探究電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化發(fā)展方向

張璇

（石家莊市浩能電力安裝有限公司）

探究電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化發(fā)展方向

張璇

（石家莊市浩能電力安裝有限公司）

本文就主要對(duì)電力系統(tǒng)以及其自動(dòng)化發(fā)展方向的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單的探討。

電力系統(tǒng)；電網(wǎng)；自動(dòng)化；發(fā)展方向

電力資源是現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)和生活中不可或缺的基礎(chǔ)性資源，電力系統(tǒng)的發(fā)展也逐漸向著安全、可靠的方向發(fā)展，與此同時(shí)，科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展也促進(jìn)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的不斷提升。隨著社會(huì)生產(chǎn)需求的多樣化發(fā)展，對(duì)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平也提出了更高的要求，不僅要實(shí)現(xiàn)單元個(gè)體向區(qū)域系統(tǒng)的發(fā)展，同時(shí)也要滿足電力系統(tǒng)智能化、區(qū)域化的發(fā)展需求，由單一的功能向著一體化功能發(fā)展，這些問(wèn)題的提出，都要求電力系統(tǒng)具有較高的自動(dòng)化發(fā)展水平，才能夠有效的促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

1　電力系統(tǒng)概述

電力系統(tǒng)指的是包括發(fā)電、輸電、變電、配電以及用電等幾個(gè)環(huán)節(jié)組成的電能的生產(chǎn)與消費(fèi)的系統(tǒng)。電力系統(tǒng)是維持社會(huì)生產(chǎn)和生活的基本能源，也是促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。電力系統(tǒng)的構(gòu)成較為復(fù)雜，而且通常具有較大的規(guī)模和較為復(fù)雜的層次，系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)實(shí)時(shí)性和可靠性都有著較高的要求。在電力系統(tǒng)的構(gòu)成中，以電源、電力網(wǎng)絡(luò)和負(fù)荷中心為主體結(jié)構(gòu)，將電源發(fā)出的電能進(jìn)行升壓，到一定的等級(jí)之后便輸送到變電中心，然后在經(jīng)過(guò)降壓，在配電線路與用戶之間相連，以此來(lái)完成整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。在電力系統(tǒng)中存在著多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，分布在不同的區(qū)域內(nèi)，通過(guò)這些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的有效傳輸，實(shí)現(xiàn)電能的輸送，以此來(lái)為電力事業(yè)的發(fā)展提供保證。無(wú)論是從系統(tǒng)規(guī)劃和建設(shè)方面來(lái)看，還是從系統(tǒng)的運(yùn)行與管理方面來(lái)看，電力系統(tǒng)都必須要向著自動(dòng)化方向發(fā)展，而科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用促進(jìn)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的不斷提升，其主要是實(shí)現(xiàn)了將自然界的能源轉(zhuǎn)化為電能，并且通過(guò)系統(tǒng)的運(yùn)行將電能進(jìn)行轉(zhuǎn)化和傳輸，以此來(lái)滿足用戶的需求。為了實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，必須要在各個(gè)環(huán)節(jié)中通過(guò)不同層次的控制系統(tǒng)，對(duì)電能的生產(chǎn)和傳遞過(guò)程進(jìn)行有效的控制，以此來(lái)保證電能到達(dá)用戶時(shí)是安全和高效的。為了保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，必須要在不同的配置和通信系統(tǒng)之間建立起子系統(tǒng)，通過(guò)各個(gè)子系統(tǒng)之間的信息傳遞，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)整體的控制。

在電力系統(tǒng)中，信息與控制子系統(tǒng)是其中不可或缺的重要組成部分，在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)不斷發(fā)展的大背景下，雖然電力系統(tǒng)不斷的更新與發(fā)展，但是這兩個(gè)基本的組成仍然不可或缺。電力系統(tǒng)信息與控制子系統(tǒng)的進(jìn)步，促進(jìn)了電能質(zhì)量的不斷提升，也使得電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性也不斷的提高，對(duì)現(xiàn)代社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了巨大的促進(jìn)作用。與此同時(shí)，電力系統(tǒng)的發(fā)展也要對(duì)一次能源的資源條件進(jìn)行全面的考慮，對(duì)電能生產(chǎn)所需要的能源與資源利用進(jìn)行科學(xué)的控制，避免對(duì)環(huán)境造成破壞，減少能源的消耗。

2　電力系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展方向

（1）供電方式以及一次設(shè)備。我國(guó)配電網(wǎng)根據(jù)不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，通?？梢詣澐譃槌鞘须娋W(wǎng)與農(nóng)村電網(wǎng)兩個(gè)基本的配電網(wǎng)絡(luò)。在城市電網(wǎng)中以電纜為基本的供電方式，在農(nóng)村電網(wǎng)中以架空線路為基本的供電方式。雖然在供電方式上具有一定的差異，但是在配電網(wǎng)的組成上，通常都是由電源點(diǎn)、開(kāi)關(guān)設(shè)備和網(wǎng)架三個(gè)基本的組成要素，按照不同的組合形式構(gòu)成多種不同的配電方案。在城市電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，通常都采用環(huán)網(wǎng)柜作為配電線路的主要設(shè)備，而農(nóng)村電網(wǎng)在架空線路中打賭使用重合器、分段器等作為主要的設(shè)備。以線路開(kāi)關(guān)設(shè)備為主的供電方案則主要依靠斷路器、分段器等來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（2）遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)以及二次設(shè)備。在電力系統(tǒng)中可以通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)線路開(kāi)關(guān)的即時(shí)監(jiān)控。遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性主要是通過(guò)保護(hù)動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)，在配電系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)功能需要依靠電源和傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以其通常廣泛的運(yùn)用于室外環(huán)境，而且必須要依靠持續(xù)的電源作保證來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)。配電設(shè)備有著廣泛的應(yīng)用范圍，而當(dāng)前主要采用的有CDT，POLLING規(guī)約，規(guī)約與自動(dòng)化系統(tǒng)之間存在一定的不協(xié)調(diào)性，所以必須要通過(guò)新的規(guī)約實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)的新約束，這也是電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展的主流方向。

（3）通信方案以及設(shè)備。在電力系統(tǒng)的通信設(shè)備中一般需要實(shí)現(xiàn)主站與子站、主站與單元、子站之間的幾個(gè)通信方案，為了保證通信方案能夠有效的實(shí)現(xiàn)，需要實(shí)現(xiàn)設(shè)備的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，這也是電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的一個(gè)基本要求。在不同的供電區(qū)域中，通信方案的實(shí)現(xiàn)有著不同的要求，而通信方案的構(gòu)成也有著多種形式，常用的有光纖、電力載波、有線電纜等幾個(gè)方式。

（4）主站網(wǎng)絡(luò)與軟件功能。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化的主站功能包括SCADA實(shí)時(shí)監(jiān)控、GIS（地理信息系統(tǒng)）在線管理、電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析等，主站框架要突破傳統(tǒng)的單一調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)C/S模式，以P-P-C/S-B/S一體化架構(gòu)，充分體現(xiàn)分布式絡(luò)的管控一體的綜合集成系統(tǒng)特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與軟件平臺(tái)技術(shù)充分體現(xiàn)功能與開(kāi)放，并提供與異構(gòu)系統(tǒng)跨平臺(tái)接口，與調(diào)度、負(fù)控、MIS、CIS等自動(dòng)化子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成。

3　結(jié)論

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展促進(jìn)了我國(guó)電力事業(yè)的不斷進(jìn)步，與此同時(shí)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)用逐漸廣泛，而自動(dòng)化技術(shù)的智能化和自動(dòng)化趨勢(shì)也愈加增強(qiáng)，而且在電力系統(tǒng)不斷發(fā)展的情況下，其自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用范圍也日漸廣泛，尤其是在保證電網(wǎng)以及百年電站的安全運(yùn)行方面有著十分重要的作用。

TM76

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1673-0038（2015）28-0325-01

2015-5-26