淺析電力系統(tǒng)自動化應用技術策略

商瑩

摘要：電力系統(tǒng)自動化是針對電力的二次系統(tǒng)而言，指的是利用各類不同的能夠進行自動檢測，控制以及決策功能的裝置，同時利用信號系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對電力系統(tǒng)各元器件，電力全系統(tǒng)或者布局系統(tǒng)進行遠程或者就地監(jiān)控，調(diào)節(jié)，控制以及協(xié)調(diào)，從而保證電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運行，從而為人們的生產(chǎn)生活提供高質(zhì)量的電能?；诖耍瑢崿F(xiàn)電力在生產(chǎn)，供應等環(huán)節(jié)的穩(wěn)定，安全，及時可持續(xù)性是電力系統(tǒng)自動化的目標，同時，電力系統(tǒng)的自動化也是實現(xiàn)電力系統(tǒng)提高效率，降低成本，實現(xiàn)電力生產(chǎn)的一體化，自動化，節(jié)約化的核心。

關鍵詞：電力系統(tǒng)；自動化；技術應用

1電力系統(tǒng)的自動化應用流程的工作分析

電力系統(tǒng)與我們的生活密切相關，電力系統(tǒng)的安全運行與社會生活的穩(wěn)定發(fā)展密切相關。電力系統(tǒng)自動化的開展，離不開現(xiàn)代化計算機的應用，其信息需要由中心區(qū)域向四周地區(qū)傳遞，在這個過程中，信息需要實現(xiàn)變電站、發(fā)電廠間的傳遞，這就需要實現(xiàn)設備控制裝置的協(xié)調(diào)，做好信息的實時監(jiān)控，保證立體化信息系統(tǒng)的構建，實現(xiàn)信息的全面性、實時性傳輸及轉(zhuǎn)達。中心計算機是電力系統(tǒng)的核心組成部分，該設備負責進行電力系統(tǒng)總體的調(diào)控，電力系統(tǒng)的監(jiān)控設備主要負責工作內(nèi)容的信息記錄，進行設備操作、工作報表等的記錄工作，實現(xiàn)系統(tǒng)故障時的自動恢復等。通過系統(tǒng)內(nèi)部不同設備的相互協(xié)調(diào)，實現(xiàn)計算機設備間的協(xié)調(diào)，實現(xiàn)終端硬件與計算機的控制，在這個過程中，通過對不同類型軟件的使用，實現(xiàn)控制范圍的擴大，滿足電力系統(tǒng)自動化工作的要求。電力系統(tǒng)的自動化需要進行各個分層控制步驟的協(xié)調(diào)，確保變電站、調(diào)度所、控制所、發(fā)電廠等組織的協(xié)調(diào)性，實現(xiàn)對控制功能的協(xié)調(diào)應用，以此確保系統(tǒng)的經(jīng)濟效率，實現(xiàn)工作效率的有效提升，滿足設備運行的需要。

2電力系統(tǒng)自動化新技術的應用

2.1電力系統(tǒng)微機實時保護系統(tǒng)

隨著我國電力系統(tǒng)自動化技術的不斷發(fā)展，微機保護裝置越來越多的應用于電力系統(tǒng)中，電力系統(tǒng)要求微機保護裝置具有高可靠性，高實時性與高擴展性，同時，電力系統(tǒng)要求微機保護裝置的通信能力強大，人機交互界面友好?；诖耍坏娏ο到y(tǒng)微機保護系統(tǒng)不但要求有較高的硬件設施，同時也對嵌入式軟件要求不斷提高，因此，電力系統(tǒng)微機保護系統(tǒng)采用嵌入式實時操作系統(tǒng)，不但能夠多任務的高效優(yōu)先級管理，同時具有非常大的可移植性和擴展性，提高了電力系統(tǒng)自動化的控制效率。目前，越來越多的電力系統(tǒng)微機保護裝置被應用于電力系統(tǒng)自動化中，當前微機保護中通常采用RIOS，確保電力系統(tǒng)自動化的可靠性與及時性。對于電力系統(tǒng)自動化繼電保護來說，首要問題是實時性問題。這是由于一旦發(fā)生事故，電網(wǎng)穩(wěn)定性安全性會在事故后的瞬間（幾十到幾百毫秒）遭受威脅，因此，當穩(wěn)定控制措施發(fā)生延遲時，不但不能夠起保護作用，還有可能造成其他安全問題，從而使得電力系統(tǒng)遭受損失。電力系統(tǒng)自動化保護實時性不但包括數(shù)據(jù)實時性，同時也指的是對數(shù)據(jù)的分析，處理等的實時性。嵌入式技術不但能夠?qū)ν饨绲氖录M行預測，同時也能夠在有限時間內(nèi)做出反應。

2.2數(shù)據(jù)共享

隨著自動化技術的不斷發(fā)展，對相關空間屬性的提出了更高的要求。要想實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的分享，必須要保證供求雙方數(shù)據(jù)及對數(shù)據(jù)的認識的一致性，才能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的共享。在該過程中應先建立電力系統(tǒng)基本模型與成立相關部門，以更好得實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。首先，要求要有標準化定義與表達地理實體的幾何屬性，其主要包括服務系統(tǒng)覆蓋區(qū)域與電力系統(tǒng)服務覆蓋空間區(qū)域等幾何屬性；其次，要有標準性表達與物理屬性數(shù)據(jù)。對于電力系統(tǒng)來說，其既包括物理結(jié)構，還涵蓋了電力系統(tǒng)的設備、部件及整體等方面的物理性能、信息運行、信息共享及多維動態(tài)分析等。

2.3自動化安全保證能力

電力系統(tǒng)自動化技術必須要具備靈活恢復機制，以確保各種數(shù)據(jù)的安全性。這就要求做到以下幾點：①確保電力系統(tǒng)的安全運行。在電力系統(tǒng)中，自動化技術能起到對整個系統(tǒng)生產(chǎn)狀況進行調(diào)節(jié)的作用，有利于減輕工作人員的工作強度與風險；②對電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的及時存儲與異常修復。在電力系統(tǒng)中，自動化技術能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的記錄、存儲及更新，能通過對電費進行預算與修訂各項指標，還易于系統(tǒng)更新；③保證工作人員的安全。由于自動化技術具有實時監(jiān)控能力，當電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常工作時，自動化系統(tǒng)就可以立即發(fā)出警報，并采取相應的措施進行處理，有利于降低風險。如當工作車間室內(nèi)的溫度在35℃以上，系統(tǒng)就會自動開啟通風設備，以降低室內(nèi)溫度；若室內(nèi)產(chǎn)生明火時，系統(tǒng)就會自動開啟雨淋系統(tǒng)，以預防火災的發(fā)生或減緩火災的蔓延，以為工作人員營救的時間。可見電力系統(tǒng)自動化技術不僅能保證電力的安全生產(chǎn)，也能夠有效保證工作人員的安全。

2.4消除數(shù)值振蕩的方法

數(shù)值振蕩的產(chǎn)生可以看成是在系統(tǒng)模型中模擬的不夠詳細造成的。例如，開關與電感串聯(lián)，打開時會產(chǎn)生一個電弧阻抗，從而出現(xiàn)振蕩。然而，電弧阻抗模擬相當復雜。實際上，電路將產(chǎn)生Lc振蕩而不是數(shù)值振蕩。

類似地，電容電壓改變會使電容的有效串聯(lián)阻抗減小，當增加阻尼時，會導致如圖所示的其它損耗。

修改上述求解電感電流的例子，在電感側(cè)和開關之間連接一個100nF的寄生電容。而且，增加電感的串聯(lián)阻抗。數(shù)據(jù)文件如下所示。當EMTP仿真電路如圖1所示時，會發(fā)生振蕩，除非此時發(fā)生LC諧振。第一個圖為電壓振蕩，第二個圖表明振蕩不是正弦變化的，第三個圖顯示電感電流此刻也存在一個微小的正弦振蕩。由于阻抗很小，這些振蕩會慢慢消失。

3電力系統(tǒng)自動化技術的發(fā)展趨勢

電力系統(tǒng)自動化技術經(jīng)歷若干年的發(fā)展，如今已經(jīng)初具規(guī)模，同時也已經(jīng)成為如今電力系統(tǒng)中的主要技術。之后，電力系統(tǒng)自動化技術還會繼續(xù)發(fā)展，在可以預見的未來，其發(fā)展具有電子化、智能化、集成化等特點。這些特點將成為電力系統(tǒng)自動化技術的發(fā)展趨勢，也將成為電力系統(tǒng)自動化技術人才培養(yǎng)的專業(yè)方向。只有培養(yǎng)出與發(fā)展趨勢相符的專業(yè)人才，才能真正滿足和符合社會需要，讓其成為棟梁。

3.1電子化

電子化是指電力系統(tǒng)自動化技術將進一步擺脫機器，遠離機器，而用電子化的器材來替代機械化的器材。在機械化時代，許多機器是機械制造，并且存在機械時代的各種弊端，諸如機器龐大、設計復雜、維修困難等不足。然而，電子化機器則可以很好地擺脫這樣的不足。在電子化時代，機器體積往往更加微小，并且操作上簡便易行，可視性較強，在學習中也不會遇到機械時代的各類抽象問題，容易培養(yǎng)專業(yè)人才，易出成績。

3.2智能化

智能化，是電力系統(tǒng)自動化技術進一步發(fā)展的必然趨勢。所謂智能化，是指完全由機器代替人為來工作，解放員工的雙手，讓他們盡量有更多的時間用大腦思考更高級的問題，諸如電力配備等，而不會成為機器的奴隸。智能化的關鍵在于智能化機器的研發(fā)和制造，這需要電力系統(tǒng)專業(yè)人士進行更加高深的探索。畢竟電力系統(tǒng)的進一步升級改造，需要一個十分漫長的過程，而在這個過程中，也將會對這個領域中的人才進行重新洗牌。

4結(jié)束語

自動化技術是現(xiàn)代電力網(wǎng)絡和電力系統(tǒng)的核心基礎，是奠定現(xiàn)代電力系統(tǒng)功能和安全的重要技術前提，如何確保自動化技術在電力系統(tǒng)的全面而安全運營成為新時期的核心性要點問題。要從提升電力系統(tǒng)供電能力、提高電力系統(tǒng)可靠性、確保電力系統(tǒng)安全性的綜合角度去審視自動化技術的實際應用環(huán)節(jié)，找出自動化技術應用電力設備、電力網(wǎng)絡、電力系統(tǒng)的要點和測量，更為有效地確保電力系統(tǒng)在自動化技術的基礎上實現(xiàn)可靠運行，進而實現(xiàn)經(jīng)濟、安全、社會等綜合價值和目標。