电气自动化技术在电网建设中的应用

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　　【摘 要】随着近几年来自动化技术发展的逐步完善，国家各级电网建设对于此技术的应用逐步深入，并切实地借助于电气的自动化技术的积极作用为电网建设的各个方面进行了有效的優化。国家为了进一步满足人们生产以及生活对电网建设提出的各种要求，使电网的建设以及应用实现对于严峻形势的有效应对，在当前时期逐步地组织相关研究人员加大了对自动化技术的研讨工作，力求以有效技术理论以及实践，使自动化技术更好的为电网建设服务。
　　【关键词】电网建设；自动化技术；技术运用
　　1 自动化技术在电网中的重要性
　　自动化技术是一门综合性技术，它和控制论、信息论、电子学、系统工程、计算机技术、液压气压技术、自动控制等都有着十分密切的关系。随着自动化技术的不断发展，自动化技术在电网中的应用主要体现在两个方面，一种是智能化，另一种是信息化。电网的智能化只是电网能够根据操作人员的指令直接进行操作，减少了人工的手动进行，避免了很多人为操作的失误造成的事故的发生。电网的信息化是指能够通过网络技术将用户数据信息、用电量分析以及事故监控等等有效的整合出来，最终将严谨、缜密的计算结果展示出来。自动化技术在电网建设中的广泛应用就能够保障高效率的配电。跟上生产、生活的脚步，能够保障其安全、有序的进行。由此可以看出自动化技术在电网建设过程中起着非常重要的作用。自动化技术能够将计算机技术、自动控制技术以及电子信息技术加以整合运用到电网的建设中。电网的运行状态和电网所处的负荷状态监测都是需要计算机评估系统进行监测和评估，计算机评估系统能够全程实时的监控到电网现行的运行状态，在电网的运行过程中如出现问题能够通过电子信息技术对所发生进行传输，最后通过自动控制技术对各种事故以及下达的命令加以执行。这样的操作能够实现电网的智能化，可以很好的保障电网的准确运行。
　　2 电力系统自动化技术
　　2.1 电网调度自动化
　　电网调度自动化主要组成部分，由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等，其主要是通过电力系统专用广域网连结的，下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备（如测量控制等装置）等构成。电网调度自动化的主要功能是：电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制（省级电网以上）、自动经济调度（省级电网以上）并适应电力市场运营的需求等。
　　2.2 变电站自动化
　　变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作，提高工作效率，扩大对变电站的监控功能，提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制，其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备；二次设备数字化、网络化、集成化，尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆；操作监视实现计算机屏幕化；运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分，是电力生产现代化的一个重要环节。
　　2.3 发电厂分散测控系统（DCS）
　　发电厂分散控制系统（DCS）一般采用分层分布式结构，由过程控制单元（PCU）、运行员工作站（OS）、工程师工作站（ES）和冗余的高速数据通讯网络（以太网）组成。过程控制单元（PCU）由可冗余配置的主控模件（MCU）和智能I/O 模件组成。MCU 模件通过冗余的I/O 总线与智能I/O 模件通讯。PCU 直接面向生产过程，接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号，经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构，完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。运行员工作站（OS）和工程师工作站（ES）提供了人机接口。运行员工作站接收PCU 发来的信息和向PCU 发出指令，为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段，工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。
　　3 自动化技术的具体应用
　　信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一，电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术，也就是智能电网技术，是一个最具典型性的技术，涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机技术的系统中，同时一样的还有诸如调度柔性交流输电以及自动化系统等。目前这种数字化电网建设，一定程度上可以说是智能电网的雏形，实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术，同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术，需要具备实时性、双向性、可靠性的特征，需要先进的现代网络通信技术的应用，而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的，同时具有信息管理系统。
　　3.1技术具体应用
　　3.1.1变电运行自动化。电网系统中的变电站是维持系统运行的关键环节，以自动化技术辅助开展变电工作，使变电站中常规电磁设备被自动化的微机装置所替代、电力信号电缆被光纤或计算机电缆所替代，进而保证变电站中各项设备的运行得到自动化的监控、记录以及管理，避免变电运行中人为操作失误的出现，可以极大地提升变电运行的工作效率。
　　3.1.2调动工作自动化。自动化技术应用于电网建设的主要部位，就在于调度工作的自动化，通过为中心调度室配备计算机系统、网络（广域网）、服务器、显示器、工作平台以及打印设备等，实现中心调度部门对于以下各级电网中工作部门、设备运行、数据采集、运行状况等方面的自主远程调控，进而使整个电网的运行实现有效的连通。
　　3.2技术应用成果
　　3.2.1智能化一次设备。设计人员利用自动化技术对电力的一次设备进行优化设计，在设计过程中，将二次常规设备的功能直接引入到一次设备中，保证一次设备达到对于自我运行的监控与保护，并且使一、二次设备在进行沟通时，减少对于电力信号以及控制工作的电缆的应用。比如，智能化的开关柜、开关及箱式的变电站等。这种自动化的设备可以充分地应对电网运行中的各种电子部件运行故障的出现，提升电网运行的稳定性。
　　3.2.2光电式的互感器。设计人员将自动化技术应用到电力运行的互感器设计工作中，使传统的互感器升级为电子式或光电式的新型产品，可以充分地提升其运行中对于电流与电压标准的使用，降低互感器运行中的过早饱和、信号谐波等问题的出现。但是，此种互感器的研究当前还存在着信号较小、绝缘保护、电源供给等方面的技术难点，需要进一步地进行研发。
　　3.2.3继电保护及测控。建设人员利用自动化技术对继电保护装置中的保护器、测控设备等进行优化升级，省略原有设备中的隔离互感器以及电路转换器、信号处理电路等装备，可以充分地提升继电保护装备对于故障的应对速度。
　　4 结论
　　想跟上时代发展的步伐、追赶发达国家的发展脚步，电网的智能化发展已经迫在眉睫。电网的建设是我国社会主义发展、经济的高速发展、工业生产的进一步提升起着非常大的作用，可以说是电力掌握着国家发展的命脉，由此可见电网的建设在国家的发展中起着非常重要的地位，将各种高新技术运用在电网的建设中已经成为了电网发展的必然趋势。自动化技术在电网建设过程中的应用是我国电网发展的一大重要突破。
　　参考文献：
　　[1]詹耀峰.电网系统中电气自动化应用技术升级问题之研究[J].电子技术与软件工程，2016.
　　[2]张笑.浅析电气工程及其自动化技术在供热建设中的应用难点[J].山东工业技术，2016.
　　[3]李勋，龚庆武，胡元潮，等.智能配电网体系探讨[J].电力自动化设备，2017.
　　（作者单位：国网冀北电力有限公司唐山供电公司）
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