淺析電力自動(dòng)化的現(xiàn)狀及其前景

劉燕

摘 要：科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了電力技術(shù)手段的不斷更新，電力企業(yè)中逐漸實(shí)現(xiàn)了電力運(yùn)行系統(tǒng)的自動(dòng)化。電力自動(dòng)化的發(fā)展?jié)M足了市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大，為社會(huì)各界提供高質(zhì)量的電力服務(wù)。電力自動(dòng)化將我國(guó)電力系統(tǒng)的運(yùn)行能力提高到了一個(gè)新的發(fā)展水平。電力企業(yè)需要客觀的看待電力自動(dòng)化發(fā)展的現(xiàn)狀，對(duì)電力企業(yè)今后的發(fā)展做出預(yù)測(cè)，不斷加快電力自動(dòng)化創(chuàng)新的腳步。

關(guān)鍵詞：電力自動(dòng)化；現(xiàn)狀；前景

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）17-0129-02

電力自動(dòng)化技術(shù)集互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)等各領(lǐng)域的專業(yè)技能于一身，與當(dāng)前的電力發(fā)展水平相配套。電力自動(dòng)化可以緩解電力能源緊張的現(xiàn)狀，確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，推動(dòng)電力事業(yè)更好的向前發(fā)展?？茖W(xué)技術(shù)進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期對(duì)電力自動(dòng)化來(lái)說(shuō)非常的有利，可以為電力自動(dòng)化的普及掃除阻礙因素，提高電力自動(dòng)化的服務(wù)質(zhì)量，從而促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1 電力自動(dòng)化的認(rèn)識(shí)

電力自動(dòng)化主要是指配電工作的自動(dòng)化，利用高科技的電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將電網(wǎng)運(yùn)行中所需要的用戶資料、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)、電網(wǎng)覆蓋的地形等資料進(jìn)行信息的整合，建立信息齊全的數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)化系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)和機(jī)器設(shè)備的正常運(yùn)行，及時(shí)的處理電網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)的各種故障，為用戶提供高質(zhì)量的電力服務(wù)。電力自動(dòng)化技術(shù)主要涉及配電通信系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)、變電站系統(tǒng)、饋電線路四個(gè)領(lǐng)域。

配電通信系統(tǒng)的自動(dòng)化在整個(gè)電力系統(tǒng)中占有重要地位，配電系統(tǒng)掌握著大量電網(wǎng)終端的節(jié)點(diǎn)信息，配電系統(tǒng)通信方式的選擇直接影響著電力服務(wù)的質(zhì)量。目前，配電系統(tǒng)通信方式主要分為有線通信技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、光纖通信技術(shù)，有線通信技術(shù)分為專線和電話線；無(wú)限通信技術(shù)有普通電臺(tái)和高速智能電臺(tái)的區(qū)分；而光纖通信技術(shù)也由兩種方式組成，即光接口板形式和光端機(jī)形式。

配電管理系統(tǒng)的自動(dòng)化是利用計(jì)算機(jī)等高科技對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)管和控制。自動(dòng)化的配電管理系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的中樞神經(jīng)，主要采用供電雙方共同參與管理的需求側(cè)管理方式。需求側(cè)管理的實(shí)質(zhì)是在國(guó)家法律法規(guī)的范疇之內(nèi)最終實(shí)現(xiàn)電力市場(chǎng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)，電力供求雙方既存在買賣關(guān)系，還存在利益合作關(guān)系。

變電站系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制、故障檢測(cè)、電力傳送、電力控制、繼電保護(hù)等方面的一體化共享管理。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)技術(shù)作為硬件支持，采用數(shù)據(jù)通信的技術(shù)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息的共享。

饋電線路的自動(dòng)化技術(shù)需要對(duì)饋電線路進(jìn)行檢測(cè)、故障診斷、故障排除、組建網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)電力線路的遠(yuǎn)程控制、監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的運(yùn)行、電網(wǎng)故障的自動(dòng)隔離等功能。

2 電力自動(dòng)化發(fā)展的現(xiàn)狀

電力自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)與電力系統(tǒng)的完美結(jié)合，對(duì)電力系統(tǒng)信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)的匯總，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)運(yùn)行情況的智能化顯示，在電網(wǎng)數(shù)據(jù)分析方面采用自動(dòng)化軟件進(jìn)行信息的動(dòng)態(tài)分析匯總。電力自動(dòng)化使電網(wǎng)精細(xì)化運(yùn)轉(zhuǎn)的速度越來(lái)越快，實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)絡(luò)的全程監(jiān)控。

目前，我國(guó)電力企業(yè)使用的電力自動(dòng)化技術(shù)主要是10 kV輻射線路或樹(shù)狀線路下的重合器、分和器的方式和10 kV環(huán)形電纜中重合器與環(huán)網(wǎng)柜合作的配電網(wǎng)絡(luò)。10 kV輻射線路或樹(shù)狀線路下的重合器、分和器配電方式的特點(diǎn)是不需要配備控制系統(tǒng)和通道借助自身的機(jī)器設(shè)備進(jìn)行故障的檢修和電網(wǎng)的恢復(fù)，具有投資成本低、操作實(shí)施簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。環(huán)形電纜配電系統(tǒng)中的環(huán)網(wǎng)柜增加了配電網(wǎng)自動(dòng)化的裝置，環(huán)形網(wǎng)分為戶內(nèi)和戶外兩種形式。在我國(guó)城市街道的電網(wǎng)系統(tǒng)大多數(shù)采用的是絕緣導(dǎo)線組成的10 kV配電網(wǎng)絡(luò)。

3 電力自動(dòng)化發(fā)展的前景

①配電網(wǎng)的保護(hù)工作。配電網(wǎng)的運(yùn)行不涉及穩(wěn)定問(wèn)題，配電網(wǎng)的保護(hù)工作主要集中在饋電線路的保護(hù)上。一般情況下，饋電線路故障排除工作的速度不嚴(yán)格要求一定非常的快速。但是，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展讓用戶對(duì)電網(wǎng)的依賴性越來(lái)越強(qiáng)，提供安全穩(wěn)定的電力服務(wù)是電力企業(yè)的工作重點(diǎn)，配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的可靠性成為工作的目標(biāo)。配電網(wǎng)絡(luò)中饋電線路的保護(hù)工作主要是排除饋電線路故障、隔離發(fā)生故障的饋電線路、故障清除后供電的恢復(fù)工作。配電網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化包括饋電線路的自動(dòng)化和配電管理系統(tǒng)的自動(dòng)化。實(shí)現(xiàn)饋電線路自動(dòng)化的核心環(huán)節(jié)是通信技術(shù)，通信是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)信息收集和控制的基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的高級(jí)應(yīng)用，同時(shí)可以將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用到電網(wǎng)配備工作中，對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)使用的機(jī)器設(shè)備進(jìn)行管理和控制。

②電力自動(dòng)化功能的分層發(fā)展。電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的更新，電力工作需要遵照功能分層分級(jí)下放、電力管理隨機(jī)應(yīng)變的工作原則，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)控制總站、各變電站、饋電線路三者之間的統(tǒng)籌安排和控制，加強(qiáng)三者之間相互影響、相互聯(lián)系的作用。我國(guó)電力自動(dòng)化發(fā)展的現(xiàn)有水平?jīng)Q定了電力網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒介主要以雙絞線、電力線載波、無(wú)線、光纖環(huán)網(wǎng)和光纖以太網(wǎng)為主。光纖載波是一種最理想的通信方式，在電力自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展的趨勢(shì)下，光纖載波方式的可靠性最高，進(jìn)行研究的價(jià)值最大。早期的光線載波是線路斷電阻波器之間針對(duì)話音信號(hào)和高頻保護(hù)進(jìn)行的通信。隨著配電網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的增加，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的光線載波方式已經(jīng)無(wú)法滿足電力自動(dòng)化不斷發(fā)展的要求?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步使光線載波技術(shù)有了不斷的更新，出現(xiàn)了以擴(kuò)頻原理為基礎(chǔ)的光線載波方式和以數(shù)字信息處理芯片為基礎(chǔ)的光線載波方式。以擴(kuò)頻原理為基礎(chǔ)的光線載波方式可以適應(yīng)信噪基地的工作環(huán)境；以數(shù)字信息處理芯片為基礎(chǔ)的光線載波方式是一種比較理想的信息通信技術(shù)，具有很好的發(fā)展前景。

③電力系統(tǒng)中電力質(zhì)量的發(fā)展趨勢(shì)。生活水平的提高使用戶對(duì)電力質(zhì)量的要求越來(lái)越高，這也是電力企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。近幾年，用電大戶的數(shù)量越來(lái)越多，大功率的電子設(shè)備逐漸得到普及，用電量的不斷提高對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量產(chǎn)生了許多影響，電能質(zhì)量問(wèn)題成為電力工作者關(guān)注的話題，如何提高電力運(yùn)行系統(tǒng)中電能質(zhì)量已成為電力行業(yè)研究的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的電能質(zhì)量控制裝置已經(jīng)無(wú)法滿足電力企業(yè)不斷發(fā)展的要求，取而代之的是實(shí)時(shí)數(shù)字信息處理技術(shù)。實(shí)時(shí)數(shù)字信息處理技術(shù)以數(shù)字信息處理器作為不斷發(fā)展的硬件支持，所具有的優(yōu)勢(shì)比較多，如可以實(shí)現(xiàn)操作程序的控制，在不改變控制電路的情況下變更電力系統(tǒng)的控制方法，使電力運(yùn)行系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性、靈活性、可靠性，系統(tǒng)受外界環(huán)境的影響比較小，便于電力工作人員進(jìn)行調(diào)試等。數(shù)字信號(hào)處理器在電力自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中將會(huì)具有很高的研究?jī)r(jià)值。

④電力控制中心的一體化操作。電力企業(yè)內(nèi)部各部門之間獨(dú)立工作、信息不共享的工作狀態(tài)已不能滿足電力事業(yè)發(fā)展的需要。電力自動(dòng)化要求各部門之間通力合作，建立信息共享的電力操作系統(tǒng)，把電網(wǎng)運(yùn)行中所有的功能系統(tǒng)進(jìn)行合理的整合，提供高效靈活的統(tǒng)一信息服務(wù)。

4 結(jié) 語(yǔ)

電力自動(dòng)化是電力系統(tǒng)不斷發(fā)展的必然趨勢(shì)，在提高電網(wǎng)可靠運(yùn)行和降低電力企業(yè)生產(chǎn)成本方面發(fā)揮著積極的作用。電力自動(dòng)化技術(shù)在未來(lái)將會(huì)有非常廣闊的發(fā)展前景，電力工作人員需要根據(jù)電力自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀不斷創(chuàng)新現(xiàn)有的自動(dòng)化技術(shù)。

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