任繼宇

摘要：電力系統(tǒng)是電能的生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，電力自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛，發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。本文基于電力系統(tǒng)自動(dòng)控制的基本要求，對(duì)幾種電力自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行論述，以進(jìn)一步明確電力自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力自動(dòng)化技術(shù);電力系統(tǒng);應(yīng)用;分析

電力自動(dòng)化技術(shù)是在現(xiàn)代電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、信息處理技術(shù)等基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)視管理和在線遠(yuǎn)程監(jiān)控的重要途徑。電力自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)，為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和平穩(wěn)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?？梢哉f(shuō)，電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行依賴于對(duì)電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，電力自動(dòng)化水平越來(lái)越高，為電力系統(tǒng)提供了更好、更多的服務(wù)。探討電力自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，明確其應(yīng)用相關(guān)內(nèi)容，具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

一、電力系統(tǒng)自動(dòng)控制的基本要求

基本要求包括四個(gè)方面的內(nèi)容：第一，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)各元件、全系統(tǒng)或局部系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)作出正確而迅速的收集、檢驗(yàn)和處理;第二，以電力系統(tǒng)各元件的安全、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)要求和實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)為依據(jù)，來(lái)直接控制和調(diào)節(jié)各元件，或?yàn)檫\(yùn)行人員提供控制和調(diào)節(jié)的決策;第三，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)各元件、各局部系統(tǒng)、各層次間的協(xié)調(diào)，尋求實(shí)現(xiàn)電路系統(tǒng)安全性、經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)質(zhì)供電的最佳運(yùn)行方式;第四，節(jié)省人力，減少系統(tǒng)事故，全面改善運(yùn)行性能，在事故發(fā)生時(shí)，能夠避免大連鎖性的大面積停電和事故發(fā)展。

二、幾種電力自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用探討

1.主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用

這一技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的自動(dòng)化監(jiān)控和監(jiān)視中，對(duì)軟件的開(kāi)發(fā)性、封裝性、繼承性、重要性及軟件工程等方面帶來(lái)重要變革，對(duì)軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)產(chǎn)生了深刻影響，如面向?qū)ο蟮姆治?、設(shè)計(jì)和編程等。新時(shí)期，主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用得到認(rèn)可，來(lái)支持面向?qū)ο髽?biāo)準(zhǔn)。相比于一般關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，其優(yōu)勢(shì)主要在于對(duì)對(duì)象技術(shù)和主動(dòng)功能的支持。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)觸發(fā)子的利用實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)視功能，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)鏈對(duì)象函數(shù)的利用，來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制功能。由于對(duì)象技術(shù)和觸發(fā)機(jī)制的引入，數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)監(jiān)控得以實(shí)現(xiàn)，不但節(jié)省了讀出和寫(xiě)入數(shù)據(jù)的時(shí)間，又對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)管理功能進(jìn)行了充分的利用，數(shù)據(jù)的可靠性得到提高，一致性得到保證。近些年來(lái)，我國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，加之監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)對(duì)象函數(shù)和觸發(fā)子功能的深入研究，電力系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)視控制功能將更加完善，發(fā)揮更為復(fù)雜的作用。

2.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用

所謂現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，就是將工業(yè)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)所安裝的智能自動(dòng)化裝置和儀表同控制室內(nèi)的控制設(shè)備和儀表相連接，所構(gòu)成的一種多站、多向、串行、數(shù)字化的通信網(wǎng)絡(luò)。是一項(xiàng)以控制、數(shù)字通信、計(jì)算機(jī)、智能傳感器、網(wǎng)絡(luò)為主要內(nèi)容的綜合技術(shù)。在我國(guó)電力系統(tǒng)中，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，其通過(guò)變送器、傳感器將被控設(shè)備的所有電量、狀態(tài)信號(hào)收集至主控計(jì)算機(jī)上，之后依據(jù)數(shù)學(xué)模型作出判斷和計(jì)算，進(jìn)而下發(fā)指令至被控設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，從根本上優(yōu)化了其性能。通過(guò)分散生產(chǎn)過(guò)程的整個(gè)控制功能，并配備專用計(jì)算機(jī)于被控設(shè)備，用于管理被控設(shè)備的相關(guān)信息。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線，完成這些信息同上位計(jì)算機(jī)的連接后，其任務(wù)便不再是對(duì)所有設(shè)備的全面監(jiān)控，而是負(fù)責(zé)完成信息的調(diào)度遠(yuǎn)傳。實(shí)踐應(yīng)用表明，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)既可以配合前置機(jī)，也可以配合上位機(jī)，從而下方控制功能，來(lái)僅通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)儀表就完成控制功能。此外，通過(guò)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，還可同節(jié)點(diǎn)通訊、計(jì)算機(jī)共同構(gòu)成具備高性能的電力控制系統(tǒng)。隨著電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)用化的推進(jìn)，調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)應(yīng)用需求日益實(shí)用化、也日益復(fù)雜化，包括了對(duì)數(shù)據(jù)源要求的多樣化、與兄弟系統(tǒng)互連的復(fù)雜化，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)及相關(guān)系統(tǒng)等信息交互的需求將大大增強(qiáng)，并且隨著各個(gè)子系統(tǒng)功能的擴(kuò)展增加，各個(gè)子系統(tǒng)間的信息耦合也越來(lái)越緊密，子系統(tǒng)間的信息交換和共享日趨。

3.光互連技術(shù)的應(yīng)用

光互連技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，主要集中于繼電保護(hù)和自動(dòng)控制中。光互聯(lián)技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中表現(xiàn)出以下特點(diǎn)：不受電容性負(fù)載影響;主要由探測(cè)器功率來(lái)對(duì)扇出數(shù)進(jìn)行限制;不受準(zhǔn)平面和平面的限制，利于系統(tǒng)集成度的提高。相關(guān)研究表明，采用電子交換和電子傳輸?shù)姆椒?，可進(jìn)一步拓展互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的編程重構(gòu)特性，使其更加靈活。且光互連網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的抗電磁干擾能力，這進(jìn)一步加大了其在并行處理器陣列系統(tǒng)中的應(yīng)用潛力，便利了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)通訊。同時(shí)也表明，光互連技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和自動(dòng)控制中的良好的應(yīng)用前景，使電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和自動(dòng)控制上升至新的高度，保障了電力系統(tǒng)可靠、經(jīng)濟(jì)、安全的運(yùn)行。

系統(tǒng)除具備常規(guī)的SCADA功能，即：數(shù)據(jù)采集功能、控制、計(jì)算、事件記錄及處理、人機(jī)界面、報(bào)警處理、趨勢(shì)記錄、拓?fù)渲?、歷史數(shù)據(jù)管理、報(bào)表打印、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、模擬屏控制、系統(tǒng)時(shí)鐘等功能外，還具備一些面向電網(wǎng)分析和控制的高級(jí)應(yīng)用功能（PAS），如：網(wǎng)絡(luò)建模、狀態(tài)估計(jì)、調(diào)度員潮流、負(fù)荷預(yù)報(bào)等。該系統(tǒng)功能強(qiáng)，使用方便靈活，畫(huà)面清晰度高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，遙測(cè)準(zhǔn)確，遙信變位及事件記錄反應(yīng)正確及時(shí)，能夠全面反映電網(wǎng)的運(yùn)行情況，為調(diào)度員做好安全、經(jīng)濟(jì)的調(diào)度提供了可靠的依據(jù)。

三、結(jié)束語(yǔ)

電力自動(dòng)化主站系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的支柱之一，在電網(wǎng)運(yùn)行中越來(lái)越發(fā)揮出更重要的作用。隨著變電站數(shù)字綜合化的發(fā)展和無(wú)人值班的推廣，作為調(diào)度“眼睛”的調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)，將為電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行履行更多的責(zé)任。這就要求我們保持與技術(shù)發(fā)展同步，開(kāi)闊眼界、活躍思維，從電網(wǎng)調(diào)度出發(fā)，大力發(fā)展與各專業(yè)的交流和學(xué)習(xí)，共同提高電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的運(yùn)行、管理水平。

當(dāng)前，我國(guó)的電力自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)步入了以監(jiān)控技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)為主要標(biāo)志的階段。然而我國(guó)電力自動(dòng)化起步較晚，電網(wǎng)建設(shè)復(fù)雜，且電力需求巨大。這一形勢(shì)下，就要求我們不但要追趕先進(jìn)技術(shù)，還應(yīng)注重對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備和技術(shù)的改進(jìn)，從而促進(jìn)電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的更快實(shí)現(xiàn)。

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