探究電氣系統自動化應用

鄭晨光

摘要：電力行業的影響不斷擴大，社會對于電力的需求不斷增長，為了保證電廠以及電站的運行安全和穩定，自動化技術在電廠電氣系統中得到了廣泛應用。文章結合當前電廠電氣自動化系統的特點，對自動化技術在電廠電氣系統中的應用進行了分析和探討。

關鍵詞：自動化技術；電廠電氣系統；電網調度自動化；監控自動化

一、電廠電氣自動化系統概述

1.概念

電廠電氣自動化系統，是指在對電廠進行管理時，運用智能化和自動化的技術設備，結合相應的專業知識，對電廠電力系統的設備進行管理和控制，通過多樣化的管理手段，提高電廠的工作效率，降低生產經營過程中對于成本的消耗，確保電廠自身運行的安全性和可靠性。

2.功能

電氣自動化系統的主要功能，是采用相應的監控管理技術和通信技術，結合專業化的設備，對電廠電氣設備進行管理、保護、控制和檢測的綜合性管理系統，可以有效提高電力配置的效率，對電氣設備的狀態進行實時監測，確保電力系統的安全穩定運行，對于電廠發展的作用和意義都是十分重大的。

3.基本結構

最初的電氣自動化系統由于受到技術因素的影響，自動化水平較低，系統構造簡單，一般都是采用“一對一”的儀表監視和硬件連接。而隨著計算機技術和信息通信技術的飛速發展，電氣自動化系統也獲得了極大的進步，開始采用集散控制系統，實現電氣系統的自動化運行。當前的電氣自動化系統主要分為三個層次：

（1）站控層：站控層設備主要包括GPS以及相應的配套設備、不間斷電源、通訊服務器、操作站、服務器等，其功能主要是對電氣設備的運行狀態進行監控，可以采用開放式和分布式的設計來實現，確保對電氣設備的管理更加科學合理、更加靈活，使得電力系統更加可靠。

（2）網絡通訊層：網絡通訊層主要負責信息數據的傳輸和設備之間的通信，設備包括網絡中繼器、網絡交換機、通訊管理裝置以及規約轉換裝置。

（3）間隔層：間隔層設備的布置是利用間隔分布式的方法進行的，可以減少二次接線的數量，降低系統的復雜程度，減少成本的投入，提高電廠的經濟效益。間隔層的設備主要有：廠用電子系統，包括400V廠用電保護裝置以及10kV廠用電測控裝置；安全自動裝置，包括直流系統、故障錄波、安全穩定裝置、升壓站子系統、廠用電快速切換裝置、備用電源自投裝置等；機組子系統，包括綜合測控裝置、母線保護裝置、線路保護裝置以及機組保護裝置等。

二、電氣自動化技術在電廠中的實際應用

對于發電廠而言，其電氣設備是多種多樣的，自動化技術在不同設備中的應用也是各有差異的，需要分別進行分析。

1.監控的自動化

電氣自動化系統可以通過多種形式，對設備進行操作和監控，以確保電氣設備的正常運行。當前常用的監控方式包括以下兩種：

（1）集中監控。集中監控是指通過相應的處理器，對監控系統的功能進行集中，從而提高監控的有效性和效率。集中監控的優點在于維護方便，可以通過集中后的監控系統，對電氣設備在運行中存在的問題進行處理和控制，從而確保電氣系統的正常運行。但是相對地，功能的高度集中，也會導致系統處理器的工作量大大增加，影響系統對于數據信息的處理速度，降低工作效率。

（2）遠程監控。遠程監控主要是通過相應的信息通信網絡，利用計算機設備對電氣系統進行遠程操作和管理。遠程監控的優點在于可以實現變電站的無人自動化管理，減少工作人員的數量，降低人力成本，便于進行操作和管理。但是，使用遠程監控無法實現對于電氣系統的遠程調度，難以及時對系統故障進行處理。

因此，在設置監控系統時，要綜合考慮兩種方法的優勢和缺陷，提高監控的自動化水平。

2.開關站的自動化

開關站的自動化，主要是為了提高其工作效率，保障開關站的運營安全，逐步實現開關站的無人化管理和操作。自動化技術在開關站的應用，可以對站內的電氣設備進行實時監測，及時發現和處理運行過程中存在的問題。

3.電網調度自動化

電網調度的自動化，是指通過相應的計算機網絡，配合電力系統的監測終端，對電力能源進行合理調度，確保電力配置的合理性和有效性，減少不必要的能源浪費，從而提高電力系統運行的效率，保障電力供應的可靠性。

4.配電自動化

配電自動化與電網調度自動化形似，但是其規模更小。配電自動化系統集成了管理技術、信息通信技術、計算機技術、現代控制技術等，其主要目的在于確保電力系統運行的經濟性，降低電力工作人員的勞動強度，為電力用戶提供更加優質的服務。就目前的發展形式來看，雖然配電自動化的發展時間較短，但是也已經成為電力系統自動化的重要組成部分，取得了相當的成就。

三、需要注意的問題

1.設備問題

系統設備的質量直接關系著系統功能的發揮，其影響是極其巨大的。在對系統設備進行選擇時，必須結合電廠的實際需求，選擇符合國家安全質量標準的設備，切實保證設備的質量可以滿足自動化系統的使用要求。例如，電廠監控系統的電源分為直流電源和交流電源兩種，需要根據電廠的實際情況進行選擇，避免出現電源不匹配或質量不合格等現象。

2.操作問題

員工在進行系統和設備的操作時，必須做到認真細心，把握每一項程序，減少操作失誤的發生幾率。同時，電力企業要加強對于員工專業技能的培訓，確保員工嚴格按照作業指導書的操作規范和標準進行，推動電氣自動化系統的穩定運行。

3.故障處理問題

電氣自動化系統在運行過程中，對于故障的處理往往都是采用錄播的方式，并向工作人員發出警報信息，提醒工作人員進行處理。這種故障處理方式的缺陷在于無法對故障發生的過程進行全面收集，使得工作人員需要耗費一定的時間才能找出問題的所在，無形中降低了故障處理的效率，影響企業生產經營的順利進行。因此，需要相關技術人員努力，對自動化系統的故障處理方式進行改進和完善。

四、結語

總而言之，在科學技術不斷發展進步的今天，自動化技術在電廠電氣系統中的應用既是時代發展的要求，也是電力企業發展的必然趨勢。因此，電力企業的管理人員和相關技術人員要積極引進自動化、智能化的技術和設備，轉變傳統觀念，促進電廠電氣綜合自動化技術的應用和改進，提高電力企業的經濟效益和社會效益，進而更好地帶動社會經濟的發展。