電力系統(tǒng)自動化的應(yīng)用和發(fā)展淺析

魏美玲

【摘 要】電力是現(xiàn)代人們生產(chǎn)生活必不可少的部分，隨著科技的發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化成為電力發(fā)展應(yīng)用中必不可少的要件，自動化不僅提高了電力工作的效率和質(zhì)量，對我國電力系統(tǒng)及電網(wǎng)的發(fā)展都有著深遠(yuǎn)的意義，是電力行業(yè)一直在深入研究的課題。

【關(guān)鍵詞】電子系統(tǒng)；自動化；應(yīng)用；發(fā)展

1 電力系統(tǒng)自動化的概念

電力系統(tǒng)自動化主要是運用控制、決策，自動檢測等多功能裝置，結(jié)合數(shù)據(jù)傳輸及信號控制對電力系統(tǒng)進(jìn)行整體和局部的監(jiān)控。它是以計算機(jī)為中心，向四周輻射?？偪刂频墓δ苁强刂破浞€(wěn)定性，而分局控制的功能是保持其獨立性，即使一臺出現(xiàn)了問題，從而不會影響其他計算機(jī)的性能，從而在一定程度上保證了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全。

從電力系統(tǒng)自動化的要求來講，電力系統(tǒng)自動化要求其系統(tǒng)能夠比較及時、準(zhǔn)確的收集來自各個元件的運行數(shù)據(jù)，以保證這個系統(tǒng)能夠自動和安全的運轉(zhuǎn)，使其既能夠滿足電能的需求，又可以減少對人力的依賴性，也延長了整個網(wǎng)絡(luò)供電設(shè)備的壽命。一旦發(fā)生故障和問題，可以做到及時糾正，快速改正，以保證電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。

從總體上講，電力系統(tǒng)自動化的主要目標(biāo)在于一是節(jié)省人力物力和財力，從而降低系統(tǒng)發(fā)生故障的機(jī)率，提高電力系統(tǒng)的運行。

2 電力系統(tǒng)自動化發(fā)展現(xiàn)狀

我國電力系統(tǒng)自動化的技術(shù)發(fā)展早在建國之初就開始有了發(fā)展，并一直保持高速發(fā)展的態(tài)勢。近年來，互聯(lián)網(wǎng)和計算機(jī)計算的快速發(fā)展為電力系統(tǒng)的發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)，是電力系統(tǒng)自動化發(fā)展的基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)自動化是一個統(tǒng)稱，它有許多的分支，這些分支共同組成了電力系統(tǒng)的發(fā)展。

2.1 在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

電網(wǎng)調(diào)度的自動化控制系統(tǒng)以計算機(jī)為主要核心，計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用主要是對電力系統(tǒng)工程實行監(jiān)測，收集和分析，并對操作系統(tǒng)進(jìn)行高效的運作。電網(wǎng)調(diào)度自動化操作的目的，主要是通過對自動控制技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)對電網(wǎng)運行狀態(tài)的不間斷監(jiān)控，確保電網(wǎng)運行的質(zhì)量和可靠性，以保障電能的充分供應(yīng)。同時也將能源損失達(dá)到最低點，確保了電能的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保性，實現(xiàn)了電能的節(jié)約。

我國目前將電網(wǎng)調(diào)度分為五個級別，依次是電網(wǎng)調(diào)度，地區(qū)調(diào)度，省級調(diào)度，大區(qū)調(diào)度及國家級調(diào)度。無論什么樣級別的自動化調(diào)度都與計算機(jī)技術(shù)相互依存，其中心都是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，其他的組成部分別有打印設(shè)置、工作站、顯示器、發(fā)電場、變電站終端設(shè)備。這些裝置在計算機(jī)的串聯(lián)下開形成一個自動的調(diào)度系統(tǒng)。

電網(wǎng)調(diào)度自動化的功能是多個方面的，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，可以對電網(wǎng)安全運行進(jìn)行監(jiān)控，同時還要預(yù)估電力系統(tǒng)的狀態(tài)，電力負(fù)荷情況等。這些在計算機(jī)的緊密聯(lián)結(jié)下，形成一個系統(tǒng)的應(yīng)用。

從級別來區(qū)分，縣級電網(wǎng)的是自動化級別和對設(shè)備要求最低，不需要應(yīng)用高端的設(shè)施，它的功能比其他級別的電網(wǎng)要小很多。它僅能夠提供縣級區(qū)域內(nèi)的控制功能。而地區(qū)級電網(wǎng)調(diào)度平臺中，他們對設(shè)備的要求比縣級的大，但是他們也是不需要對發(fā)電廠進(jìn)行控制，只需要對變電站和電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控。而相對國家級電網(wǎng)和大區(qū)級電網(wǎng)來說，他們所需要的計算機(jī)容量是非常大的，所需要的軟件功能也非常強(qiáng)大。但從總體上來說，無論哪個級別的電網(wǎng)，都離不開計算機(jī)的控制和自動化功能。

2.2 在變電系統(tǒng)中的應(yīng)用

變電站與輸配電線都是電力系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對變電站進(jìn)行自動化控制的目的是為了取代人工，以提高工作效率的應(yīng)用，從而還可以在一定程度擴(kuò)大變電站的監(jiān)控功能，提高變電站的安全水平。對變電進(jìn)行監(jiān)控的特點是用全計算機(jī)的裝置來代替電磁式設(shè)備。對變電站進(jìn)行自動化控制，除了可以滿足變電站的操作任務(wù)還，還可以形成重要的分割功能，它是電力自動化的重要部分。我國變電站自動化從最開始的研發(fā)，到目的超高壓變電站歷時8年。先是35KV變電站，之后是110KV的變電站，到1998年220KV的變電站得到了推廣和應(yīng)用，到目前是500KV的超高壓變電站。

變電站自動化的優(yōu)點是占地面積小、功能性強(qiáng)，可靠性高，也因為這些優(yōu)點，變電站自動化很快推廣開來。

2.3 配電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

配電網(wǎng)絡(luò)也需要自動化，目前來看，配電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化程度很高，正因為配電網(wǎng)絡(luò)的程度高，使得配電主站、子站和光線的三層機(jī)構(gòu)的傳輸速度得到保障和提高。

在應(yīng)用中，繼電保障得到加強(qiáng)，停電現(xiàn)象減少，電力供應(yīng)安全性和可靠性得到加強(qiáng)，應(yīng)急機(jī)制得到了完善。從節(jié)省人力的角度上講，一般的輪班的方式被打破，出現(xiàn)了無人值守的電站，工作人員的效率得到大大提高。

3 電力自動化的未來發(fā)展趨勢

在電力系統(tǒng)自動化的未來發(fā)展中，自動化技術(shù)得到越來越多的完善與發(fā)展，主要分為以下幾個方面：

3.1 GPRS技術(shù)的應(yīng)用

偏遠(yuǎn)地區(qū)存在著設(shè)備監(jiān)控的難題，一般的數(shù)據(jù)傳輸方式有著覆蓋范圍小，投資及運行費用高的特點，而GPRS可以在一定程度上解決傳統(tǒng)傳輸方式的弊端，符合電力數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。一方面是在低壓配變監(jiān)控的應(yīng)用，通過GPRS功能可以有效的實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控，分析、采集，遠(yuǎn)程調(diào)控等，能實現(xiàn)快速的傳輸電數(shù)據(jù)，具有非常高的性價比。

其次，傳統(tǒng)的查戶表的方法，已不能滿足人們的生活要求，雖然在一些地方可以使用了預(yù)付費的電卡表，但是數(shù)據(jù)統(tǒng)計仍然比較難。通過GPRS，可以將電表采集的數(shù)據(jù)傳到監(jiān)控中心，來實現(xiàn)對電力設(shè)備的管理。對于供電企業(yè)而言，實現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表不是一件容易事，需要大量的人力和物力及財力，主要是因為變電站的數(shù)量多，地理位置也比較分散，所以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控比較困難。

3.2 DFACTS 技術(shù)和 FACTS 技術(shù)的應(yīng)用

目前，隨著技術(shù)的進(jìn)步，用戶對供電質(zhì)量的要求越來越高，供電的敏感性也越來越高，應(yīng)用技術(shù)受到重視性比較高，DFACTS 技術(shù)即配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù)，其應(yīng)用對于供電的質(zhì)量和穩(wěn)定性都有保證。

在配電網(wǎng)和電力用戶的電子監(jiān)控設(shè)備，實現(xiàn)對質(zhì)量的全程監(jiān)控，保證用戶的質(zhì)量。

FACTS技術(shù)：FACTS 技術(shù)就是交流輸電系統(tǒng)的不斷發(fā)展中，單獨或者綜合功能的電子裝置，確保輸電的可靠性和高效性，此技術(shù)將處理技術(shù)、電子技術(shù)等應(yīng)用于輸電過程，同時能夠保證節(jié)電的環(huán)保效果。

3.3 有效動態(tài)監(jiān)測應(yīng)用系統(tǒng)

在這種監(jiān)控系統(tǒng)中，一種是用于監(jiān)控電磁過程的故障錄波儀，記錄數(shù)據(jù)較為復(fù)雜，時間也比較短暫，記錄儀與記錄儀之間也缺少通信系統(tǒng)。其忽略了系統(tǒng)的整體動態(tài)分析，另一種側(cè)重于監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)刷新時間長，對系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特征進(jìn)行分析。其局限性促使了監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)生。這種技術(shù)科GPRS系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它是由定位系統(tǒng)，處理系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和測量系統(tǒng)構(gòu)成，為相量控制提供了可能性。

3.4 地理信息系統(tǒng)應(yīng)用

電力企業(yè)對調(diào)度、監(jiān)控、管理的要求比較高，這就要求其生產(chǎn)、供應(yīng)和消耗要同時完成，而地理信息系統(tǒng)GIS技術(shù)其實就是為電力企業(yè)提供一個平臺，而在我國，GIS在電力自動化中有著非常廣泛的應(yīng)用。目前多數(shù)供電企業(yè)都已建設(shè)成了MIS，如果要想GIS與MIS相互融合，就必須要正確、全面而及時的掌握各種資源和信息，必須要有一整套的管理方法，需要GIS與MIS的相互融合和一體化。另外一套系統(tǒng)，SRP是空間資源的簡稱，它是一套動態(tài)行業(yè)的系統(tǒng)，是GIS和ERP系統(tǒng)有有效結(jié)合，也是電力自動化的戰(zhàn)略性和先進(jìn)性理念和方法。

4 結(jié)束語

隨著智能計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，電力系統(tǒng)正在向著常規(guī)化，高規(guī)格化，高效率化前進(jìn)。其是運用種智能技術(shù)，把自動化延伸到電力系統(tǒng)的各個領(lǐng)域。電力系統(tǒng)自動化是現(xiàn)代電網(wǎng)的需求，也是保障電力穩(wěn)定和安全運行的需求，其發(fā)展將推動我國電力系統(tǒng)的健康快速發(fā)展。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]