電力系統(tǒng)是一個較為復雜的系統(tǒng),雖然當前在電力系統(tǒng)中自動化技術使得電力無論是在控制、操作,還是處理過程中變得較為簡便易行,由于電力系統(tǒng)自身的復雜性,加之我國自動化發(fā)展技術與國際發(fā)展水平相比還有一段差距,所以,我國電氣自動化技術的發(fā)展還應不斷汲取他國的先進技術,以促進我國電力系統(tǒng)朝向更為健康的方向發(fā)展。相信隨著科技的日新月異,我們會迎來科技含量更高的電力系統(tǒng)。
一、 電氣自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展
我國從20世紀90年代以后,利用電氣監(jiān)控納入分散控制系統(tǒng)實現(xiàn)熱工控制協(xié)調(diào),標志著電氣系統(tǒng)開始進入DCS時代。DAS是早期進入DCS的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),主要是在DCS中實現(xiàn)對重要電氣開關量和模擬量以及電度脈沖量的狀態(tài)監(jiān)視、越限報警和事故順序記錄、打印報表等工作。計算機監(jiān)控系統(tǒng)也廣泛的應用于網(wǎng)絡控制室中。然而現(xiàn)階段的電氣控制系統(tǒng)中,電氣控制系統(tǒng)還沒能取消常規(guī)的手動控制方式,電氣控制屏還得以大量的保留。不僅無法減少單元控制室的面積,而且也加大了電氣控制系統(tǒng)的投資,并沒有實現(xiàn)真正意義上的計算機控制。
網(wǎng)絡技術和網(wǎng)絡可靠性的不斷提高,電氣控制和電氣保護設備也在不斷的發(fā)展,這些都為電氣網(wǎng)絡化的實現(xiàn)提供了優(yōu)越的外部條件。電力系統(tǒng)電氣部分的綜合化,必將隨著自動化網(wǎng)絡的不斷擴大而實現(xiàn),并最終歸入DCS系統(tǒng)中,從而實現(xiàn)信息資源在全廠范圍內(nèi)的共享,整個電力系統(tǒng)的自動化水平也必然會達到一個新的高度。
二、自動化技術系統(tǒng)的配置應用
1、遠程監(jiān)控技術
智能化遠程控制、集中控制以及現(xiàn)場總線系統(tǒng)控制方式是電氣自動化系統(tǒng)配置的應用主體。智能化遠程控制利用硬接線電纜將采集柜和現(xiàn)場的信號進行連接,并利用光纖、雙絞線等將DCS主機和采集柜進行連接,這種方式將電纜材料極大的節(jié)省了,簡化了安裝環(huán)節(jié),降低了操作成本,有效降低了控制面積,將整體系統(tǒng)的可靠性和智能型提升了一個較高的層次,實現(xiàn)了自檢、數(shù)據(jù)處理及自校正等功能。集中控制主要是通過利用現(xiàn)場的電氣饋線設置設備的接口,然后采用硬接線電纜合理連接集散控制系統(tǒng)的通道,實施對發(fā)電全場的監(jiān)控。其具有良好的維護運行效果,較為快速的對應速度,針對監(jiān)控站實施的防護水平適中,DCS 的系統(tǒng)成本造價也相對合理等特點。
2、集中式監(jiān)控技術應用
集中式監(jiān)控技術在電氣工程中得到廣泛使用的原因在于該系統(tǒng)具有設計比較容易、操作比較簡單且日常維護方便都比較容易等特點。在電氣工程中能夠更加容易的滿足工程的需要,不需要投入太多其他設備,大幅度減少成本支出。集中式就是在一個系統(tǒng)中對全部項目運行進行處理。由于之間的單獨散亂的監(jiān)控需要用到多個處理器,需要的電纜數(shù)量也比較多,這就造成成本投資的增加,加上多種電纜攪合在一起,會造成系統(tǒng)引入安全性和可靠性低現(xiàn)象。同時,電氣工程中的斷路器以及隔離刀閘均在使用硬接線,而這種硬接線由于其質(zhì)地比較硬在連接時其緊密度比較弱,因此,常出現(xiàn)連接點連接失靈的問題,直接影響整個電氣工程的所有設備在一段時間內(nèi)無法運行,短時間的暫停運行直接造成整體的極大損失。因此,通過選擇集中式監(jiān)控技術,實行統(tǒng)一監(jiān)控,不但使電氣工程處于一種有序運行的模式,還減少工程的投入。
3、現(xiàn)場總線監(jiān)控技術應用
現(xiàn)場總線監(jiān)控技術是當前電氣工程使用最為廣泛且有效性最高的一項技術。它的主要工作原理是根據(jù)電氣工程實際的不同間隔采取相對應的措施,其監(jiān)控具有較好的針對性,F(xiàn)場總線監(jiān)控技術能夠適量的減少隔離設備以及端子柜等的使用,能夠減少電氣工程的大量設備成本投入[2]。加上這種技術擁有遠程監(jiān)控技術的特點,所有電氣工程設備均是采取現(xiàn)場安裝,選擇最直接最省電纜的方式,并且是以通訊方式來連接監(jiān)控設備完成全部監(jiān)控過程,這種模式能夠大量節(jié)約成本資金,增加電氣工程的效益。同時,由于設備之間主要是通過通訊網(wǎng)絡信號設備相互連接,其獨立性和靈活性相對比較強,一個設備出現(xiàn)故障不會波及全部設備,提整個電氣工程的安全性和可靠性。
三、電氣自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用
1、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化
電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術是目前發(fā)展最快的技術之一,其功能的強大性能夠確保電力系統(tǒng)在運行過程中的準確性、可靠性和經(jīng)濟性。電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能是調(diào)度自動化的基礎,此外,電力系統(tǒng)的市場運營和決策也是不可忽略的環(huán)節(jié)。
2、變電站自動化
變電站自動化技術是采用現(xiàn)代通信技術、先進的計算機技術、電子技術以及信息處理技術,實現(xiàn)對變電站的二次設備的重新組合和優(yōu)化設計,對變電站全部設備的運行都能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)控。變電站自動化除了滿足變電站運行操作任務外還作為電網(wǎng)調(diào)度自動化不可分割的重要組成部分,是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個重要環(huán)節(jié)。這種綜合性的自動化監(jiān)測系統(tǒng)能夠提高變電站運行的穩(wěn)定性,降低運行維護的成本,實現(xiàn)輸電過程的高質(zhì)量,保證經(jīng)濟效益。
3、配電網(wǎng)自動化技術
長期以來,配電網(wǎng)只能夠采取手工操作的控制方法,隨著技術的進步,逐漸能夠運用獨立的孤島自動化技術,但是對電能的分配方面還是存在不足之處,因此,配電網(wǎng)自動化技術對于電能的分配和監(jiān)控十分重要。配電網(wǎng)自動化主要包括饋線自動化和自動制圖、設備管理、信息分析和配電網(wǎng)分析自動化,它依靠大量的智能終端、豐富的后臺軟件和數(shù)據(jù)庫資料支持,通