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        電力系統(tǒng)自動化控制技術的優(yōu)化思路及設計應用分析

        2022-07-27 00:30:40昆明工業(yè)職業(yè)技術學院
        電力設備管理 2022年12期
        關鍵詞:變電所變電站調度

        昆明工業(yè)職業(yè)技術學院 何 超

        在智能化科技的支持和推動下,有助于提升電力系統(tǒng)的自動化水平,可以更好地保障其運行效率,增強系統(tǒng)的智能化水平,更好的規(guī)避故障問題,更好地滿足社會發(fā)展對電力的需求。為此,應大力開展自動化控制技術在電力系統(tǒng)中應用方面的研究,通過系統(tǒng)分析其發(fā)展情況和面臨的問題,結合智能化技術不斷完善電力系統(tǒng),豐富電力系統(tǒng),使其各項性能更加完備,這樣才能充分發(fā)揮出電力系統(tǒng)的有適合作用。基于此,本文分析了電力系統(tǒng)自動化的理論基礎,并就自動化控制技術的具體應用進行探究,僅供大家參考。

        1 電力系統(tǒng)自動化基礎理論分析

        電力系統(tǒng)智能化技術,是指利用計算機科技和智能信息技術,來實現(xiàn)供電控制和電力系統(tǒng)智能地對其化和自動操作,這樣就可以確保用電活動和電能安全、平穩(wěn)的進行。在電力系統(tǒng)運營過程中,能夠運用電力系統(tǒng)與智能化技術對電力系統(tǒng)的運營數據進行采集與數據分析,對整個電力系統(tǒng)實現(xiàn)24h的實時監(jiān)測,同時也可以通過對電力系統(tǒng)運營的統(tǒng)計分析來對電力系統(tǒng)進行故障診斷,對電網系統(tǒng)故障進行及時有效地采取適當的緊急反應,同時也可以告知檢修人員,這樣就可以實現(xiàn)了電網安全、平穩(wěn)運轉。同時,通過電力系統(tǒng)信息化技術,能夠高效實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的電網進行自動調整,并加強了對電網信號的收集與存儲,從而可以大大提高電力系統(tǒng)的工作效能。

        基礎理論的含義與結構。電力系統(tǒng)智能化技術主要是對電力系統(tǒng)實現(xiàn)分布式監(jiān)控工作,因此可以建立智能化技術控制系統(tǒng)與自動化裝置間的人力學,并具有效率較高、功能突出等優(yōu)點。首先,運用電力系統(tǒng)自動化技術可以實現(xiàn)電網自主調節(jié),而電網的自行調節(jié)主要是指通過供電調度的系統(tǒng)服務器,與之相匹配的電力自動化控制系統(tǒng),同步實現(xiàn)了對電能的主動調控。然后,通過使用電力系統(tǒng)自動化技術可以對整個電力系統(tǒng)運營的監(jiān)控和故障進行分析,通過電力系統(tǒng)自動化設備,可以對整個電網生產流程的整合性數據進行數據采集與分析,對整個電力系統(tǒng)中產生的故障進行大數據分析,從而發(fā)現(xiàn)了故障問題,同時也可以對電力系統(tǒng)實現(xiàn)24h實時監(jiān)測,從而確保了供電系統(tǒng)的實際負荷及在整個流程中的動態(tài)數據監(jiān)測,并確保了供電系統(tǒng)安全、平穩(wěn)的工作。最后,隨著在電力系統(tǒng)中變電所中對電力智能化技術的運用越來越普遍,開始逐步代替了人工監(jiān)控,通過使用電力智能化技術增強了對變電所的控制,不僅較大改善了變電所的工作速度和效率,同時提高了供電系統(tǒng)的效率[1]。

        2 自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用

        2.1 電網調度自動化

        以往,電網調度主要依靠人工的方式來實現(xiàn),注重調度方式不僅需要耗費大量人力,同時也容易因人為因素而影響電網調度的科學性與合理性,不利于電力資源的科學分配。在電網調度系統(tǒng)中,合理應用智能技術,可以實現(xiàn)電網調度自動化。智能化技術的應用,可以使系統(tǒng)自動收集、分析數據,并結合分析結果作出科學判斷,進而實現(xiàn)自動化的電網調度。同時,還可以對電網進行監(jiān)測和分析。

        利用計算機系統(tǒng)技術可以把調度中心、發(fā)電廠、變電站、工作站等終端聯(lián)合起來,讓相關的終端與用戶進行了聯(lián)系,這樣就可以進行對供電的自主調節(jié),從而提高了供電系統(tǒng)的效率。同時,利用自動化技術還可以將供電調度的有關數據加以采集、匯總和分析,可以通過大數據分析和數據處理,把相關的信息及時準確地反饋給管理人員,從而便于工作人員進行相關的管理工作。由此可見,自動化技術的優(yōu)勢和作用顯著,合理加以應用,能夠更好地保障電網調度的科學性,同時也能更好地規(guī)避人為因素帶來的不利影響。

        2.2 變電所綜合自動化

        隨著自動化科學技術的日益發(fā)達,變電站內也開始建設綜合自動化控制系統(tǒng),以進一步提高變電能力和工作效率,并確保了變電站的安全。而變電站綜合智能化則是指利用計算機科學技術和通信信息技術等,領先的科學技術來對變電站設備進行重新組合,對變電站的所有裝置的工作狀況進行監(jiān)視,并管理變電站的所有設備工作,以避免變電站出現(xiàn)重大安全事故。

        變電站綜合智能化運用光電互感器和IED技術來進行多模塊的集中管理,降低了變電站事件產生對供電的危害。利用智能化裝置使變電站工作的獨立性和適應能力更強,提高了變電站的效率。而且利用遙視系統(tǒng)和人工智能技術,實現(xiàn)了變電所自動化、智能化監(jiān)測,確保變電所能夠安全、穩(wěn)定工作。利用綜合自動化系統(tǒng)實現(xiàn)對變電所的管理和控制,圖1為變電所綜合自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)以變壓器保護單元、中央信號單元、事故記錄單元和分段測控等單元組成,從而實現(xiàn)對變電所的綜合自動化[2]。

        圖1 變電所綜合自動化系統(tǒng)

        2.3 配電自動化以及發(fā)廠發(fā)散控制自動化

        配電自動化是以配電網的一次電網設備為基礎,配電自動化的實現(xiàn)也同樣離不開自動化控制技術的應用,借助該技術,可以實現(xiàn)信息采集,同時還可以進行配電網的自動化監(jiān)控。在此過程中,一旦配電網發(fā)生故障,系統(tǒng)不僅可以在第一時間發(fā)出警報,而且還能及時進行故障隔離,將配電網故障帶來的危害與損失降到最低。

        通過集成數據平臺技術,將所有與配送相關的設備聯(lián)網,并對配送信息進行收集和分析。不僅可以支持配電調度服務、生產經營服務,還可以為供電企業(yè)提供輔助決策服務。集成數據平臺技術是傳統(tǒng)配電自動化系統(tǒng)和智能配電自動化系統(tǒng)的新應用。除此之外,智能配電自動化系統(tǒng)還有著多方面的優(yōu)勢與作用,如能夠實現(xiàn)與電力系統(tǒng)的交互,再比如該系統(tǒng)還具有智能自愈功能、管理控制功能等。在這種功能的支持下,能夠顯著提升電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,更好的保障系統(tǒng)安全。

        發(fā)電廠分散控制自動化是通過利用分散控制系統(tǒng),實現(xiàn)對各個環(huán)節(jié)進行控制和管理,從而達到統(tǒng)一化管理的目的。分散控制系統(tǒng)具有較強的自主診斷功能,搭配相應的診斷模型組件以及冗余配置,能夠對其故障進行分析和處理,能夠實現(xiàn)自我修復,促進電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的工作。發(fā)電廠分散控制自動化具有分布性、分級性和開放性的優(yōu)勢,電力系統(tǒng)可以利用發(fā)廠發(fā)散控制自動化的優(yōu)勢來實現(xiàn)分級管理、智能化和自動化管理等,促進電力系統(tǒng)的發(fā)展。

        3 自動化系統(tǒng)的分析

        3.1 自動化系統(tǒng)的分析

        自動化系統(tǒng)是建立在計算機和大數據等先進技術背景下的新系統(tǒng),在該系統(tǒng)的支持下,可以最大限度提升工作效率,與此同時還有助于緩解工作人員的壓力,減少人力資源消耗,保證工作質量。自動化系統(tǒng)包括信息輸入、輸出系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)和信息控制單元等,利用自動化系統(tǒng)能夠對信息的實時交換和輸入、輸出,能夠實現(xiàn)信息的共享。借助計算機網絡技術,可以使系統(tǒng)元件管理,并且還能高效處理相關信息、電力管理和電網調度等自動化。

        3.2 自動化系統(tǒng)的特點

        自動化系統(tǒng)具有便捷性、集約化和信息共享性等特點。利用自動化系統(tǒng)對電力系統(tǒng)進行管理的和監(jiān)測,減少了人力資源的浪費,除此之外,自動化系統(tǒng)還具有較強的兼容性,能夠與其他系統(tǒng)進行集合,提升各系統(tǒng)之間的協(xié)同性,更好的保障電力系統(tǒng)工作效率。自動化系統(tǒng)能夠對其他先進的技術進行結合,體現(xiàn)出較強的集約性。自動化系統(tǒng)能夠對電力系統(tǒng)的相關信息進行收集、整理和分析,利用通信手段將相關的信息及時地共享給相關人員,能夠將電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的信息共享給不同部門人員,實現(xiàn)了信息的共享,促進了電力系統(tǒng)的發(fā)展。

        4 電力系統(tǒng)自動化技術的實施

        4.1 遠程監(jiān)控

        電力系統(tǒng)自動化技術能夠對電力系統(tǒng)進行遠程監(jiān)控,對電力系統(tǒng)的工作狀態(tài)、信息參數進行收集和分析,可以及時地發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)存在的故障,能夠顯示出故障源和故障原因,為維修人員提供一定的解決方案,同時能夠利用遠程監(jiān)控實現(xiàn)24h監(jiān)控,保證電力系統(tǒng)的正常工作。

        4.2 集中控制和管理

        集中控制和管理是智能電力系統(tǒng)的主要特點和優(yōu)勢之一,自動化技術的應用,能夠促進電力系統(tǒng)更加完善,提升系統(tǒng)的控制與管理水平,并實現(xiàn)集中控制與管理,更好的保障管理效率。

        4.3 各方面的應用效果以及實現(xiàn)

        在電力系統(tǒng)自動化控制技術應用過程中,其應用效果十分顯著,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:一是自動化控制技術的應用,使系統(tǒng)具備了視頻聯(lián)動功能。二是可以借助電力系統(tǒng)實現(xiàn)對相關設備的遠程查看以及遠程控制,有助于提升系統(tǒng)管理的效率,同時也為系統(tǒng)運行提供更為有力的保障。三是可以自動生成和打印操作票,并且系統(tǒng)還可以將其自動儲存。四是自動化控制技術的應用,還可以使系統(tǒng)具備了相應的檢查功能,因此能夠替代人工進行系統(tǒng)檢查,既能提升檢查工作效率,也能緩解工人工作量。

        5 電力系統(tǒng)自動化的重要意義

        5.1 自動化的應用使電力更加科學的計劃管理

        信息技術應用的實現(xiàn)方式包括以下幾種:第一種實現(xiàn)方式就是使用信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要在對電力信息計劃進行制定的時候使用,通過這個信息系統(tǒng)的使用,能夠對電力運行信息進行更加科學的判斷,同時也能對那些需要的信息波動情況進行簡單的分析,并且信息系統(tǒng)還能根據電力的使用情況,以及用戶日常運行中使用電量的數量來制定相應的電力使用計劃,促使電力計劃的管理更加科學合理。

        第二種實現(xiàn)方式就是物聯(lián)網的應用。物聯(lián)網的主要作用就是科學對電力使用的情況進行管理。如果使用物聯(lián)網,那么其就能根據電力自身的實際條件來對其用戶區(qū)域進行安排,這樣的話就能在取用電力的時候,能夠更加及時便捷的進行電力調配,同時因為應用了物聯(lián)網,那么在電力大范圍運轉的時候能夠更加快捷的對信息進行登記,這樣的話就能讓電力的存儲以及使用有更高的效率,同時還能更好地對電力的使用情況進行追溯。

        第三種實現(xiàn)方式就是電子商務。電子商務的應用主要作用就是使用戶能夠更好對電力進行采購。應用電子商務,那么用戶或者企業(yè)就能夠在全國范圍中采購電力,這樣的話不但能讓電力的性價比更高,同時也能保證其質量。

        5.2 信息化的應用使電力有更加便捷的計劃管理

        在傳統(tǒng)的電力管理模式中,電力管理人員往往要花大量的時間去對賬簿進行看管,并且經常對賬簿進行修改。如果選擇信息化的電力管理方式,就能較大節(jié)省管理的時間,同時信息化的電力管理系統(tǒng)相比人工有著更高的準確率。如果采用信息化方式對電力進行管理,可讓電力企業(yè)的采購部門能夠對電力的采購,以及實際使用的情況有一個清楚地了解,另外如果有信息化系統(tǒng)的幫助,可讓電力信息得到在電力企業(yè)的各個項目之間實現(xiàn)共享,這樣的話就能讓電力有更高的使用率,并且還能在項目進行的時候讓設備以及材料的準備時間降低。

        6 結語

        6.1 存在的問題

        當電力系統(tǒng)發(fā)生事故時,其規(guī)模和損失較為嚴重。電力系統(tǒng)內部各種硬件設施故障、保護故障和信息系統(tǒng)故障都會影響到電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行,造成一定的損失。而我國缺乏對電力系統(tǒng)安全評估工作的研究,導致電力系統(tǒng)存在的問題不能及時地解決,阻礙了電力系統(tǒng)的發(fā)展。

        6.2 進一步工作

        為提高電力系統(tǒng)的效率,必須加強對電力系統(tǒng)自動化在電力系統(tǒng)的應用研究,不斷提高電力系統(tǒng)的工作效率和機械化程度,促進電力系統(tǒng)的發(fā)展。

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