關于電力系統(tǒng)自動化管理探析

侯安慧

【摘 要】隨著電力產(chǎn)業(yè)技術的快速發(fā)展，我國的電力企業(yè)已經(jīng)開始逐步實施電力自動化管理。電力自動化管理系統(tǒng)的應用極大的提高了我國電力企業(yè)的管理水平與管理效率，促進了電力自動化的快速發(fā)展。目前電力設備以及電力系統(tǒng)的構(gòu)成都相對較為復雜，若要確保電力設備或系統(tǒng)的正常運行，就要做好對其的管理與維護工作。而此時要面對的就是如何才能更好的對電力系統(tǒng)進行管理。為了解決這一問題，電力自動化管理系統(tǒng)應運而生，為電力系統(tǒng)的自動化管理帶來了極大的便利，提高了我國電力技術的發(fā)展水平。

【關鍵詞】電力；自動化；管理；安全

引言

電力系統(tǒng)承擔著為經(jīng)濟發(fā)展和人民生活提供穩(wěn)定可靠電能的重要職責。由于電網(wǎng)規(guī)?？偭恐饾u擴張，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)深邃復雜和電網(wǎng)建設運行環(huán)境嚴苛多變，電網(wǎng)故障發(fā)生的頻率和嚴重程度也越來越高，嚴重者會直接導致整個電力系統(tǒng)不能正常運行。以往采用人工方式進行巡查，以保證電網(wǎng)安全。由于人工巡查受巡查人員個人業(yè)務水平、工作素質(zhì)、精神狀態(tài)、行為習慣等因素的影響，往往不能取得理想的結(jié)果。隨著計算機和自動化技術的高度發(fā)展，建立自動化監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)逐步成為現(xiàn)實。通過對系統(tǒng)進行實時監(jiān)測，能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，發(fā)出報警，自動分析原因，并采取應急措施，從而將損失降到最低。

一、電力自動化管理系統(tǒng)的特點

1.電力自動化管理系統(tǒng)的終端設備多，數(shù)據(jù)庫龐大，管理復雜。DMS的監(jiān)控對象為電源進線及變電站、10kV開閉所、小區(qū)變電站、配電變電站、分段開關、補償電容器、用戶電能表和重要負荷等，因此站點非常多，通常要有成百上千甚至上萬個。數(shù)量繁多的終端設備不但給系統(tǒng)組織帶來較大的困難，而且在控制中心的計算機網(wǎng)絡上，處理這么大量的信息并進行設備管理，比輸電網(wǎng)更繁瑣。特別是在圖形工作站上，若要較清晰地展現(xiàn)配電網(wǎng)的運行方式，困難將更大。

2.電力自動化管理系統(tǒng)的大量終端設備不在變電站內(nèi)，要求設備可靠性更高。輸電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的終端設備一般可以安放在被測控的變電站內(nèi)，行業(yè)標準中對這類設備按戶內(nèi)設備對待，只要求其在10℃-55℃環(huán)境溫度下工作即可。而配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的大量終端設備不能安置在室內(nèi)，如測控饋線分段開關的饋線RTU，就必須安放在戶外。其工作環(huán)境惡劣，通常要求在-25.75℃、濕度高達95℃的環(huán)境下工作，所以設備的關鍵部分就必須采用工業(yè)級的芯片，還要考慮防雨、散熱、防雷等因素，這類設備不僅制造難度大，而且造價也較戶內(nèi)設備高。此外，因配電網(wǎng)的運行方式需要經(jīng)常調(diào)整，對電力自動化管理系統(tǒng)的終端設備進行遠方控制的頻繁程度比輸電網(wǎng)的高得多，這就更要求電力自動化管理系統(tǒng)的終端設備具有較高的可靠性。

3.電力自動化管理系統(tǒng)的通信方式多樣復雜。承擔傳送數(shù)據(jù)和通話任務的配電網(wǎng)通信系統(tǒng)，由于包含有各種類型側(cè)控裝置，因而常常具有多種通信方式。配電網(wǎng)終端設備的數(shù)量非常多又比較分散，也大大增加了配電自動化通信系統(tǒng)的復雜性。但其通信速率，由于配電網(wǎng)不必考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題而不如輸電系統(tǒng)要求得那么高。

二、電力自動化管理系統(tǒng)的功能

1.配電網(wǎng)的SCADA功能

配電網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)是通過監(jiān)測裝置來收集配電網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理以及對配電網(wǎng)進行監(jiān)視和控制。監(jiān)測裝置除了變電站內(nèi)的RTU和監(jiān)測配電變壓器運行狀態(tài)的TTU之外，還包括沿饋線分布的FTU（饋線終端裝置），用以實現(xiàn)饋線自動化的遠動功能。配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)主要功能包括數(shù)據(jù)采集、四遙、狀態(tài)監(jiān)視、報普、事件順序記錄、統(tǒng)計計算、制表打印等功能。由于配電SCADA系統(tǒng)的監(jiān)控對象既包含大的開閉所和小區(qū)變電站，又包括數(shù)金極多但單位容量很小的戶外分段開關，因此常將分散的戶外分段開關監(jiān)控集結(jié)在若干點（稱做區(qū)域站或集控站）以后再上傳至控制中心。

2.配電變電站自動化

配電變電站自動化SA有以下基本功能：對配電所實施數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制，與控制中心和調(diào)度自動化系統(tǒng)（SCADA）通信。

3.饋線自動化

饋線自動化FA是指配電線路的自動化，在正常狀態(tài)下，實時監(jiān)視饋線分段開關與聯(lián)絡開關的狀態(tài)和饋線電流、電壓情況，實現(xiàn)線路開關的遠方或就地合閘和分閘操作。在故降時獲得故障記錄，并能自動判別和隔離饋線故障區(qū)段，迅速對非故障區(qū)域恢復供電.

4.用戶自動化

用戶自動化主要包括負荷管理和用電管理。負荷管理是根據(jù)需要來控制用戶負荷，并能幫助控制中心操作員制定負荷控制策略和計劃。用電管理主要包括自動計量計費系統(tǒng)等。

5.配電網(wǎng)高級應用軟件

高級應用軟件（PAS）主要是指配電網(wǎng)絡分析計算軟件，包括負荷預測、網(wǎng)絡拓撲分析、狀態(tài)估計、潮流計算、線損計算分析、電壓/無功優(yōu)化等。高級應用軟件是有力的調(diào)度工具，通過高級應用軟件，可以更好地掌握當前運行狀態(tài)。配電自動化中的這些軟件與調(diào)度自動化的相類似，但配電網(wǎng)中不涉及系統(tǒng)穩(wěn)定和調(diào)頻之類的問題。當前電力自動化管理系統(tǒng)的高級應用件可以分成三個層次開發(fā)：①基本應用軟件，即網(wǎng)絡分析軟件；②派生類軟件，如變電站負荷分配、饋線負荷分配等；③專門應用軟件，如小區(qū)負荷預報、投訴電話處理，變壓器設備管理等。

三、電力自動化管理系統(tǒng)的安全問題探析

電力自動化管理系統(tǒng)的應用與實施為我國的電力事業(yè)發(fā)展帶來了新的技術動力，但在使用的過程中，卻仍然存在著一定的安全問題，這是阻礙電力自動化管理系統(tǒng)得以進一步發(fā)展應用的主要因素。在此筆者對其中所存在的安全問題進行了研究分析，認為造成電力自動化管理系統(tǒng)出現(xiàn)安全問題的原因可以從兩方面進行分析，即內(nèi)部因素與外部因素。

1.內(nèi)部因素

引起電力自動化管理系統(tǒng)出現(xiàn)安全問題的內(nèi)部因素主要是指系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障或問題。即可能是系統(tǒng)的主要運行設備出現(xiàn)問題，例如發(fā)電機、變壓器以及輸電線路等等；也可能是系統(tǒng)的控制系統(tǒng)與保護系統(tǒng)不能正常工作或操作失誤而引起的，例如繼電器控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障；另外，若用于管理的計算機出現(xiàn)故障，也會影響到電力自動化管理系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定，或者通信系統(tǒng)出現(xiàn)問題，對使得生產(chǎn)數(shù)據(jù)或者管理信息不能及時傳輸，系統(tǒng)自然不能進行自動化控制，從而導致安全問題的產(chǎn)生。

2.外部因素

對于電力自動化管理系統(tǒng)出現(xiàn)安全問題的外部因素可以分為不可抗力因素與人為因素，不可抗力因素主要是指地震、洪水、較大的雷雨或火災等因素的影響，而人為因素則是指電力自動化管理系統(tǒng)的操作人員工作不認真，操作存在失誤，或者控制系統(tǒng)與保護系統(tǒng)的安裝存在問題，又或者是人為蓄意破壞等。

3.提高電力自動化管理系統(tǒng)安全性的措施方法

從上述對系統(tǒng)安全問題的引發(fā)因素進行分析可以看出，只要能夠加強管理，落實責任，還是能夠在很大程度上避免安全問題的出現(xiàn)的。為此，我們應當不斷加強電力控制系統(tǒng)的信息安全管理，對于控制系統(tǒng)的計算機硬件與軟件都要做好安全防護措施，并對內(nèi)部人員進行強化管理，禁止出現(xiàn)惡意攻擊破壞的現(xiàn)象。同時，加強電網(wǎng)的規(guī)劃與建設，提高電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性，并對電網(wǎng)的運行進行實時監(jiān)控。

四、結(jié)語

綜上所述，電力系統(tǒng)的自動化管理是電力系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢，對提高電力產(chǎn)業(yè)整體水平有著很大的促進作用。因此我們應當大力使用電力自動化管理系統(tǒng)，做好其安全管理工作，確保管理系統(tǒng)在電力系統(tǒng)自動化管理工作中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻：

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