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電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)存在問題及策略

匡福志

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電力是我國最大、最重要的能源產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展關(guān)系著整個社會生產(chǎn)及生活。隨著科技發(fā)展，電力技術(shù)迎來不斷創(chuàng)新，電力自動化越來越受到電力企業(yè)的重視，并成為未來發(fā)展的主要趨勢。電力自動化技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、電子信息技術(shù)、信息處理技術(shù)等產(chǎn)生的，是結(jié)合科學(xué)技術(shù)和電力工程的產(chǎn)物，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動化技術(shù)的引入是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動檢測的重要途徑，是實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理的必要手段，也是推動電力市場建設(shè)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保證。本文將對于電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)進(jìn)行闡述，分析其存在的問題，并提出相應(yīng)的解決對策。

電力系統(tǒng)；自動化設(shè)計(jì)；解決策略

引言

國內(nèi)的智能電網(wǎng)以信息化、數(shù)字化、自動化和互動化為特征，將于2011-2020年進(jìn)入全面建設(shè)階段，屆時將極大地促進(jìn)電力系統(tǒng)二次設(shè)備的發(fā)展。從全球發(fā)展情況來看，國外先進(jìn)的變電站自動化技術(shù)，已實(shí)現(xiàn)了無人值班操作，大大節(jié)省了勞動力成本。相比較而言，我國還存在一定的差距。不過，經(jīng)過多年的潛心研發(fā)，我國在電力自動化控制上進(jìn)步顯著。

一、智能電網(wǎng)的建設(shè)要求

(一)用戶側(cè)智能電網(wǎng)的建設(shè)。用戶側(cè)智能電網(wǎng)的建設(shè)實(shí)現(xiàn)了智能電網(wǎng)的交互性，對用戶側(cè)智能電網(wǎng)的建設(shè)主要包括智能電表和AMI的建設(shè)。智能電表是目前智能電網(wǎng)用戶端的主要建設(shè)內(nèi)容，通過對智能電表的安裝，可使用戶對電力用量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，也可以利用智能電表管理側(cè)的接口，進(jìn)行權(quán)限內(nèi)的管理和操作，達(dá)到對電力使用情況的反饋。智能電表的主要作用包括對電力使用信息進(jìn)行采集和分析、對電力系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)和升級，在較大程度上保證電力用戶的利益。AMI建設(shè)，AMI主要指的是用戶側(cè)的管理系統(tǒng)，AMI實(shí)現(xiàn)對用戶用電數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時的收集和分析，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)特定的電力要求和參數(shù)調(diào)整電力的負(fù)荷，電力用戶也可以根據(jù)電力價格的變化和自身的實(shí)際需求調(diào)整電力的使用情況，提高電力用戶的主動性。

(二)智能輸電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)

(1)降低輸電損耗：目前，我國輸電線路的損耗率一般在7.20%左右，損耗量十分巨大。為了降低輸電損耗，提高電力資源的利用率，可以采用高壓技術(shù)和超導(dǎo)高溫技術(shù)，通過減少輸電線路的電阻來提高遠(yuǎn)距離電力輸送環(huán)節(jié)中電能的整體利用效率。

(2)智能監(jiān)控系統(tǒng)：智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對輸電環(huán)節(jié)中電力運(yùn)行設(shè)備的實(shí)施監(jiān)控，通過觀察電力設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)變化，對電力負(fù)荷情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，排除電力設(shè)備中所出現(xiàn)的故障。目前，智能監(jiān)控系統(tǒng)主要由智能傳感器的傳感網(wǎng)組成，通過對設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控分析，可以防止輸電網(wǎng)系統(tǒng)受到外界因素的影響，保證輸電網(wǎng)絡(luò)的安全正常運(yùn)行，另一方面，智能監(jiān)控系統(tǒng)還能夠根據(jù)預(yù)設(shè)信息來進(jìn)行自行判斷，當(dāng)系統(tǒng)安全在可能受到威脅的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)自動報(bào)警和操作。

(三)智能變電站。智能變電站的建設(shè)主要體現(xiàn)在信息通信技術(shù)的建設(shè)中，目前的信息通信技術(shù)呈現(xiàn)出多樣性的特點(diǎn)，主要包括移動通信技術(shù)和光纖通信技術(shù)，目前大型的變電站都設(shè)置在郊區(qū)，且變電站之間相隔較遠(yuǎn)，如果采取布線方式來實(shí)現(xiàn)通信，不僅效率較低，還需要耗費(fèi)較多的施工材料。而4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟，能夠極大的提高信息的傳輸效率，擴(kuò)大信息的傳輸范圍，減少信息傳輸過程中的成本。

二、電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)存在的問題

(一)技術(shù)水平低。對比西方發(fā)達(dá)國家，就會發(fā)現(xiàn)我國的電力事業(yè)發(fā)展還存在著一些問題沒有解決。首先，我國的電力系統(tǒng)自動化技術(shù)起步較晚，而且我國與其他西方國家之間的差距，導(dǎo)致我國的電力系統(tǒng)自動化技術(shù)沒有西方國家那樣發(fā)展迅速，這就使得我國的電力系統(tǒng)自動化技術(shù)越來越落后，逐漸造成了現(xiàn)在技術(shù)水平的狀況。其次，近年來我國的電力系統(tǒng)自動化技術(shù)雖然也在不斷發(fā)展，但是由于社會發(fā)展和人民生活的需要，我國電力系統(tǒng)的運(yùn)作負(fù)荷較高，為我國的電力系統(tǒng)自動化的正常運(yùn)行增添了不安全的因素。然后，由于我國的一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)比較落后，有些地區(qū)的自然、社會環(huán)境也相對比較惡劣，使得這些地區(qū)的技術(shù)水平相對比較落后，這就嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的建設(shè)和發(fā)展，有時還會影響電力資源的正常輸送，甚至導(dǎo)致安全事件的發(fā)生。

(二)設(shè)計(jì)不合理。我國幅員遼闊，導(dǎo)致我國的電網(wǎng)建設(shè)的覆蓋面相較于大部分國家來說都比較大，如此龐大的電網(wǎng)建設(shè)中難免存在著一些設(shè)計(jì)不合理的現(xiàn)象，這就導(dǎo)致不同地區(qū)的電網(wǎng)建設(shè)不夠統(tǒng)一，而且用于電網(wǎng)建設(shè)的設(shè)備的型號和功能也各不相同，這就給國家電網(wǎng)的管理工作帶來了較大的困難，也給電力系統(tǒng)的安全帶來不穩(wěn)定的因素。其次，我國的電力系統(tǒng)自動化技術(shù)設(shè)計(jì)也存在不合理的現(xiàn)象，在設(shè)計(jì)過程中沒有充分考慮到各種因素，這樣就會使電力系統(tǒng)自動化技術(shù)設(shè)計(jì)達(dá)不到相應(yīng)的安全、穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)，這樣在電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的運(yùn)行過程中，很容易會發(fā)生一些安全問題。

(三)設(shè)備問題。由于我國電力系統(tǒng)自動化技術(shù)長時間處于高負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)下，相關(guān)的電力設(shè)備的老化、損壞等問題時常發(fā)生，不僅影響著電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的正常運(yùn)行，而且嚴(yán)重的時候還會導(dǎo)致安全事件的發(fā)生。此外，在電力系統(tǒng)自動化技術(shù)安全管理過程中，相關(guān)技術(shù)人員的維護(hù)和修理不及時，還會導(dǎo)致事件問題的加重。

(四)技術(shù)維修人員的專業(yè)素質(zhì)不高。目前，很多的電力系統(tǒng)技術(shù)維修人員的專業(yè)素質(zhì)不高，操作知識和技術(shù)水平不夠，缺乏管理經(jīng)驗(yàn)和安全意識。此外，自動化技術(shù)的應(yīng)用使得維護(hù)電力系統(tǒng)更加困難，對維護(hù)人員提出了更高的要求，需要及時解決技術(shù)問題。高素質(zhì)技術(shù)人員的缺乏，是造成電力管理安全事故的原因之一。

(五)電力系統(tǒng)自動化技術(shù)管理還不夠規(guī)范?，F(xiàn)階段，我國電力系統(tǒng)自動化運(yùn)行時間不長，安全管理標(biāo)準(zhǔn)還不夠完善，管理體制不合理，有些管理任務(wù)不明確，責(zé)任不明確。如：電力系統(tǒng)自動化技術(shù)發(fā)生問題的時候，造成多個管理部門共同來解決問題，沒有明確的電力部門主要責(zé)任問題，容易造成人力資源浪費(fèi)和財(cái)政資源浪費(fèi)。而一旦問題十分復(fù)雜，容易在事故區(qū)形成一個“三不管地帶”，多個部門相互推諉，無人帶頭解決，嚴(yán)重影響正常開展電網(wǎng)維護(hù)工作。

三、電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)問題的解決策略

(一)合理設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)自動化技術(shù)。在我國現(xiàn)有的電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的基礎(chǔ)上，合理的設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)自動化技術(shù)運(yùn)行和管理。充分考慮到電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)運(yùn)行、管理過程中的各種因素，最大程度的保證電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。在這個過程中，可以將電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的不同部分拆分開來進(jìn)行單獨(dú)的設(shè)計(jì)，這樣就減少了設(shè)計(jì)過程中的不利因素的干擾。

(二)建立并完善安全管理體系。要想強(qiáng)化電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)的安全管理，電力單位就要建立并完善安全管理體系，充分發(fā)揮出每一個人都職能作用，來保障電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的安全運(yùn)行。

(三)電力系統(tǒng)內(nèi)部故障自動化解決故障。在以往沒有采用自動化技術(shù)的時候，電力系統(tǒng)內(nèi)部最容易出現(xiàn)問題的電氣元件就是開關(guān)分離器。由于觸點(diǎn)工藝的問題或者是由于經(jīng)常風(fēng)吹日曬的緣故導(dǎo)致的氧化物增多，造成的電氣設(shè)備不能正常的運(yùn)行，或者出現(xiàn)分離器的電弧現(xiàn)象。還有一些電氣元件經(jīng)常在高負(fù)荷的情況下運(yùn)行，導(dǎo)致的性能下降，而且有些是因?yàn)樵車碾姎庠O(shè)備出現(xiàn)的軟故障，但是在檢查的過程當(dāng)中并沒有發(fā)現(xiàn)，而是采用更換故障元件，但是在使用一段時間后故障又重新出現(xiàn)。所以在更換電氣元件的時候首先要檢查故障元件周圍的電路、電氣設(shè)備是否正常，只有把外圍的故障全部解決才能進(jìn)行故障元件的更換，這才能保障系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行。

四、結(jié)束語

電力對于人們的生活具有重要作用，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的自動化也應(yīng)不斷地發(fā)展，為此國家電力部門必須加大投入力度，為發(fā)展電力系統(tǒng)的自動化技術(shù)奠定基礎(chǔ)，創(chuàng)造良好的環(huán)境。

匡福志(1974-)，男，助理工程師，本科，從事電力企業(yè)管理、電力系統(tǒng)及其自動化工作。