包岗
云南华电金沙江中游水电开发有限公司梨园发电分公司
摘要：自动化技术在发电厂电力系统中的应用，实现了电力生产和管理的自动化，缩减了电厂的成本支出，同时提高了电力系统的稳定性和安全性。在发电厂升级改造工程中，自动化技术的融入，成为电气工程建设的重点，保证了电力系统的现代化运营，为电力供应的市场化运营奠定了良好的基础，就目前来看，电力系统在应用自动化技术上还存在一定的不足，还未完全实现有效的控制，需要电力系统技术人员进一步的完善建设，提高发电厂的自动化运营水平，达到预期的管理目标。
关键词：发电厂；电力系统；自动化技术
现阶段，我国传统的电力系统还未全部完成升级改造，部分地区电力系统的自动化水平较低，受到系统本身的限制，无法使用集中控制系统，在电力系统改造时，只能使用自动化程度较低的硬件与监测设备进行连接，方可实现一对一的监测，而且只能监测一个设备。目前使用的自动化监测系统，通过设备的监控和检测，形成对电气设备的保护，并且将获取的信息，传输给系统控制中心，对整个电力系统设备进行集中管理和控制。
1.发电厂自动化电力系统
1.1系统结构
电力系统被划分为三部分，第一部分，间隔层，这个层次的设备，采取间隔设置，从而调整了设备的电缆位置；为了尽可能的减少信号、控制、测量设备之间的联系，将主控室的电保护、测试、控制等装置，移到开关层，应用现场总线和通信线路，完成设备之间的连接，实现信息的交互，使各个设备处于相对独立的状态；同时减少了接线的数量，节约了二次接线的成本，也减少了一些安装测试工作，提升了发电厂的工作效率。第二部分，网络通讯层，主要的设备包括了交换机、中继器、管理装置，主要功能是实现各个子系统之间的通信，或者是设备间的信息传递；第三部分，站控层，是整个电力系统的控制层，由系统服务器、UPS设备，利用通信网络，对电力系统中的各个设备进行监测和管理，确保电力系统的正常运行。
1.2热工DCS控制系统
DCS作为比较先进的程控技术，具有数据采集加工的功能，使用通信功能，对信息进行集中管理，完成对电气设备的控制，并通过显示屏，将信息显示出来。在电力自动化系统中，控制热工设备较多，而电气设备控制的数量相对较少，所以使用的频率不大。当设备出现问题时，电力系统发出信息后，技术人员通过系统的指示，及时的进行故常的处理。由于发电厂运营的风险系数较高，所以对保护装置的灵敏度，有着极高的要求，可快速的感受到系统中电流和电压的异常，并及时的切断电源。电气量可采取常规控制，与热工量相比，具有明显的控制优势。如果系统对稳定性要求较高，需要设立独立的控制器，提升系统的可靠性。DCS系统在电气自动化中的应用，提升了整个发电厂的自动化水平。
2.发电厂电力系统自动化技术的应用
2.1自动化技术在监测系统中的应用
2.1.1监测系统中的自动化技术分析
发电厂一般都已实现了监测的自动化，其主要有两种模式，第一，分层分布结构，将监控、测量、开关柜集中设置，其中的网络层主要负责网络通信，通过设置光纤，实现各个设备的信息传递，根据总线的技术程度，对网络层进行集中或者是规约变化，获取控制信息，之后传递指令；其中的站控层，是信息的中转站，控制的主要对象是间隔层；第二，集中模式，利用直接连接，将电力系统中的设备连接到一起，实现集中控制，主要的功能是强信号和弱信号之间的转换，一般情况下是由强转弱，其主要目的是将模拟信号传输至模件柜中，同时也要控制好直流信号的质量。
集中模式的优势是设备的集中控制，可以获取主屏信息，操作人员在主屏位置操作整个电力系统，劣势是系统的速度不够稳定，对系统运行有一定的影响，需要进行适当的改进。发电厂电力系统使用较多的是分层分布结构，过程控制单元一般包含两个模件，一个是主控模件，一个是智能模件，通过智能总线将两者连接到一起，实现两者之间的信息交互，过程控制单元通过对电力生产各个环节运行数据的采集和处理，完成对电力生产质量的控制。
2.1.2自动化监测系统的关键技术分析
自动化监测系统控制着电力生产的质量，在电力系统处于核心的地位，其中包含了三个非常关键的技术，也是系统改造需要重点关注的对象。第一，检测保护模块，具有保护电力系统的功能，处于间隔层的终端，需要安装在一次设备中，以保证电力系统各个设备的安全运行，在检测保护模块安装灵敏度高的保护装置，当电力系统出现故障，或者是电流、电压不稳定时，保护装置可以及时的切断电源，保护系统的安全；第二，通信网络，通信网络连接着整个电力系统，关系到设备之间的信息交互，自动化技术借助通信网络发出指令，以及接收设备反馈的信息，直接影响着电力系统的自动化水平，所以，需要引起技术人员的注意，将其作为主要的维护对象，保障通信网络的畅通；第三，监测主站，一般位于站控层，对电力系统设备进行全面的监测，实时掌控电力生产的动态，为电力系统管理提供支撑，主站使用的监测设备在选择时，要从发电厂电力生产管理的实际需要，结合机组容量，选择相应的监控设备，包括了单机、双机以及多机系统。
2.2自动化技术在电网调度中的应用
发电厂应用了人工智能技术，监测系统实现了智能化监测，无需工作人员值守，推动电网调度自动化的发展和应用，充分体现了电力生产的市场化操作。自动化电网调度实现了发电自动控制，对电网运行进行数据采集和监测，同时具有分析和评估功能等，应用计算机技术、监控技术、信息技术以及通信技术，构建了电网调度中心，可以针对各个等级区域，进行相应规模的电网调度中心建设。比如，乡镇级别，根据乡镇的等级，配备相应的设备，一般使用通用计算机，便可实现小规模的电网调度；城市电网调度，需要使用专用计算机，调度的功能和规模将更大，需要实时监测电网区域内的电力系统，确保电网的良好运行。
2.3自动化电力系统重点关注的问题
2.3.1电源设置，电力系统中电源设置要有所区分，例如，如果只是监控系统，使用交流电和直流电即可，但是在应用自动化技术后，则需要使用无干扰电源，以及可保证电源连续供电的双电源。
2.3.2开关选择，在自动化监测系统中，开关一般使用的是接口控制，使其与信号交换实现及时对接，由于使用的是直连方式，信息交互的速度较快，可及时的处理设备问题，但是直连方式会使用过多的接线，对整个系统来说是种负担，会影响到整个系统的自动调节，如果一个接线出现问题，将影响整个系统的功能。
2.3.3变电站问题，变电站关系到用电的发挥，是供电网络和用户之间的中转站，所以变电站实现自动化运营非常重要，并取代了人工值守，通过监控屏幕控制变电站的日常运行，并自动记录操作信息，以及收集变电站设备反馈数据，存储到服务器中，但是受到电气设备信息传输速度和内存的影响，记录下的数据有限，不能满足数据分析的需求，需要进行再次的数据收集，但是也不能保证数据的完整性，从而影响到变电站的监测质量。
结语：自动化技术在电力系统中的应用，其中最为关键的是要保证系统运行的安全性和稳定性，使用监测系统，对电力生产的各个环节进行实时监测，以便及时的发现设备运行过程中出现的异常状况，通过光纤将各个设备进行连接，形成分层分布结构，将间隔层、网络通信层、站控层进行互联，从而实现了电力系统的全面控制，确保电力供应的可靠性，提升了发电厂的供电质量。
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