張建虎

（河北省電力建設(shè)第一工程公司，河北 石家莊050000）

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)

1.1 電氣自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)

1）控制與維護(hù)的一體化。目前，國(guó)內(nèi)的自動(dòng)化系統(tǒng)普遍采用站內(nèi)監(jiān)控的與采集數(shù)據(jù)的模式，這種模式最大的優(yōu)勢(shì)就是運(yùn)行與操作獨(dú)立，且能提供很清晰的事故處理分析界面。為了進(jìn)一步降低設(shè)備成本，便于推廣新技術(shù)與方便維修維護(hù)，自動(dòng)化系統(tǒng)多采用控制與維護(hù)一體化的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2）采取國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái)，IED（智能電力監(jiān)測(cè)設(shè)施）在電力系統(tǒng)自動(dòng)化方面被廣泛應(yīng)用。為了克服不同廠家IED生產(chǎn)的設(shè)備的信息共享性差的問(wèn)題，國(guó)際電工委員會(huì)在已有相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上制定了IEC61850國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)）。為了與國(guó)際接軌，國(guó)內(nèi)多數(shù)廠家都以IEC61850國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)，這也是電力自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。

3）利用以太網(wǎng)技術(shù)。以太網(wǎng)具有傳輸數(shù)據(jù)量大且速度快的優(yōu)點(diǎn)，正好滿足當(dāng)前電氣系統(tǒng)自動(dòng)化過(guò)程中數(shù)據(jù)傳輸量大通訊實(shí)時(shí)性的方面的高要求。當(dāng)前，以太網(wǎng)在電力系統(tǒng)中最成熟的應(yīng)用形式就是Ethernet+TCP/IP。相信在不久的將來(lái)，基于以太網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)就會(huì)得以推廣應(yīng)用。

1.2 電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的典型范例

1）全控型電力電子開(kāi)關(guān)。第一代電子電力器件為晶閘管，在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用，主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榻涣髋c直流傳動(dòng)的電力控制系統(tǒng)?，F(xiàn)在全控型電力電子開(kāi)關(guān)逐漸取而代之，將主回路的驅(qū)動(dòng)電力、相關(guān)器件、電流檢測(cè)、溫度的自動(dòng)控制和過(guò)流保護(hù)等都融為一體。

2）高變頻器電路。高頻變頻器的電路在降低開(kāi)關(guān)損耗的同時(shí)，不影響逆變器工作頻率的提高。從而減小了逆變器的尺寸，有效的降低了成本，而且實(shí)現(xiàn)了逆變器在高功率下集成化。

3）通用變頻器大量使用。通用變頻器是指系列化、批量化生產(chǎn)以滿足市場(chǎng)需求量大的要求的變頻器，這類變頻器的功率一般不大。從變頻器產(chǎn)品性能來(lái)看，U/F控制器由最早的通用功能型變?yōu)楦吖δ苄秃透邉?dòng)態(tài)性能矢量控制型。

4）計(jì)算機(jī)與電子技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用。隨著我國(guó)單片機(jī)技術(shù)發(fā)展，計(jì)算機(jī)在變電站的操作自動(dòng)化、發(fā)電廠的監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化、電力系統(tǒng)的自動(dòng)化調(diào)度中起到了關(guān)鍵的作用。

1.3 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的形式

1）集中監(jiān)控方式。集中監(jiān)控方式的優(yōu)點(diǎn)就是運(yùn)行與維護(hù)方便，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，且防護(hù)要求低。缺點(diǎn)是，這種方式將不同功能的設(shè)備集中到一起，導(dǎo)致處理器的負(fù)載過(guò)大，運(yùn)行速度慢。

2）遠(yuǎn)程監(jiān)控方式。遠(yuǎn)程監(jiān)控方式是采用模擬電路、電子管和電話繼電器等設(shè)備組成。這種系統(tǒng)中不包括軟件，數(shù)據(jù)的采集與處理工作與硬件完成。其主要優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，缺點(diǎn)是自動(dòng)化程度低，且缺乏自動(dòng)診斷故障的能力。

3）現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式?，F(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式是一種針對(duì)性強(qiáng)的設(shè)計(jì)方式，它具其他系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制能力的優(yōu)點(diǎn)，且安裝方便，設(shè)計(jì)建造成本較低。這種系統(tǒng)也是電力系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)中的主要的發(fā)展與使用方式。

2 電力自動(dòng)化在電力系統(tǒng)的主要應(yīng)用分析

2.1 電氣自動(dòng)化幫助科研人員開(kāi)展實(shí)時(shí)仿真工作

使用電氣化驅(qū)動(dòng)技術(shù)，可以在更大程度上實(shí)現(xiàn)暫時(shí)狀態(tài)和穩(wěn)定狀態(tài)的同步存在，這使得同步實(shí)驗(yàn)成為了可能。為系統(tǒng)運(yùn)行提供了大量的精確數(shù)據(jù)，增加了實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)度。在這種仿真的環(huán)境中，工作人員可以進(jìn)行更多的電力裝置測(cè)試，有助于幫助科研人員建立起一個(gè)混合型的實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)室。

2.2 實(shí)現(xiàn)了電力服務(wù)的智能化

當(dāng)今時(shí)代，幾乎每個(gè)行業(yè)都離不開(kāi)電力的使用，失去電力系統(tǒng)的支持，許多行業(yè)將陷入癱瘓的境地。電力的廣泛使用對(duì)電力系統(tǒng)的安全性和自動(dòng)化程度都提出了極高的要求。電氣自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)是電力系統(tǒng)智能化的重要組成部分，能夠幫助工作人員更精確地進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)計(jì)工作，并能代替人力做到更精確的系統(tǒng)運(yùn)行故障分析。這種智能化的控制方式，使得電力系統(tǒng)的運(yùn)行更加高效準(zhǔn)確。這種高度安全的自動(dòng)化運(yùn)行體系，使電力系統(tǒng)的服務(wù)能力邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。

2.3 方便了配電網(wǎng)工作

配電網(wǎng)中自動(dòng)化技術(shù)的使用，實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)的數(shù)字信息配電的一體化轉(zhuǎn)變，幫助減少了載波應(yīng)用的路由，并幫助電力系統(tǒng)解決了衰耗的難題。自從見(jiàn)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到了配電網(wǎng)中，配電網(wǎng)對(duì)信息波的反映就變得更加靈敏了，電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率大大提升。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的研究趨勢(shì)

我國(guó)對(duì)電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的研究還存在很多不足，未來(lái)的研究工作還有很多。電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的研究趨勢(shì)，主要包括以下3個(gè)方面：

3.1 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的大規(guī)模推廣和使用

近年來(lái)電氣自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)有了廣泛的應(yīng)用，但是由于電氣自動(dòng)化設(shè)備的生產(chǎn)廠家眾多，導(dǎo)致這些設(shè)備的信息共享和相互操作間存在諸多障礙。為滿足不同廠家所生產(chǎn)設(shè)備的兼容性，電子工業(yè)協(xié)會(huì)制訂了IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，作為站端與站間進(jìn)行通信的標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)站內(nèi)的無(wú)縫通信。我國(guó)要大力推廣和使用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，并基于此標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)出電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的相關(guān)產(chǎn)品。

3.2 將測(cè)量、保護(hù)和控制工作融合為一體

長(zhǎng)期以來(lái)，受電力行業(yè)專業(yè)分工、人員配置和運(yùn)行機(jī)制的影響，我國(guó)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)主要通過(guò)站內(nèi)監(jiān)控采集相關(guān)數(shù)據(jù)、單獨(dú)進(jìn)行保護(hù)的工作模式。這種工作模式雖然能對(duì)事故進(jìn)行清晰的分析和處理，但是增加了工作量，降低了設(shè)備的利用率。為了減少設(shè)備的重復(fù)配置率和操作人員的工作量，提高事故的處理效率，必須將測(cè)量、保護(hù)和控制工作融合在電氣自動(dòng)化綜合系統(tǒng)中。

3.3 以太網(wǎng)技術(shù)的使用

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)電力的需求與日俱增，加之電網(wǎng)系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜化，其涉及的數(shù)據(jù)和信息也越來(lái)越多。在這種背景下，電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)所需要采集和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)日益龐大，對(duì)通訊的實(shí)時(shí)性和傳輸速度提出了更高的要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用起到了助力作用，在自動(dòng)化技術(shù)的支持下，電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率更高，服務(wù)質(zhì)量得到了提升?？萍际堑谝簧a(chǎn)力的優(yōu)勢(shì)在電力企業(yè)中得到顯現(xiàn)。隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，這些高端的信息科技產(chǎn)物也將在未來(lái)得到更為完善的應(yīng)用，從而為我國(guó)的基礎(chǔ)事業(yè)發(fā)展提供更大的助益。

［1］董娜.電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的探索[J].能源電力,2011.

［2］劉四聰.電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展[J].沿海企業(yè)與科技,2012.

［3］李愛(ài)民.電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)以及在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技資訊,2012.