廖廣平
(深圳招商供電有限公司 廣東深圳 518054)
電力工程中自動(dòng)化技術(shù)的使用能夠提高電力系統(tǒng)處理問題的主動(dòng)性,電力系統(tǒng)作為人們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡哪茉聪到y(tǒng),其運(yùn)行狀態(tài)受到人們的廣泛關(guān)注。因此,為提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性,應(yīng)從電力自動(dòng)化技術(shù)角度探究電力工程建設(shè),把握技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn),從而增強(qiáng)電力工程和相關(guān)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性,滿足電力使用需要。
隨著人們對(duì)電力能源需求的增加和用電質(zhì)量要求的提高,電力自動(dòng)化技術(shù)在電力行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,便于企業(yè)收集數(shù)據(jù),全面、實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)和設(shè)備。就目前電力自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展情況來看,常用技術(shù)主要包括以下3種。
第一,變電站自動(dòng)化技術(shù)。作為電網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,變電站自動(dòng)化技術(shù)整合了計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)各類信息的自動(dòng)化采集,以數(shù)據(jù)分析結(jié)果為基礎(chǔ)重組優(yōu)化變電站設(shè)備,提高電網(wǎng)自動(dòng)化水平。同時(shí),結(jié)合數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)功能,可以合理分配系統(tǒng)故障處理模塊,為電力系統(tǒng)良好的運(yùn)作狀態(tài)保駕護(hù)航。
第二,電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)。該技術(shù)核心為計(jì)算機(jī),通過實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)狀態(tài),進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度、故障處理和安全分析。同時(shí),結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù),進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的構(gòu)建,控制電網(wǎng)損耗,極大地增強(qiáng)了應(yīng)對(duì)電網(wǎng)突發(fā)性異常和故障的能力,優(yōu)化電網(wǎng)系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量,滿足當(dāng)前時(shí)代環(huán)境下客戶對(duì)電力能源的使用需求。
第三,配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)。該技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)與配電網(wǎng)技術(shù)的有機(jī)融合,簡單來說,是將自動(dòng)化技術(shù)賦能于配電網(wǎng),依托于其自動(dòng)化功能,提升電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性,降低系統(tǒng)運(yùn)行成本。而且,自動(dòng)化技術(shù)的融合使用還減輕了相關(guān)工作人員的工作量,無論是用戶計(jì)量表數(shù)據(jù),還是最終表格,都以自動(dòng)化的方式分析、生成,工作人員根據(jù)分析結(jié)果排查故障即可。在該情況下,故障帶來的影響范圍將會(huì)得到有效控制,損失降至最低。最后,依托于系統(tǒng)自動(dòng)化檢測功能,還可以明確線路線損,落實(shí)針對(duì)化處理措施,提升線路經(jīng)濟(jì)性。
電力自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)代化技術(shù)的卓越發(fā)展下日益豐富,具有極強(qiáng)的智能化特征,所以,電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用意義如下。
第一,依托于較強(qiáng)的智能化特征,能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)提供安全、穩(wěn)定的保障。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛應(yīng)用的大環(huán)境下,智能化技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越普遍,這已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的主要技術(shù)方向之一。尤其是電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,通過將其應(yīng)用于繼電保護(hù)、電網(wǎng)調(diào)度等方面,一方面能夠提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率;另一方面還可以增強(qiáng)其穩(wěn)定可靠性,滿足日益多樣化的用戶需求。此外,電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還可以幫助相關(guān)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)、設(shè)備故障并排除、解決,延長電力設(shè)備壽命的同時(shí),滿足用戶對(duì)電力供應(yīng)穩(wěn)定性的要求。
第二,促進(jìn)全面動(dòng)態(tài)監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)。在電力工程中,監(jiān)控技術(shù)是建設(shè)重點(diǎn),以往的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)需要投入大量人力、物力,影響電力工程整體效益,同時(shí),還無法得到理想的監(jiān)控結(jié)果。但是,通過將電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電力工程中,能夠依托于GPS和SCADA等技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化動(dòng)態(tài)監(jiān)控,一旦發(fā)生異常或問題,可以幫助相關(guān)工作人員第一時(shí)間排查并制定解決措施。而且,電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生海量信息數(shù)據(jù),自動(dòng)化電力技術(shù)在工程中的應(yīng)用還能夠提高監(jiān)測和通信功能的穩(wěn)定性,為數(shù)據(jù)采集、處理分析等奠定良好基礎(chǔ),促進(jìn)工程利益最大化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)[1]。
由于電力自動(dòng)化技術(shù)承擔(dān)著電力工程一體化建設(shè)相關(guān)工作,所以該技術(shù)的應(yīng)用覆蓋多個(gè)層面。為把握技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵,增強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用效能,應(yīng)從以下幾方面分析技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn),具體如下。
現(xiàn)場總線技術(shù)是電力自動(dòng)化技術(shù)中的重要構(gòu)成,其作用的發(fā)揮主要依托于技術(shù)模塊實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)化監(jiān)管現(xiàn)場電力設(shè)備,滿足相關(guān)工作人員設(shè)備管理需求。而且,通過該技術(shù)具有的網(wǎng)絡(luò)通信優(yōu)勢,無論是電力設(shè)備控制器還是相關(guān)儀表,可以說工程中的各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化管理,促進(jìn)了各項(xiàng)信息采集與傳遞的高效性。在現(xiàn)場總線技術(shù)具體應(yīng)用中,主要相關(guān)工作人員使用該技術(shù)集中整合變送器總電量,依托于通信技術(shù),與主控室建立信息傳輸渠道,使其接收到準(zhǔn)確的操作信號(hào)。主控室的計(jì)算機(jī)在接收到相關(guān)信號(hào)后,圍繞數(shù)據(jù)開展模型數(shù)據(jù)分析,根據(jù)分析結(jié)果,生成對(duì)應(yīng)指令,最后將其發(fā)送至目標(biāo)設(shè)備中。通過該技術(shù)流程,能夠促進(jìn)工程中電氣設(shè)備的自動(dòng)化和智能化管理,減輕相關(guān)人員的工作壓力和工作量。值得注意的是,在現(xiàn)場總線技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中,為保證技術(shù)應(yīng)用準(zhǔn)確性,工作人員要注重上位機(jī)和前置機(jī)之間的關(guān)鍵性設(shè)計(jì),使用儀表控制其間的配合度,從而為技術(shù)作用的充分發(fā)展奠定基礎(chǔ)??梢哉f,現(xiàn)場總線技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用有效減輕了工作人員的技術(shù)負(fù)擔(dān),尤其在當(dāng)前技術(shù)日益優(yōu)化的背景下,電力工程質(zhì)量和效率全面提升。
光互聯(lián)技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在電力探測器功率合理保障方面,通過將其應(yīng)用于電力工程中,可以充分體現(xiàn)數(shù)據(jù)交換技術(shù)和電力傳輸技術(shù)的優(yōu)勢,不僅優(yōu)化了電力探測器的運(yùn)作狀態(tài),使其處于穩(wěn)定區(qū)間,還為電力工程系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓展奠定基礎(chǔ),補(bǔ)償系統(tǒng)運(yùn)行與管理中的不足。在光互聯(lián)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過程中,還可以發(fā)揮診斷系統(tǒng)、設(shè)備故障等作用,為系統(tǒng)管理提供有效支持。具體而言,光互聯(lián)技術(shù)可以對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)庫內(nèi)信息進(jìn)行調(diào)用,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),將電力工程系統(tǒng)或是設(shè)備出現(xiàn)的異常和故障以數(shù)據(jù)化的方式傳輸給目標(biāo)計(jì)算機(jī),工作人員通過對(duì)比分析具體信息與數(shù)據(jù)庫信息,將得到準(zhǔn)確且具體的故障情況,明確掌握故障位置,實(shí)現(xiàn)故障處理方案的及時(shí)制定和快速落實(shí)。在該技術(shù)的應(yīng)用下,相關(guān)工作人員可以將故障位置快速鎖定,并以此為基礎(chǔ)快速展開故障影響范圍控制工作,降低故障帶來的損失,最大程度地減少故障對(duì)電力工程系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的影響。
除此之外,在繼電保護(hù)領(lǐng)域中,電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也體現(xiàn)在光互聯(lián)并行處理器陣列。具體而言,通過在電力工程繼電保護(hù)中應(yīng)用光互聯(lián)技術(shù),首先能夠提高系統(tǒng)輸入輸出的靈活性,其次解決臨界線長度限制無終端電纜線路的問題。這是因?yàn)樵诠饣ヂ?lián)技術(shù)的應(yīng)用下,能夠?qū)崿F(xiàn)電力工程系統(tǒng)內(nèi)部的高性能互聯(lián),利用該技術(shù)較高的信息傳遞速率,避免出現(xiàn)時(shí)鐘扭曲問題。從技術(shù)當(dāng)前研究現(xiàn)狀來看,以電子交換和光子傳輸為基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更為靈活,且具有較強(qiáng)拓展性,即無論是變成重構(gòu)還是對(duì)電磁干擾的抵抗能力,均較為理想。因此,在電力工程中,光互聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用空間較大,在繼電保護(hù)方面具有較高價(jià)值,可以實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的最終目的,即促進(jìn)電力工程系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的安全穩(wěn)定[2-3]。
由于各行各業(yè)發(fā)展迅速,社會(huì)整體對(duì)電力能源的需求量增加,在通過各種方法減少電力能源浪費(fèi)的同時(shí),也出于電力供應(yīng)穩(wěn)定性的考慮落實(shí)了電力補(bǔ)償技術(shù)。所謂電力補(bǔ)償技術(shù),主要是指一種可靠的電力自動(dòng)化支持技術(shù),能夠有效監(jiān)控和檢測配電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。以往傳統(tǒng)的電力補(bǔ)償技術(shù)為低壓無功補(bǔ)償技術(shù),不具備系統(tǒng)檢測和監(jiān)控功能,在該情況下,電力工程系統(tǒng)運(yùn)行期間出現(xiàn)的三相負(fù)載失衡問題將無法及時(shí)被探測到,最終影響電力工程系統(tǒng)整體運(yùn)作狀態(tài)和功能作用。而電力補(bǔ)償技術(shù)依托于其自身的先進(jìn)性和實(shí)時(shí)監(jiān)控功能,能夠通過“分相補(bǔ)償和三相補(bǔ)償”相結(jié)合的方式,智能地控制電力工程系統(tǒng)的供電情況,實(shí)現(xiàn)固定補(bǔ)償和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償之間的有效融合,最大程度地提高電能供應(yīng)安全穩(wěn)定性,滿足用戶對(duì)電力使用的需求。
在當(dāng)前技術(shù)環(huán)境下,電力工程監(jiān)控技術(shù)體系愈發(fā)豐富,其中,主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)就是其中一項(xiàng)。在電力工程中,主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)主要是評(píng)估系統(tǒng)安全性,利用運(yùn)行狀態(tài)分析,為相關(guān)維護(hù)和管理工作提供科學(xué)有效的數(shù)據(jù)支持。在該技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中,主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控電力工程系統(tǒng)整體運(yùn)行狀態(tài),全面收集、分析、處理并整合系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù),而且,在其運(yùn)作的全過程中,無需人工服務(wù),完全以自動(dòng)化的方式完成。在該情況下,不僅降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度,還減少了因人為失誤導(dǎo)致的誤差,有效提高各類信息數(shù)據(jù)的傳輸速度,促進(jìn)系統(tǒng)管理工作效率的科學(xué)提升[4]。
所謂電網(wǎng)調(diào)度技術(shù),主要是整合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和遠(yuǎn)程控制等多項(xiàng)技術(shù)為一體的電力工程系統(tǒng)操作技術(shù),打破時(shí)間和空間的限制,進(jìn)一步保證電力調(diào)度和供電操作的安全性、科學(xué)性。電力工程中電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的應(yīng)用可以促進(jìn)電網(wǎng)信息的實(shí)時(shí)化、動(dòng)態(tài)化采集和安全檢測,在自動(dòng)化技術(shù)的作用下,無論是信息數(shù)據(jù)分析還是調(diào)度操作,均處于自動(dòng)化狀態(tài),能夠?yàn)殡娋W(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)良好提供技術(shù)保障。而且,在自動(dòng)化的加持下,無論是系統(tǒng)供電還是電網(wǎng)調(diào)度,均具有極強(qiáng)的監(jiān)控力度,即實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的全方位管理,在該情況下,能夠幫助相關(guān)工作人員得到供電系統(tǒng)中大量數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性,進(jìn)而為后續(xù)相關(guān)管理和操作提供支持,進(jìn)一步保證電網(wǎng)供電狀態(tài)的穩(wěn)定性[5]。
為更好地發(fā)揮電力自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢與價(jià)值,在明確技術(shù)應(yīng)用場景和特性后,還應(yīng)結(jié)合當(dāng)前電力事業(yè)發(fā)展情況,研究電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用前景,從而更好地把握技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn),并促進(jìn)新技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用。具體應(yīng)用前景如下。
首先,電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用將往遠(yuǎn)程化和智能化的方向進(jìn)一步發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代化技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展水平提高,外加智慧電網(wǎng)的建設(shè)與落實(shí),電力工程中電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用將具有更為明顯的智能化趨勢。比如,統(tǒng)籌管理電力工程系統(tǒng)建設(shè),或是基于電力工程建設(shè)需求,優(yōu)化各類資源配置情況,提高資源利用率的同時(shí),保證建設(shè)效益。就目前發(fā)展現(xiàn)狀而言,代表電力自動(dòng)化技術(shù)愈發(fā)智能化的技術(shù)之一就是計(jì)算機(jī)智能化控制管理系統(tǒng),通過將其應(yīng)用于電力工程中,能夠有效減少人力管理內(nèi)容,進(jìn)而節(jié)約人力成本,降低管理時(shí)間成本。相應(yīng)地,電力自動(dòng)化技術(shù)智能水平的提高也為系統(tǒng)、設(shè)備的遠(yuǎn)程化控制提供了上升空間,電力工程系統(tǒng)管理發(fā)展效能增加[6]。
其次,雖然我國幅員遼闊、地大物博,但是從電力工程系統(tǒng)整體分布情況來看,系統(tǒng)建設(shè)仍較為集中,這為電力自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展以及應(yīng)用提供了有效幫助。但是在社會(huì)經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展的背景下,社會(huì)文明進(jìn)步,有關(guān)電力能源的需求范圍和數(shù)量處于全面提升狀態(tài),以往傳統(tǒng)的電力工程系統(tǒng)布局逐漸無法滿足該需求,尤其在資源量的限制下,傳統(tǒng)電力能源逐漸步入耗竭趨勢。由此可見,在生態(tài)環(huán)境保護(hù)、綠色建設(shè)發(fā)展的理念下,電力新能源開發(fā)以及相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用將愈發(fā)普遍,具體體現(xiàn)在電力工程系統(tǒng)分布式發(fā)展和新能源逐漸替代傳統(tǒng)資源、能源等方面,電力工程建設(shè)將更為高質(zhì)、高效[7]。
最后,電力工程中電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用時(shí)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果將更為直觀化,向圖形等方式發(fā)展。在電力工程建設(shè)與運(yùn)行過程中,電力自動(dòng)化技術(shù)主要負(fù)責(zé)各類信息數(shù)據(jù)的采集、分析、傳輸以及設(shè)備系統(tǒng)監(jiān)控等,各個(gè)應(yīng)用環(huán)節(jié)都涉及大量的電力數(shù)據(jù)或設(shè)備參數(shù)。在計(jì)算機(jī)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)軟件的結(jié)合使用下,無論是數(shù)據(jù)采集還是分析均具有極高的準(zhǔn)確性和全面性,但是由于電力工程系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)量較大,使得數(shù)據(jù)記錄工作量也相對(duì)較大,其中難免夾雜著一些無價(jià)值信息,進(jìn)而對(duì)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性造成影響,也影響了數(shù)據(jù)分析結(jié)果呈現(xiàn)效果。但是從當(dāng)前技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來看,圖形數(shù)據(jù)方式將成為電力工程系統(tǒng)展示相關(guān)數(shù)據(jù)和信息的發(fā)展方向,在該趨勢下,將更好地滿足工作人員對(duì)各類電力數(shù)據(jù)的實(shí)際使用需求,還可以進(jìn)一步提高電力工程系統(tǒng)的運(yùn)行管理效率[8]。
綜上所述,用電調(diào)度、光互聯(lián)技術(shù)、電力補(bǔ)償?shù)入娏ψ詣?dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用能夠有效提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。因此,應(yīng)深入研究技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn),同時(shí),為進(jìn)一步提高電力工程質(zhì)量與運(yùn)作效率,還應(yīng)結(jié)合此類技術(shù)的發(fā)展趨勢,探究創(chuàng)新應(yīng)用,從而增強(qiáng)電力自動(dòng)化技術(shù)的科學(xué)化和持續(xù)化應(yīng)用。