淺談電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用

趙小娟

摘 要：電能是人們生產(chǎn)和生活中必不可少的能源，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中其地位非常重要。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展也受到了廣泛的關(guān)注，這樣能夠更好地保證電力供應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量，同時(shí)，也能推動(dòng)電力企業(yè)獲得更好的發(fā)展。電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用具有很好的功能和優(yōu)勢(shì)，因此，文章對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展情況進(jìn)行了分析，希望能夠更好的推動(dòng)電力企業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)自動(dòng)化；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

引言

電力企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中，電力系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，其中包含著發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)以及用戶的用電供應(yīng)，在這個(gè)過(guò)程中，電力系統(tǒng)要對(duì)電能進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度，在這種情況下進(jìn)行操作面臨的問(wèn)題非常多，為了更好的促進(jìn)其發(fā)展，而且，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)不斷在電力企業(yè)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)慢慢應(yīng)用到了電網(wǎng)調(diào)度、發(fā)電廠、信息傳輸以及供電方面，這樣就慢慢形成了分層的自動(dòng)化系統(tǒng)。

1 變電站自動(dòng)化的新進(jìn)展

在電力系統(tǒng)中，變電站的自動(dòng)化發(fā)展非常好，其對(duì)變電站中的二次設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化和組合，在這個(gè)過(guò)程中對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)進(jìn)行了利用，因此，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站的自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量以及控制，使變電站自動(dòng)化慢慢成為了綜合性非常好的系統(tǒng)。變電站自動(dòng)化能夠在變電站運(yùn)行過(guò)程中收集很多的數(shù)據(jù)和信息，然后利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理，能夠?qū)ψ冸娬驹O(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行掌握?，F(xiàn)在，變電站自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用，而且，在各種變電站中都得到了很好的應(yīng)用，對(duì)變電站的運(yùn)行效率以及可靠性進(jìn)行了提高。雖然，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在我國(guó)的電力系統(tǒng)中應(yīng)用比較好，但是，和國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)相比，其還存在著很多的地方要進(jìn)行調(diào)整，無(wú)人值班變電站在我國(guó)的應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成績(jī)，但是還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全面應(yīng)用，很多的變電站在使用過(guò)程中也存在著新舊設(shè)備共同使用的情況，因此，導(dǎo)致了變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在應(yīng)用方面存在著很多的問(wèn)題要進(jìn)行解決。變電站運(yùn)行管理方面也存在著很多的問(wèn)題，這樣就使得變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在使用過(guò)程中會(huì)受到很大的影響，這些因素的出現(xiàn)都對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能產(chǎn)生了很大的影響，而且由于系統(tǒng)非常的龐大，在結(jié)構(gòu)方面非常的復(fù)雜，導(dǎo)致其在運(yùn)行維護(hù)方面經(jīng)常存在著一些問(wèn)題，對(duì)不同的變電站進(jìn)行管理的時(shí)候，還存在著不同的管理方式，因此，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題要進(jìn)行很好的解決，這樣才能保證電力系統(tǒng)自動(dòng)化功能得到充分的發(fā)揮。

2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展分析

2.1 智能化

電網(wǎng)在發(fā)展過(guò)程中實(shí)現(xiàn)智能化調(diào)度是其發(fā)展必然趨勢(shì)，同時(shí)，智能化調(diào)度技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中能夠?qū)φ{(diào)度的數(shù)據(jù)進(jìn)行很好的收集，同時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)也能進(jìn)行掌握，對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)信息能進(jìn)行整合，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和優(yōu)化。電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)出現(xiàn)的事故以及故障進(jìn)行及時(shí)處理非常必要，能夠?qū)╇姷馁|(zhì)量進(jìn)行保證，同時(shí)也不好應(yīng)用用戶的使用效果，系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中要對(duì)事故的識(shí)別能力以及系統(tǒng)恢復(fù)功能進(jìn)行重視，這樣對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行效果能夠進(jìn)行很好的調(diào)整。

2.2 市場(chǎng)化

近年來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式發(fā)生了很大的變化，電力企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中為了能夠?qū)κ袌?chǎng)環(huán)境變化進(jìn)行更好的適應(yīng)，要進(jìn)行不斷的改革，這樣是為了保證電力企業(yè)獲得更好的發(fā)展，同時(shí)，也是為了滿足人們不斷增長(zhǎng)的用電需求。電力企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中為了更好的滿足用戶的需求，為用戶提供了多種選擇，這樣能夠?qū)τ秒姷母叩头迩闆r進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)對(duì)電力效益情況也要進(jìn)行改善。電力企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益為目標(biāo)，因此其在發(fā)展過(guò)程中對(duì)經(jīng)營(yíng)管理方式進(jìn)行了調(diào)整，這樣能夠保證電力企業(yè)獲得更好的發(fā)展，同時(shí)，對(duì)市場(chǎng)化發(fā)展需求進(jìn)行滿足。

2.3 數(shù)字化

經(jīng)濟(jì)社會(huì)在發(fā)展過(guò)程中，對(duì)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行利用非常必要，現(xiàn)在，人們已經(jīng)進(jìn)入到了數(shù)字化時(shí)代，這樣就使得人們?cè)谏詈凸ぷ髦袑?duì)信息技術(shù)的利用程度在不斷進(jìn)行提高，數(shù)字化電網(wǎng)以及變電站在電力系統(tǒng)中得到了很好的應(yīng)用，也能更好的促進(jìn)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展。對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行情況進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的信息進(jìn)行掌握，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了智能化和信息化，能夠更好的為電力系統(tǒng)以后的發(fā)展提供便利。

3 電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

3.1 發(fā)電廠測(cè)控系統(tǒng)的自動(dòng)化

發(fā)電廠的控制系統(tǒng)大多實(shí)行的都是分層分布的結(jié)構(gòu)，由多個(gè)控制部門(mén)組成，過(guò)程控制單元主要是由主控模件和智能模件兩部分構(gòu)成，主控模件與智能模件之間通過(guò)智能總線來(lái)連接，并實(shí)現(xiàn)兩部分之間的通訊功能。在電力生產(chǎn)的過(guò)程中，過(guò)程控制單元就能夠直接的接受和處理各個(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)行的數(shù)據(jù)參數(shù)，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制和檢測(cè)。

3.2 變電站的自動(dòng)化技術(shù)

變電站的自動(dòng)化技術(shù)是由現(xiàn)代化的技術(shù)手段取代過(guò)去的人工操作，對(duì)站內(nèi)的電氣設(shè)備以及運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行全方位的監(jiān)視和控制，有效的提高變電站的工作效率以及安全穩(wěn)定性能。在變電站的自動(dòng)化過(guò)程中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及光纖和電纜得到了廣泛的應(yīng)用。通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的交換和共享，有效的協(xié)調(diào)變電站所有的設(shè)備的監(jiān)視和控制任務(wù)。變電站的自動(dòng)化不僅能夠提高變電站的運(yùn)行效率，同時(shí)還是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中必不可少的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的一個(gè)重要組成部分。

3.3 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

電力系統(tǒng)的自動(dòng)化主要是通過(guò)電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化來(lái)實(shí)現(xiàn)的，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的控制中心與下級(jí)電網(wǎng)的控制中心之間數(shù)據(jù)信息的及時(shí)傳遞與分享，并且能夠?qū)﹄娋W(wǎng)的整體的安全運(yùn)行做一個(gè)全面的分析以及對(duì)電力負(fù)荷的程度有所預(yù)測(cè)，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)自動(dòng)發(fā)電以及自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)行有效的控制，能夠基本實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)市場(chǎng)的要求。

3.4 基于GPS 統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS 和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)

基于GPS 統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS 目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過(guò)程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余，記錄時(shí)間較短，不同記錄儀之間缺乏通信，使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分析困難；后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng)，只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個(gè)共同的不足，即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記，記錄數(shù)據(jù)只是局部有效，難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析?；贕PS的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)基于GPS 的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)，是新動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與原有SCADA 的結(jié)合。電力系統(tǒng)新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要由同步定時(shí)系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)相量測(cè)量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和中央信號(hào)處理機(jī)四部分組成。采用GPS 實(shí)現(xiàn)的同步相量測(cè)量技術(shù)和光纖通信技術(shù)，為相量控制提供了實(shí)現(xiàn)的條件。GPS 技術(shù)與相量測(cè)量技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物--PMU（相量測(cè)量單元）設(shè)備，正逐步取代RTU 設(shè)備實(shí)現(xiàn)電壓、電流相量測(cè)量（相角和幅值）。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息技術(shù)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展面臨著很大的改變，在電力系統(tǒng)中慢慢應(yīng)用了多媒體技術(shù)和智能控制技術(shù)，就使得電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)得到了更好的發(fā)展，對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控，這樣能夠推動(dòng)電力企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中獲得更好的成績(jī)。

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