計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力企業(yè)的應(yīng)用
時間:2022-01-07 09:31:53
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摘要:目前,計(jì)算機(jī)技術(shù)持續(xù)發(fā)展并得到廣泛應(yīng)用。加強(qiáng)計(jì)算機(jī)與電力系統(tǒng)自動化技術(shù)之間的聯(lián)系,不僅能夠有效提高電力自動化技術(shù)水平,還能擴(kuò)大計(jì)算機(jī)使用范圍。通過研究計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史可知,新一代計(jì)算機(jī)技術(shù)首先應(yīng)用于電力系統(tǒng),因此計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展?;诖?,首先詳細(xì)研究了當(dāng)前電力系統(tǒng)中的自動化技術(shù),其次分析了計(jì)算機(jī)與電力自動化技術(shù)之間的聯(lián)系,最后總結(jié)全文。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)技術(shù);電力企業(yè);自動化控制
1引言
電力系統(tǒng)中,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的電氣自動化技術(shù)保證整個電力系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行,為電力工作系統(tǒng)提供有力的技術(shù)支持。比如,電網(wǎng)調(diào)度、輸電、變電、發(fā)電、用電側(cè)的電能使用計(jì)量和計(jì)費(fèi)工作等。計(jì)算機(jī)技術(shù)是電力工作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高度自動化、智能化的保證。目前,基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的電氣自動化應(yīng)用深入整個電力系統(tǒng)發(fā)、輸、變、配、用和生產(chǎn)調(diào)度等環(huán)節(jié)。應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)不僅大大提高了電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、控制水平,還利用計(jì)算機(jī)技術(shù)代替人工,降低工人勞動強(qiáng)度。另外,變電站和輸電線路巡視機(jī)器人或無人機(jī)的大量使用,減少了如紅外測溫、可見光巡視等重復(fù)、低質(zhì)的勞動量。因此,基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的電力系統(tǒng)自動化具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義與經(jīng)濟(jì)意義。
2電網(wǎng)調(diào)動自動化
計(jì)算機(jī)技術(shù)對電網(wǎng)中的自動化調(diào)度來而言不可或缺。研究發(fā)現(xiàn),調(diào)度控制中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度自動化的核心設(shè)備[1]。此外,該系統(tǒng)還具有服務(wù)器、工作站、人機(jī)顯示界面、各類發(fā)電廠以及終端設(shè)備,將電網(wǎng)傳輸中心、電力系統(tǒng)的廣域網(wǎng)和測量控制設(shè)備之間相互連接。通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)各種現(xiàn)有設(shè)備的相互連接,促使電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)和電網(wǎng)調(diào)度自動化發(fā)揮更強(qiáng)大的功能,但這需建立在及時收集相關(guān)實(shí)時數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上。另外,需要加強(qiáng)研究、控制電網(wǎng)運(yùn)行安全,充分掌握電力系統(tǒng)的實(shí)時運(yùn)行狀況,清楚定義電力負(fù)荷分配狀態(tài)??h公司的電網(wǎng)是我國目前最小的電網(wǎng)控制中心,由于規(guī)模較小,因此對設(shè)備的要求相對較低,設(shè)備比較普通??h級電網(wǎng)調(diào)度中心通常選擇使用商用電腦作為服務(wù)器和工作站??h級電網(wǎng)調(diào)度的管轄范圍與地市電網(wǎng)調(diào)度相比具有一定差距。對縣級電網(wǎng)調(diào)度而言,只需調(diào)控一個較小城市的電力供應(yīng)。選擇相關(guān)設(shè)施時,現(xiàn)有要求相對較低,且電網(wǎng)調(diào)度期間不需要控制發(fā)電廠,但需使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)調(diào)度、控制變電站和配電網(wǎng),以提高配電工作的安全性。國家級電網(wǎng)調(diào)度和省級電網(wǎng)調(diào)度的規(guī)模相對較大,電網(wǎng)調(diào)度控制中心對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的規(guī)模與性能要求相對較高,服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的存儲容量相對較大,安裝的操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件功能相對較強(qiáng)。這需要使用最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)控制所有電網(wǎng)調(diào)度中心的計(jì)算機(jī),且不管控制中心的規(guī)模和使用的設(shè)備如何,計(jì)算機(jī)技術(shù)不可或缺[2]。電網(wǎng)自動化調(diào)動系統(tǒng)如圖1所示。
3完善變電站運(yùn)行形式
電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行過程中,變電站至關(guān)重要。變電站的主要功能是完成電能轉(zhuǎn)換、電壓等級變換和相關(guān)用戶通知等。實(shí)踐證明,計(jì)算機(jī)技術(shù)還未與電力系統(tǒng)技術(shù)緊密相連。電力系統(tǒng)的相關(guān)操作與用戶通知工作仍需運(yùn)維檢修人員手動控制,這種工作模式的效率在自動化、智能化飛速發(fā)展的今天顯得十分笨拙,因此計(jì)算機(jī)技術(shù)的高階應(yīng)用在變電站中大有可為。計(jì)算機(jī)技術(shù)與變電站一旦聯(lián)系起來,計(jì)算機(jī)技術(shù)或物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將替代低效的巡視、抄表、測溫工作,解放大量勞動力,運(yùn)維人員可同時完成多項(xiàng)工作,徹底改變了變電站的運(yùn)行方式[3],進(jìn)入智能化和自動化時代。變電站的自動化運(yùn)行可保證變電站保持良好的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)時調(diào)整運(yùn)行方案,提高整體工作效率,從而全面發(fā)展電力系統(tǒng)。
4電力系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用
4.1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。目前,中國電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)的跨越式發(fā)展密不可分。計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展過程中,電力系統(tǒng)無時無刻不在完善、改進(jìn)。同時,基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的仿真技術(shù)為研究電力系統(tǒng)提供了便捷。通過計(jì)算機(jī)仿真高電壓、大功率的電力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn),節(jié)省了實(shí)驗(yàn)成本,縮短了新技術(shù)的研發(fā)周期,為電力系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的仿真技術(shù)能夠操作多項(xiàng)任務(wù),為變電站或電控中斷的各類新型設(shè)備提供了測試支持。因此,計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力企業(yè)自動化控制應(yīng)用中,為同步控制、供電系統(tǒng)、系統(tǒng)動態(tài)狀態(tài)估計(jì)與控制提供了可靠的技術(shù)支持與保障。4.2智能電網(wǎng)技術(shù)。智能控制技術(shù)在電力工作系統(tǒng)中的應(yīng)用被包含在電力自動化技術(shù)領(lǐng)域。基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息數(shù)據(jù)傳播的智能電網(wǎng)技術(shù),能夠自動、智能控制電力系統(tǒng)。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,首先安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場各個部位的傳感器能夠通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及時發(fā)出故障信號,并經(jīng)通信系統(tǒng)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)終端。其次,上位機(jī)中的相關(guān)程序梳理后,提示調(diào)度、運(yùn)維、檢修人員處理故障?;谟?jì)算機(jī)技術(shù)的智能技術(shù)能夠大幅度提高電力系統(tǒng)自動化水平與精度,提升事故應(yīng)急處理速度,保證供電可靠性,縮短停電時間。4.3人工智能技術(shù)。2017年被稱為人工智能元年,人工智能領(lǐng)域進(jìn)入井噴式的發(fā)展階段,我國的人工智能技術(shù)也取得了飛速的發(fā)展。目前,探索人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,可以提高電力系統(tǒng)自我診斷故障能力,減輕人工負(fù)擔(dān)。國家電網(wǎng)公司已經(jīng)在福建等省份試點(diǎn)開展“全順控”操作,即通過D5000系統(tǒng)自動生產(chǎn)間隔的操作票,調(diào)度員只需將任務(wù)命令輸入D5000系統(tǒng),系統(tǒng)就能自動生產(chǎn),并且進(jìn)行自我校驗(yàn),一旦發(fā)現(xiàn)錯誤,能夠及時指出,防止事故發(fā)生。操作票一鍵順控的過程中,D5000系統(tǒng)能夠自動校驗(yàn)刀閘開關(guān)的動作情況,如果發(fā)現(xiàn)問題將及時告警并停止操作過程。“全順控”操作是人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)中的初步嘗試。未來,越來越多的人工智能技術(shù)將被引入電力系統(tǒng)中,解放勞動力,降低人工操作成本。4.4使用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)。目前,計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效結(jié)合促使人們邁入大數(shù)據(jù)時代。大數(shù)據(jù)處理技術(shù)包括云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘等高端科技,促進(jìn)了電網(wǎng)技術(shù)的綜合發(fā)展。例如,通過收集居民小區(qū)的用電情況,挖掘、分析大數(shù)據(jù),得出居民小區(qū)的用電特性。這對電網(wǎng)調(diào)度的經(jīng)濟(jì)崗而言至關(guān)重要,其能夠顯著提升電網(wǎng)的運(yùn)行曲線,使發(fā)電量與用電量保持平衡。計(jì)算機(jī)技術(shù)可以提高電網(wǎng)自動化控制水平。電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理中,大數(shù)據(jù)技術(shù)促使電網(wǎng)調(diào)度的自動控制和不同用電區(qū)域的用電數(shù)據(jù)被集中處理,提高了電網(wǎng)的運(yùn)行效率。因此,基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大數(shù)據(jù)處理技術(shù)促進(jìn)了電力系統(tǒng)自動化控制技術(shù)的發(fā)展。4.5信息管理技術(shù)。隨著智能變電站的不斷推進(jìn),信息管理系統(tǒng)需要處理的數(shù)據(jù)成指數(shù)級增長。因此,依靠人工的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方式已不能夠適應(yīng)時展。計(jì)算機(jī)技術(shù)的信息管理系統(tǒng)具有許多功能。收集、處理電力系統(tǒng)中的海量實(shí)時數(shù)據(jù)與信息時,它采用目前最先進(jìn)的分布式數(shù)據(jù)收集、處理方法。信息管理系統(tǒng)具有一個完善、可靠的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng),可以實(shí)時完成資源共享和信息處理,此外系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)包括各類智能傳感器和數(shù)據(jù)比較裝置。對電網(wǎng)業(yè)務(wù)而言,信息的業(yè)務(wù)分析至關(guān)重要。通過智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)信息集成,產(chǎn)業(yè)鏈集成、電網(wǎng)信息集成。
5結(jié)語
目前,計(jì)算機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。在這種情況下,電力系統(tǒng)自動化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)之間的聯(lián)系亟需加強(qiáng),以適應(yīng)時代需要和科學(xué)技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展。雖然我國電力系統(tǒng)技術(shù)裝備水平已處于世界前列,但是管理水平、軟件控制水平依然需要加強(qiáng)。為了能夠及時解決各種問題,需保證兩種技術(shù)共同發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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作者:李培培 高曉寧 單位:國網(wǎng)江蘇省電力有限公司揚(yáng)州供電分公司