崔野 張賀

摘 要：隨著智能化和信息化技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)將繼續(xù)向科技化、信息化、開(kāi)放化發(fā)展，電氣自動(dòng)化領(lǐng)域所涉及的內(nèi)容將繼續(xù)增加，技術(shù)更新將繼續(xù)加快，電氣自動(dòng)控制技術(shù)也將得到快速發(fā)展和不斷完善。作者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，分析了電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題及發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：電氣技術(shù);特點(diǎn);趨勢(shì)

1.電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用方向

1.1電力系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的應(yīng)用

在仿真系統(tǒng)中可以提供大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，它還可以對(duì)電力系統(tǒng)的各種暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)同步，也可以用來(lái)幫助研究人員對(duì)新裝置進(jìn)行測(cè)試，并且各種控制裝置可以構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，用以為柔性輸電系統(tǒng)和智能保護(hù)控制策略的研究提供最佳的實(shí)驗(yàn)條件。 電力系統(tǒng)數(shù)字模擬實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的引入，有利于深入研究電力系統(tǒng)負(fù)荷動(dòng)態(tài)特性監(jiān)測(cè)和電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真建模，從而建立一個(gè)混合實(shí)時(shí)仿真環(huán)境的實(shí)驗(yàn)室。

1.2綜合自動(dòng)化技術(shù)與智能保護(hù)的應(yīng)用

目前，我國(guó)綜合自動(dòng)化領(lǐng)域的研究已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，智能自動(dòng)化保護(hù)技術(shù)的研究也處于國(guó)際領(lǐng)先水平。 將國(guó)內(nèi)外最新的人工智能、網(wǎng)絡(luò)通信、計(jì)算機(jī)、自適應(yīng)理論等新技術(shù)綜合自動(dòng)控制理論應(yīng)用于電氣自動(dòng)化保護(hù)裝置，研究電力系統(tǒng)自動(dòng)化保護(hù)的新原理，可以大大提高電力系統(tǒng)的安全水平，使新型保護(hù)裝置具有智能控制的特點(diǎn)。

1.3電力系統(tǒng)中人工智能的應(yīng)用

將電力系統(tǒng)故障診斷及其組成、運(yùn)行分析、規(guī)劃設(shè)計(jì)等方面的模糊邏輯、專(zhuān)家系統(tǒng)和進(jìn)化論應(yīng)用于實(shí)際研究，并結(jié)合電力工業(yè)發(fā)展的需要，進(jìn)行電力系統(tǒng)智能控制理論及應(yīng)用研究，同時(shí)也進(jìn)行了基于實(shí)際軟件的研究，以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行控制的智能化水平。

1.4電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)

該技術(shù)采用的模式是最新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)公共信息模式。 輸電網(wǎng)絡(luò)理論算法與配電網(wǎng)絡(luò)實(shí)際應(yīng)用軟件和先進(jìn)應(yīng)用軟件相結(jié)合。 結(jié)合人工智能灰色神經(jīng)元算法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)。 電力系統(tǒng)、配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)取得了重大突破，主要表現(xiàn)在信息配電網(wǎng)的集成、先進(jìn)的應(yīng)用軟件、配電網(wǎng)的模型、低壓網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化方式，最終，解決了配電網(wǎng)的載波是路由、衰減在線應(yīng)用等技術(shù)問(wèn)題，正是由于采用了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，提高了載波接收的靈敏度。

2.電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用范圍

2.1智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

信息管理系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一，是將電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的全球智能控制技術(shù)，即智能電網(wǎng)技術(shù)，是最典型的技術(shù)之一，涵蓋了調(diào)度、發(fā)電、輸電和用戶(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)。 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、穩(wěn)定控制系統(tǒng)等廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)中，同時(shí)也有柔性交流輸電調(diào)度和自動(dòng)化系統(tǒng)等。 目前，這種數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)在一定程度上可以看作是智能電網(wǎng)的原型，實(shí)際上是為我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)做準(zhǔn)備。 是典型的智能電網(wǎng)中的智能電網(wǎng)通信技術(shù)，同時(shí)在建設(shè)過(guò)程中需要大量依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)，需要實(shí)時(shí)、雙向、可靠的特點(diǎn)，要求應(yīng)用先進(jìn)的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和系統(tǒng)是完整的，也具有信息管理系統(tǒng)。

2.2變電站自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

可以說(shuō)，變電站的自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)又是依托計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)的，要實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)的現(xiàn)代化，一個(gè)不可缺少的、重

要的環(huán)節(jié)就是實(shí)現(xiàn)變電站的自動(dòng)化。變電站依賴(lài)計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，在實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中計(jì)算機(jī)也得到了充分利用，二次設(shè)備也隨之實(shí)現(xiàn)集成化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化，完全是采用計(jì)算機(jī)電纜或光纖代替電力信號(hào)電纜。變電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)屏幕化以及運(yùn)行管理和記錄統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，另外兩個(gè)組成部分是操縱以及監(jiān)視，變電站的整體自動(dòng)化才得以實(shí)現(xiàn)，正是如此多的組成部分實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化管理。為了聯(lián)系發(fā)電廠與電力用戶(hù)，變電站以及與之相關(guān)的輸配電線路必不可少。變電站自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，不僅組成電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的一個(gè)重要組成部分，更是為了滿(mǎn)足變電站的運(yùn)行操作任務(wù)。

2.3電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的應(yīng)用

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是電力系統(tǒng)自動(dòng)化中最主要的組成部分，目前我國(guó)將電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化分為五級(jí)，其中各級(jí)電網(wǎng)的自動(dòng)化調(diào)度都是與計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用分不開(kāi)的，從高到低分別是：國(guó)家電網(wǎng)、大區(qū)、省級(jí)、地區(qū)以及縣級(jí)調(diào)度。其中最重要的組成部分就是電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這些裝置在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的連結(jié)下形成一個(gè)自動(dòng)化的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，將整個(gè)的結(jié)合起來(lái)。其他的主要組成部分有工作站、服務(wù)器、變電站終端設(shè)備、調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電場(chǎng)、大屏蔽顯示器、打印設(shè)備。計(jì)算機(jī)在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的作用不僅要實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行安全分析的監(jiān)控，還要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，更要實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)以及狀態(tài)估計(jì)等功能。因此種種這些，都是通過(guò)電力系統(tǒng)專(zhuān)用廣域網(wǎng)連結(jié)的測(cè)量控制以及下級(jí)電網(wǎng)調(diào)度控制中心等裝置。

3.綜合電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

由于我國(guó)電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化技術(shù)起步較晚，在很多方面與國(guó)外技術(shù)水平還有很大差距，所以需要我們?cè)趯W(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，研究和開(kāi)發(fā)更加符合我國(guó)國(guó)情的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。

3.1保護(hù)、控制、測(cè)量一體化

鑒于目前的運(yùn)行體制、人員配備、專(zhuān)業(yè)分工，我國(guó)的自動(dòng)化系統(tǒng)主要采用站內(nèi)監(jiān)控采集數(shù)據(jù)而保護(hù)相對(duì)獨(dú)立的模式，以提供較清晰的事故分析和處理的界面。但是從技術(shù)合理性、減少設(shè)備重復(fù)配置、簡(jiǎn)化維護(hù)工作量以及發(fā)展趨勢(shì)等方面考慮，將保護(hù)與控制、測(cè)量結(jié)合在一起會(huì)更有優(yōu)勢(shì)。

3.2國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用

近年來(lái)，IED電力自動(dòng)化方面有了廣泛應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)不同廠家 IED 設(shè)備的信息共享和互操作性，使廠站電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)成為開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，國(guó)際電工委員會(huì)制定了IEC61850國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。為了與國(guó)際接軌，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始了基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)，相信這將是未來(lái)自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展方向。

3.3以太網(wǎng)技術(shù)的興起

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)越來(lái)越多，對(duì)通訊的實(shí)時(shí)性要求越來(lái)越高，以速度快、傳輸數(shù)據(jù)量大為特點(diǎn)的以太網(wǎng)滿(mǎn)足了這一要求。以太網(wǎng)最典型的應(yīng)用形式是 Ethernet+TCP/IP。未來(lái)的發(fā)展應(yīng)該是在繼承了以太網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合工業(yè)過(guò)程應(yīng)用，產(chǎn)生新一代以以太網(wǎng)為核心的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。

4.結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛而深入，這也使電網(wǎng)管理方式產(chǎn)生翻天覆地的變化。新技術(shù)、新理論的應(yīng)用使一些概念不斷被更新和修正，傳統(tǒng)的技術(shù)界線逐漸模糊，各種原來(lái)看似不相關(guān)聯(lián)的技術(shù)會(huì)彼此融合和滲透，這些推動(dòng)著電力自動(dòng)化系統(tǒng)的不斷發(fā)展和變化。

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