趙磊+梁建鑫

[摘 要]將自動化技術(shù)引入電力系統(tǒng)，加強電力系統(tǒng)的智能化建設(shè)。電力調(diào)控自動化系統(tǒng)能夠及時有效地了解電力系統(tǒng)在運行時的電氣設(shè)備情況，及時對故障設(shè)備進行維修處理，從而有效地保障電力設(shè)備的安全、可靠運行。本文以電力調(diào)控自動化為研究對象，對該技術(shù)在實際中的應(yīng)用進行探索研究，主要闡述電力調(diào)控自動化技術(shù)的特點、應(yīng)用范圍以及關(guān)鍵技術(shù)，最后以JPOWER 2000電力調(diào)控自動化系統(tǒng)在電網(wǎng)中的應(yīng)用為實例，對電力調(diào)控自動化系統(tǒng)進行分析。

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng)；自動化；特點；關(guān)鍵技術(shù)

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.20.026

[中圖分類號]TM76 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2017）20-00-02

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，相關(guān)科技也不斷發(fā)展，人們對于生活水平的要求越來越高，供電質(zhì)量問題備受關(guān)注。傳統(tǒng)的供電方式對自動化技術(shù)應(yīng)用不多，導(dǎo)致無法準確監(jiān)控到電力系統(tǒng)中的故障位置、原因、時間等信息，無法保證電力系統(tǒng)供電的安全可靠性。將電力調(diào)控自動化技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度與控制的一體化，從而實現(xiàn)電力系統(tǒng)的故障檢測、監(jiān)控。在電力系統(tǒng)中增加自動化技術(shù)，提高智能程度，不僅能夠提高電力系統(tǒng)的安全可靠性，還能夠?qū)⑷肆姆敝氐墓收蠙z查中解放出來，并投入系統(tǒng)的管理、可靠性評估研究中。所以電力調(diào)控自動化技術(shù)對于電力系統(tǒng)的發(fā)展具有重要意義。

1 電力調(diào)控自動化技術(shù)的特點

電力調(diào)控自動化技術(shù)主要涵蓋自動檢測、調(diào)節(jié)和控制模塊，即網(wǎng)絡(luò)信息的自動傳輸模塊等。該技術(shù)的主要作用是保障電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量以及電力系統(tǒng)在實際的運行過程中具有更高的安全性和可靠性，這對公司或者企業(yè)實際運營效益的提高大有裨益，同時還能進一步提高公司的管理效能。一般情況下，電力系統(tǒng)由發(fā)電設(shè)備、變電設(shè)備、輸電設(shè)備及配電設(shè)備4個部分組成，其中的一次性設(shè)備主要有發(fā)電機、變壓器及相關(guān)開關(guān)等設(shè)備，所以，為了電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行，對一次性設(shè)備進行檢測、保護、調(diào)控是非常有必要的。

對電力系統(tǒng)的研究可以從它自身具有的特點進行，主要有以下3個特點。第一，在對電力系統(tǒng)調(diào)控自動化進行研究建設(shè)時，需要考慮其與實際應(yīng)用的適應(yīng)情況。為了達到這個目的，保障設(shè)備能夠安全穩(wěn)定的運行，大多數(shù)電力企業(yè)已經(jīng)著手加強企業(yè)內(nèi)部操作人員的專業(yè)性，從實際設(shè)備運行效果出發(fā)，使操作電力設(shè)備的工作人員能夠清晰地了解到電力設(shè)備所具有的性能，盡可能地避免因工作人員不熟悉設(shè)備導(dǎo)致誤操作造成系統(tǒng)相關(guān)部件損壞。第二，自動化技術(shù)的快速發(fā)展決定了在對電力系統(tǒng)的建設(shè)過程中需要大力加強自動化技術(shù)的應(yīng)用。提高電力系統(tǒng)的自動化程度能夠有效地提高系統(tǒng)在實際運行過程中的安全性，從而有效避免由于一些設(shè)備的老舊導(dǎo)致的電力事故，同時也可以降低人力成本，提高電力企業(yè)的運營成本。第三，對于電力系統(tǒng)采集回來的電力信息數(shù)據(jù)需要有專業(yè)人員進行嚴格分析，通過對電力系統(tǒng)運行參數(shù)的分析，找到異常數(shù)據(jù)，從而確定故障發(fā)生的原因并立即安排維修排故人員進行維修處理，讓經(jīng)濟損失以及安全事故降到最低。

2 電力調(diào)控自動化相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 電力工程中現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用

在電力調(diào)控自動化系統(tǒng)中，現(xiàn)場總線技術(shù)具有至關(guān)重要的作用，也是核心組成部分，缺少該部分會導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸受阻。該技術(shù)施工水平的高低將會直接影響工程項目的完成質(zhì)量。現(xiàn)場總線能夠完成自動化裝置與計算機在終端實現(xiàn)連接，然后將電力系統(tǒng)中的相關(guān)電氣設(shè)備通過采集模塊采集回來，并傳輸至監(jiān)控中心，然后對故障信息進行處理，并對該信息進行研究分析，找出故障的原因，并給出故障的評估，最后通過監(jiān)控中心發(fā)布控制指令，完成對電氣設(shè)備的遠程控制。在整個控制過程中，電力調(diào)控自動化技術(shù)對系統(tǒng)設(shè)備進行控制和計算機系統(tǒng)的控制是相互獨立的，一般情況下，首先對計算機系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)信息進行處理分析，然后根據(jù)該信息對相關(guān)電氣設(shè)備進行調(diào)整，以方便工作人員操作。

2.2 電力系統(tǒng)中主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用

在電力監(jiān)控系統(tǒng)中引進該技術(shù)的主要目的是對采集回來的設(shè)備運行狀況信息進行存儲，為監(jiān)控中心提供歷史數(shù)據(jù)與監(jiān)控數(shù)據(jù)，所以說在一個大型的電力調(diào)控自動化系統(tǒng)中建立一個數(shù)據(jù)庫后臺，對系統(tǒng)的安全可靠運行具有重大意義。同時，引進該技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)對電力自動化系統(tǒng)中的相關(guān)軟件進行及時有效的更新與變革。該技術(shù)在電力調(diào)控自動系統(tǒng)中的應(yīng)用得到推廣后，可以用來支持對象設(shè)備的標準化，所以說主動對象數(shù)據(jù)要比一般意義上的數(shù)據(jù)庫具有更多的優(yōu)勢。該數(shù)據(jù)庫技術(shù)能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運行狀況進行實時監(jiān)控，然后利用對象函數(shù)的基本原理，實現(xiàn)電力系統(tǒng)建設(shè)過程中的自動化目的。

3 電網(wǎng)調(diào)控自動化技術(shù)應(yīng)用分析

3.1 電網(wǎng)調(diào)控自動化系統(tǒng)的構(gòu)成

根據(jù)國家電網(wǎng)對電力系統(tǒng)的建設(shè)要求，智能電網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)成為當前必不可少的趨勢，智能電網(wǎng)的核心在于建立電網(wǎng)調(diào)控、電網(wǎng)運行、電網(wǎng)監(jiān)視控制一體化的技術(shù)支持系統(tǒng)，也稱為調(diào)控一體自動化系統(tǒng)。因此，電網(wǎng)調(diào)控自動化系統(tǒng)本質(zhì)上是在調(diào)控自動化的基礎(chǔ)上，對一些如變電站、火電廠等大型設(shè)備的綜合自動程度的進一步提高，因此，電力調(diào)控自動化系統(tǒng)通常都需要具備“調(diào)度”與“調(diào)控”兩種功能。電網(wǎng)調(diào)控自動化系統(tǒng)的設(shè)備裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖中的信息采集與執(zhí)行子系統(tǒng)主要職責是通過監(jiān)控系統(tǒng)對電網(wǎng)的運行狀態(tài)進行數(shù)據(jù)采集，然后遠程傳輸。另外，該系統(tǒng)還需要遠程接受所采集的信息，并對這些信息進行分析研究，然后下發(fā)控制口令。在系統(tǒng)中存在若干個子系統(tǒng)，其中信息傳輸子系統(tǒng)的主要作用是充當數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?，也是電網(wǎng)各部分信息交互的重要途徑。信息處理與控制子系統(tǒng)的主要作用是對電網(wǎng)中傳輸回路的信息進行研究分析，從而有效地對電力系統(tǒng)自動化實時監(jiān)控，該部分是電網(wǎng)的核心部分。人機交互子系統(tǒng)是將從監(jiān)控系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)信息進行處理、分析后，以圖表的形式表現(xiàn)出來。調(diào)控人員能夠通過人機交互界面直觀、形象地了解到電網(wǎng)中電氣設(shè)備的運行狀態(tài)，也可以發(fā)出查詢、控制等指令給數(shù)據(jù)采集與執(zhí)行子系統(tǒng)。endprint

3.2 電網(wǎng)調(diào)控自動化特點

電網(wǎng)調(diào)控自動化根據(jù)其實際應(yīng)用情況擁有以下幾個特點。

（1）分布式結(jié)構(gòu)。電網(wǎng)調(diào)控自動化采用C/S模式的分布式結(jié)構(gòu)，該部分對計算機的配置要求較高，主要是對網(wǎng)絡(luò)的共享資源與網(wǎng)絡(luò)通信進行管理，同時對所有的客戶提供必要的信息數(shù)據(jù)。對于客戶端，主要的作用就是查看電網(wǎng)信息，所以在這里對計算機配置要求就不是那么高，只要能夠接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)即可，對獨立的電力設(shè)備進行處理，擁有獨立的操作系統(tǒng)以及人機交互界面等應(yīng)用程序。

（2）信息的交互與共享。調(diào)控自動化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)客戶端與服務(wù)器以及其他客戶端之間的數(shù)據(jù)共享。這就使客戶端能夠充分利用服務(wù)器中的數(shù)據(jù)、其他客戶端的資源信息，協(xié)調(diào)有序地完成某一個任務(wù)。例如：變電站的變壓器狀態(tài)的檢測與故障的診斷。

3.3 實例分析：以唐山電力系統(tǒng)建設(shè)為例

以金源電氣研發(fā)的JPOWER 2000應(yīng)用軟件為例，該軟件就是一個調(diào)控自動化系統(tǒng)，目前應(yīng)用較為廣泛。該軟件采用的是C/S模式的分布式結(jié)構(gòu)，主要的功能是變電站的電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷。該軟件可以將變電站的相關(guān)電氣設(shè)備的運行狀態(tài)信息先發(fā)送至客戶端，進而發(fā)送至上級服務(wù)器，即監(jiān)控服務(wù)器。調(diào)控服務(wù)器將各個電氣設(shè)備的狀態(tài)信息采集回來，然后傳輸至服務(wù)器中。而狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫的建立，能將數(shù)據(jù)以統(tǒng)一的形式存儲起來為后期的數(shù)據(jù)分析提供做數(shù)據(jù)依據(jù)。

在系統(tǒng)需要對相關(guān)電氣參數(shù)進行錄入時，首先應(yīng)該將軟件JPOWER 2000打開，對電力系統(tǒng)的主要設(shè)備包括變壓器、發(fā)動機、線路（交流段）、電容/電抗器等的參數(shù)進行錄入時需要做以下準備。

（1）線路（交流段）：采用上述系統(tǒng)軟件對調(diào)控系統(tǒng)的長度類型、標幺值的錄入方式進行選擇，通常在原始數(shù)據(jù)類型標識下進行選擇。線路參數(shù)需要錄入的一些數(shù)據(jù)見表1。

（2）變壓器：軟件對變壓器參數(shù)的錄入需要變壓器表及變壓器繞組表，具體見表2、表3。

4 結(jié) 語

隨著國家經(jīng)濟的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的電力監(jiān)控系統(tǒng)由于其為人工操作，失誤率較高，不能滿足人們對于電力安全可靠運行的要求。而將自動化技術(shù)引入電力系統(tǒng)中，加強電力系統(tǒng)的智能化建設(shè)，能夠及時有效地的了解到電力系統(tǒng)中的相關(guān)電氣設(shè)備的運行狀況，及時對相關(guān)故障進行處理，保障電力系統(tǒng)安全可靠的運行。電力調(diào)控自動化系統(tǒng)是當前電力系統(tǒng)必不可少的系統(tǒng)，對電力系統(tǒng)的發(fā)展具有重要意義。

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