淺談電力自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

任繼宇

摘要：電力系統(tǒng)是電能的生產(chǎn)與消費系統(tǒng)，隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展，電力自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛，發(fā)揮著越來越重要的作用。本文基于電力系統(tǒng)自動控制的基本要求，對幾種電力自動化技術(shù)的實際應(yīng)用進行論述，以進一步明確電力自動化技術(shù)的實踐應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力自動化技術(shù);電力系統(tǒng);應(yīng)用;分析

電力自動化技術(shù)是在現(xiàn)代電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、信息處理技術(shù)等基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門技術(shù)，是實現(xiàn)設(shè)備監(jiān)視管理和在線遠程監(jiān)控的重要途徑。電力自動化技術(shù)的出現(xiàn)，為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的安全運行和平穩(wěn)發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)?？梢哉f，電力系統(tǒng)的正常運行依賴于對電力自動化技術(shù)的應(yīng)用。隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展，電力自動化水平越來越高，為電力系統(tǒng)提供了更好、更多的服務(wù)。探討電力自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，明確其應(yīng)用相關(guān)內(nèi)容，具有積極的現(xiàn)實意義。

一、電力系統(tǒng)自動控制的基本要求

基本要求包括四個方面的內(nèi)容：第一，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)各元件、全系統(tǒng)或局部系統(tǒng)的運行參數(shù)作出正確而迅速的收集、檢驗和處理;第二，以電力系統(tǒng)各元件的安全、經(jīng)濟、技術(shù)要求和實際運行狀態(tài)為依據(jù)，來直接控制和調(diào)節(jié)各元件，或為運行人員提供控制和調(diào)節(jié)的決策;第三，實現(xiàn)全系統(tǒng)各元件、各局部系統(tǒng)、各層次間的協(xié)調(diào)，尋求實現(xiàn)電路系統(tǒng)安全性、經(jīng)濟性和優(yōu)質(zhì)供電的最佳運行方式;第四，節(jié)省人力，減少系統(tǒng)事故，全面改善運行性能，在事故發(fā)生時，能夠避免大連鎖性的大面積停電和事故發(fā)展。

二、幾種電力自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用探討

1.主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用

這一技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的自動化監(jiān)控和監(jiān)視中，對軟件的開發(fā)性、封裝性、繼承性、重要性及軟件工程等方面帶來重要變革，對軟件系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計產(chǎn)生了深刻影響，如面向?qū)ο蟮姆治?、設(shè)計和編程等。新時期，主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用得到認可，來支持面向?qū)ο髽藴省Ｏ啾扔谝话汴P(guān)系數(shù)據(jù)庫，其優(yōu)勢主要在于對對象技術(shù)和主動功能的支持。通過對數(shù)據(jù)庫觸發(fā)子的利用實現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)視功能，通過對數(shù)據(jù)鏈對象函數(shù)的利用，來實現(xiàn)系統(tǒng)控制功能。由于對象技術(shù)和觸發(fā)機制的引入，數(shù)據(jù)庫自動監(jiān)控得以實現(xiàn)，不但節(jié)省了讀出和寫入數(shù)據(jù)的時間，又對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)管理功能進行了充分的利用，數(shù)據(jù)的可靠性得到提高，一致性得到保證。近些年來，我國數(shù)據(jù)庫技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，加之監(jiān)控系統(tǒng)中對對象函數(shù)和觸發(fā)子功能的深入研究，電力系統(tǒng)自動監(jiān)視控制功能將更加完善，發(fā)揮更為復雜的作用。

2.現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用

所謂現(xiàn)場總線技術(shù)，就是將工業(yè)過程現(xiàn)場所安裝的智能自動化裝置和儀表同控制室內(nèi)的控制設(shè)備和儀表相連接，所構(gòu)成的一種多站、多向、串行、數(shù)字化的通信網(wǎng)絡(luò)。是一項以控制、數(shù)字通信、計算機、智能傳感器、網(wǎng)絡(luò)為主要內(nèi)容的綜合技術(shù)。在我國電力系統(tǒng)中，現(xiàn)場總線技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，其通過變送器、傳感器將被控設(shè)備的所有電量、狀態(tài)信號收集至主控計算機上，之后依據(jù)數(shù)學模型作出判斷和計算，進而下發(fā)指令至被控設(shè)備?，F(xiàn)場總線技術(shù)的電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，從根本上優(yōu)化了其性能。通過分散生產(chǎn)過程的整個控制功能，并配備專用計算機于被控設(shè)備，用于管理被控設(shè)備的相關(guān)信息。通過現(xiàn)場總線，完成這些信息同上位計算機的連接后，其任務(wù)便不再是對所有設(shè)備的全面監(jiān)控，而是負責完成信息的調(diào)度遠傳。實踐應(yīng)用表明，現(xiàn)場總線技術(shù)既可以配合前置機，也可以配合上位機，從而下方控制功能，來僅通過現(xiàn)場儀表就完成控制功能。此外，通過應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)，還可同節(jié)點通訊、計算機共同構(gòu)成具備高性能的電力控制系統(tǒng)。隨著電力調(diào)度自動化系統(tǒng)實用化的推進，調(diào)度自動化主站系統(tǒng)應(yīng)用需求日益實用化、也日益復雜化，包括了對數(shù)據(jù)源要求的多樣化、與兄弟系統(tǒng)互連的復雜化，調(diào)度自動化系統(tǒng)及相關(guān)系統(tǒng)等信息交互的需求將大大增強，并且隨著各個子系統(tǒng)功能的擴展增加，各個子系統(tǒng)間的信息耦合也越來越緊密，子系統(tǒng)間的信息交換和共享日趨。

3.光互連技術(shù)的應(yīng)用

光互連技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，主要集中于繼電保護和自動控制中。光互聯(lián)技術(shù)在實踐應(yīng)用中表現(xiàn)出以下特點：不受電容性負載影響;主要由探測器功率來對扇出數(shù)進行限制;不受準平面和平面的限制，利于系統(tǒng)集成度的提高。相關(guān)研究表明，采用電子交換和電子傳輸?shù)姆椒?，可進一步拓展互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的編程重構(gòu)特性，使其更加靈活。且光互連網(wǎng)絡(luò)具有很強的抗電磁干擾能力，這進一步加大了其在并行處理器陣列系統(tǒng)中的應(yīng)用潛力，便利了結(jié)構(gòu)設(shè)計和數(shù)據(jù)通訊。同時也表明，光互連技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護和自動控制中的良好的應(yīng)用前景，使電力系統(tǒng)繼電保護和自動控制上升至新的高度，保障了電力系統(tǒng)可靠、經(jīng)濟、安全的運行。

系統(tǒng)除具備常規(guī)的SCADA功能，即：數(shù)據(jù)采集功能、控制、計算、事件記錄及處理、人機界面、報警處理、趨勢記錄、拓撲著色、歷史數(shù)據(jù)管理、報表打印、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、模擬屏控制、系統(tǒng)時鐘等功能外，還具備一些面向電網(wǎng)分析和控制的高級應(yīng)用功能（PAS），如：網(wǎng)絡(luò)建模、狀態(tài)估計、調(diào)度員潮流、負荷預報等。該系統(tǒng)功能強，使用方便靈活，畫面清晰度高，實時性強，遙測準確，遙信變位及事件記錄反應(yīng)正確及時，能夠全面反映電網(wǎng)的運行情況，為調(diào)度員做好安全、經(jīng)濟的調(diào)度提供了可靠的依據(jù)。

三、結(jié)束語

電力自動化主站系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的支柱之一，在電網(wǎng)運行中越來越發(fā)揮出更重要的作用。隨著變電站數(shù)字綜合化的發(fā)展和無人值班的推廣，作為調(diào)度“眼睛”的調(diào)度自動化主站系統(tǒng)，將為電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行履行更多的責任。這就要求我們保持與技術(shù)發(fā)展同步，開闊眼界、活躍思維，從電網(wǎng)調(diào)度出發(fā)，大力發(fā)展與各專業(yè)的交流和學習，共同提高電網(wǎng)調(diào)度自動化的運行、管理水平。

當前，我國的電力自動化技術(shù)已經(jīng)步入了以監(jiān)控技術(shù)和計算機技術(shù)開發(fā)為主要標志的階段。然而我國電力自動化起步較晚，電網(wǎng)建設(shè)復雜，且電力需求巨大。這一形勢下，就要求我們不但要追趕先進技術(shù)，還應(yīng)注重對傳統(tǒng)設(shè)備和技術(shù)的改進，從而促進電力系統(tǒng)綜合自動化的更快實現(xiàn)。

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