劉代勇（國(guó)網(wǎng)四川德陽(yáng)供電公司，四川德陽(yáng)618000）

電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化及抗干擾控制對(duì)策

劉代勇（國(guó)網(wǎng)四川德陽(yáng)供電公司，四川德陽(yáng)618000）

隨著經(jīng)濟(jì)以及人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)于電力的需求也隨之不斷增加，電力企業(yè)供電的穩(wěn)定性與供電的質(zhì)量也變得越來(lái)越重要。這就要求電力企業(yè)必須切實(shí)增加電力運(yùn)行人員的專(zhuān)業(yè)能力，使得電力系統(tǒng)逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)度以及自動(dòng)化控制的目標(biāo)，慢慢形成一個(gè)高度自動(dòng)化的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。因此，電力企業(yè)一定要對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在的弊端進(jìn)行精確的判斷與及時(shí)的處理，對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)度過(guò)程中遇到的干擾源進(jìn)行分析，明確電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的主要目標(biāo)，并設(shè)計(jì)有效的抗干擾控制措施。

電力系統(tǒng)；調(diào)度自動(dòng)化；抗干擾有效對(duì)策

引言

為了確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性以及安全性，增加愛(ài)供電的質(zhì)量，強(qiáng)化對(duì)電力系統(tǒng)的調(diào)度控制能力，必須對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行不同的分類(lèi)，從而精確獲得系統(tǒng)工作的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，掌握系統(tǒng)運(yùn)行的狀況，同時(shí)實(shí)施正確的判斷與處理。因?yàn)殡S著生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)化程度的不斷加深，人們持續(xù)謀求對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中，尤其是對(duì)處于分散狀況的生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行集中統(tǒng)計(jì)、控制以及監(jiān)視管理。為了更好的實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)度的自動(dòng)化任務(wù)，遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)以現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及綜合自動(dòng)控制理論為基礎(chǔ)，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

1 自動(dòng)發(fā)電控制ACG系統(tǒng)以及電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的主要任務(wù)

1.1 自動(dòng)發(fā)電控制ACG系統(tǒng)的主要任務(wù)

①在滿(mǎn)足對(duì)外凈交換率計(jì)劃以及頻率的基礎(chǔ)上，按照經(jīng)濟(jì)原則對(duì)受控機(jī)組出力的狀況進(jìn)行安排，使得整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中資金的投入最合理。②對(duì)于互聯(lián)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，ACG主要的控制目標(biāo)包括兩大類(lèi)：一方面，其是維持對(duì)外系統(tǒng)和本系統(tǒng)的凈交換率為定值，也就是說(shuō)保持其聯(lián)絡(luò)線路上的交換率保持不變，為定值。另一方面，確保不同省內(nèi)調(diào)節(jié)發(fā)電廠處理的頻率保持恒定值。③低于部分獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)，ACG主要的控制任務(wù)是對(duì)系統(tǒng)內(nèi)不同發(fā)電機(jī)組的出力進(jìn)行合理的調(diào)整，使得系統(tǒng)的頻率一直處于合理誤差范圍允許之內(nèi)。

1.2 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的主要任務(wù)

電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的主要任務(wù)就是分析以及收集電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)也進(jìn)行分析與監(jiān)測(cè)，綜合不同數(shù)據(jù)信息對(duì)局部系統(tǒng)和整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)層次的運(yùn)行狀況進(jìn)行調(diào)整，把這些當(dāng)作是電力調(diào)度人員實(shí)施調(diào)節(jié)與控制的依據(jù)，或者是對(duì)系統(tǒng)中的不同元件進(jìn)行直接的控制以及調(diào)節(jié)，保證電力系統(tǒng)供電的質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性以及安全性，實(shí)現(xiàn)多個(gè)目標(biāo)同步優(yōu)化的任務(wù)；除此之外，就是降低電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中故障出現(xiàn)的次數(shù)，以免出現(xiàn)由于大面積停電時(shí)間或者連鎖性事故造成不必要經(jīng)濟(jì)損失的現(xiàn)象。

2 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化功能的分析

電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)綜合性的稱(chēng)呼，因?yàn)椴煌娏W(wǎng)絡(luò)的實(shí)際狀況各不相同，能夠使用不同功能、不同檔次以及不同規(guī)格的電力網(wǎng)絡(luò)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。

2.1 能量管理系統(tǒng)

能量管理系統(tǒng)是如今電力網(wǎng)絡(luò)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)軟件與硬件的總稱(chēng)，其一般包括數(shù)據(jù)監(jiān)控與收集功能、經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制功能、自動(dòng)發(fā)電控制功能、狀態(tài)估計(jì)，動(dòng)態(tài)與靜態(tài)安全分析、調(diào)度人員培訓(xùn)模擬等各種各樣的功能。通常人們將狀態(tài)估計(jì)和其下面的部分功能統(tǒng)稱(chēng)為電力網(wǎng)路調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的高級(jí)功能，也就是說(shuō)，這些程序就是人們常說(shuō)的高級(jí)軟件。

2.2 經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制功能

經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制的主要任務(wù)就是在所控制的范圍中向不同發(fā)電機(jī)組發(fā)放出力狀況，盡可能降低目標(biāo)區(qū)域運(yùn)行的成本。

2.3 自動(dòng)發(fā)電控制功能

自動(dòng)發(fā)電控制功能的主要任務(wù)就是對(duì)電力網(wǎng)路中各個(gè)發(fā)電機(jī)組的處理狀況進(jìn)行自動(dòng)的控制，從而保持聯(lián)絡(luò)線交換功率為規(guī)定值以及電力網(wǎng)絡(luò)的頻率為額定值。

2.4 數(shù)據(jù)監(jiān)控與收集功能

電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的監(jiān)控與收集一般包括下面幾種功能：①事故追憶PDR；②時(shí)間順序記錄SOE；③數(shù)據(jù)的預(yù)處理；④歷史數(shù)據(jù)庫(kù)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立；⑤超限警告；⑥控制與命令；⑦信息的記錄與顯示；⑧數(shù)據(jù)的收集。

3 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化過(guò)程中的干擾源分析

電力系統(tǒng)調(diào)度過(guò)程中一般都是使用PLC控制系統(tǒng)，此類(lèi)系統(tǒng)抗干擾的能力和整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)有著密切聯(lián)系，因此在電力控制系統(tǒng)中已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，應(yīng)用的環(huán)境也變得越來(lái)越復(fù)雜，所以，受到干擾也是無(wú)法避免的事情，且受到干擾的種類(lèi)和數(shù)量也不斷增加。接下來(lái)本文將對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化中存在的干擾源進(jìn)行詳細(xì)的分析。由于電磁感應(yīng)的作用，電力系統(tǒng)在發(fā)電廠的周?chē)鷷?huì)感應(yīng)出強(qiáng)大的電磁場(chǎng)，且電力系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)站所輸送的電壓十分高，一般可以達(dá)到數(shù)十千伏或者上百千伏，同樣電流也十分大，電力發(fā)電站設(shè)備老化以及設(shè)計(jì)方面等問(wèn)題阻礙了整個(gè)控制系統(tǒng)中信號(hào)電纜不能和強(qiáng)電流實(shí)施隔離。在某些情況下，必須將二者同時(shí)放置在相同的電纜架橋中，因?yàn)殡娏骶薮笠约半妷哼^(guò)高，所以斷開(kāi)或者接通電源的時(shí)候，很大幾率會(huì)出現(xiàn)較大的強(qiáng)電干擾，使得控制系統(tǒng)的輸入線路中出現(xiàn)強(qiáng)烈的感應(yīng)電壓以及感應(yīng)電流，這些到會(huì)使得控制系統(tǒng)中二極管出現(xiàn)發(fā)光的現(xiàn)象，使其抗干擾能力不能發(fā)揮應(yīng)有的作用，導(dǎo)致電力控制系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤操作的狀況，系統(tǒng)內(nèi)部的裝置和程序出現(xiàn)紊亂，從而出現(xiàn)嚴(yán)重的后果。這種干擾出現(xiàn)的主要原因就是干擾信號(hào)經(jīng)過(guò)光電耦合器使輸入端的正常運(yùn)行受到干擾，不僅如此，電力系統(tǒng)在自身運(yùn)行的過(guò)程中，由于系統(tǒng)內(nèi)部電路間的輻射與各個(gè)元件之間的相互干擾，都會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化受到干擾。

4 電力系統(tǒng)中抗干擾控制的有效對(duì)策

4.1 PLC控制系統(tǒng)的選用

如果想要完善電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化中的抗干擾工作，首先要做就是選擇部分可以滿(mǎn)足電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的需求，同時(shí)又是最完備、最先進(jìn)、最適宜且不盲目追求技術(shù)的系統(tǒng)。PLC控制系統(tǒng)選用的原則是增加資源的利用率，必須選用抗干擾性能較好、系統(tǒng)成本維護(hù)費(fèi)用較低、操作較為簡(jiǎn)單、可靠性相對(duì)較高的PLC控制系統(tǒng)。而對(duì)于電力系統(tǒng)選擇應(yīng)當(dāng)和PLC控制系統(tǒng)的選擇保持一致，便于后期的管理與采購(gòu)，除此之外，還要使得每一個(gè)PLC控制系統(tǒng)可以做到成為其余系統(tǒng)的備用，同時(shí)統(tǒng)一對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)。

4.2 抗干擾的隔離措施

電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化中普遍存在的一種干擾狀況就是PLC控制系統(tǒng)電源受到入侵干擾，這一般是由于PLC控制系統(tǒng)中的儀表的供電電源和電氣連接之間沒(méi)有干擾從而出現(xiàn)了這種狀況，電力系統(tǒng)中的變電器的電源在供電的過(guò)程中也會(huì)被干擾，針對(duì)這種類(lèi)別的干擾，往往都是使用隔離措施，使用屏蔽漏感技術(shù)以及多次隔離技術(shù)或者使用分布參數(shù)較大的隔離變壓器等建立一個(gè)大規(guī)模的抑制帶，不僅如此，將分布電容相對(duì)較小的配電器，一起應(yīng)用到變送器或者信號(hào)儀中，降低干擾因素對(duì)PLC控制系統(tǒng)帶來(lái)的影響。

4.3 增加電力系統(tǒng)調(diào)度過(guò)程中軟件的抗干擾能力

電力系統(tǒng)中的PLC控制系統(tǒng)完成每次電力循環(huán)的每一道工序所花費(fèi)的時(shí)間是固定的，不同敏感元件以及行程開(kāi)關(guān)之間相對(duì)應(yīng)的工序都是在同一時(shí)間段中發(fā)出相關(guān)聯(lián)的信號(hào)，根據(jù)不同控制系統(tǒng)自身的特征，可以通過(guò)內(nèi)部定時(shí)器，對(duì)只在光電開(kāi)關(guān)或者行程開(kāi)關(guān)處于正常運(yùn)行狀況下所發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行采樣，這樣采用的結(jié)果就可以有效的屏蔽其余時(shí)間段中產(chǎn)生的干擾信號(hào)。除此之外，還可以通過(guò)PLC控制系統(tǒng)中的內(nèi)部計(jì)數(shù)器以及定時(shí)器對(duì)輸入元件中的干擾信號(hào)進(jìn)行屏蔽，擺正輸出元件不會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)的狀況，這樣可以最大程度上增加PLC控制系統(tǒng)的抗干擾能力。

4.4 在PLC控制系統(tǒng)安裝的過(guò)程中必須采取一定的抗干擾措施

在對(duì)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行安全的過(guò)程中，一定要密切關(guān)注外部的安裝環(huán)境，諸如環(huán)境的溫度、振動(dòng)源的位置以及是否存在污染等。除此之外，為了確?？刂栖浖惭b過(guò)程中溫濕度符合規(guī)定的要求，必須事先將控制系統(tǒng)放在密閉性良好的房間內(nèi)，原理那些沖擊較強(qiáng)的區(qū)域，不僅如此，還要安裝部分空氣凈化設(shè)備，為良好安裝環(huán)境的創(chuàng)建奠定良好的基礎(chǔ)。另一方面，在控制系統(tǒng)的動(dòng)力線路中采取一定的抗干擾措施，必須確保輸電線的粗度符合規(guī)定的要求，這樣才可以有效解決電力控制系統(tǒng)中大容量設(shè)備運(yùn)行時(shí)候使得線路電壓過(guò)低的問(wèn)題。為了確保PLC控制系統(tǒng)不會(huì)連接到錯(cuò)誤的輸入信號(hào)中，必須采用穩(wěn)定的電源，這樣才可以確保信號(hào)輸入的精確度。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制程度的不斷加深，電力設(shè)備更新?lián)Q代速度也得到大幅提升，電力系統(tǒng)控制技術(shù)慢慢和通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，使用調(diào)度系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的目標(biāo)，有效增強(qiáng)電力企業(yè)的社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益，保證了電力企業(yè)供電的穩(wěn)定性以及安全性，增加了供電的質(zhì)量，提高了電力企業(yè)在市場(chǎng)中的社會(huì)信譽(yù)，實(shí)現(xiàn)了電力企業(yè)可以持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

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TM734

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2095-2066（2016）36-0058-02

2016-12-3

劉代勇（1976-），男，工程師，本科，主要從事電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化等相關(guān)工作。