供电系统电气工程及自动化控制技术

摘 要：随着经济与社会的快速发展，人们的生活水平不断的提高，各种电气设备被广泛的应用在社会生活与生产中，人们对电能的需求量不断的提高。供电系统作为向社会提供电能的重要组成部分，其运行质量直接关系到供电的安全性、可靠性与稳定性，因此供电系统越来越受到社会各界的关注。传统的供电系统已经不能很好的适应时代发展的脚步，并且暴露了许多问题，通过将电气工程及自动化技术应用在现代供电系统建设中，能够有效的解决上述问题。文章探析了电子自动化技术在供电系统中应用的控制要点，以供参考。

关键词：供电系统；电气工程及自动化；控制要点

1 自动化监控技术在供电系统中的控制要点

1.1 分层分布式自动化监控技术

分层分布式自动化监控技术在逻辑上划分为三层，即间隔层、通信层以及站级监控层，对于站级监控层，该层通过通信网络对间隔层进行信息交换以及管理；对于网络层，该层主要包括电缆网络、光纤光裸、通信管理机等部分，通过利用现场总线技术，控制传送指令、传送数据、规约转换、数据汇总等功能；对于间隔层，该层主要由终端保护测控单元组成，利用面向电气间隔或者电气一次回路的方式进行设计，能够将保护单元以及测控单元就近的分布安装在一次设备、开关柜等设备的附近。分层分布式自动化监控技术的间隔层终端的占地面积小、可靠性高、组态灵活，并且能够就地安装，有效的降低了操作和控制难度，并且还降低了成本。同时，该种自动化监控技术系统采集的数据量相对较高，监控信息比较完整，运行维护方便，局部出现故障时并不影响其他模块的正常运行，满足现代供电系统的实际需求。

1.2 集中式自动化监控技术

集中式自动化监控技术通过将强电信号转变成弱点信号，采用4mA-20mA标准直流信号以及空接点方式，通过电缆硬接线把开关量信号、电气模拟量一对一的接入DCS的I/O模件柜中，以此实现对电气设备的监视与控制。该种技术的监控模式分为两种形式：远程I/O接入方式和直接I/O接入方式，前者是在距离主控制室较远并且数据较集中的电气设备现场设置相应的I/O采集柜，并通过通信方式和DCS控制主机连接，后者是把电缆连接到电子间集中组屏，两种方式具有相同的实现技术，本质上并没有区别。集中式自动化监控技术在供电系统中的应用优势主要表现为：硬接线技术成熟，相应速度非常快；电气量采用集中组屏的采集方式，设备的运行环境好，并且便于维护。同时，其缺点表现在以下几个方面：DCS系统采用按点收费的方式，投资相对较大；电缆的数量相对较多，电缆安装工程量非常大，尤其是长距离的电缆引进，很容易对DCS造成影响，导致系统检测的电气信息不准确。因此，供电系统在采用集中式自动化监控技术时，应该设置独立的电气监控主站系统，并做好电气运行管理工作，例如故障信息自动化管理、继电保护运行、事故追忆以及防误等工作。

2 PLC技术在供电系统中的控制要点

PLC技术是一种数字化的电子系统，是电气工程及自动化技术在供电系统中技术应用的重要体现，其是专门为工业环境应用而设计的。PLC技术的主要职能就是帮助供电系统实现各部分指令的自动化采集、记录、编辑、计算等工作，显著的降低供电系统的能耗，提高供电系统的灵活性。PLC技术在供电系统中应用的控制要点主要包括以下几个方面：其一，PLC技术主要通过控制供电系统的流量、压力以及温度等实现连续的模拟闭环控制，以此实现对供电系统各个环节的有效调节与控制；其二，开关量控制，供电系统控制中应用最广泛、最多的是开关量的控制，PLC技术能够对输入以及输出信号的通、断进行自动化的控制，以此提高供电系统的生产效率，实现供电系统的自动化；其三，顺序控制，通常状况下，供电系统内部辅助系统的控制多为开关量控制以及顺序控制两种，随着国家对节能、减排重视程度的提升，提高效益、降低损耗已经成为现代社会生产的主要发展放线，通过将PLC技术应用在供电系统中，辅助电力工作，能够显著的降低资源的消耗量、废弃物的排放量，显著的提高供电系统的生产效益。

3 计算机技术在供电系统中的控制要点

随着计算机技术的快速发展，其在供电系统中的应用越来越广泛，能够更好的适应现代电力市场的发展需求，两者的相互融合能够更好的推动电气工程及自动化技术的推广与发展，显著的提高供电系统的生产效率与效果。计算机技术在供电系统中的控制要点主要包括以下几个方面：

3.1 电网调度自动化控制要点

电网调度自动化是供电系统自动化的重要组成部分，电网自动化调度主要分为五个层次，分别为县级调度、地区调度、省级调度、大区调度以及国家电网调度，电网调度自动化主要依靠电网调度控制中心的计算机网络系统，将电网调度系统中的打印设备、服务器、发电厂、变电站终端设备、工作站等联系起来，实现对电网数据的实时采集、电力负荷的预测、状态估计以及电网调度运行的安全分析和监控。

3.2 变电站自动化技术实时要点

变电站自动化是依靠计算机技术实现的，是实现供电系统自动化、现代化必不可少的一个重要环节。变电站依靠计算机技术实现自动化，因此在实施的过程中应用充分的利用计算机技术，完全采用计算机光纤或者电缆代替传统的电力信号电缆，逐渐的实现变电设备的数字化、网络化以及集成化，最终实现计算机屏幕花、记录统计自动化，以此实现变电站计算机系统的自动化管理和控制。

3.3 智能电网技术的控制要点

智能电网技术主要是针对供电系统的全局进行控制的技术，是现代供电系统信息管理系统中最广泛的应用技术之一，涵盖了用户、输变电、配电、发电以及调度的各个环节。智能电网技术是现代自动化、数字化电网建设的全局智能控制技术，其创建的自动化供电系统，在一定程度上可以说是智能化电网的雏形，为我国智能电网的建设工作奠定了良好的基础。因此，供电系统在应用智能电网技术时，应该根据供电系统的实际需求，采用具备可靠性、双向性、实时性等特征的计算机技术，同时采用先进的现代网络通信技术，形成具有信息管理功能的管理系统，为我国建设智能电网做好准备工作。

4 结束语

电气工程及自动化技术已经不再局限于传统的机械和模拟基础上的自动化过程，已经逐渐的转变成依靠计算机技术、网络技术以及数字化技术的电气工程及自动化技术，形成了更为先进的科技架构以及技术体系，显著的降低了供电系统的资源消耗量、废弃物排出量，提高了供电系统生产效率，对实现智能化、自动化供电系统的建设创造了良好条件，为基础电力事业的发展提供了可靠的体系和技术基础。

参考文献

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作者简介：曹广刚（1974，5-），男，新疆昌吉人，大专，助理工程师，研究方向：电气工程及其自动化。