電力系統(tǒng)自動化的實現(xiàn)及其發(fā)展趨勢分析

馬吉娜

摘 要：現(xiàn)代化的生產(chǎn)和生活方式對于電力的依賴程度很高。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展水平和人們生活質(zhì)量的不斷提高，電力需求日漸增加，給電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行帶來巨大壓力。針對這個問題，電力系統(tǒng)實施了自動化升級，通過現(xiàn)代化的自動化技術(shù)手段，大幅提高系統(tǒng)的運行效率和安全穩(wěn)定性能。文章圍繞當(dāng)前我國電力系統(tǒng)自動化技術(shù)進行探討，首先簡要介紹了電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的基本內(nèi)容，其次對電力系統(tǒng)的技術(shù)特點進行了闡述，隨后對電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的主要表現(xiàn)形式進行了分析，最后對我國電力系統(tǒng)自動化技術(shù)今后的發(fā)展進行了展望，

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)自動化；實現(xiàn)；發(fā)展趨勢

引言

為適應(yīng)當(dāng)前電網(wǎng)負荷日益增多的實際情況，在信息技術(shù)日臻成熟的支持下，我國電力系統(tǒng)正在積極推進自動化升級改造工作，并取得了階段性成效。電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)是傳動電力系統(tǒng)運營方法和現(xiàn)代化信息技術(shù)的有機結(jié)合，是電力事業(yè)發(fā)展進程中的一項里程碑事件。隨著電力系統(tǒng)自動化的實施，電力系統(tǒng)運營安全水平得以大幅提高，為國民經(jīng)濟發(fā)展提供的電力能源保障更加可靠，在我國有中國特色的社會主義偉大事業(yè)中發(fā)揮的作用愈加突出。深入推進電力系統(tǒng)自動化技術(shù)研究工作，確保電力系統(tǒng)高效運行和電力供應(yīng)的安全穩(wěn)定，是我國電力企業(yè)當(dāng)前的重要課題。

1 電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的基本內(nèi)容

電力系統(tǒng)是將其他形式的能量轉(zhuǎn)為電能，供人們生產(chǎn)、生活需要的裝置總稱。為了實現(xiàn)這一目的，電力系統(tǒng)不僅要負責(zé)電能的生產(chǎn)，還要承擔(dān)著電能的輸送、變壓、配置等功能，只有經(jīng)過上述一系列環(huán)節(jié)，發(fā)電廠生產(chǎn)出來的電能才能夠轉(zhuǎn)換為適合用電單位電力使用需求的規(guī)格，從而安全穩(wěn)定地投入到日常生產(chǎn)、生活中去。這個過程涉及海量的數(shù)據(jù)采集、運算和管理，需要對電能進行若干次的調(diào)整、保護，對電力運行進行頻繁精準(zhǔn)的調(diào)度和控制，以此確保電能質(zhì)量和供電安全。電力系統(tǒng)自動化的一個重要特征，是減少電力系統(tǒng)運行過程中人為因素的影響，通過預(yù)設(shè)好的程序?qū)﹄娏ο到y(tǒng)實現(xiàn)自動運行和管理，對系統(tǒng)運行中發(fā)生的問題進行自動化處理，從而提高系統(tǒng)運行效率、反應(yīng)速度，使得電力系統(tǒng)運行更加趨向于安全、準(zhǔn)確和穩(wěn)定。從具體執(zhí)行層面上看，電力系統(tǒng)自動化系管理包含電腦生產(chǎn)、電能輸送和配置等環(huán)節(jié)，在這些環(huán)節(jié)和過中，電力系統(tǒng)自動化也有著各自不同的表現(xiàn)形式，主要的有電網(wǎng)調(diào)度自動化、火力發(fā)電廠自動化、水力發(fā)電站綜合自動化、電力系統(tǒng)信息傳輸自動化、電力系統(tǒng)反事故自動化、供電系統(tǒng)自動化、電力工業(yè)管理系統(tǒng)的自動化等，這些自動化系統(tǒng)彼此聯(lián)系并相互協(xié)調(diào)，從而構(gòu)成一個分層式的電力系統(tǒng)自動化管理體系。比如一個地區(qū)的變電站和發(fā)電廠及其位于中間部分的省、市調(diào)度中心、樞紐變電站就構(gòu)成了一個自動化管理系統(tǒng)中，最高級別的調(diào)度中心負責(zé)對整個系統(tǒng)的調(diào)度與管理，是整個系統(tǒng)的管理中樞。

2 電力系統(tǒng)的基本特點

2.1 供電安全穩(wěn)定的現(xiàn)實意義

現(xiàn)代社會，電能是社會活動開展的主要能源種類，電力設(shè)備的應(yīng)用遍及人類活動的各個方面。電力供應(yīng)是否穩(wěn)定正常，對于國計民生，乃至國防安全都有著至觀重要的影響。電力正常供應(yīng)得不到保障，不僅會影響到人們的正常生活和社會經(jīng)濟活動的順利開展，甚至?xí)o國家安全帶來嚴(yán)重威脅。無論從個人角度還是社會、國家的角度看，都必須想方設(shè)法保證電力供應(yīng)正常穩(wěn)定。

2.2 電能的非存儲性對于電能使用管理的影響

由于電能自身特性的原因，電能不能大量儲存，電能的使用、輸送和生產(chǎn)一般都是等量進行的。電力系統(tǒng)生產(chǎn)出來的電能總量和電力使用端使用消耗的電能與輸電線路上消耗的能量之和相等?；谶@些原因，要保障電力系統(tǒng)運行安全，必須確保電源功率平衡。不僅同一時刻發(fā)出的總電能要等于消費的總電能，還要保證電能在中間環(huán)節(jié)的順利傳輸。如果這期間有某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就會給整個電力系統(tǒng)的正常運行帶來嚴(yán)重的負面影響。

3 電力系統(tǒng)自動化技術(shù)分析

3.1 發(fā)電廠測控系統(tǒng)自動化技術(shù)分析

發(fā)電廠的控制系統(tǒng)基本上采用的是分層分布式結(jié)構(gòu)，整個控制系統(tǒng)包括多個控制單元，主控模件和智能模件共同組成了過程控制單元的主體，二者之間以智能總線為通信通道，負責(zé)主控模件和智能模件間的通信業(yè)務(wù)。在電力生產(chǎn)的過程中，各個環(huán)節(jié)的運行數(shù)據(jù)匯集到過程控制單元，由其進行相應(yīng)的處理，從而實現(xiàn)對電力生產(chǎn)過程的質(zhì)量檢測與控制。

3.2 變電站自動化技術(shù)分析

變電站的自動化技術(shù)最主要的特點是通過管理機制的改變，消除人為因素在變電站運營管理過程中的影響，從而提高變電站運營管理的長期性、穩(wěn)定系和高效性。大量先進信息技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用，使得變電站由人工操作方式轉(zhuǎn)為自動操作方式，使得變電站長期無人值守的工作模式得以實現(xiàn)。在變電站的自動化技術(shù)實現(xiàn)過程中，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及光纖、電纜等設(shè)備的使用是其主要內(nèi)容。藉由這些現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，控制中心對變電站設(shè)備運行情況予以全過程、全方位的監(jiān)控，對各部位設(shè)備運行情況進行數(shù)據(jù)采集，并匯集到控制中心，實現(xiàn)信息的共享，大幅提高變電站信息的使用效率，促進變電站運行管理工作效率的提升。此外，變電站自動化系統(tǒng)也是電力運行調(diào)度自動化體系中的一個重要組成部分，在電力系統(tǒng)自動化運行管理中發(fā)揮著重要作用。

3.3 電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)分析

電網(wǎng)調(diào)度自動化是當(dāng)前電力系統(tǒng)自動化控制的一個重要形式。電網(wǎng)運行調(diào)度質(zhì)量的高低，直接決定這電網(wǎng)運行情況的好壞。通過電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)，電力系統(tǒng)的工作信息得以在電網(wǎng)各層級控制中心間迅速傳遞和共享，使得控制中心得以對電力系統(tǒng)的運行情況及時掌握，并對出現(xiàn)的問題做出迅速反應(yīng)，使得電力系統(tǒng)運行維持在安全范圍內(nèi)。

4 電力系統(tǒng)自動化技術(shù)未來發(fā)展展望

4.1 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是電力系統(tǒng)自動化前進的內(nèi)在動力

電力系統(tǒng)自動化技術(shù)是一門跨學(xué)科的綜合性工程技術(shù)。計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等都是構(gòu)成自動化技術(shù)的重要單元。自動化技術(shù)的普及和發(fā)展，有賴于這些技術(shù)的進一步成熟和完善。

4.2 電力系統(tǒng)自動化有賴于電力設(shè)施自動化

電力設(shè)備是電力系統(tǒng)的客觀載體。要實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化，首先要實現(xiàn)電力設(shè)施、設(shè)備的自動化。目前，電力系統(tǒng)自動化正以電力運行調(diào)度自動化為中心，以構(gòu)建動態(tài)、靜態(tài)相結(jié)合的監(jiān)測機制為著力點，建立全面實時數(shù)字控制體系。自動化系統(tǒng)在事故檢查、自動合閘等部分擁有智能化特征。自動化配電裝置的發(fā)展會推動電力系統(tǒng)自動化整體快速發(fā)展。

5 結(jié)束語

綜上所述，社會生產(chǎn)、生活活動的正常進行有賴于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。隨著我國電網(wǎng)負荷的不斷加大，電力系統(tǒng)自動化在保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定高效運行方面的積極作用就越加顯得重要。電力企業(yè)要高度重視電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，不斷加大投入和研究力度，從硬件設(shè)備、軟件程序到管理模式和運行機制各個方面，全面提高我國電力系統(tǒng)自動化水平，確保電網(wǎng)運行正常，電力供應(yīng)充足、穩(wěn)定，滿足國民經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展和人們生活的電力需要。

參考文獻

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