徐德睿

（齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾161000）

綜合自動(dòng)化技術(shù)被引入到電力系統(tǒng)中，新型電力系統(tǒng)隨之形成，電力供給過程也變得更加穩(wěn)定。自動(dòng)化技術(shù)與智能化技術(shù)給當(dāng)前的電氣系統(tǒng)提供了技術(shù)層面的有效支持，除了升級(jí)電網(wǎng)系統(tǒng)中的各種設(shè)備之外，還需要充分運(yùn)用現(xiàn)有技術(shù)資源，繼續(xù)優(yōu)化電氣監(jiān)控平臺(tái)，以太網(wǎng)等新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)給電網(wǎng)系統(tǒng)創(chuàng)造了全新完備的發(fā)展條件?，F(xiàn)以電氣自動(dòng)化技術(shù)為主要研究對(duì)象，分析其被引進(jìn)到電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用情況。

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)分析

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成包括專門接收相關(guān)設(shè)備信號(hào)傳輸構(gòu)成、對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行處理的構(gòu)成、電氣設(shè)備相關(guān)信號(hào)的輸出構(gòu)成，其中電氣系統(tǒng)的發(fā)電廠、變電站、電氣系統(tǒng)的調(diào)度和電氣系統(tǒng)控制端是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分。這兩個(gè)部門在電氣系統(tǒng)中有著不同的工作內(nèi)容，通過不同的程序來完成相應(yīng)的工作內(nèi)容，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣系統(tǒng)重要數(shù)據(jù)信息的分析和控制。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的工作內(nèi)容包含以下三個(gè)方面：第一，對(duì)電氣終端系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和參數(shù)信息的收集整理；第二，對(duì)獲得的電氣系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行有效的分析和判斷；第三，對(duì)電氣系統(tǒng)控制端的分析、判斷，之后對(duì)電氣設(shè)備的操作和參數(shù)信息進(jìn)行調(diào)整，將調(diào)整之后的信息下傳到電氣系統(tǒng)的變電站、發(fā)電廠等，從而完成對(duì)電氣系統(tǒng)的測(cè)控任務(wù)。電氣系統(tǒng)自動(dòng)化的功能有遙信、遙控、遙調(diào)、遙測(cè)等。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)導(dǎo)入是通過對(duì)中型計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)的使用來實(shí)現(xiàn)的，從而加強(qiáng)對(duì)電氣系統(tǒng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的分析，獲得相應(yīng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息和反饋信息，實(shí)現(xiàn)電氣工程電氣系統(tǒng)的人性化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。

2 電氣自動(dòng)化被運(yùn)用到電網(wǎng)系統(tǒng)中的基本情況

2.1 自動(dòng)化電網(wǎng)調(diào)度

運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)可以有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)度電網(wǎng)，調(diào)度工作是運(yùn)行電網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵工作之一，一般需要在電網(wǎng)調(diào)度控制工作重心來發(fā)出各種調(diào)度指令，可對(duì)系統(tǒng)中的服務(wù)器、工作站與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行有效操作、將電網(wǎng)系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)設(shè)備相互連接，基礎(chǔ)系統(tǒng)為廣域網(wǎng)，同時(shí)配合其他的調(diào)度單位與發(fā)電廠，實(shí)施化評(píng)估、檢測(cè)與應(yīng)用數(shù)據(jù)信息資源，進(jìn)一步支持電力單位。

2.2 自動(dòng)化變電站

在過去的變電站中，運(yùn)行電網(wǎng)需要有人工化監(jiān)控管理與操作，同時(shí)外部條件也會(huì)給電網(wǎng)的正常運(yùn)行帶去影響，最終導(dǎo)致變電站難以維持較高的工作效率。而電氣自動(dòng)化技術(shù)給變電站帶去直接的積極影響，原有的電網(wǎng)監(jiān)視功能得到拓展，變電站中的工作情況的可控性隨之增強(qiáng)，整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)都變得更加穩(wěn)定與安全，整個(gè)監(jiān)督工作都變得更為全面化。

2.3 發(fā)電分散測(cè)控系統(tǒng)

從電網(wǎng)系統(tǒng)中的發(fā)電廠的情況來看，其形成的分散測(cè)控系統(tǒng)極具先進(jìn)化優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)該種測(cè)控系統(tǒng)時(shí)，主要運(yùn)用分布式結(jié)構(gòu)，需要形成多個(gè)可同時(shí)運(yùn)行的工作部門：分別為高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)、工程師工作站、運(yùn)行員工作站與過程控制單元。該系統(tǒng)的基本功能具有實(shí)時(shí)化的特點(diǎn)，如控制、顯示與通訊等使用功能均可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)化需求，進(jìn)而以分散的方式對(duì)發(fā)電廠施加操作控制，達(dá)到分級(jí)管理的工作目標(biāo)。

3 電氣自動(dòng)化的主要應(yīng)用問題

3.1 運(yùn)作問題

雖然電氣自動(dòng)化技術(shù)已被研發(fā)至成熟程度，但是運(yùn)作監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)的問題需被重視，啟用電氣自動(dòng)化技術(shù)來支撐監(jiān)控系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)需要在工業(yè)控制條件下運(yùn)行，向上傳遞電氣控制信息時(shí)，需利用工控計(jì)算機(jī)展開處理工作，向上設(shè)備所處的通信系統(tǒng)需要有遠(yuǎn)方調(diào)度主站的支持，調(diào)度子站處于可控范圍內(nèi)，穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)管理變電站必須有工控計(jì)算機(jī)設(shè)備作為后盾，否則最為基本的管理、控制與監(jiān)視工作目標(biāo)均無法實(shí)現(xiàn)，機(jī)電系統(tǒng)的保護(hù)工作也會(huì)生成新的問題。升級(jí)現(xiàn)有的自動(dòng)化電網(wǎng)系統(tǒng)后，原有的監(jiān)控系統(tǒng)有極大概率出現(xiàn)癱瘓的情況。

3.2 增容受到限制

運(yùn)用原來的監(jiān)控系統(tǒng)來監(jiān)管電網(wǎng)系統(tǒng)，需先完成整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，但是多種因素會(huì)給最終的監(jiān)控設(shè)計(jì)成果構(gòu)成影響，使用的軟件與硬件資源的等級(jí)不高，不利于電網(wǎng)的長期運(yùn)行與發(fā)展。升級(jí)電氣自動(dòng)化體系后，雖然新增了一些電氣設(shè)備，但是監(jiān)控系統(tǒng)并未發(fā)生變動(dòng)，升級(jí)電網(wǎng)系統(tǒng)后，變電站也應(yīng)隨之進(jìn)行增容處理工作，舊版本形成限制條件，變電站增容受阻，電網(wǎng)系統(tǒng)中形成不穩(wěn)定因子。

3.3 保護(hù)機(jī)制存不足

電氣變電站的正常運(yùn)行不能脫離合適的保護(hù)機(jī)制。監(jiān)控變電站即可找出電網(wǎng)以及變電活動(dòng)中的問題，尤其是安全類的問題，而后將監(jiān)控信息報(bào)告給上級(jí)管理部門。如果電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題，無法正常發(fā)揮作用，自動(dòng)化電氣系統(tǒng)原有的安全預(yù)警功能也會(huì)因此而失效，當(dāng)變電站再次出現(xiàn)問題后，工作人員無法及時(shí)實(shí)施處理，電網(wǎng)的正常運(yùn)行也會(huì)受到阻礙。

4 應(yīng)用實(shí)踐分析

4.1 升級(jí)電氣自動(dòng)化應(yīng)用系統(tǒng)

全方位升級(jí)當(dāng)前電網(wǎng)系統(tǒng)中的自動(dòng)化電氣系統(tǒng)，以原有變電監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，持續(xù)推進(jìn)系統(tǒng)升級(jí)工作，在已有的監(jiān)控系統(tǒng)中，收集各種與變電活動(dòng)相關(guān)的信息時(shí)，需要利用處于間隔層中的各種測(cè)控設(shè)備，完成信息收集工作后，傳遞信息至變電層與通信層，在信息處理環(huán)節(jié)中，變電站層負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)信息獲取操作信息，最后再將信息送回到通信層中，實(shí)現(xiàn)對(duì)間隔層的有效控制。而電氣自動(dòng)化技術(shù)改變了這一工作方法，運(yùn)用IP、TCP 與以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)電氣管理目標(biāo)，完善系統(tǒng)的原有升級(jí)思路。當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)中運(yùn)用的IED裝置不具有新型以太網(wǎng)通信功能時(shí)，可將其與以太網(wǎng)進(jìn)行連接，以此解決通信問題。規(guī)約轉(zhuǎn)換器在當(dāng)前的電氣網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中發(fā)揮重要作用，形成數(shù)據(jù)通訊需求后，為達(dá)到升級(jí)管理的工作目標(biāo)，需管控測(cè)控裝置的以太網(wǎng)接口與串行接口。運(yùn)用規(guī)約轉(zhuǎn)換器裝置時(shí)，需要引進(jìn)嵌入型運(yùn)動(dòng)子站發(fā)揮輔助作用。獲取與整理內(nèi)部變電信息后，繼續(xù)處理規(guī)約轉(zhuǎn)換器與電纜，處理后的信息可輸送到電網(wǎng)調(diào)度中心處。

4.2 優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)

切實(shí)發(fā)揮出電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的作用，使用自動(dòng)化電氣系統(tǒng)與服務(wù)器達(dá)到調(diào)度工作目標(biāo)，首先應(yīng)充分考慮到調(diào)度技術(shù)的經(jīng)濟(jì)化程度，把握影響電網(wǎng)運(yùn)行安全、穩(wěn)定與安全的主要因素；引進(jìn)可用的電力設(shè)備，分析電氣生產(chǎn)期間形成的數(shù)據(jù)資源，以自動(dòng)化的方式來預(yù)測(cè)電氣系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)荷，最后改進(jìn)故障處理系統(tǒng)，縮短分析與排除故障問題的時(shí)間。獲取電網(wǎng)故障信息后，立即實(shí)施自動(dòng)診斷，以智能化的方式判斷故障問題的具體位置，快速隔離出現(xiàn)故障的設(shè)備，重新構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種故障處理方式能夠縮減開關(guān)次數(shù)，減少開關(guān)改造量，故障問題處理時(shí)間縮短，處理行為可靠性強(qiáng)，但是需要投入的技術(shù)資源與資金比較多。

4.3 升級(jí)發(fā)展自動(dòng)化控制系統(tǒng)

形成一體化的測(cè)控保護(hù)系統(tǒng)，不少電氣自動(dòng)化系統(tǒng)采用獨(dú)立型的保護(hù)方式，同時(shí)測(cè)量與控制系統(tǒng)也與其他的系統(tǒng)相分離，各個(gè)系統(tǒng)共同給電網(wǎng)管理工作提出數(shù)據(jù)支持，形成一體化系統(tǒng)后，可縮減技術(shù)資源損耗，提升電氣自動(dòng)化管理工作的效率，減少重復(fù)性的電氣管理行為。融合保護(hù)與測(cè)控系統(tǒng)后，當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)中有一次設(shè)備產(chǎn)生異常情況后，一體化系統(tǒng)立即采集信息，高速處理問題，針對(duì)多樣化操作方面的問題，需要使電氣系統(tǒng)朝著國際化與標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展，依照國家提供的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)形成通信系統(tǒng)，達(dá)到無縫通信的技術(shù)目標(biāo)，提升電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化程度。發(fā)電廠發(fā)散性系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式包括對(duì)以太網(wǎng)的監(jiān)控、對(duì)過程控制單元的監(jiān)控和對(duì)數(shù)據(jù)通訊的控制幾方面。在實(shí)際的電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行中，不同發(fā)電廠的發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)大多采用的是分層設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)作的過程單元進(jìn)行實(shí)時(shí)性監(jiān)控。電氣自動(dòng)化技術(shù)在變電站應(yīng)用過程中的應(yīng)用主要是指變電站在應(yīng)用各種信息處理技術(shù)、電氣系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)和信息傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行自動(dòng)化和管理自動(dòng)化的過程。

結(jié)束語

電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大，同時(shí)其智能化水平也不斷得到提升，建設(shè)電網(wǎng)的工作難度提升的同時(shí)，電網(wǎng)運(yùn)行管理工作中也出現(xiàn)了一些新的難題。因此本文結(jié)合電網(wǎng)的運(yùn)行需求，探索了應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)踐情況。相關(guān)技術(shù)研究人員應(yīng)以揚(yáng)長避短的態(tài)度應(yīng)對(duì)電氣自動(dòng)化問題，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)缺陷進(jìn)行及時(shí)填補(bǔ)，以電氣自動(dòng)化為核心，研發(fā)出更多的新型技術(shù)措施，全力支撐電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。