探究電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展與改進(jìn)

武春娟 云燕

陜西省地方電力監(jiān)理有限公司 陜西西安 710075

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的日益增長，人們對于電力的需求量越來越大。因此，提高電力系統(tǒng)的自動化勢在必行，其對于改善我國的電力建設(shè)和使用意義重大。而近些年來，我國在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和自主研制的基礎(chǔ)上，電力系統(tǒng)自動化技術(shù)得到了長遠(yuǎn)的發(fā)展，并不斷地進(jìn)行改進(jìn)和完善，使其更加滿足人們對電力系統(tǒng)的需求。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動化技術(shù)；改進(jìn)方法

1概述電力系統(tǒng)自動化技術(shù)

1.1電力系統(tǒng)自動化的含義

電力系統(tǒng)自動化技術(shù)是指通過具有自動檢測功能和決策控制功能的裝置以及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和信號系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的各個元件、局部系統(tǒng)甚至是全系統(tǒng)的自動監(jiān)控、協(xié)調(diào)控制的技術(shù)。

1.2電力系統(tǒng)自動化的主要領(lǐng)域

電力系統(tǒng)自動化包含的范圍很廣，包括電網(wǎng)調(diào)度自動化、水力發(fā)電站綜合自動化、火力發(fā)電廠自動化、電力系統(tǒng)反事故自動裝置、供電系統(tǒng)自動化、電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)、電力工業(yè)管理系統(tǒng)的自動化等。

1.3電力系統(tǒng)自動化的重要意義

首先，電力系統(tǒng)自動化維持電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)能夠利用自動裝置迅速切除故障，恢復(fù)正常，保證輸變電設(shè)備正常運(yùn)行，防止故障波及整個系統(tǒng)而造成大面積的破壞。此外，電力系統(tǒng)自動化能使電力系統(tǒng)優(yōu)化經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高其經(jīng)濟(jì)效益和管理能力。

2電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

①由開環(huán)監(jiān)測向閉環(huán)控制發(fā)展，例如從系統(tǒng)功率總加到AGC（自動發(fā)電控制）；②由高電壓等向低電壓擴(kuò)展，例如EMS（能量管理系統(tǒng)）到DMS（配電管理系統(tǒng)），③由單個元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展，例如SCADA（監(jiān)測控制與數(shù)據(jù)采集）的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展，④由單一功能向多功能、一體化發(fā)展，例如變電站綜合自動化的發(fā)展；⑤裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展，例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變，⑥追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展，例如勵磁控制、潮流控制；⑦由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自

動化擴(kuò)展，例如MIS（管理信息系統(tǒng)）在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。

3電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的改進(jìn)

3.1常見的電力系統(tǒng)自動化的改進(jìn)技術(shù)

為了使電力系統(tǒng)的自動化程度更高，有效地提高其效益和發(fā)電

的質(zhì)量，電力企業(yè)需要不斷引進(jìn)新技術(shù)，對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行及時更新、

改進(jìn)，真正實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的無人操作。例如對電路器的控制和對繼電保護(hù)的改造工作，就極大地增加了設(shè)備的可靠性能，減少了對電纜等的使用，節(jié)約了大量的制作材料，有效地控制了成本。此外，在改造時，需要增加控制設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備等，大大地提高了它的準(zhǔn)確性能，并且能夠適應(yīng)諸如弱電等多種控制，擴(kuò)展了應(yīng)用范圍。此外，用靜態(tài)繼電器代替電磁型繼電器，有效地減小了浪費(fèi)，提高了它的速度和精確度，極大地增加了監(jiān)督電源的能量，提升了電源監(jiān)督燈的監(jiān)督能力，保證了系統(tǒng)的可靠性和保護(hù)性能。

3.2變電站自動化技術(shù)

變電站的功能是變換電壓，接受和分配電能，是電力系統(tǒng)中配電和輸電重要部分。變電站自動化技術(shù)在監(jiān)控電能的傳輸，調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的參數(shù)，如進(jìn)行無功補(bǔ)償，諧波治理等方面的工作中起著重要的作用。目前變電站自動化對原有的設(shè)備進(jìn)行了現(xiàn)代化改進(jìn)，隨著現(xiàn)代通信技術(shù)、微電子技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的大量融進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了變電站設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時監(jiān)控變電站內(nèi)部設(shè)備的運(yùn)行，這種綜合性的自動化監(jiān)測系統(tǒng)不但提高變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高了輸電質(zhì)量，而且降低了變電站的成本，提高了其經(jīng)濟(jì)效益。

3.3配電網(wǎng)自動化技術(shù)

配電網(wǎng)是由架空線路，電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關(guān)、無功補(bǔ)償電容以及一些附屬設(shè)施等組成的，在電力網(wǎng)中起著分配電能的作用。因此，配電網(wǎng)自動化技術(shù)在電能的分配和監(jiān)控上起著重要作用。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在逐漸能夠運(yùn)用獨(dú)立的自動化孤島代替之前手工操作控制方法，并以大量的智能終端、豐富的后臺軟件和數(shù)據(jù)庫資料為支持，通過信息技術(shù)的帶動，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動化，確保了對電能的充分利用。

3.4電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)

電力系統(tǒng)調(diào)度自動化，目前在電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展迅速，它由電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（SCADA系統(tǒng)），變電站綜合自動化，電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與調(diào)度。電力市場化運(yùn)營與可靠行，發(fā)電廠運(yùn)營決策支持等構(gòu)成，電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)能夠確保電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的準(zhǔn)確性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。隨著用電量的增加，電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控變得日益重要，因此在設(shè)備、規(guī)模和專業(yè)技術(shù)上，整個電力系統(tǒng)調(diào)度自動化都有了長足的發(fā)展。從電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的發(fā)展歷程來看，由原來簡單的遙測和遙信功能變?yōu)楝F(xiàn)在的無人值班站監(jiān)控系統(tǒng)，而且近幾年更加高級的智能應(yīng)用軟件（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能系統(tǒng)，專家在線診斷系統(tǒng)，最優(yōu)化技術(shù)）也在大力研發(fā)中。

4電力系統(tǒng)自動化新技術(shù)的應(yīng)用

4.1電力系統(tǒng)的智能化控制

在過去的應(yīng)用歷史中，電力系統(tǒng)控制研究已經(jīng)經(jīng)歷三個階段，第一階段，基于傳遞函數(shù)單輸出單輸人控制階段；第二階段，線性最優(yōu)化控制，非線性控制以及多機(jī)協(xié)調(diào)控制階段；第三階段，智能化控制階段。電力系統(tǒng)是一個動態(tài)的系統(tǒng)，具有變參數(shù)，強(qiáng)非線性的特征，智能化控制能很好地解決那些用傳統(tǒng)方式難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)控制

問題。電力系統(tǒng)的智能化控制在電力系統(tǒng)工程中有著越來越重要的應(yīng)用，保證了電力系統(tǒng)更高效、更優(yōu)化地完成電力傳輸任務(wù)。

4.2基于GPS基礎(chǔ)上的動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)

電磁暫態(tài)的電力監(jiān)測系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)繁雜，而且記錄對閩也較為短暫，信息之間缺乏交流，系統(tǒng)的整體動態(tài)分析困難。系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)更新慢，只能對系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特征進(jìn)行分析。電磁暫態(tài)的電力監(jiān)測系統(tǒng)和系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時的數(shù)據(jù)采集都有其局限性，所以人們研制了基于GPS基礎(chǔ)上的動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)，把動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)與SCADA完美結(jié)合，通過定時系統(tǒng)通信和動態(tài)相量測量系統(tǒng)的同步，以及中央信號處理機(jī)的共同作用，實(shí)現(xiàn)了對電力自動化系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)控。

4.3電力系統(tǒng)微機(jī)實(shí)時保護(hù)系統(tǒng)

隨著我國電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，微機(jī)保護(hù)裝置應(yīng)用的越來越多，電力系統(tǒng)要求微機(jī)保護(hù)裝置有較高的硬件設(shè)施，能實(shí)現(xiàn)高可靠性，高實(shí)時性及高擴(kuò)展性，并且通信能力強(qiáng)大，人機(jī)交互界面友好。電力系統(tǒng)微機(jī)實(shí)時保護(hù)系統(tǒng)采用嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)，不但能夠?qū)崿F(xiàn)多任務(wù)的高效優(yōu)先級管理，而且具有強(qiáng)大的可移植性和擴(kuò)展性，提高了電力系統(tǒng)自動化的控制效率。

5結(jié)語

雖然我國電力系統(tǒng)自動化技術(shù)在當(dāng)前時期尚未健全，并且設(shè)備操作難度很高，但操作人員的經(jīng)驗(yàn)匯總與技術(shù)人員的持續(xù)改進(jìn)會逐漸起到效果，這也會使我國調(diào)度自動化技術(shù)飛快提升。電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展和改進(jìn)，具有減少運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、向用戶供應(yīng)高質(zhì)量電能、提升變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性、增加經(jīng)濟(jì)效益等作用。

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