電子信息技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用

劉世民 高 敏 任春雷 劉阜陽(yáng) 張夢(mèng)夢(mèng)

（國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司信息通信分公司，呼和浩特 010020）

隨著社會(huì)的發(fā)展，人民的生活水平日益提高，人們對(duì)供電系統(tǒng)的安全性和可靠性更加重視。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)進(jìn)行了大規(guī)模的改造，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化程度越來越高。電力自動(dòng)化系統(tǒng)利用現(xiàn)代電子信息技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控。電站的操作人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，可以根據(jù)其運(yùn)行狀況快速準(zhǔn)確的判斷出系統(tǒng)故障并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

電力自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，涉及面廣，社會(huì)日常生活中都要使用到其所產(chǎn)生和傳輸?shù)碾娔?。電力自?dòng)化系統(tǒng)的廣泛使用，對(duì)電力系統(tǒng)提出了更加嚴(yán)格的要求，使得電力系統(tǒng)的發(fā)展更加具有難度。為了適應(yīng)社會(huì)要求，提高電力系統(tǒng)工作人員的工作效率、降低工作難度，研究了一系列利用電子信息技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化系統(tǒng)，如繼電保護(hù)系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等。運(yùn)用這些先進(jìn)技術(shù)，可以清楚的顯示出電力系統(tǒng)的詳細(xì)運(yùn)行狀態(tài)，幫助工作人員快速排除故障解決問題，使得供電系統(tǒng)更加安全可靠。電子信息技術(shù)是電力自動(dòng)化系統(tǒng)中不可或缺的一部分，屬于電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的核心內(nèi)容，對(duì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展起到關(guān)鍵作用。

1 我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的現(xiàn)狀

多年來，電力系統(tǒng)一直努力研究實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化。電力系統(tǒng)自動(dòng)化主要包括調(diào)度自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化和配網(wǎng)自動(dòng)化。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化，是指采用電力系統(tǒng)的各種裝置（監(jiān)測(cè)裝置、控制設(shè)備、測(cè)量小儀表等），通過對(duì)電力系統(tǒng)各個(gè)組成部分之間的數(shù)據(jù)交換、信號(hào)傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的整體監(jiān)控功能，使其安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證了電力系統(tǒng)的供電安全可靠性。

目前電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展日益成熟，可以充分適應(yīng)應(yīng)用需求，而且集成度高、智能化程度高、協(xié)調(diào)控制功能完善，形成平衡穩(wěn)定的發(fā)展趨勢(shì)。現(xiàn)今的電力自動(dòng)化系統(tǒng)更加注重利用現(xiàn)代電子信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)其綜合應(yīng)用。電力自動(dòng)化系統(tǒng)引用了一系列先進(jìn)技術(shù)，包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、先進(jìn)的電子技術(shù)以及安全快速的通信技術(shù)等。對(duì)于電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)控制也由原始的開環(huán)控制不斷向閉環(huán)控制發(fā)展，并且將高電壓系統(tǒng)向低電壓設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)化，如將高電壓轉(zhuǎn)化成低電壓再進(jìn)行監(jiān)測(cè)等，使得電力系統(tǒng)更加安全穩(wěn)定可靠。另外，原有的電力系統(tǒng)都是一個(gè)個(gè)單獨(dú)的設(shè)備元件，需要大量人力，不利于監(jiān)測(cè)控制。目前很多電力系統(tǒng)一體化系統(tǒng)將整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行很好的統(tǒng)一，可以進(jìn)行綜合數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)整個(gè)電力系統(tǒng)等。電力系統(tǒng)的功能也由原來的單一功能向多元化功能進(jìn)行法制，例如綜合智能變電站的應(yīng)用。電力系統(tǒng)中的設(shè)備也在向著功能多元化、數(shù)字化的方向發(fā)展，使得裝置的性能更加靈活、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。由上可知，現(xiàn)代電力自動(dòng)化系統(tǒng)正在一步一步的進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展，使得功能更加完整、系統(tǒng)更加優(yōu)化、更加智能。只有不斷提高電力自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)適用性、性能高效性，在服務(wù)以及管理方面將其更加人性化（如引入高級(jí)管理信息系統(tǒng)等），才能使得電力自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展得越來越好。

2 電子信息技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中，電子信息硬件設(shè)備采集系統(tǒng)中的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)參數(shù)，將其進(jìn)行一系列的分析和處理，將分析所得到的結(jié)果傳輸?shù)娇傉荆ㄟ^這些反饋數(shù)據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)中的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，這樣就實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的自動(dòng)化。數(shù)據(jù)采集設(shè)備、控制設(shè)備等都屬于電子信息硬件設(shè)備。其中，數(shù)據(jù)采集設(shè)備將開關(guān)量的狀態(tài)、電壓、電流、動(dòng)作信號(hào)等信息進(jìn)行采集，將采集的狀態(tài)信息等傳送到主監(jiān)控室，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，根據(jù)分析結(jié)果相應(yīng)的發(fā)送變位操作指令、遙控指令等，控制設(shè)備接收到命令后進(jìn)行相應(yīng)的操作，進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的設(shè)備主要包括繼電保護(hù)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、測(cè)量裝置等。

實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化，除了相關(guān)電子設(shè)備外，還需要相應(yīng)的軟件系統(tǒng)的支持。在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中，使用的軟件系統(tǒng)主要有在線監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。在線監(jiān)控系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要是采集設(shè)備的工作狀態(tài)以及系統(tǒng)中的重要參數(shù)，對(duì)其進(jìn)行分析處理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障問題并進(jìn)行處理，記錄電網(wǎng)在運(yùn)行過程中的重要信息。

電力自動(dòng)化系統(tǒng)在電力行業(yè)的應(yīng)用日新月異，表現(xiàn)突出。除了以上所說的電子設(shè)備以及軟件系統(tǒng)外，電子信息技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中還有其他的廣泛應(yīng)用，如調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)、變電站自動(dòng)化技術(shù)和配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)。

2.1 調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)

電力自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)在一直在快速發(fā)展中，它的高性能使得電力系統(tǒng)更加安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。在調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)，電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和在線監(jiān)測(cè)功能占有重要地位。

電力自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分之一是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)。它主要由電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、服務(wù)器、大屏蔽顯示器、打印設(shè)備、工作站、下級(jí)電網(wǎng)調(diào)度控制中心、調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電廠及變電站終端設(shè)備等主要部分組成。

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度安全穩(wěn)定運(yùn)行的有效保障，它能夠很好地解決電能的合理分配問題。調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)采用以計(jì)算機(jī)為主的控制系統(tǒng)技術(shù)和遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)，它包括設(shè)備監(jiān)控、分析運(yùn)行安全性、預(yù)估設(shè)備狀態(tài)、預(yù)測(cè)系統(tǒng)負(fù)荷量、控制自動(dòng)發(fā)電技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)調(diào)度技術(shù)等。

調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)是電力自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分，可以減少調(diào)度人員的工作量，提高管理水平，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性，使得提供的電能品質(zhì)優(yōu)良。

2.2 變電站自動(dòng)化技術(shù)

為了將發(fā)電廠產(chǎn)生的電能傳送給用戶，需要對(duì)電壓進(jìn)行升高成為高壓電，到達(dá)用戶使用地再進(jìn)行降壓，變電站的主要功能就是進(jìn)行這種升壓、降壓處理。而開關(guān)和變壓器是變電站的重要組成設(shè)備。變電站自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，保證了電力運(yùn)輸過程的安全可靠性，在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中十分重要。

變電站自動(dòng)化技術(shù)主要采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、電子技術(shù)以及信息處理技術(shù)，將智能變電站的二次設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)時(shí)監(jiān)控變電站設(shè)備的運(yùn)行狀況，形成一套完整的自動(dòng)化在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。自動(dòng)化在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，使得變電站運(yùn)行更加穩(wěn)定、安全、可靠，降低了維護(hù)成本，使得變電站輸電更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

2.3 配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)

配電網(wǎng)自動(dòng)化采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)及新的高性能的配電設(shè)備等技術(shù)手段，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行離線與在線的智能化監(jiān)控管理，使配電網(wǎng)始終處于安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、高效的最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)。配網(wǎng)主要包括架空線路、電纜、配電變壓器等設(shè)備，在電網(wǎng)中起到重要的作用。一直以來，配網(wǎng)只能通過人工控制的簡(jiǎn)陋方法進(jìn)行操作。隨著科技的發(fā)展，分布式電源大量接入配電網(wǎng)，對(duì)傳統(tǒng)配電網(wǎng)保護(hù)帶來了一定的影響，主要影響保護(hù)的可靠性、靈敏性和選擇性。分布式電源接入配電網(wǎng)的新型保護(hù)配置方案，對(duì)于并網(wǎng)點(diǎn)保護(hù)，引入了過電流保護(hù)、過/欠電壓保護(hù)、過/欠頻率保護(hù)、孤島保護(hù)以及逆功率保護(hù)等。

配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)主要包括饋線自動(dòng)化和自動(dòng)制圖、設(shè)備管理、信息分析和配網(wǎng)分析自動(dòng)化，充分應(yīng)用智能終端、統(tǒng)一化的后臺(tái)管理平臺(tái)以及數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用，通過電子信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了配網(wǎng)的自動(dòng)化，更大程度的利用電能。

3 電子信息技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代電力系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)正在不斷的發(fā)展中，電力系統(tǒng)智能優(yōu)化控制技術(shù)不斷改革。而微型設(shè)備、遠(yuǎn)程通信技術(shù)和電力電子設(shè)備的應(yīng)用，都使得電力系統(tǒng)更加智能化。

目前電力自動(dòng)化系統(tǒng)正在逐步從高等級(jí)電壓向低等級(jí)電壓發(fā)展，由單一功能設(shè)備向多功能設(shè)備發(fā)展，由開環(huán)控制系統(tǒng)向閉環(huán)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)化，由傳統(tǒng)裝置向數(shù)字化、智能化、靈活化發(fā)展。

最近幾年，智能變電站、在線監(jiān)測(cè)技術(shù)、微電網(wǎng)技術(shù)等的應(yīng)用，都是未來電力自動(dòng)化系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、電力電子技術(shù)等的不斷發(fā)展，現(xiàn)代電力系統(tǒng)將逐步形成一個(gè)整體。電力自動(dòng)化系統(tǒng)中包含的設(shè)備、功能將更加強(qiáng)大，能夠容納的信息量更多，對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)控范圍更加廣闊，這些都需要電子信息技術(shù)的 支持。

4 結(jié)論

電子信息技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用是未來發(fā)展的重要方向。所有在電子信息技術(shù)發(fā)展過程中產(chǎn)生的新技術(shù)都將為電力系統(tǒng)的自動(dòng)化程度更進(jìn)一層樓。電子信息技術(shù)的發(fā)展在不斷推動(dòng)著電力系統(tǒng)自動(dòng)化的進(jìn)程。

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，人們對(duì)電能的需求更加廣泛，對(duì)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化程度也提出了新的高度。為了更好的為人們服務(wù)，使得人們?nèi)粘Ｉ罡臃奖惚憬?，電力自?dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展尤其重要。在不久的將來，在電子信息技術(shù)發(fā)展日趨成熟的時(shí)候，電力自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行將更加安全、可靠、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)。

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