摘要：自動化(Automation)是指機(jī)器設(shè)備、系統(tǒng)或過程(生產(chǎn)、管理過程)在沒有人或較少人的直接參與下，按照人的要求，經(jīng)過自動檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)的過程。自動化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運(yùn)輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)和家庭等方面。采用自動化技術(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來，而且能擴(kuò)展人的器官功能，極大地提高勞動生產(chǎn)率，增強(qiáng)人類認(rèn)識世界和改造世界的能力。因此，自動化是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要條件和顯著標(biāo)志。

　　關(guān)鍵詞：電力,自動化,工業(yè)論文刊發(fā)

　　自動化的概念是一個動態(tài)發(fā)展過程。過去，人們對自動化的理解或者說自動化的功能目標(biāo)是以機(jī)械的動作代替人力操作，自動地完成特定的作業(yè)。這實(shí)質(zhì)上是自動化代替人的體力勞動的觀點(diǎn)。后來隨著電子和信息技術(shù)的發(fā)展，特別是隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，自動化的概念已擴(kuò)展為用機(jī)器(包括計(jì)算機(jī))不僅代替人的體力勞動而且還代替或輔助腦力勞動，以自動地完成特定的作業(yè)。

　　自動化的廣義內(nèi)涵至少包括以下幾點(diǎn)：在形式方面，制造自動化有三個方面的含義：代替人的體力勞動，代替或輔助人的腦力勞動，制造系統(tǒng)中人機(jī)及整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、管理、控制和優(yōu)化。在功能方面，自動化代替人的體力勞動或腦力勞動僅僅是自動化功能目標(biāo)體系的一部分。自動化的功能目標(biāo)是多方面的，已形成一個有機(jī)體系。在范圍方面，制造自動化不僅涉及到具體生產(chǎn)制造過程，而是涉及產(chǎn)品生命周期所有過程。

　　1.配電自動化的技術(shù)的方向

　　配電自動化發(fā)展至今.其內(nèi)容大致可以分為四個方面:①饋線自動化。即配電線路自動化;②用戶自動化,這與需方管理含義是相同的;③變電站自動化,這里僅指其與配電有關(guān)的部分;④配電管理自動化,其中包括網(wǎng)絡(luò)分析。

　　1.1饋線自動化達(dá)到的4個主要功能

　　①運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測。分為正常狀態(tài)和事故狀態(tài)下的監(jiān)測。正常狀態(tài)監(jiān)測的量主要有電壓幅值、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電量等和開關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。監(jiān)測量是實(shí)時的,監(jiān)測裝置一般稱為線路終端(FRU)。由于配電網(wǎng)內(nèi)測點(diǎn)太多。因此要選擇確有必要的量加以監(jiān)測,以節(jié)省投資。

　?、诳刂啤？刂品譃檫h(yuǎn)方控制和就地控制,兩種控制方式的選擇與配電網(wǎng)中可控設(shè)備(主要是開關(guān)設(shè)備)的功能有關(guān)。如果開關(guān)設(shè)備是電動負(fù)荷開關(guān),并有通信設(shè)備,那就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方控制分閘或合閘;如果開關(guān)設(shè)備是重合器、分段器、重合分段器。它們的分閘或合閘是由這些設(shè)備被設(shè)定的自身功能所控制,這稱為就地控制。

　　③故障區(qū)隔離、負(fù)荷轉(zhuǎn)供及恢復(fù)供電。包括永久性故障時的故障區(qū)隔離、負(fù)荷轉(zhuǎn)供及恢復(fù)供電和瞬時性故障時的恢復(fù)供電,這一功能對于提高供電可靠率有著十分重要的作用。

　?、軣o功補(bǔ)償和調(diào)壓。在小容量配變難以實(shí)現(xiàn)就地補(bǔ)償?shù)那闆r下。往往采用在中壓的配電線路上進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)姆桨?。采用自動投切開關(guān)或安裝控制器實(shí)現(xiàn)對線路的無功補(bǔ)償調(diào)節(jié)和電壓調(diào)節(jié)。這一功能指在保持配電網(wǎng)電壓水平,提高電壓質(zhì)量。并可減少線損。

　　1.2用戶自動化

　　用戶自動化與需方管理(DSM)的功能、內(nèi)容大體相同,有控制和自動化的內(nèi)容,但更多的是一種管理,主要有負(fù)荷管理、用電管理、需方發(fā)電管理等。

　　①負(fù)荷管理。我國傳統(tǒng)的負(fù)荷管理(負(fù)荷控制)是在發(fā)電容量不足的情況下采取抑制負(fù)荷的方法改善負(fù)荷曲線。目前東北電網(wǎng)不存在發(fā)電量不足的問題,因此所要做的負(fù)荷管理是根據(jù)用戶的不同用電需求以及電網(wǎng)現(xiàn)狀,并依據(jù)分時電價(jià),確定滿足用戶需求的最優(yōu)運(yùn)行方式,并加以用電控制,以節(jié)約電力,減少供電費(fèi)用。

　　②用電管理。它主要包括自動計(jì)量計(jì)費(fèi)、業(yè)務(wù)擴(kuò)充、用戶服務(wù)等內(nèi)容。

　?、坌璺桨l(fā)電管理。這是將用戶的自備電源納人直接或間接的控制之中。它們在提供當(dāng)?shù)赜脩粝喈?dāng)?shù)碾娏χ?可能有部分電力注人配電網(wǎng),尤其在晚間,有可能惡化電網(wǎng)的運(yùn)行。如將這些電源置于控制或管理之中,將有利于配電網(wǎng)的運(yùn)行,增加供電的可靠性,并有可能調(diào)節(jié)電網(wǎng)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行,從而提高經(jīng)濟(jì)性。

　　1.3變電站自動化

　　變電站在配電網(wǎng)中的地位十分重要。它既是高壓配電網(wǎng)中的負(fù)荷,又是下一級配電網(wǎng)的電源。變電站自動化是配電自動化的重點(diǎn)。也正因?yàn)槿绱?它已發(fā)展成一個相對獨(dú)立的技術(shù)領(lǐng)域。目前新建的變電所已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了變電站綜合自動化。已建的變電所也正在逐步實(shí)現(xiàn)綜合自動化改造,這為配電電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動化提供了良好的基礎(chǔ)。事實(shí)上.下一步要做的就是變電站自動化與饋線自動化的接口和配合的問題。

　?、倥c二次保護(hù)配合。實(shí)現(xiàn)饋線自動化有多種方法,開關(guān)設(shè)備也有斷路器、重合器等多種設(shè)備。饋線的負(fù)荷電流要考慮到負(fù)荷轉(zhuǎn)移的情況,因此在保護(hù)的配置包括重合閘和定值的設(shè)置上要加以綜合考慮。

　?、谌绻伨€自動化是采用由饋線上的FTU采集信息送到某一級SCADA系統(tǒng).由軟件處理信息并作出判斷,而后進(jìn)行故障區(qū)隔離和負(fù)荷轉(zhuǎn)移,恢復(fù)供電,那么,這個SCADA系統(tǒng)可以是在配調(diào)中心的主站,或者就是設(shè)在變電站自動化系統(tǒng)。前一種方式,如果采用有線傳輸信息,變電站至少要將信息轉(zhuǎn)發(fā)至配調(diào)中心;后一種方式,變電站的SCADA系統(tǒng)要增加饋線自動化的應(yīng)用軟件.這樣它就成為二級主站(如果配調(diào)中心的主站稱為一級主站的話)。采用哪一種方式,要根據(jù)不同的配電網(wǎng)而選擇。在后一種方式中,實(shí)行了信息和功能的分層,但增加了變電站自動化的技術(shù)難度。

　　1.4配電管理自動化

　　配電管理自動化是指用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、通信等技術(shù)和設(shè)備對配電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行管理,從信息的角度看。它是一個信息收集和處理的系統(tǒng)。配電管理自動化可以是集中式,即由一個配電管理自動化主站,實(shí)行對整個配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集。并和饋線自動化、變電站自動化、用戶自動化集成為一個系統(tǒng),這個系統(tǒng)可以稱為配電管理系統(tǒng)(DMS)。配電管理系統(tǒng)也可以是分層、分布式的結(jié)構(gòu)。如前面已講到的,在變電站中設(shè)立二級主站。整個配電自動化由一個一級主站、若干個二級主站以及若干個子系統(tǒng),如用電管理子系統(tǒng)、負(fù)荷管理子系統(tǒng)等集成。由于配電網(wǎng)直接面向用戶,如果把配電網(wǎng)的設(shè)備和運(yùn)行信息與地理信息、自動繪圖(GIS/AM)相聯(lián)系。將使配電網(wǎng)信息的含義表示得更直觀,對運(yùn)行也帶來極大的方便。因此配電管理自動化中G1S技術(shù)十分必要。從某種意義說,GIS/AM是配電自動化計(jì)算機(jī)平臺的一部分.它可以在許多離線和在線的應(yīng)用功能中使用。

　　配電管理自動化主要功能有:數(shù)據(jù)采集與控制,運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控,配電設(shè)備管理,停電管理。檢修管理,計(jì)量計(jì)費(fèi),負(fù)荷管理,網(wǎng)絡(luò)分析,營業(yè)管理,工作管理,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及相關(guān)系統(tǒng)通信。這些功能所需要的信息很多,包括配電網(wǎng)內(nèi)各種設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)、配電網(wǎng)的運(yùn)行實(shí)時信息、用戶信息、備品備件等各類信息。

　　2.配電自動化系統(tǒng)的應(yīng)用效果

　　與其它系統(tǒng)相比.配電自動化系統(tǒng)有著不同的收益特征。毖性多于顯性。從社會效益上講.配電自動化系統(tǒng)的建設(shè)必將使電力系統(tǒng)的維護(hù)運(yùn)行水平提高一個檔次。大大地縮減了運(yùn)行檢修工人的勞動強(qiáng)度.提高了供電質(zhì)量,減少了停電時間;從經(jīng)濟(jì)效益的角度講,配電電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電自動化的收益可分為兩個方面:一方面是直接效益.即由于故障處理的時間大幅度縮短。停電時間減少,可以更好地保證配電電力的正常生產(chǎn),提高經(jīng)濟(jì)效益,減少了系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)損耗;另一方面是間接效益.間接效益則體現(xiàn)在由于配電自動化系統(tǒng)的采用,使電力運(yùn)行部門不必在故障查找和維護(hù)方面花費(fèi)大量的時間和人力,降低了運(yùn)營成本。

　　3.發(fā)展配網(wǎng)自動化技術(shù)應(yīng)注意的幾個問題

　　3.1做好規(guī)劃。首先是配電網(wǎng)絡(luò)一次系統(tǒng)的規(guī)劃,與此同時做好配電自動化的規(guī)劃,要考慮多個方案.并進(jìn)行比較。

　　3.2在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(主站)、數(shù)據(jù)采集和傳送方案時,要從信息化的角度統(tǒng)一考慮EMS,DMS,MIS等,盡量利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),傲到信息資源共享。

　　3.3提高開關(guān)設(shè)備、FTU、控制終端等設(shè)備的技術(shù)性能和質(zhì)量,特別是提高其它抗嚴(yán)寒惡劣環(huán)境的能力。

　　3.4加強(qiáng)配電自動化應(yīng)用軟件的開發(fā)。配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行有其自身的特點(diǎn)。不能完全依靠廠家現(xiàn)成的系統(tǒng).必須在依托現(xiàn)有廠家系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際,由運(yùn)行單位和產(chǎn)品制造廠密切配合來完成符合電網(wǎng)實(shí)際的應(yīng)用軟件。

　　3.5通信方式上要做到因地制宜,要根據(jù)本網(wǎng)的特點(diǎn)選擇不同的設(shè)備和不同的通信方式,宜組成混合式通信網(wǎng)絡(luò)。

　　4.結(jié)束語

　　配電自動化、智能化是電力配電的發(fā)展方向,技術(shù)在發(fā)展.需求也在提高,最終目的都是為了擴(kuò)大供電能力,提高供電可靠性,優(yōu)化電力服務(wù)。從目前的應(yīng)用情況,有些內(nèi)容只限于開發(fā)、研制和試用階段,因此.應(yīng)本著從實(shí)際出發(fā)。統(tǒng)籌安排.循序漸進(jìn)的原則,綜合考慮近期與遠(yuǎn)期、全局與局部、主要與次要的關(guān)系,進(jìn)一步設(shè)計(jì)開發(fā)出先進(jìn)、通用、標(biāo)準(zhǔn)的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng),對電力市場的發(fā)展具有重要意義。