電力系統(tǒng)及其自動化技術應用

劉 蕊

國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司翁牛特旗供電分公司

電力系統(tǒng)及其自動化技術應用

劉 蕊

國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司翁牛特旗供電分公司

電力系統(tǒng)自動化技術是一個全新的技術領域，對傳統(tǒng)技術進行改造，對現(xiàn)代技術進行有效利用，有助于電力系統(tǒng)總體技術的推進。目前，電力系統(tǒng)的自動化技術發(fā)展到了一個高階段，但還是存在一些問題需要提高和完善，尤其是對于用電需求量比較大、環(huán)境條件復雜等地區(qū)。因此，必須從技術和人力方面不斷發(fā)展和提高，保證電力系統(tǒng)自動化能夠得到全面的實現(xiàn)。

電力系統(tǒng)；自動化技術；應用

電力系統(tǒng)自動化是對電能生產(chǎn)、傳輸和管理實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)度和自動化管理。電力系統(tǒng)是一個地域分布遼闊，由發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡和用戶組成的統(tǒng)一調(diào)度和運行的復雜大系統(tǒng)。是保證供電的電能質(zhì)量，保證系統(tǒng)運行的安全可靠，提高經(jīng)濟效益和管理效能。

一、電力系統(tǒng)自動化的定義

電力系統(tǒng)自動化指的是電力系統(tǒng)實現(xiàn)信息化、數(shù)據(jù)化的自動控制，主要包括電力生產(chǎn)過程的自動管理、系統(tǒng)及設備的自動安全管理、系統(tǒng)的自動調(diào)度、電力企業(yè)的自動經(jīng)濟管理和網(wǎng)絡信息的自動傳輸?shù)鹊?，從而保證系統(tǒng)的安全可靠運行以及供電的電能質(zhì)量，包括頻率和電壓，從而提高電力系統(tǒng)的管理效率以及經(jīng)濟效能。

二、電力系統(tǒng)及其自動化技術的應用

1、光電式電力互感器

對于輸電線路來說，光電式電力互感器是必不可少的設備，它把輸電線路中的大電流和高電壓按一定比例降為可測量的電流和電壓數(shù)值，能夠用儀器直接來測量，但光電式電力互感器也有幾個缺點：第一，當電壓等級升高時，設備的質(zhì)量與體積隨之增加，絕緣的難度也將隨之增大；第二，對電流互感器而言，但它的信號范圍并不大，使得它很快飽或發(fā)生信號變形；第三，光電式電力互感器的輸出信號不能和微機計量設備直接接口。

光電式電力互感器主要有以下幾個技術難點：第一，材料的穩(wěn)定性不夠好，材料隨溫度系數(shù)的升高而升高；第二，與電磁式互感器輸出信號相比，光電式電力互感器的輸出信號要小的多，需要實時轉換為數(shù)字信號后再通過光纖接口送出，不能通過電纜線直接送到保護和測控裝置處；第三，在絕緣、電磁兼容和耐環(huán)境的情況下，電子電路的供電電源也存在著很大的技術問題。

針對光電式電力互感器的這些缺點和技術上的難點，不少發(fā)達國家已經(jīng)研制出新型光電式電力互感器，對舊的光電式電力互感器進行了改進。我國的各大院校和科研機構也在對光電式電力互感器進行研發(fā)，而且取到了不錯的成果。

2、電力一次設備在線狀態(tài)檢測

在電力系統(tǒng)中，一次設備有汽輪機、發(fā)電機、變壓器、開關和斷路器等，實時監(jiān)測重要運行參數(shù)，不僅能對設備運行狀態(tài)進行監(jiān)視，而且能對各種重要參數(shù)的變化情況進行分析，判斷有沒有故障發(fā)生的可能，保障設備的安全穩(wěn)定運行，從而有效的控制故障的發(fā)生，延長了設備保修保養(yǎng)期，提高了設備的利用率。

目前，我國的電力部門加大了對電力一次設備在線狀態(tài)檢測的資金和人力投入，與各大院校和科研機構合作，在對在線狀態(tài)檢測技術研究和應用上取得了一些進展，由于電力一次設備在線狀態(tài)檢測其專業(yè)性強、技術難度大的特點，想開發(fā)出在惡劣的氣候條件下仍能正常運轉工作的產(chǎn)品還需要時間。

3、和光電互感器技術相關的二次設備

電力系統(tǒng)在采用光電互感器技術之后，和光電互感器技術相關的二次設備，如繼電保護等裝置、測控設備的內(nèi)部功能都發(fā)生了非常大的變化，裝置的響應性有了提高，省了隔離互感器、A/D轉換電路等。首先是設計高效、快速的數(shù)據(jù)交換通信協(xié)議；其次是為了滿足計算數(shù)值的需要，對來自不同互感器的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一抽樣采集。

4、智能電力一次設備

常規(guī)電力一次設備的安裝地點相隔較遠，需要通過大電流控制電纜與強信號的電力電纜進行連接，而智能電力一次設備簡述為一次設備保護功能和自帶測量，就地就能實現(xiàn)常規(guī)二次設備的全部功能，節(jié)約了大電流控制電纜與強信號的電力電纜，常見的如智能化開關柜、智能化開關、智能化箱式變電站等。

三、電力系統(tǒng)自動化技術的發(fā)展趨勢分析

1、視覺信息技術與現(xiàn)場總線技術的發(fā)展

通過視覺信息技術，人們可以更方便地獲取與分析多個圖像，使電力系統(tǒng)中的遙視系統(tǒng)的功能得到增強，并最大限度地提高了電力系統(tǒng)的自動化程度。其中，無人操作與在線監(jiān)控是視覺信息技術發(fā)展的主要趨勢。利用視覺信息技術，可實施對移動物體實時監(jiān)控。若在監(jiān)控過程中，有異常情況出現(xiàn)，運用該視覺信息技術可以進行自動提醒與識別。此外，通過視覺信息技術，可以對電力系統(tǒng)中的異常情況進行在線的監(jiān)測，例如對斷路器的開合狀態(tài)進行在線監(jiān)控等。

2、現(xiàn)場總線技術

現(xiàn)場總線技術具有數(shù)字化的特點，運用該技術可以將電力系統(tǒng)控制室內(nèi)的儀表與現(xiàn)場的自動化儀表有效地連接起來，提高了電力系統(tǒng)的經(jīng)濟性與安全性。現(xiàn)場總線技術的運用，能將生產(chǎn)過程中的控制功能進行分散，并將前置控制計算機安裝電力系統(tǒng)各控制裝置的底層，從而對電力系統(tǒng)設備進行監(jiān)控與調(diào)節(jié)，使電力系統(tǒng)的可靠性大幅提高。

實現(xiàn)現(xiàn)代大型電力系統(tǒng)的安全控制是個非常復雜的系統(tǒng)工程，保證安全可靠的運行是電力系統(tǒng)自動化的首要目標，電力系統(tǒng)還應該為用戶提供高質(zhì)量的服務。社會經(jīng)濟的快速發(fā)展對電力系統(tǒng)的供電能力以及穩(wěn)定性，提出了更多的考驗。面對現(xiàn)在的形勢，我們不僅要看到發(fā)展的空間和方向，更要看到使命和責任。

電力系統(tǒng)自動化技術是一個全新的技術領域，對傳統(tǒng)技術進行改造，對現(xiàn)代技術進行有效利用，有助于電力系統(tǒng)總體技術的推進。目前，電力系統(tǒng)的自動化技術發(fā)展到了一個高階段，但還是存在一些問題需要提高和完善，尤其是對于用電需求量比較大、環(huán)境條件復雜等地區(qū)，所以必須從技術和人力方面不斷發(fā)展和提高，保證電力系統(tǒng)自動化能夠得到全面的實現(xiàn)。

[1]吳永晨.電力系統(tǒng)自動化技術應用與發(fā)展[J].中國高新技術企業(yè)，2010(06).

[2]李帆，肖紅亮.自動化技術在電力系統(tǒng)中應用淺探[J].科技信息，2010(21).

[3]夏永平，唐建春.淺議電力系統(tǒng)自動化[J].硅谷，2010(06).