供电系统电气工程及自动化控制技术

永 军，洪腾飞

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300461）

0 引 言

如今，自动化控制技术被越来越多的生产企业应用到生产中，并取得了显著成果，自动化控制技术已经成为企业生产过程中不可或缺的一部分。供电企业在电气工程中应用自动化控制技术能够有效提升供电效率，减少了一切不必要的消耗，有效提升了供电系统的生产效率、稳定性和安全性，从而能够更好地为我国人民群众服务，促进我国供电系统的发展和进步。

1 主流控制技术概述

供电系统的主流监控技术有两种监控方式——集中式监控和分层分布式监控。这两种方式都可以对供电系统进行有效控制和监督，保证其更好地运行，提升其电能质量。集中式控制技术主要依靠模数，将各个传感器所收集到各种数据加以转换后，再进行统一的分析和管理，能够有效调节和控制全部控制器，实现全自动控制。

与集中式控制技术不同，分层分布式监控由通信层、站级监控层和间隔层组成。其中，通信层由光纤、电缆和终端设备等组成，主要作用是与各个控制器进行实时通信。站级监控层的作用是对管理间隔层与通信网络的信息交换进行有效监督，保证信息的有效交流。间隔层的主要作用是将测控单元和保护单元安装到开关柜等设备的周边[1]。

2 电气工程及自动化控制系统的优势

2.1 自动化控制技术具有强安全性

自动化控制技术最显著的特点是不用人工操作，一切由系统自动运行，显著提升了安全性。即使是降低在实际生产过程中的工作成果，设备的安全性也要得到很好保证，充分保障工作人员的生命安全，避免人身遭受各种意外。将电气工程及自动化控制系统应用到供电系统中，能够有效增强各种工序的先进性，提升检测质量和能力。通过高精确度仪器分析相关工作，可以有效提升质量和精确度，更好地开展相关工作。自动化控制技术能够24 h不间断有效监控电气系统的运行状况，有着十分显著的控制能力和技术优势，从而能够及时查找各种异常问题，最大限度降低可能造成的危害，避免人力资源的浪费，改善企业管理不当的问题，保证企业的利益。同时，电气工程及自动化控制系统还能有效自动储存和记录各种数据，及时分析，采取措施有效实现自动调节，加强系统的适用性。

2.2 便于对电气系统进行实时监控

如果通过人工方式对电气系统进行监视，很容易出现管理盲区或者人员在深夜情况下由于疲劳、困倦对相关工作马虎，会增加电气故障的发生率[2]。采用自动化的自动控制技术对电气系统进行监视，能够有效避免这些问题的发生，显著提升电气工程的可靠性和安全性，保证电器设备能够正常运行，延长电气设备的使用寿命。

3 自动化控制技术在供电系统中的控制要点

3.1 分层分布式自动化监控技术

分层分布式自动化监控技术可以有效收集各种信息，还可以对各种信息进行良好监控，从而更好地开展维护工作。一旦某个位置发生故障，将不会对其他模块造成影响，能够对现代供电系统提供良好的帮助。这种监控设备对安装环境的要求很低，能够更加方便地进行安装，极大地减少控制和操作难度，低于其他设备需要的成本。

3.2 集中式自动化监控技术

集中式自动化监控技术的特点是系统设计十分简单，运行维护也十分简便，对控制站的防护要求也不高。主要是将强电信号转换为弱电信号，通过4～20 mA标准直流信号，采用空接点的方式，依靠电缆硬接线，将电气模拟量和开关量信号一对一地接入DCS的I/O模件柜中[3]，从而有效地监视和控制电气设备，且其响应速度特别快。当前，硬接线技术业发展的比较成熟，设备运行环境也较好，便于对其进行维护。

3.3 现场总线监控

现场总线监控是应用较少的方式，通常在特殊情况下采用。所以，系统设计更有针对性，能够保证在不同的距离存在很多各不相同的功能，需要根据实际安装现场和企业需要进行设计，最大的优点是拥有远程监控方式的全部优点。这种监控设备各个装置的作用，具有很强的独立性。采用网络连接方式能够保证组态灵活，从而有效增强系统的安全性。一旦某个装置出现了故障，不会对其他组件造成任何影响，从而更好地保障整个系统的正常运行。

4 计算机技术在供电系统中的控制要点

随着现代科学技术的高速发展，计算机技术也获得了长足的进步，计算机技术也已经被广泛应用到了各个领域。特别是在我国的供电系统中，获得了更为广泛的应用，使其可以更好地满足我国电力市场的发展需求，通过将两者完美的融合到一起，促进了我国电气工程及自动化技术的推广和发展，有效地提升了我国供电系统的生产效率[4]。在供电系统中应用计算机技术的控制要点主要有以下几点。

4.1 变电站自动化技术实时要点

变电站自动化的核心是计算机技术。它是使供电系统实现现代化和自动化的重要途径。通过应用计算机技术能有效实现变电站自动化，所以需要技术人员在具体实施时充分融入计算机技术，采用计算机光纤或者电缆彻底取代过去常用的电力信号电缆，使变电设备有效地实现集成化、数字化和网络化，从而进一步提升其性能，最终实现记录统计自动化和计算机屏幕化。

4.2 电网调度自动化控制要点

供电系统自动化最重要的组成部分是电网调度自动化。调度程度可以分成五个层次，分别是国家电网调度、大区调度、省级调度、市级调度和县级调度。电网进行自动化调动主要是通过电网调度控制中心的计算机网络系统。利用电网调度系统可以将服务器、发电厂以及工作站等各种设备和单位连接到一起，从而及时收集电网数据，有效估计和预测电力负荷运行状态，提升电网调度运行的安全性。

4.3 智能电网技术的控制要点

在供电系统中应用智能电网技术，可以有效进行全局控制，是我国供电系统信息管理系统中使用最普遍的一种技术，覆盖了供电系统中发电、输变电、配电和调度等诸多的缓解。在现代电网建设中，要实现数字化和自动化，需要积极采用智能电网技术，智能控制全局。将智能电网技术应用于供电系统时，需要结合供电系统的实际需求，融入拥有实时性优、可靠性强、双向性好的计算机技术。要积极应用现代网络通信技术，使其成为拥有良好信息管理功能的管理系统，促进我国智能电网的发展和进步。

5 结 论

综上所述，随着经济的发展，人们对电力的需求越来越大，推进了我国电力企业的发展和进步。随着现代科学技术的迅猛发展，传统供电系统已经无法满足现代人们的需求。因此，供电企业需要积极“更新换代”供电系统。随着智能化技术的成熟和各种自动化技术的应用，在供电系统中融入电气工程自动化控制技术，能够使二者完美结合，有效提升供电质量和对供电系统的控制能力。