電力工程的自動化探討

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1電力自動化技術發(fā)展應用

1.1現(xiàn)場總線技術的運用

現(xiàn)場總線技術主要是自動化設備與儀表控制設備進行作用關聯(lián)，建立電力工程現(xiàn)場實現(xiàn)多方向、多站點、串行、以及計算機信息技術的一體化信息網(wǎng)絡，從而實現(xiàn)在數(shù)字網(wǎng)絡通信、系統(tǒng)控制、智能傳感器以及計算機技術等多功能多系統(tǒng)的融合。要在電力工程現(xiàn)場實現(xiàn)現(xiàn)場總線技術的自動化應用，首先需要收集變送器控制的所有設備用電總量，然后將電量信號通過控制系統(tǒng)上傳到主控計算機，主控計算機依據(jù)相應數(shù)學模型進行計算判斷并做出最終分析，并將計算結(jié)果指令發(fā)送到控制設備上，完成現(xiàn)場總線技術的自動化應用。現(xiàn)場總線在電力工程中的應用，主要通過對控制功能進行細化分割為多個子功能，并對每個子功能分別配備相應計算機，對被控設備信息進行收集分析，將各個子功能計算機進行局域連接與信息共享后，通過調(diào)整相應子功能塊即可實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度。若要實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)的信息化控制，只需要將前置機與上位機進行配合，通過儀表輔助控制系統(tǒng)，結(jié)合下方電力工程控制，便可實現(xiàn)電力系統(tǒng)的高性能控制功能。

1.2對象數(shù)據(jù)庫技術的運用

電力系統(tǒng)自動化監(jiān)控與管理過程中涉及到大量的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包含了從數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲與調(diào)用到運用數(shù)據(jù)信息進行分析、生成指令、指令、執(zhí)行指令等多個過程，通過面向?qū)ο蠹夹g能夠方便快捷的實現(xiàn)這些過程，而主動對象數(shù)據(jù)庫技術則為這些過程的實現(xiàn)提供了技術支持。主動對象技術是采用觸發(fā)器技術實現(xiàn)整個控制系統(tǒng)的監(jiān)控功能，利用監(jiān)控對象函數(shù)，即可實現(xiàn)電力自動化，而觸發(fā)機制的使用，能夠方便的實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的監(jiān)視控制，節(jié)約數(shù)據(jù)傳輸時間。主動對象數(shù)據(jù)庫技術在電力自動化的廣泛應用主要得益于其電力監(jiān)控系統(tǒng)對電力自動化系統(tǒng)的開發(fā)、繼承與封裝的巨大簡易操作性能，同時主動對象數(shù)據(jù)庫技術支持對象標準與主動功能技術，從而引發(fā)軟件技術的新革命。

1.3光互連技術的運用

光互連技術主要以光纖為傳輸媒介，融合了波分復用技術與IP網(wǎng)絡通信協(xié)議的一種新技術，在電力工程中的運用主要依賴繼電以及自動控制系統(tǒng)。光互連技術能夠增強電力工程中自動化控制系統(tǒng)的抗磁干擾性，加大處理器的干涉能力，加快信息傳輸速度，提高數(shù)據(jù)可靠性，因此在電力工程中具有廣泛的應用前景。光互連技術在電力工程中運用主要體現(xiàn)在對其探測器功率進行扇出數(shù)限制，不受平面以及電容負載的限制，便于提高系統(tǒng)集成度與強化系統(tǒng)監(jiān)控。實踐應用證明，電子傳輸與電子交換技術能夠拓展數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，重組編程結(jié)構(gòu)，從而增加電力系統(tǒng)的靈活性。此外，光互連技術能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集、控制與計算功能，其良好的人機交互界面能夠幫助操作人員更好的做好調(diào)度工作，因此在電力工程中的應用具有重要的意義。

2電力自動化發(fā)展方向

2.1變換器電路的高頻化發(fā)展方向

自動化技術在電力工程中的運用的一個主要特點就是遠程監(jiān)控與管理，而遠程監(jiān)控的優(yōu)點就是高可靠性與組態(tài)靈活性，同時相對傳統(tǒng)設施能夠減少電纜使用，降低控制安裝費用，避免了材料資源的大量浪費。其中，變換器的高頻化發(fā)展方向能夠有效的保證遠程監(jiān)控管理的這些優(yōu)點。高頻變換器能夠有效減少高次諧波對電網(wǎng)的影響，而提高開關頻率則能夠降低電力系統(tǒng)對人的傷害程度，減少開關損耗，從而提高整個電力系統(tǒng)工作效率。

2.2通用變頻器的普及

變頻器是電力自動化過程中必不可少的一部分，隨著電力電子器件的不斷更新升級，變頻器在可靠性、維修性與操作性能上都有了質(zhì)的飛躍，而單片機控制技術則促進了變頻器的快速發(fā)展。在國內(nèi)電力自動化發(fā)展過程中，要在吸收國外先進變頻器技術的基礎上，結(jié)合國內(nèi)自身的綜合自動化系統(tǒng)技術，探索出符合國內(nèi)國情的電力自動化系統(tǒng)發(fā)展方向。國內(nèi)目前的自動化系統(tǒng)考慮了技術合理性、設備精簡維護以及未來發(fā)展融合等多方面原因，在站內(nèi)監(jiān)控與數(shù)據(jù)信息采集保護中采取了相對獨立的模式，將保護與控制、測量融合，以方便事故的清晰化分析處理。

2.3單片機、集成電路與工業(yè)控制計算機的發(fā)展

在單片機、集成電路與工業(yè)控制計算機的發(fā)展應用過程中，首先應當實現(xiàn)電力自動化技術的國際化標準。為了適應電力自動化技術的快速發(fā)展，國際電工委制定了相應的國際標準，為實現(xiàn)未來電力自動化系統(tǒng)的發(fā)展提供了依據(jù)與方向；其次是以太網(wǎng)技術的興起與應用，隨著社會經(jīng)濟生活水平的提高，以太網(wǎng)逐漸成為現(xiàn)場總線技術發(fā)展的核心，因此未來的電力自動化發(fā)展方向應繼續(xù)以以太網(wǎng)技術為技術基礎。國內(nèi)現(xiàn)有的變電站已經(jīng)實現(xiàn)了綜合電力技術與以太網(wǎng)技術相融合，以太網(wǎng)技術能夠降低變電站的工作量，而智能化電氣設備的發(fā)展與電力自動化技術的經(jīng)驗積累，則為實現(xiàn)以太網(wǎng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)奠定了基礎。在發(fā)電廠自動控制系統(tǒng)未來發(fā)展中，必然會集成電路、模擬乘法器、鎖相環(huán)路以及時機電路等各個系統(tǒng)，由工業(yè)計算機完成最終的電力自動化全控制。

3結(jié)束語

在新技術的推動下，自動化技術在電力工程中的應用越來越廣泛，所發(fā)揮的作用也越來越重要，其結(jié)合計算機技術與通信技術的特性，既適應電力系統(tǒng)的建設以及電網(wǎng)配備的發(fā)展形勢，又能節(jié)約大量資源，實現(xiàn)更加穩(wěn)定的電力運行與供給，電力自動化必將是未來電力工程發(fā)展的趨勢。

作者：劉嘉偉單位：廣東電網(wǎng)公司惠州博羅供電局