注：本文摘自《中小企業(yè)管理與科技》·下旬刊2012年第10期，作者：臧悅姌；劉歡

　　【摘要】：隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，國內(nèi)對電能資源的需求日益增長，電力系統(tǒng)隨之趨于多功能化和復(fù)雜化，從而影響了其安全性和穩(wěn)定性，而電力自動化的出現(xiàn)為實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化管理和全天候監(jiān)控提供了技術(shù)保障。本文對電力自動化技術(shù)在電力工程中的重要應(yīng)用進行了介紹，同時對電力自動化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展方向進行了分析。

　　【關(guān)鍵詞】：電力工程；電力自動化技術(shù)；應(yīng)用
 

　　電能作為一種具有易控制、輸送便利、轉(zhuǎn)換速度快、環(huán)境污染小等諸多優(yōu)點的能源，在上個世紀(jì)八十年代成功取代蒸汽動力，成為社會經(jīng)濟發(fā)展的能源基礎(chǔ)。與此同時，為適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的節(jié)奏，具有對電能生產(chǎn)、傳輸和管理實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)度和自動化管理的電力自動化技術(shù)應(yīng)運而生。電力系統(tǒng)是一個地域分布廣泛、復(fù)雜的綜合性系統(tǒng)，主要由變電站、發(fā)電廠、輸配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)以及終端用戶群組成，實行統(tǒng)一調(diào)度和運行，電力自動化技術(shù)的出現(xiàn)，很好的解決了電能在輸送過程中的各種問題，極大的推動了電力工程的發(fā)展。

　　1、目前電力自動化的主要技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

　　電力自動化系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，從上個世紀(jì)五十年代開始發(fā)展到今天，電力自動化系統(tǒng)從開始局限于單項自動裝置，到廣泛采用遠動通信技術(shù)裝設(shè)模擬式調(diào)頻裝置和經(jīng)濟功率分配裝置，再到后來以計算機為主體的電網(wǎng)實時監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)，電力自動化系統(tǒng)逐步邁入現(xiàn)代化發(fā)展的軌道。電力自動化技術(shù)主要包括電網(wǎng)調(diào)度自動化、火力發(fā)電廠自動化、水力發(fā)電站綜合自動化、電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)、電力系統(tǒng)反事故自動裝置、供電系統(tǒng)自動化、電力工業(yè)管理系統(tǒng)的自動化等方面，以下針對其中主要的幾個方面作簡要的介紹。

　　1.1水、火力發(fā)電廠自動化

　　水力發(fā)電廠實施自動化的項目主要包括水庫調(diào)度、大壩監(jiān)護和電站運行三個方面。通過水庫水文信息的自動監(jiān)控系統(tǒng)，自動采集雨量等水文信息，從而為制訂水庫調(diào)度計劃、攔洪和蓄洪的方案制定提供了數(shù)據(jù)支持。在大壩監(jiān)控方面，通過大壩監(jiān)控系統(tǒng)對相關(guān)數(shù)據(jù)的采集分析，提供相應(yīng)的預(yù)警和維護服務(wù)。電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)對全站設(shè)備運行、發(fā)電機組的安全檢測等進行監(jiān)視和控制，保證電站運行的安全和優(yōu)化。

　　火力發(fā)電廠實施自動化的項目主要包括廠內(nèi)機、爐、電運行設(shè)備的安全檢測、計算機實時控制、有功負荷的經(jīng)濟分配和自動增減、母線電壓控制和無功功率的自動增減以及穩(wěn)定監(jiān)視和控制等。

　　1.2供電系統(tǒng)自動化

　　供電系統(tǒng)自動化主要包括地區(qū)調(diào)度實時監(jiān)控、變電站自動化和負荷控制三個方面。地區(qū)調(diào)度的實時監(jiān)控系統(tǒng)通常由小型計算機組成。變電站自動化主要由計算機和通信技術(shù)實現(xiàn)，通過對信息的集中處理和應(yīng)用，對電力系統(tǒng)進行優(yōu)化組合，從而可以更好的對電力系統(tǒng)進行實時監(jiān)控和維護。負荷控制通常采用工頻或者聲頻控制方式來進行，根據(jù)負荷記錄描繪出負荷曲線，以實現(xiàn)對電能使用情況進行控制的目的。

　　1.3電網(wǎng)調(diào)度自動化

　　現(xiàn)代電網(wǎng)調(diào)度是基于計算機為核心的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)信息的采集、安全性檢測、屏幕顯示、運行工況計算分析和實時控制的功能。其基本結(jié)構(gòu)按照功能可分為信息采集和命令執(zhí)行子系統(tǒng)、信息收集處理和控制子系統(tǒng)、信息傳輸子系統(tǒng)以及人機聯(lián)系子系統(tǒng)。電網(wǎng)調(diào)度在電力工程中主要應(yīng)用在變電站自動化、配電網(wǎng)管理系統(tǒng)以及能量管理系統(tǒng)中。該技術(shù)的發(fā)展使得管理人員可以隨時掌握全網(wǎng)的信息，便于對系統(tǒng)進行實時的維護和管理，應(yīng)對突發(fā)情況采取及時有效的措施，從而保證電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定和安全。

　　1.4電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)

　　電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)的功能是實現(xiàn)調(diào)度中心和發(fā)電廠變電站間的實時信息傳輸。自動傳輸系統(tǒng)由遠動裝置和遠動通道組成。遠動通道有微波、載波、高頻、聲頻和光導(dǎo)通信等多種形式，遠動裝置按功能分為遙測、遙信、遙控三類。

　　2、電力工程中電力自動化技術(shù)的應(yīng)用

　　電力自動化技術(shù)利用現(xiàn)代化通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)等將電網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)、在線離線數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等信息整合，形成一套完整的自動化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)在相關(guān)設(shè)備正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的監(jiān)控、維護和管理。

　　2.1現(xiàn)場總線技術(shù)

　　現(xiàn)場總線技術(shù)是指在電力工程中將自動化裝置和儀表控制設(shè)備進行連接，形成多向多站的信息網(wǎng)絡(luò)，并且將數(shù)字通信、智能控制以及計算機設(shè)備等集成一體化的綜合性技術(shù)。目前典型的現(xiàn)場總線有CAN、LONWORKS、HART、PROFIBUS等。這種技術(shù)通過相關(guān)設(shè)備和傳感器，將電流、電阻等信息參數(shù)傳遞到主機上，工作人員根據(jù)數(shù)學(xué)模型對數(shù)據(jù)進行分析整理，并最終將指令發(fā)送到控制設(shè)備上。近年來通過對35KV級變電站等一系列的自動化改造表明，現(xiàn)場總線技術(shù)在節(jié)省硬件數(shù)量與投資、安裝、維護等方面表現(xiàn)突出，同時給予用戶高度的系統(tǒng)集成主動權(quán)，讓用戶自主選擇設(shè)備品牌，市場潛力巨大。

　　2.2主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)

　　主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)的出現(xiàn)，對軟件工程帶來了巨大的變革，對軟件的開發(fā)、封裝、設(shè)計方向等亦產(chǎn)生了深刻的影響。在現(xiàn)代電力工程中，主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的自動化監(jiān)控方面，與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，該技術(shù)在對象技術(shù)和主動功能的支持方面占據(jù)著絕對的優(yōu)勢。由于對象技術(shù)和觸發(fā)機制的引入，數(shù)據(jù)庫自動監(jiān)控得以實現(xiàn)，同時處理后的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率高，利用價值高、能夠為相關(guān)的操作提供可靠的數(shù)據(jù)參考。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展，以及對監(jiān)控系統(tǒng)中觸發(fā)子和對象的函數(shù)功能的進一步研究，有望實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動監(jiān)視與控制的更加復(fù)雜的功能。通過在國際上借鑒先進技術(shù)和國內(nèi)專家研發(fā)完善，主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)得以不斷發(fā)展和提高，極大地滿足了工業(yè)生產(chǎn)和生活的需要。

　　2.3電力自動化補償技術(shù)

　　傳統(tǒng)的低壓無功補償技術(shù)采集單一信號和三相電容器，三相互補。采用這種補償方式對于主要用電為單相負荷的用戶，會出現(xiàn)三相負荷不平衡的情況，導(dǎo)致在一定程度上出現(xiàn)過補或者欠補，而且該補償技術(shù)沒有考慮到電壓的平衡關(guān)系，且一般不具備配電檢測的功能。

　　智能無功補償技術(shù)通過固定補償與動態(tài)補償相結(jié)合、三相共補與分相補償相結(jié)合、穩(wěn)態(tài)補償與快速補償相結(jié)合的方式，彌補了傳統(tǒng)技術(shù)單純固定補償?shù)娜毕荩�能夠較好的適應(yīng)負載變化。并且采用先進的投切開關(guān)、科學(xué)的電壓限制條件等技術(shù)模式，實現(xiàn)電容器投切的智能控制，提高補償精度，同時具備缺相保護功能。

　　3、電力自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

　　隨著人們生活水平的提高，用戶對供電系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性要求越來越高，由于電力企業(yè)的各部門職能不統(tǒng)一，各系統(tǒng)之間沒有實現(xiàn)信息共享，導(dǎo)致在供電過程中不可避免的出現(xiàn)紕漏。因此，在今后電力自動化的發(fā)展中，必須整合電力系統(tǒng)各部門的資源，逐漸改善這一現(xiàn)狀。將原本分散、具有單一功能的電力自動化系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為信息共享的系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)采集與配電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、地理系統(tǒng)、高級應(yīng)用軟件包、通信系統(tǒng)集成和饋線自動化整合為一個體系完善、平臺開放、信息共享、高效便利的信息系統(tǒng)。

　　近年來，在社會發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的推動下，電力自動化技術(shù)得到突飛猛進的發(fā)展。隨著電力工程的發(fā)展，電力自動化程度將會越來越高，新一代的電力自動化技術(shù)，即智能電力自動化技術(shù)應(yīng)運而生。它在第二階段的配電自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了智能配電功能，更科學(xué)地管理復(fù)雜的電路網(wǎng)絡(luò)。智能配電系統(tǒng)不僅能夠在故障時發(fā)揮作用，而且在配電網(wǎng)正常運行時，也能為供電企業(yè)提高經(jīng)濟效益和社會效益。
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　　4、結(jié)語

　　從目前電力工程的發(fā)展趨勢可以看出，電力自動化的發(fā)展必將推動電力工程發(fā)展，通過工業(yè)生產(chǎn)和生活廣泛對電力自動化技術(shù)的應(yīng)用，未來的電力自動化技術(shù)將朝著提高供電設(shè)備的利用率、提高供電穩(wěn)定性和安全性、降低運營成本、改善供電質(zhì)量的方向不斷努力推進，這一技術(shù)對推動電力事業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
 

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