电力工程中系统自动化技术的应用

刘 皓

（中国电建集团江西省水电工程局有限公司）

1 电力系统自动化技术介绍

1.1 电网调度自动化

电网调度自动化主要由四种结构组成的，基本的结构有控制中心、主站系统、厂站端以及信息通道，它们有着不同的功能，在结构中也起到了不同的作用，所以根据不同的功能也可以分为不同的几个部分，子系统主要分为，信息的采集和信息的执行、信息的传输、信息的处理以及人机联系这四个部分。电网调度自动化主要的功能就是在进行电力生产的时候进行数据采集，同时对电网的安全运行进行监控，适应电力市场运行的需求。县级的电网调度控制中心的规模是比较小的。地区的电网调度的规模是比较大的，调度的功能以及调度的范围都比较大，同时地区的调度是不对发电厂控制的，主要控制的就是供电网的各级变电站以及配电网，这样就可以保证供电的安全稳定。而国家电网调度和大区的电网调度控制中心的设备要比省级的规模大很多，同时服务器网络的容量是比较大的，对于一些功能软件的差别也比较大。

1.2 变电站自动化

在电力系统中，联系发电厂以及用电的住户主要环节就是变电站以及输配电线。变电站自动化的目的是可以通过自动化来将人工取代，取消人工监视以及电话的操作等环节，这样工作效率就可以提高很多。同时自动化还可以对变电站更好的进行监控，这样在变电站运行的过程中出现任何的意外都可以及时的发现并且进行一定的处理，可以让变电站安全运行的水平进一步得到提高，变电站自动化的内容就是针对站内的运行设备，可以对电器设备进行更好的控制，全方位的监视，在出现问题的时候可以及时的发现，自动化的主要特点就是将传统的电磁设备进行代替，全部更换为小新型的微机化装置，二次设备数字化、网络化以及集成化，电力信号的电缆也尽量采用计算机电缆或者是光纤代替，操作监视的时候实现计算机屏幕化，在运行和管理的时候以及在对数据记录的时候都可以实现自动化，变电站自动化除啦满足变电站运行操作的任务之外，还是电网调度自动化中的重要一部分，也是实现现代化电力生产的一个重要的环节。

1.3 发电厂分散测控系统

这项系统可以简称为DCS，在一般情况下都采用分层分布式的结构，主要的组成部分就是过程控制单元、运行员工作站、工程师工作站以及以太网组成。过程控制单元的作用就是针对生产过程中，对现场的各种信号进行接受，并且将这些所接受到的信号进行运算处理，得到运行过程中的各种参数，知道设备在工作时候的状态，对输出的信号进行驱动执行机构，这样就能够在生产的过程中进行检测、控制以及保护这些作用。运行员以及工程师工作站则提供了人机的接口。运行员工作站可以将PCU发来的信号进行接收，同时还可以向PCU发出指令，这样就可以让操作人员进行监视控制，工程师工作站的作用就是可以给维修的相关人员提供系统诊断等手段措施。

2 自动化应用的领域以及提高的措施

如今的电力自动化技术是多方面共同所构建的一项自动化技术，其中包括了供电系统的自动化、火力发电自动化以及水力发电自动化，是由这些方面所共同构成的，这项技术在刚开始被应用的时候，是非常的单一的，只在单一项目的自动化领域，但是如今的计算机网络技术发展迅速，计算机和网络也在很多领域得到了广泛的应用，同样电力系统中这项技术也是普遍的受到关注和应用。

2.1 电网调度自动化

如今电网调度的作用就是为了能够及时的对系统进行维护和管理，并且可以对系统进行全面的检测，电网调度自动化的目的也是如此，可以迅速并且全面的进行，但是不同的是，电网调度自动化是在原有的基础上加入了近几年普遍使用的计算机技术和互联网技术，这样就减少了人工工作难度，同时提高了工作的效率，可以让管理的人员随时的了解到相关的信息以及状态，那么电网系统的安全性和稳定性就会进一步的提高，在出现任何问题的时候也能够及时的发现并且进行一定的处理，这项技术的基本结构主要有以下七种，首先就是信息的收集和处理，然后就是对系统进行控制，对信息进行采集并且命令系统、对信息进行传输、现实的信息进行采集、对系统进行安全检查同时还有联系系统，这些系统都是能够相联系在一起的，那么在出现突发情况的时候就能够及时的去应对。

2.2 供电系统自动化

到目前为止，对供电系统自动化进行检测常常是小型的计算机来进行工作的，那么如果将进行工作的小型计算机联合到一起，就可以及时有效的监控到供电系统的情况以及电能使用过程中的情况等方面，那么就可以进一步的提高对电力系统的检测能力以及对电力系统的维护能力，在进行检测的时候，可以用工频和声频对信息处理的工作进行控制，这样就可以满足负荷控制，监控相关的区域调度，重点处理的方面主要有变电站自动化以及负荷的控制这两个方面，最后，可以再通过对相关的资料进行分析，就可以描绘出负荷的曲线。

2.3 全面监控

监控的方面主要有三个方面，分别为水利方面、大坝方面以及电站的运行这三个方面，对着三个方面的运行进行监控，就可以保证在工作运行的过程中能够安全的运行并且有效的进行一定的控制，避免出现一些突发的情况，在出现问题的时候也能够及时的发现并且对这些问题进行处理，相关的企业也应该注意到自动化这个方面，在进行工作的时候应用到计算机技术以及互联网技术，降低人工作业，提高工作的效率。水力、大坝以及电站运行，首先需要保证的就是它们可以稳定安全的运行，在保证这个的基础上还需要进行更加严密的监控，这样就能够保证在出现问题的时候及时的发现，第一时间进行抢修，并且对其运行进行一定的优化，采用这项技术主要用到的还是计算机技术，那么就可以自动的对控制工作增减，可以稳定监视工作和控制工作。

2.4 提升操作者的素质

电力工程中自动化安全系统的装置需要有更加专业的人员进行操作，这样才能够保证可以充分的体现出自动化的优点，所以在工作的时候也需要对操作者的专业素质进行培训，让工作人员的专业素养更高，对电力系统自动化的安全系统的作用是非常重要的，对工作人员培训可以让技术人员对使用装置的性能更好的了解，也可以通过各种实例来总结出来一些经验，那么在出现因为气候或者是天气影响的时候就可以采取一定的措施来进行应对，让技术人员将理论知识和工作中的实际经验有效的结合在一起，那么就可以及时的解决问题，避免因为装置出现故障从而影响到整个工作。

2.5 对风险进行严格的分析

电力工程自动化系统的风险是难以避免的，所以需要对其中存在的各种风险都认真进行分析，在遇到紧急情况的时候就可以及时的采取正确的措施进行处理，将其中所存在的风险降到最低，对其中所有的风险都进行预测，预测可能发生的可能性以及此项风险发生之后所带来的危害，在将所有的情况以及危害都分析出来之后，就对其中的问题进行优化。

如今的科学技术以及社会的经济都在快速的发展，所以对电力系统也就提出了更高的要求，这样才能够保证电力系统的运行更加可靠。