黃 焱

福建省電力有限公司寧德電業(yè)局，福建寧德 352100

自動(dòng)化控制體系是一個(gè)電力系統(tǒng)的核心部分，它是整個(gè)電廠安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)轉(zhuǎn)的保障。電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)電力運(yùn)轉(zhuǎn)情況的全面監(jiān)控和信息記錄，對(duì)電廠運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的安全性能、運(yùn)行效率、負(fù)荷狀況進(jìn)行評(píng)估，預(yù)測(cè)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，維護(hù)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。如果電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)生故障，不能對(duì)電廠運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，不能對(duì)各部件進(jìn)行信息記錄和評(píng)估，這可能導(dǎo)致工作人員對(duì)電廠運(yùn)行狀況失去掌控，很可能引發(fā)大面積停電甚至整個(gè)電力系統(tǒng)的癱瘓，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不好的社會(huì)效應(yīng)。隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的用電量不斷加大，這也對(duì)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、安全穩(wěn)定等提出了更高的要求，相關(guān)工作人員必須加深對(duì)電廠自動(dòng)化技術(shù)的了解，與時(shí)俱進(jìn)，掌握有用的知識(shí)，更好地開展自己的工作，保證電力系統(tǒng)的同步健康發(fā)展。

1 電力系統(tǒng)的自動(dòng)化應(yīng)用

1.1 電力系統(tǒng)的自動(dòng)化應(yīng)用概述

電力供應(yīng)與人們的生活息息相關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，電力系統(tǒng)是要求24小時(shí)運(yùn)行的，而工作人員卻不可能24小時(shí)工作，因此，自動(dòng)化技術(shù)走入了電力系統(tǒng)中，成為電力系統(tǒng)發(fā)展上的一大進(jìn)步。在電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的早期，其主要是用于對(duì)電廠運(yùn)行的監(jiān)控，記錄各項(xiàng)數(shù)據(jù)，確保不出現(xiàn)異常。隨著信息技術(shù)的發(fā)展以及電力系統(tǒng)管理制度的進(jìn)一步完善，自動(dòng)化技術(shù)必將更深入到電力應(yīng)用的各個(gè)角落，發(fā)揮更大的作用。

電力綜合自動(dòng)化技術(shù)是將電廠供電設(shè)備（測(cè)量?jī)x表、信號(hào)系統(tǒng)、繼電保護(hù)等）的功能進(jìn)行重組和優(yōu)化，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)、電子通信技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行監(jiān)控、數(shù)據(jù)測(cè)量、信息傳遞、自動(dòng)維護(hù)等，這是智能化、自動(dòng)化技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用形式。近些年來(lái)，我國(guó)電力行業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用不斷增多，電力綜合自動(dòng)化進(jìn)程不斷深化，但在此過(guò)程中，也出現(xiàn)了一系列的電力自動(dòng)化故障，凸顯了電力自動(dòng)化系統(tǒng)中存在的問(wèn)題。

1.2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化工作原理概述

電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是依托信息技術(shù)的發(fā)展而建立起來(lái)的，主要是在電力中心的控制室里安置中心計(jì)算機(jī)，以此向四周輻射。圍繞在電力中心的各發(fā)電廠、變電廠則通過(guò)對(duì)自己的遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)流通設(shè)備進(jìn)行特定設(shè)置，就可實(shí)現(xiàn)與中心的信息反饋與數(shù)據(jù)共享，從而形成一個(gè)自上而下的信息流通網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)該電力系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行。

電力系統(tǒng)的中心計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)宏觀上的整體調(diào)控，所屬的各監(jiān)控設(shè)施則負(fù)責(zé)電力系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)管、相關(guān)數(shù)據(jù)表格的處理匯總、部件異常時(shí)的原因分析和故障排除等。在此基礎(chǔ)上建立其計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，相互之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的整合和流通，使計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)能夠與對(duì)應(yīng)的硬件設(shè)備精確對(duì)接，由此形成一個(gè)嚴(yán)密的電力綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化控制是建立在分層控制的基礎(chǔ)上的，通過(guò)對(duì)調(diào)度控制室、發(fā)電站、電力廠等的分層控制職責(zé)進(jìn)行一定程度的滲透和再分配，使得電力系統(tǒng)更加協(xié)調(diào)穩(wěn)定地運(yùn)行，以此達(dá)到合理經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定工作和有效控制的電力系統(tǒng)自動(dòng)化目的。

圖1 典型變電站自動(dòng)化系統(tǒng)

2 電力綜合自動(dòng)化中存在的問(wèn)題

2.1 電力自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計(jì)缺乏標(biāo)準(zhǔn)化

就目前來(lái)看，電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)還沒(méi)有形成有效的運(yùn)營(yíng)方式。電力自動(dòng)化的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、自動(dòng)化設(shè)施的運(yùn)行模式，以及相應(yīng)的管理制度等，都沒(méi)有形成完全的共識(shí)，而這也成為阻礙電力綜合自動(dòng)化的高效投入使用和健康安全運(yùn)行的重要因素。造成以上問(wèn)題的原因主要可從以下方面進(jìn)行分析：

其一，電力自動(dòng)化系統(tǒng)的開放性問(wèn)題?，F(xiàn)有的電力自動(dòng)化系統(tǒng)中存在著許多電力設(shè)備之間接口困難，甚至完全不能對(duì)接的情況，造成許多設(shè)備無(wú)法使用，備品設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致電力自動(dòng)化運(yùn)行效率低下。這主要是由于各廠家之間缺乏開放性的交流、溝通所引起的，導(dǎo)致彼此沒(méi)有共同性約定，各自獨(dú)立生產(chǎn)，導(dǎo)致許多電力設(shè)備無(wú)法對(duì)接，造成不必要的人力、物力資源浪費(fèi)。所以電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)要考慮不同商家的設(shè)備生產(chǎn)可互作性，為電力系統(tǒng)正常運(yùn)行提供功能、技術(shù)保證。

其二，生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品不過(guò)關(guān)，質(zhì)量達(dá)不到電力設(shè)施相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。許多廠家以經(jīng)濟(jì)利益為首要目的，在自身產(chǎn)品的實(shí)用性、可靠性方面卻不夠重視；而大部分用戶都更看重產(chǎn)品的技術(shù)含量，導(dǎo)致許多實(shí)用性能差、運(yùn)行不夠穩(wěn)定、缺乏安全保障的所謂高科技產(chǎn)品暢通無(wú)阻。 很多廠家只對(duì)自己的制造進(jìn)行技術(shù)認(rèn)證、而不對(duì)自己的產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量鑒定，導(dǎo)致許多產(chǎn)品的生產(chǎn)缺乏基本的質(zhì)量保證。此外，工廠里的設(shè)計(jì)人員對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的概念應(yīng)用理解不夠全面，這也會(huì)導(dǎo)致他們?cè)O(shè)備的產(chǎn)品實(shí)行性能差，質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題。

其三，電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的抗干擾問(wèn)題。電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的抗干擾，即電磁兼容問(wèn)題也是一個(gè)非常關(guān)鍵、卻容易被人們忽視的方面，一旦相關(guān)實(shí)施受到電磁干擾，它往往會(huì)直接影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、正常工作，導(dǎo)致其運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)、故障頻出。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾檢測(cè)手段非常原始，往往只在制造出廠時(shí)進(jìn)行開關(guān)電焊機(jī)、固定電話、風(fēng)扇等的檢驗(yàn)，到達(dá)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)時(shí)也只是增加開合斷路器的檢測(cè)，這些手段都比較原始，相對(duì)于電力應(yīng)用的快速發(fā)展和要求的不斷提高，顯得過(guò)于簡(jiǎn)單。眾多電力設(shè)備未經(jīng)嚴(yán)格考核就進(jìn)入電力自動(dòng)化系統(tǒng)投入使用，必將導(dǎo)致不久的將來(lái)電網(wǎng)事故頻發(fā)、工作效率低下。缺乏一個(gè)統(tǒng)一量化的定型檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，也成為了電力自動(dòng)化設(shè)備抗干擾能力參差不齊的重要原因。

最后，電力產(chǎn)品接口缺乏標(biāo)準(zhǔn)化。接口是電力設(shè)備投入使用過(guò)程中非常重要的一環(huán)，往往決定了后期的電力設(shè)施正常連接、高效運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至決定了其安全穩(wěn)定性能，蘊(yùn)含重大的經(jīng)濟(jì)效益，但是卻往往容易被人們忽略。不同的廠商根據(jù)自己的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)，缺乏統(tǒng)一合約和數(shù)據(jù)接通標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致電力設(shè)備統(tǒng)一性差，相互搭配運(yùn)行效率低、經(jīng)濟(jì)效益受損。

2.2 電力自動(dòng)化系統(tǒng)模式選擇存在問(wèn)題

如果一個(gè)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行模式選擇得當(dāng)?shù)脑挘瑢?huì)極大地降低設(shè)計(jì)成本、設(shè)備成本、修護(hù)成本，并將有效提高電力系統(tǒng)的安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)性能，極大地節(jié)省開支，因此，電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的模式選擇具有重大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)意義。伴隨著電力自動(dòng)化工程的不斷增多，電力系統(tǒng)無(wú)論是新建、改建、還是擴(kuò)建，都應(yīng)該遵循有效的系統(tǒng)選擇模式，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行模式的規(guī)范化選擇。經(jīng)篩選而認(rèn)定的電力系統(tǒng)必須具有良好的可塑性和運(yùn)行價(jià)值，具有完整的電力實(shí)施，功能齊全，實(shí)用經(jīng)濟(jì)；并且要求相關(guān)的生產(chǎn)廠家提供良好的質(zhì)量保證服務(wù)、有一定的運(yùn)營(yíng)基礎(chǔ)、優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)等。不過(guò)從目前來(lái)看，我國(guó)電力自動(dòng)化系統(tǒng)在這方面實(shí)現(xiàn)得并不理想。

2.3 現(xiàn)行的電力管理體制存在缺陷

電力自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、多層次參與的運(yùn)行過(guò)程，中間許多環(huán)節(jié)都需要多方面的參與和努力才能保障其良好運(yùn)行。也正是由于其多方面參與的復(fù)雜性，一旦電力運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)了問(wèn)題，當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上相關(guān)單位參與到檢修維護(hù)工作中來(lái)以后，就容易出現(xiàn)相互推卸責(zé)任、都不認(rèn)真對(duì)待的情況，這也正體現(xiàn)了現(xiàn)代電力自動(dòng)化管理體系中所存在的漏洞。此外，也要加強(qiáng)對(duì)電力設(shè)計(jì)、檢修、維護(hù)等各環(huán)節(jié)，盡快建立一套完善的電力自動(dòng)化管理體系，杜絕發(fā)生事故時(shí)相互推卸、無(wú)人負(fù)責(zé)的現(xiàn)狀，這對(duì)健全電力管理、促進(jìn)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展具有重大意義。

2.4 自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)人員水平不高

目前，電力自動(dòng)化設(shè)備的維修、檢修都主要是依靠生產(chǎn)廠家。出了事故不能自己及時(shí)解決，并耗費(fèi)大量的人力、財(cái)力。要盡快培養(yǎng)一支自己的高素質(zhì)電力維修隊(duì)伍，加強(qiáng)行業(yè)內(nèi)的相互交流，促進(jìn)彼此電力自動(dòng)化知識(shí)的完善，從而更快更好地解決電力運(yùn)行中出現(xiàn)的各種設(shè)備故障，將其所帶來(lái)的損失降到最小。

3 解決電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)問(wèn)題的對(duì)策

1）多方協(xié)作，實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化

為了維護(hù)電力自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展的良好秩序，保證其健康高效地運(yùn)行，杜絕電力市場(chǎng)中因缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)而造成的混亂狀況，必須提出一套系統(tǒng)的電力設(shè)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行要求，并要求兩者在功能在達(dá)到互補(bǔ)。這就要求電力廠家在各項(xiàng)電力設(shè)備，如故障錄波與通訊控制器、無(wú)限裝置與計(jì)算機(jī)連接、保護(hù)與通訊控制器、RTU 與通信控制器、通訊控制器與主站、 小電流接地裝置與通訊控制器、通訊控制器與模擬盤等設(shè)備在接口設(shè)計(jì)上有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，要展開多方面的交流，在設(shè)備接頭、數(shù)據(jù)流通方式，以及運(yùn)行規(guī)約上達(dá)成統(tǒng)一意見。如果形成了一個(gè)所有廠家都認(rèn)可并主動(dòng)執(zhí)行的電力設(shè)備規(guī)約制度，那么因設(shè)計(jì)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)而帶來(lái)的一系列問(wèn)題就可得到有效杜絕。

圖2 新型開放式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)

2）科學(xué)設(shè)計(jì)電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)模式

電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)以有效杜絕各項(xiàng)事故為核心，做到合情、合理、合利，從專業(yè)的角度來(lái)講，電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要遵循以下條例：

（1）分布式設(shè)計(jì)：分布式設(shè)計(jì)要求內(nèi)各單元的監(jiān)控、評(píng)估、維護(hù)等信息進(jìn)行就地處理，處理成數(shù)據(jù)信號(hào)后通過(guò)電力網(wǎng)絡(luò)輸送到主控室的中心計(jì)算機(jī)上。各電力單元獨(dú)自處理、互不影響，相互之間形成模塊化的開放式布局。此外，進(jìn)行控制調(diào)配等設(shè)施硬件應(yīng)安裝在主控開關(guān)旁或盡量在主控柜附近；

（2）可擴(kuò)展性與兼容性：電力系統(tǒng)主要設(shè)施分為軟件和硬件。硬件設(shè)備要求配有相互通訊線路，并配有接地通訊接口。而軟件設(shè)施則要求能夠適應(yīng)不斷發(fā)展的電力自動(dòng)化系統(tǒng)的需要。電力系統(tǒng)的配置可從今后的電力發(fā)展需要和技術(shù)要求方面著手；

（3）簡(jiǎn)單可靠：應(yīng)簡(jiǎn)化各種線路，減少電線數(shù)量。用多功能繼電器代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器，以及連接在主控室和控制開關(guān)之間的電線。保證開關(guān)柜內(nèi)接線簡(jiǎn)潔、清晰，其余接線在采集、控制柜內(nèi)進(jìn)行。

3）規(guī)范化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并嚴(yán)格執(zhí)行，對(duì)制造廠商進(jìn)行嚴(yán)格審查，對(duì)電廠運(yùn)行進(jìn)行有效監(jiān)督。

4）建立一支高素質(zhì)的電力檢修隊(duì)伍，擺脫對(duì)于生產(chǎn)廠商的依賴性，保證電廠運(yùn)行效率。

4 結(jié)論

近來(lái)，信息技術(shù)飛速發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)逐漸走向電力系統(tǒng)的各個(gè)角落。在電力系統(tǒng)的傳統(tǒng)與現(xiàn)代交替中出現(xiàn)了許多的問(wèn)題，這需要我們用發(fā)展的眼觀來(lái)看待電力系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)，實(shí)施規(guī)范有效的電力管理措施，嚴(yán)格、高效地貫徹相關(guān)規(guī)定，培養(yǎng)自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)人才，各方面相互協(xié)調(diào)、相互努力，如此才能促進(jìn)電力綜合自動(dòng)化的更好更快發(fā)展。

[1]羅毅.電力系統(tǒng)安全監(jiān)控的理論及方法研究[D].

[2]高愛國(guó).工業(yè)變電站監(jiān)控組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D].

[3]張繼雄.變電站自動(dòng)化系統(tǒng)選型中應(yīng)注意的問(wèn)題.

[4]徐民.基于Web的縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D].