國電建投內(nèi)蒙古能源有限公司 崔志成

對于電力行業(yè)而言，在數(shù)字技術(shù)的推廣應(yīng)用中，電力行業(yè)自動化程度不斷提升，電力企業(yè)的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)安全性及可靠性均得到大幅提升，為企業(yè)發(fā)展提供了可靠保障。為了充分發(fā)揮字數(shù)技術(shù)的優(yōu)勢，保證電力電氣自動化水平的提升，要求數(shù)字技術(shù)在實際應(yīng)用中，對其優(yōu)勢、特點要有充分了解，認識到應(yīng)用過程中存在的問題，并通過有效的應(yīng)對措施解決現(xiàn)有問題，以提升電力電氣自動化水平。

1 數(shù)字技術(shù)概述

1.1 數(shù)字技術(shù)的特點

近年來，數(shù)字技術(shù)在諸多領(lǐng)域內(nèi)廣泛應(yīng)用，作為智能化與高新技術(shù)聯(lián)合的產(chǎn)物，數(shù)字技術(shù)在電力電氣自動化中應(yīng)用，實現(xiàn)了電力電氣自動化管理，使電力生產(chǎn)成本最大限度的降低。與其它技術(shù)相比，數(shù)字技術(shù)融合了計算機、互聯(lián)網(wǎng)及信息技術(shù)等類型，可靠性相對更高，將數(shù)字技術(shù)與高端智能技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了管理流程的持續(xù)優(yōu)化，使管理措施也能不斷改進。

例如，在自動化設(shè)備中應(yīng)用光纖技術(shù)，對設(shè)備在運行過程中存在的安全隱患及問題能夠及時發(fā)現(xiàn)，使自動化生產(chǎn)的安全性及生產(chǎn)效率均得到提升，也充分表現(xiàn)出數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢，提升了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化模塊的發(fā)展。通信技術(shù)、計算機技術(shù)作為電力電氣自動化生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)，此類技術(shù)的發(fā)展與進步對自動化管理的目標能否實現(xiàn)有直接影響，具體應(yīng)用時，通過合理配置、篩選設(shè)備，可促使自動化系統(tǒng)的科學(xué)性與運作效率進一步提升，滿足現(xiàn)代電力生產(chǎn)中對統(tǒng)一性與整體性的需求。尤其是合理利用通信技術(shù)，實現(xiàn)對相關(guān)信息資料的全面獲取，一定程度上實現(xiàn)了統(tǒng)一標準，使電力電氣自動化系統(tǒng)的智能化水平不斷提升，在提升工作效率的同時，降低了管理成本。

此外，與國外發(fā)達國家相比，我國數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用時間還比較短，在實際應(yīng)用過程中還存在諸多問題，如規(guī)范性缺乏、標準不同意、人才隊伍不完善等，尤其是支撐技術(shù)運行的基礎(chǔ)相對薄弱，智能化聯(lián)網(wǎng)程度還不健全等，對數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用及推廣均產(chǎn)生一定制約，因此在電力電氣自動化系統(tǒng)發(fā)展中，對數(shù)字技術(shù)進行不斷探索具有重要意義。

1.2 數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

操作性強。在現(xiàn)代計算機技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上，數(shù)字技術(shù)應(yīng)運而生，在實際應(yīng)用中最顯著的特征之一即為操作性強，因此在電力電氣自動化生產(chǎn)中，數(shù)字技術(shù)也被作為主要技術(shù)得到應(yīng)用，顯著的提升了生產(chǎn)效率[1]。由于數(shù)字技術(shù)在其發(fā)展中，是互聯(lián)網(wǎng)計算技術(shù)為操作平臺，具有邏輯性強、反饋迅速及簡潔等特點，其數(shù)字技術(shù)同時具備信息識別、模擬的功能，在電力電氣自動化生產(chǎn)中應(yīng)用，對運營成本可有效控制，且對人工操作中容易出現(xiàn)的問題能有效規(guī)避。此外，借助計算機平臺組成的終端在應(yīng)用中，數(shù)字技術(shù)一體化也得到實現(xiàn)，即工作人員能夠通過計算機屏幕直接反饋信息，并下達相關(guān)指令，完成自動化系統(tǒng)操作任務(wù)。

穩(wěn)定性高。數(shù)字技術(shù)在應(yīng)用中最顯著的優(yōu)勢之一為穩(wěn)定性高，數(shù)字技術(shù)在電力電氣自動化生產(chǎn)中應(yīng)用不但對生產(chǎn)模式及操作過程進行了優(yōu)化，更重要的是提高了生產(chǎn)效率及自動化生產(chǎn)過程的可靠性。同時，數(shù)字化的操作與反饋機制使得人工與設(shè)備之間的接觸時間大幅減少，在異常操作控制中發(fā)揮出了重要作用，也充分顯示出電力電氣自動化生產(chǎn)中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用提高了生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。

成本投入低。借助數(shù)字技術(shù)對電力電氣自動化生產(chǎn)運行過程中的異常、故障進行診斷、保養(yǎng)及維修，不但能夠使設(shè)備的使用壽命得以延長，同時人力資源投入減少、零部件儲存量減少，均使投入成本降低。工作人員對電力電氣自動化生產(chǎn)過程中的成本利用數(shù)字技術(shù)進行控制。從以往的應(yīng)用實際情況來看，數(shù)字技術(shù)應(yīng)用中操作系統(tǒng)的開放性更強，在對樣品進行檢測的同時實現(xiàn)數(shù)字錄入的功能，降低了時間、物力及人力成本的投入。

圖1 電力電氣自動化系統(tǒng)組成

2 電力電氣自動化中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用

2.1 GOOSE虛擬端子技術(shù)

數(shù)字技術(shù)在諸多應(yīng)用中，最常用的技術(shù)之一為GOOSE虛擬端子技術(shù)。傳統(tǒng)電力電氣自動化系統(tǒng)在運行中，繼電器接口中會卡入或流出諸多節(jié)點信號，而在現(xiàn)階段光纖技術(shù)大范圍應(yīng)用且不斷優(yōu)化，光線接口逐漸替代了一對一接口連接方式，基于黑匣子原理，在于設(shè)備外部特顯結(jié)合的同時進行保護，統(tǒng)一了各設(shè)備的傳輸協(xié)議，可有效改善設(shè)備二次回路性能，簡化了工程調(diào)試。

此外，以往設(shè)備結(jié)構(gòu)中接口數(shù)量比較多，而GOOSE虛擬端子技術(shù)在應(yīng)用后，設(shè)備接口數(shù)量大幅減少，有效減少了因接口不良引起的不良事件發(fā)生率，設(shè)備運行的安全性與可靠性得到提升，且因接口數(shù)量減少接線數(shù)量也減少，布線方面對空間的要求也降低。以往電力電氣自動化系統(tǒng)在信號傳輸方面主要通過點對點傳輸?shù)男问竭M行，而GOOSE虛擬端子技術(shù)在應(yīng)用后，系統(tǒng)中各設(shè)備間在信息傳遞時可實現(xiàn)直接通信傳輸，各設(shè)備間的工作處于協(xié)調(diào)狀態(tài)，在出現(xiàn)相同問題時不同設(shè)備能及時作出響應(yīng)，配合跳合閘功能，強化了遙控裝置功能；基于系統(tǒng)端設(shè)置，端子對非電量信息科進一步控制，對以往二次回路功能不足的問題能有效彌補。

2.2 通信技術(shù)

數(shù)字技術(shù)中，通信技術(shù)是重要的技術(shù)類型，其中網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的使用頻率非常高。在當前高新技術(shù)不斷快速發(fā)展的情況下，電力電氣自動化技術(shù)也逐漸向無人化、遠程化與智能化方向發(fā)展，在這一發(fā)展過程中，對通信技術(shù)的要求也不斷提高。需要注意的是，在單片機技術(shù)發(fā)展影響下，多數(shù)單片機都具備數(shù)字化功能，而數(shù)字技術(shù)在電力電氣自動化中應(yīng)用后，通過對單片機數(shù)字化功能進行利用，實現(xiàn)了處理系統(tǒng)信息的目標，能使系統(tǒng)信息以數(shù)字化形式呈現(xiàn)出來，然后通過數(shù)字通信線路進行遠程傳輸，相關(guān)人員接受到傳輸來的信息后進行相應(yīng)處理，發(fā)出控制指令信息，信息再沿原路傳回單片機系統(tǒng)并執(zhí)行控制指令，實現(xiàn)系統(tǒng)控制的目的[2]。

目前單片機技術(shù)也在快速發(fā)展，新型單片機不但保留了原有的數(shù)字化功能，同時又具備了網(wǎng)絡(luò)通信功能，單片機的遠程信息傳輸?shù)暮唵涡愿?。就電力電氣自動化系統(tǒng)而言，對電力信息進行傳輸或監(jiān)控過程中，很多時候需要利用智能終端來完成，導(dǎo)致信息在傳遞時的速率相對較慢，且傳輸過程中因電磁干擾問題導(dǎo)致信息傳輸?shù)耐暾砸彩艿接绊?。而光纖通信技術(shù)在應(yīng)用后，信息通過光信號進行傳遞，電磁干擾問題得到有效解決，信息傳輸?shù)目煽啃耘c安全性大幅提升。此外，現(xiàn)代電力電氣系統(tǒng)設(shè)計中，采用統(tǒng)一的、規(guī)范的接口，系統(tǒng)兼容性更高、擴展性更強，通過TCP/IP傳輸協(xié)議，利用光線通信實現(xiàn)內(nèi)部信息的傳輸。

2.3 微處理器

從處理器發(fā)展趨勢來看，目前處理器體積越來越小，尤其是數(shù)字技術(shù)告訴發(fā)展的背景下，處理器體積變得越來越小，但其性能卻越來越強大，運算能力更強，并出現(xiàn)了單片機系統(tǒng)，與早期電腦處理器的運算效果極為接近，具備標準I/O端口，各通信協(xié)議實現(xiàn)了有機的融合，信息傳輸時效性也得到提高。且單片機在發(fā)展中，部分單片機具備AD轉(zhuǎn)化功能，對傳統(tǒng)數(shù)字邏輯電路有效的進行了替代，系統(tǒng)功能大幅增強的同時，電路體積更小，電力電氣自動化功能水平大幅提升，對一些復(fù)雜的控制流程能更好的控制[3]。此外，合理利用單片機功能，一定程度上擴展了系統(tǒng)功能，達到系統(tǒng)功能優(yōu)化與創(chuàng)新的目的。

2.4 智能終端技術(shù)

數(shù)字技術(shù)中，智能終端也是重要的技術(shù)之一，在電力電氣自動化中應(yīng)用對系統(tǒng)保護水平有提升作用。如電力電氣系統(tǒng)中應(yīng)用智能終端控制技術(shù)，對跳閘進行雙重保護，實現(xiàn)遠程信號發(fā)送與測控，系統(tǒng)整體運行的安全性與可靠性提升[4]。此外，智能終端技術(shù)應(yīng)用中，數(shù)字化程序接口的應(yīng)用，為電力電氣自動化運行提供了更理想的條件，保證了執(zhí)行系統(tǒng)與電位系統(tǒng)之間通信的順利連接。

3 電力電氣自動化中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)存在的問題與對策

3.1 存在問題

智能技術(shù)目前尚不完善，對于電力電氣自動化操作系統(tǒng)而言，操作流相對復(fù)雜，盡管隨著數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，對復(fù)雜流程的執(zhí)行與處理能力得到了提升，簡化了操作流程，財力、人力資源也得到了節(jié)約[5]。但由于數(shù)字技術(shù)發(fā)展尚未成熟，在具體應(yīng)用中也會因經(jīng)驗的缺乏，導(dǎo)致數(shù)字技術(shù)與計算機數(shù)據(jù)在關(guān)聯(lián)時完善性不足，在對信息資源轉(zhuǎn)化時，需借助計算機轉(zhuǎn)換才能完成，導(dǎo)致計算機運行的工作強度增大。

技術(shù)人員技能參差不齊。在電力電氣自動化系統(tǒng)運行中，技術(shù)人員的操作能力水平直接決定系統(tǒng)運行的效果。而目前技術(shù)人員對數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢并未完全掌握，在具體應(yīng)用中還存在明顯的局限，無法靈活應(yīng)用，導(dǎo)致數(shù)據(jù)共享目標的實現(xiàn)受到阻礙，對電力電氣自動化系統(tǒng)功能的完全實現(xiàn)產(chǎn)生不利影響；對電力電氣自動化設(shè)備維護的不足。自動化設(shè)備是數(shù)字技術(shù)在應(yīng)用中的基礎(chǔ)，設(shè)備如果無法正常運行，數(shù)字技術(shù)的特點、優(yōu)勢就難以實現(xiàn)。而目前對自動化設(shè)備的保養(yǎng)、維護力度還存在明顯不足，影響了數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用效果。

3.2 解決對策

重視數(shù)字技術(shù)的完善程度。為將數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用價值充分發(fā)揮出來，對數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢要充分進行挖掘，探索數(shù)字技術(shù)與其它技術(shù)之間的融合，并通過在電力電氣自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用實踐，不斷積累與總結(jié)經(jīng)驗，使技術(shù)水平得到提升，降低因技術(shù)不足導(dǎo)致的計算機運行強度增加。同時優(yōu)化系統(tǒng)運行程序，使電力設(shè)備的辨別能力與控制能力不斷提升，不斷提高數(shù)字技術(shù)在電力電氣自動化中應(yīng)用的效率。

提升人員綜合能力與專業(yè)能力。為減少人為因素對數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用成效產(chǎn)生的不良影響，就需對技術(shù)人員的能力不斷進行提升，幫助技術(shù)人員樹立代碼控制意識，使其自動化操作水平進一步得到完善；要求技術(shù)在日常工作中注重對數(shù)字技術(shù)的學(xué)習(xí)，通過培訓(xùn)與學(xué)習(xí)提升自身的能力。

加強對自動化設(shè)備的維護。自動化設(shè)備在日常使用過程中，維護人員應(yīng)重視對設(shè)備的零部件進行檢查與維護，對設(shè)備運行中可能出現(xiàn)的故障、隱患及時發(fā)現(xiàn)與處理，保證設(shè)備處于正常運行狀態(tài)。此外，環(huán)境因素對電力電氣自動化設(shè)備運行的穩(wěn)定性、安全性有較大的影響，所以對室內(nèi)運行的設(shè)備要做好防潮防護，保證運行環(huán)境處于干燥狀態(tài)，避免潮濕環(huán)境影響設(shè)備的正常運行；如設(shè)備處于室外環(huán)境，還需做好防雷處理，避免雷擊影響設(shè)備的運行安全。

4 結(jié)語

綜上所述，電力電氣自動化中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，提升了信息處理能力、系統(tǒng)工作效率以及工作效益，同時數(shù)字技術(shù)也以其顯著的優(yōu)勢在諸多領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。盡管數(shù)字技術(shù)在電力電氣自動化領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用范圍不斷擴大，在實際應(yīng)用中受到的影響也增多，導(dǎo)致應(yīng)用效果受到影響。所以，實際應(yīng)用中需要對數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢充分挖掘，不斷完善數(shù)字技術(shù)，提升技術(shù)人員的技術(shù)能力及綜合素質(zhì)，對自動化設(shè)備加強維護與保養(yǎng)，保證設(shè)備的正常運行，充分發(fā)揮數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢，促使電力電氣自動化進一步發(fā)展。