電力系統(tǒng)自動(dòng)化研究計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用

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【摘要】本文主要介紹了電力系統(tǒng)在自動(dòng)化中的技術(shù)以及在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用，并且介紹了電力系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)的多種用途。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)技術(shù)；電力系統(tǒng)自動(dòng)化；計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

如今利用計(jì)算機(jī)作為各行業(yè)數(shù)據(jù)控制、信息自動(dòng)化的重要工具，應(yīng)用范圍十分廣泛，電力系統(tǒng)以其龐大數(shù)據(jù)量和監(jiān)控要求，對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的需求尤為迫切，這主要包含兩方面的要求：①通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)處理數(shù)據(jù)是電力系統(tǒng)中對(duì)輸出端進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；②通過(guò)計(jì)算機(jī)及系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)信息傳輸與控制，能夠判斷電力系統(tǒng)分配與供電調(diào)整、提高電力系統(tǒng)的運(yùn)作效率。

1電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)概述

電力系統(tǒng)作為一個(gè)復(fù)雜的能源生態(tài)系統(tǒng)，由發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)及終端用戶組成，在其中的電力產(chǎn)生、調(diào)配、運(yùn)行、使用，則成為一個(gè)閉合的電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)，則是在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，從電能的生產(chǎn)過(guò)程控制與檢測(cè)、到變電及電網(wǎng)傳輸過(guò)程中的自動(dòng)調(diào)度、控制與統(tǒng)計(jì)的經(jīng)濟(jì)管理技術(shù)。電力系統(tǒng)自動(dòng)化有效保障了供電過(guò)程的電能質(zhì)量，在此同時(shí)能有效預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)，提高電能分配效率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、安全、管理三重效益。

1.1分級(jí)電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度與分配

在國(guó)內(nèi)，供電調(diào)度作為涉及國(guó)計(jì)民生的重要能源項(xiàng)目，其管理根據(jù)管理級(jí)別及供電系統(tǒng)所在，從國(guó)家到地方，基本執(zhí)行五級(jí)管理體系，分別為國(guó)家、大區(qū)、省、地區(qū)以及縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化由電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、服務(wù)器、顯示器、打印設(shè)備、系統(tǒng)控制中心、變電站終端設(shè)備組成[1]。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化承擔(dān)著包括覆蓋區(qū)域用電預(yù)計(jì)、發(fā)電數(shù)量控制、電網(wǎng)運(yùn)行安全監(jiān)控分析、電壓及電能分配調(diào)度、用電數(shù)據(jù)及效率的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析等執(zhí)行、監(jiān)控、評(píng)價(jià)作用。根據(jù)各級(jí)電網(wǎng)管控的覆蓋區(qū)域、所轄用戶的用電規(guī)模不同，各級(jí)電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化規(guī)模配備和使用功能也有所不同。從對(duì)發(fā)電廠的影響來(lái)看，省級(jí)及以上電網(wǎng)中心可實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電廠發(fā)電量的控制與輸出建議，在很大程度上影響發(fā)電廠的發(fā)電效果。地區(qū)及縣級(jí)電網(wǎng)中心則只具有地區(qū)輸送管理權(quán)限，不具有影響發(fā)電效果的作用。從電網(wǎng)自動(dòng)化軟、硬件配備來(lái)看，地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度的作用主要是在管控范圍內(nèi)進(jìn)行分支配電網(wǎng)和變電站的監(jiān)督管理，因此設(shè)備相對(duì)更加單一、簡(jiǎn)單。而縣級(jí)中心設(shè)備相對(duì)更加簡(jiǎn)單，其服務(wù)器的選擇與前面的也大不相同，縣級(jí)一般選用的是工業(yè)PC機(jī)或者普通商用的PC機(jī)。

1.2自動(dòng)化變電站

變電站是電能的中轉(zhuǎn)站，是接受電能及分配電能的基地。變電站的機(jī)械自動(dòng)化，是電能輸送環(huán)節(jié)的重大進(jìn)步，是以數(shù)據(jù)化、機(jī)械化、動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、安全預(yù)警相結(jié)合的，融安全、分配、監(jiān)控、分析于一體的操作監(jiān)督系統(tǒng)，有效提高了變電站的運(yùn)作效率，最終實(shí)現(xiàn)省時(shí)省力省人的效果。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化變電站是自動(dòng)的，不用人員實(shí)時(shí)檢測(cè)就可以達(dá)到對(duì)站內(nèi)所有數(shù)據(jù)全方位精準(zhǔn)監(jiān)控，并且可以有效控制變電站的平穩(wěn)運(yùn)行。它的主要特點(diǎn)是將原本常規(guī)式設(shè)備用新研發(fā)全微機(jī)化裝置進(jìn)行替代，盡可能用計(jì)算機(jī)光纜取代傳統(tǒng)設(shè)備；實(shí)現(xiàn)在線可視效果。自動(dòng)化變電站是自動(dòng)化電網(wǎng)調(diào)度不能缺少的一部分，我國(guó)的這套系統(tǒng)從最初的研發(fā)試驗(yàn)到最后的大規(guī)模應(yīng)用只用了短短的8年時(shí)間。相比之下，變電站的自動(dòng)化要比上一代明顯的具有很多優(yōu)勢(shì)：主要體現(xiàn)在功能性強(qiáng)、又很小的占地面積還有具有很高的可靠性這幾個(gè)方面。

1.3電力系統(tǒng)自動(dòng)化具體應(yīng)用

伴隨著科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也日益廣泛，智能化階段的電網(wǎng)整體改造隨之進(jìn)行，也就是說(shuō)配電的智能化也將被應(yīng)用到計(jì)算機(jī)當(dāng)中。當(dāng)前，主站、子站及終端構(gòu)成了配電系統(tǒng)，上述三個(gè)電力系統(tǒng)組成部分的連貫運(yùn)作被統(tǒng)一整合到自動(dòng)化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中來(lái)，采用協(xié)同安排低碳技術(shù)與分配，極大地保障了電力系統(tǒng)運(yùn)維的經(jīng)濟(jì)效率。電力系統(tǒng)逐漸被應(yīng)用到微機(jī)設(shè)備中，也極大地展現(xiàn)了當(dāng)今信息時(shí)代對(duì)于各行各業(yè)所做出的貢獻(xiàn)。

2計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的必要性

電力系統(tǒng)是一個(gè)綜合的能源供給系統(tǒng)，為了確保系統(tǒng)的整體安全性及運(yùn)行效率，需要對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行有效把控和適時(shí)調(diào)節(jié)。然而與之前不同的是以前操作這些依賴的都是人工，因此也難免會(huì)出現(xiàn)一些失誤從而影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)程中，計(jì)算機(jī)水平與技術(shù)更是飛速提高，且不斷被運(yùn)用到各個(gè)行業(yè)中。如今無(wú)論是國(guó)家層面還是家庭以及個(gè)人的層面，都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，就比如說(shuō)現(xiàn)在的玩游戲、看電影、網(wǎng)上沖浪也算是對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用也體現(xiàn)出了電力系統(tǒng)自動(dòng)化的重要性。在電網(wǎng)系統(tǒng)中運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)各環(huán)節(jié)的自動(dòng)化處理，不僅對(duì)整體的工作效率有明顯的提高，同時(shí)對(duì)于服務(wù)質(zhì)量也有更大的保障，可以看出應(yīng)用計(jì)算機(jī)來(lái)取締人工的操作是未來(lái)發(fā)展的整體倒向[2]。用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化，也可以在提高監(jiān)測(cè)準(zhǔn)度的基礎(chǔ)上來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)化處理數(shù)據(jù)和信息。計(jì)算機(jī)與電力系統(tǒng)的技術(shù)兼容，符合現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)升級(jí)的需要。計(jì)算機(jī)技術(shù)與電力系統(tǒng)自動(dòng)化的技術(shù)兼容，需要在不斷優(yōu)化的過(guò)程中突出PLC（可編程邏輯控制器）程序的應(yīng)用價(jià)值。應(yīng)用PLC程序過(guò)程中，對(duì)變電站的運(yùn)行情況進(jìn)行整體的分析，不斷調(diào)整整體模式，提高運(yùn)行效率。位于四川成都平原郫縣三道堰的成都自來(lái)水總公司六廠應(yīng)用計(jì)算機(jī)與電力系統(tǒng)融合的優(yōu)勢(shì)，運(yùn)用PLC技術(shù)設(shè)立PLC控制子站，主要的控制功能有PLC77取水頭部站、PLC5投藥主從站、PLC7加氯加氨主從站、PLC排泥系統(tǒng)、PLC33三期氣水反沖濾池站、PLC三期郫縣供水泵房站。PLC可以自動(dòng)分析部分重要參數(shù)，提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)報(bào)告，為生產(chǎn)辦公數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)化、準(zhǔn)確化提供保障。

2.2計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)自動(dòng)化的趨勢(shì)分析

電磁兼容問(wèn)題，尤其是電力微機(jī)型產(chǎn)品對(duì)電磁兼容的克服與市場(chǎng)應(yīng)用已成為當(dāng)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化的重點(diǎn)研究方向。它的環(huán)境極其惡劣尤其是電磁環(huán)境，微機(jī)型產(chǎn)品很容易遭到影響從而導(dǎo)致誤動(dòng)、拒動(dòng)、數(shù)據(jù)丟失和死機(jī)的影響。計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用與電磁的兼容問(wèn)題也將成為一個(gè)研究重點(diǎn)及趨勢(shì)。

2.3計(jì)算機(jī)可視化應(yīng)用與電力系統(tǒng)自動(dòng)化

計(jì)算機(jī)可視化管理是計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重大突破，如視頻技術(shù)和紅外成像技術(shù)，都能在電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)反饋和操作中起到直觀表現(xiàn)和預(yù)警的作用，當(dāng)然同時(shí)也需要更高的技術(shù)來(lái)處理圖像信息和分析理解，因此在一些場(chǎng)合中計(jì)算機(jī)也取代了人工來(lái)完成更高級(jí)的圖像處理。電能信息的變化瞬息萬(wàn)變、稍縱即逝，只有通過(guò)計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)跟蹤與快速捕捉、記錄，才能及時(shí)排除與處理，否則就能有可能造成事故的擴(kuò)大從而一發(fā)不可收拾，因此，采用圖像進(jìn)行信息表達(dá)，相較于數(shù)據(jù)提醒，更加智能、直觀，表現(xiàn)力更強(qiáng)。電算化視覺(jué)系統(tǒng)以圖像為主，計(jì)算機(jī)的視覺(jué)系統(tǒng)可以簡(jiǎn)化為如圖1所示的創(chuàng)建模型。

2.4智能控制技術(shù)與電力系統(tǒng)自動(dòng)化

智能控制是計(jì)算機(jī)技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)人工操作的一個(gè)重要內(nèi)容。智能控制是在電力系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵點(diǎn)，利用技術(shù)參數(shù)加以控制的技術(shù)手段，當(dāng)發(fā)現(xiàn)接近或者超過(guò)預(yù)設(shè)參數(shù)時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警或啟動(dòng)應(yīng)急控制。這在根本上解決了人工監(jiān)控的效率低下以及監(jiān)控不全面等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)控制質(zhì)量的飛躍。

3結(jié)語(yǔ)

電力系統(tǒng)在現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域十分重要，計(jì)算機(jī)發(fā)展的過(guò)程中有很多新技術(shù)，這些新的技術(shù)以及新的研究成果都將應(yīng)用于自動(dòng)化的電力系統(tǒng)。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)與電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)一同發(fā)展前進(jìn)，本文通過(guò)概述自動(dòng)化電力系統(tǒng)，闡述應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)技術(shù)，大大推動(dòng)了自動(dòng)化電力系統(tǒng)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]葉華雄.計(jì)算機(jī)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的運(yùn)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（23）：86-87.

[2]管佩祥.計(jì)算機(jī)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)踐[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2018（24）：35-36.

作者：曾祥力 單位：國(guó)網(wǎng)四川省電力公司成都供電公司