員安全事故的發(fā)生，提高該系統(tǒng)整體工作效率。三是通過對該系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)的收集、整理和交流、分享，可以提高該系統(tǒng)所有參數(shù)的應用性。運用自動化技術(shù)，可以輕松實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的存儲、復制和傳輸，即便參數(shù)刪除也可以實現(xiàn)無損恢復。同時，應用自動化技術(shù)記錄和保管的各項參數(shù)，更加精細準確，避免了因人為記錄或誤讀而導致的電力資源系統(tǒng)事故或悲劇的發(fā)生。此外，在自動化技術(shù)條件下，各項參數(shù)還可以實現(xiàn)無條件的對比、分析和分類，快速準確的完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的更新。在電力資源系統(tǒng)中應用自動化技術(shù)，不僅可以實現(xiàn)對該系統(tǒng)的有效監(jiān)管和控制，實現(xiàn)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，還可以強化該系統(tǒng)的中心系統(tǒng)與各子系統(tǒng)以及各子系統(tǒng)之間的聯(lián)系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的相互傳輸、交流與分享，促進整個系統(tǒng)工作效率的提高。

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作者：吳炯晨 單位：大唐三門峽發(fā)電有限責任公司