電子信息技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

摘 要:我國的電力系統(tǒng)一直以來不斷努力地朝著電力系統(tǒng)自動化的方向發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化也就是發(fā)電控制自動化、電力調(diào)度自動化和配電自動化。隨著當(dāng)代經(jīng)濟的快速發(fā)展和電力系統(tǒng)的改進(jìn)，電力系統(tǒng)自動化進(jìn)程也不斷推進(jìn)。本文首先介紹了我國電力系統(tǒng)自動化的現(xiàn)狀，然后分析了電子信息技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用，最后展望了電力系統(tǒng)自動化的未來以及應(yīng)用電子信息技術(shù)的趨勢。

1電力系統(tǒng)自動化的現(xiàn)狀

隨著社會的發(fā)展，以及對和諧社會要求的不斷提高，人們越來越重視供電系統(tǒng)的安全性和可靠性，電力自動化技術(shù)就應(yīng)運而生，其受到越來越多領(lǐng)域的追捧。電力自動化將先進(jìn)的現(xiàn)代信息技術(shù)整合到電力系統(tǒng)中去，從而實現(xiàn)實時監(jiān)控電力系統(tǒng)的運行參數(shù)，進(jìn)而控制整個電網(wǎng)的運行。這樣最大的好處就是電站的管理人員不用像以前工作那么累，只需要通過監(jiān)控中心就能全面而詳細(xì)的了解電力系統(tǒng)的運行狀況，從而提高了管理人員的工作效率，而且無需進(jìn)行大量的判斷和分析，便可以準(zhǔn)確的判斷故障始終。所以從目前的發(fā)展趨勢來看，電力系統(tǒng)要實現(xiàn)真正意義上的自動化，必須要運用到電子信息技術(shù)和計算機技術(shù)。電子信息技術(shù)的需求可見一斑。

2電子信息技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

在應(yīng)用領(lǐng)域，目前最主流的技術(shù)包含電網(wǎng)調(diào)度自動化、變電站自動化和配網(wǎng)自動化。

2.1 電網(wǎng)調(diào)度自動化

電網(wǎng)調(diào)度自動化是電力系統(tǒng)自動化中最重要的部分，它主要是由控制中心的計算機網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、工作站、下級電網(wǎng)調(diào)度中心等很多部分組成，構(gòu)成組件很是復(fù)雜、繁多。

我國是從20世紀(jì)60年代開始研制變電站自動化技術(shù)以前，我們總受著傳統(tǒng)的信息通訊與電力自動化的約束;現(xiàn)在，一些新興的科學(xué)技術(shù)，極大地提升了過程系統(tǒng)的安全性能與效率。這些新技術(shù)有無線網(wǎng)絡(luò)、控制軟件和現(xiàn)場總線等。20世紀(jì)70年代初，我國先后研制出集控制、保護(hù)和信號為一體的裝置與電氣集中控制裝置;20世紀(jì)80年代中期，清華大學(xué)研制出了35kV變電站微機自動化系統(tǒng)，并投入運行;國內(nèi)許多科研單位與高等院校也推出一些功能不同的自動化系統(tǒng);國內(nèi)外的技術(shù)發(fā)展不斷推動了我國的變電站自動化進(jìn)程。1998年全國裝機容量居世界第2位，達(dá)277GW，預(yù)計全國裝機總?cè)萘繉⒃诮衲甑字撩髂瓿跬黄?00GW。

一般的設(shè)備有電壓無功控制、故障錄波裝置、量控制裝置、遠(yuǎn)動裝置、同期操作裝置、繼電保護(hù)裝置、在線狀態(tài)檢測裝置等，這些設(shè)備采用高速網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行連接，只有通過網(wǎng)絡(luò)才能實現(xiàn)二次設(shè)備的數(shù)據(jù)、資源共享。數(shù)字化變電站的運管系統(tǒng)先進(jìn)性就在電力生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)自動化，狀態(tài)記錄統(tǒng)計人性化;當(dāng)變電站運行出現(xiàn)問題時，該系統(tǒng)可以快速地給出分析報告，分析問題起因，合適的處理方式;系統(tǒng)在問題解決以后能主動報告變電站的設(shè)備檢修情況。

電網(wǎng)調(diào)度自動化通過調(diào)度主站系統(tǒng)從而實現(xiàn)對整個電網(wǎng)運行狀態(tài)的監(jiān)控，這樣可以使得調(diào)度人員有效的指揮電網(wǎng)，使其安全、穩(wěn)定、高效的運行。其作用主要有以下三個方面。

(1)實時監(jiān)控電網(wǎng)運行狀態(tài)。通過工作人員時時監(jiān)控電網(wǎng)的電壓、負(fù)荷、出力等參數(shù)和主設(shè)備的位置及水，熱能工況等指標(biāo)，對電網(wǎng)安全運行狀態(tài)實現(xiàn)監(jiān)控，使之能夠滿足用戶的各種需求。

(2)通過合理科學(xué)的經(jīng)濟調(diào)度，從而能夠節(jié)省能源、降低損耗、多供電，緩解資源的壓力。

(3)保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運行，實現(xiàn)事故的最優(yōu)化處理。有很多因素可能導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)生故障，而且過程非常迅速。為避免由于預(yù)測不及時、處理不當(dāng)可能帶來損失，必須通過實現(xiàn)自動化并且提高其處理和分析電網(wǎng)的運行能力，事先提供事故的處理手段并且實行嚴(yán)格的監(jiān)控，最大化的防止事故發(fā)生，減小甚至避免損失。

2.2 變電站自動化

由于建設(shè)需要和市場因素，我國自1990年至今，變電站自動化一直是電力行業(yè)中的熱點之一。根據(jù)電網(wǎng)的要求，每年有不少的老變電站進(jìn)行技術(shù)改造，實現(xiàn)其自動化管理。尤其是在近年，我國的變電站的自動化技術(shù)在質(zhì)量上有顯著的提高。

計算機技術(shù)的智能設(shè)備實現(xiàn)了電子信息技術(shù)在變電站自動化中的應(yīng)用。它不但可以通過計算機數(shù)據(jù)通信接口，利用計算機的存儲功能完成統(tǒng)計記錄，還能分析很多現(xiàn)場難以直接衡量的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)詩句數(shù)字化。它以自動化系統(tǒng)代替常規(guī)的繼電保護(hù)、儀表、模擬屏、控制屏和運行控制裝置，向變電站的安全高效運行更進(jìn)一步。

2.3 配網(wǎng)自動化

分散控制系統(tǒng)是目前發(fā)電廠自動化系統(tǒng)中使用最為普遍的技術(shù)，它高度結(jié)合了計算機技術(shù)、控制技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其主要特點就是分散控制，集中管理。DCS的運用給發(fā)電廠帶來巨大進(jìn)步，它采用計算機、通信、屏幕顯示技術(shù)、對生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集控制和保護(hù)，利用通信技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的多計算機監(jiān)控系統(tǒng)，可靠性高。

3電力系統(tǒng)自動化未來應(yīng)用電子信息技術(shù)的趨勢

當(dāng)今電力系統(tǒng)的自動控制技術(shù)的趨勢如下。

(1)在控制手段方面增加了對微機、電子器件和遠(yuǎn)程通訊的應(yīng)用。日后技術(shù)的發(fā)展會使我們的工作更加的簡單輕便，操作也會逐步的普及，所以電子技術(shù)的支撐是它發(fā)展的主要信心之一。

(2)由以提高運行的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟為目的向管理、服務(wù)的自動化擴展。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機、通訊、控制及電力裝備已經(jīng)可以完美的集于電力系統(tǒng)之中，實現(xiàn)功能的一體化和操作的簡便化，其內(nèi)涵外延都不斷發(fā)展。電力系統(tǒng)的發(fā)展如此快速，所設(shè)計的范圍也越來越廣，考慮的細(xì)節(jié)越來越完善，使得其功能越來越完善，操作也更加人性化。

(3)在控制策略上朝著智能化方向發(fā)展。它會越來越智能，知道我們?nèi)说降紫敫墒裁?，以至于他都能?zhǔn)備的完成我們發(fā)布的每一個命令，并且執(zhí)行的效率高，能把錯誤率控制在極小的范圍之內(nèi)。

(4)和現(xiàn)代控制理論聯(lián)系越來越緊密，這個理論在我們的生產(chǎn)生活中扮演的重要的角色。以后也離不開它。

總而言之，電子信息技術(shù)憑借著其強大的功能和優(yōu)勢，在電力系統(tǒng)自動化中扮演這越來越重要的角色。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，電子信息技術(shù)的不斷完善，還有新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，這些都會為促進(jìn)著我國電力自動化的發(fā)展貢獻(xiàn)出自己的一份力。

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