电力工程中电力自动化技术的应用探析

2014-12-23郑光华

中国科技纵横 2014年24期

关键词：电力工程配电补偿

郑光华

(国网福建大田县供电有限公司,福建大田 366100)

电力工程中电力自动化技术的应用探析

郑光华

(国网福建大田县供电有限公司,福建大田 366100)

随着电力事业改革的深入,电力自动化技术在电力工程中的作用日益突出,应用也越来越多。首先简单介绍了自动化技术及其应用范围,然后分析了它在电力工程中的实际应用。

电力工程电力自动化技术现场总线技术

作为当前社会的基础能源,电力在生活生产中扮演者重要角色,应用越来越多。尤其是经济的发展和各方面建设,对电能质量、生产、传输和管理提出了更高要求,电力企业在遇到机遇的同时,也面临着严峻挑战,电能供需矛盾日益明显。为缓解这一局面,提升管理水平,电力工程开始引进电力自动化技术,逐步实现了管理工作的自动化,生产效率大幅提升。不过整体而言,国内的电力自动化技术与欧美发达国家尚有一定的差距,在今后还需不断完善。

1 电力自动化技术分析

所谓电力自动化,指的是综合运用电子计算机、微机继电保护、网络通讯以及自动化等技术,对整个电力系统进行监控,通过采集分析相关数据信息,保证系统安全稳定的技术。其优势在于提高了生产效率和质量,降低了人工劳动,也省去了很多设备,进而为企业节约了不少成本。自上世纪90年代在国内兴起后,发展十分迅速,国家在此方面的投资也较多,当然也创造了极大的经济效益和社会效益,为推动我国电力事业的进步提供了技术保障。此外,随着自动化技术的日益完善,对其也提出了其他要求,如整个管理工作还是要以人为中心;在提高技术水平的同时,还要考虑经济性。

2 电力自动化技术的发展和应用范围

电力系统包括发电、供电、变电、输电、配电多个环节,且都紧密相连,任何一部分出现问题,都可能会影响到整体。所以,电力自动化技术要合理应用于每一个环节,共同发挥作用,才能起到好的效果。关于其应用领域,可从以下3方面考虑:

2.1 调度自动化

调度中心在电力系统中占据着关键地位,是监控电力运行状况和处理信息的中心机构,一旦发现有异常,可及时作出判断,并采取措施指挥各部分的维修人员解决,从而降低事故发生率,维护系统稳定。以往的调度工作多是靠电话来完成,信息监控也多是人工负责,对经验依赖较明显。如果同时出现多个故障,或出现重大故障,调度人员在指挥时往往会力不从心,以至于故障不能及时解决。而采用自动化技术后,以计算机控制整个系统,利用远动技术可实现远程指挥,可一天24h监测各部分所处状态。且调度自动化系统具有在线负荷预测、安全监控、状态估计、自动经济调度等功能,使得运行管理效率大大提升,进而保证电力系统的安全稳定。如某电力系统容量为300万千瓦,所必需的遥测量、遥信量、遥控量等多达3000个,必然要借助计算机自动化技术完成。

2.2 变电自动化

变电站直接关系到电力运行的安全,负责电能输送中电压强度的转变工作。随着用电需求的增长,电力市场竞争日益激烈,每年都会建有多座变电站,不管是日常运行,还是检查维护,管理难度都比较大,易影响到供电系统的效率和安全。变电自动化则利用一系列现代化技术对系统设备进行监控,并优化其内部结构,操作监视屏幕化和测量显示数字化,使得工作人员观察分析更加方便。在一些中低压变电站,目前已实现了无人值班。

2.3 配电自动化

配电网同样是电力系统中不可或缺的部分,担任着输配电的重任。由于用户众多,分散区域广,且各自用电量也大不相同,使得配电工作很难开展。若配电不合理,控制不好峰谷期,极有可能发生供电不足或电能浪费的现象,这对用户和企业都是很大的损失。为提高配电水平,需引进自动化技术,建立起集计算机、控制技术和数据传输等技术于一体的信息管理系统。系统主要由系统管理层、通讯接口层和现场监控层三部分组成,可实时对配电网的电能质量、电量消耗、功率因数、计量精准度等进行监测分析。同时还支持Web客户端,能够预防火灾等各种事故,在故障发生时及时发出报警信号,且系统还具有用户权限管理、历史数据管理和填表管理等功能。配电自动化技术的应用,在改进电能质量、节约生产成本、提供更优质服务等方面发挥着重要作用,在今后将朝着智能化、集成化的方向发展。

3 电力自动化技术在电力工程中的应用

3.1 主动对象数据库

电力工程基本实现了计算机操作,在生产经营中会产生大量数据信息需要处理,数据库则可储存海量数据。以前,数据库只负责做一些简单的数据收集工作,在信息存储后,需要人工操作从海量信息中选出所需信息,但随着信息量的增多,搜索和分析难度越来越大,甚至在长期运行中还会导致系统崩溃。而主动对象数据库技术除了具备监视功能,还实现了自动化监控和自动化分析,凭借自身的主动性能够及时主动地为工作人员提供所需数据,从而提高了数据查询和处理效率。尤其是在解决应急问题时,发挥着不可代替的作用。

3.2 智能电力补偿技术

智能无功补偿技术是采用动态补偿和固定补偿相结合、三相共同补偿和分相补偿相结合、稳态的补偿和迅速的补偿相互配合的方式,它克服了传统技术单一固定补偿的不足,能够很好地适应负载的变化。而且运用先进的投切的开关、对电压进行科学的限制等技术模式,进而达到对电容器的智能控制,提高补偿的精确度,并且具有缺相保护的作用。

3.3 现场总线技术

电力工程中必然要用到许多自动化设备,如计量仪表、监控设施等。加上线路密集,如果呈分散布置,不但管理复杂、影响工作效率,而且易造成资源浪费。现场总线技术则通过将这些线路设备合理衔接,形成系统、多方向的信息网,对整个工程进行统一管理。如HART、CAN等技术在当前较为常见,将采集到的各项信息传至计算机主机,通常由一台总控制计算机实现多种功能;然后工作人员便可根据构建的数学模型对此类信息加以分析处理,最后将指令发送至控制设备。这种一体化管理的方式使得系统管理更加简单,工作效率和质量都有所提升,而且还能避免资源浪费的问题。随着自动化技术的不断改进,现场总线技术的优势越来越突出,如减少硬件数量、节约成本和维护费用等,市场前景十分广阔。但该技术在实际应用中也存在有某些不足,如灵活性差、缺少针对性等。