電子信息技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

施玲玲

[摘要]隨著現(xiàn)代生活水平的進(jìn)步，各行各業(yè)對(duì)于電力的需求越來(lái)越大，人工進(jìn)行電力供應(yīng)的工作難度也變得難以滿足社會(huì)需要。同時(shí)電子信息技術(shù)的快速進(jìn)步和發(fā)展也為電力自動(dòng)化系統(tǒng)的研究和發(fā)展提供了基礎(chǔ)。本文針對(duì)電子信息技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的運(yùn)用，從電力系統(tǒng)的相關(guān)構(gòu)成內(nèi)容、電力系統(tǒng)自動(dòng)化目前在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀、電力系統(tǒng)自動(dòng)化的基本要求以及電子信息技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的具體運(yùn)用實(shí)例，和電子信息技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用趨勢(shì)分析進(jìn)行分析。

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng)；自動(dòng)化；數(shù)據(jù)

[中圖分類號(hào)]G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1671-5918（2017）04-0130-02

doi：10.3969/j.issn.1671-5918.2017.04.064 [本刊網(wǎng)址]http：∥www.hbxb.net

引言

現(xiàn)代生活水平和生活質(zhì)量日益提高，各種自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。相應(yīng)的人們對(duì)于影響關(guān)系日常生活方方面面、影響社會(huì)運(yùn)營(yíng)各行各業(yè)的供電系統(tǒng)，也越來(lái)越重視、越來(lái)越高要求。同時(shí)，隨著現(xiàn)代電信息技術(shù)的發(fā)展，電力自動(dòng)化系統(tǒng)也相應(yīng)產(chǎn)生。電力自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)是電子信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，以及電子信息技術(shù)作為支撐，現(xiàn)代科技的發(fā)展使這些信息技術(shù)的研究也越來(lái)越完善，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)也有了可能。

一、電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)概述

發(fā)電機(jī)、變壓器、開(kāi)關(guān)及輸電線路通常被稱為電力系統(tǒng)的一次設(shè)備。為保證電力運(yùn)行系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，必須確保這些電力一次設(shè)備的性能和安全。電力系統(tǒng)中的監(jiān)控設(shè)備、保護(hù)裝置等可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些一次設(shè)備的在線監(jiān)控和調(diào)控。同時(shí)電力系統(tǒng)中的這些測(cè)控裝置、通信裝置、保護(hù)裝置以及監(jiān)控系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)的二次裝置。電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)通過(guò)電子信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)線監(jiān)控和各項(xiàng)信息參數(shù)把握。技術(shù)人員能夠通過(guò)這些信息監(jiān)控實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行狀況的全局把控，并且準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)和把握各種電力運(yùn)行故障的原因，從而進(jìn)行及時(shí)的后臺(tái)分析和問(wèn)題故障解決。

二、電力系統(tǒng)自動(dòng)化目前在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀

實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化一直是相關(guān)研究人員的努力目標(biāo)，現(xiàn)如今隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展也日益成熟，并且逐漸發(fā)展為智能化程度高、控制協(xié)調(diào)程度較完善的發(fā)展趨勢(shì)。整體趨勢(shì)也在向著越來(lái)越穩(wěn)定的方向發(fā)展。電氣系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)中，不僅包含了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)還包含了快速穩(wěn)定的通信技術(shù)，對(duì)一系列現(xiàn)代電子信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)了綜合運(yùn)用。同時(shí)電力系統(tǒng)自動(dòng)化中能夠?qū)崿F(xiàn)將一個(gè)個(gè)原本單獨(dú)、獨(dú)立的信息環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和整體監(jiān)控，極大地避免了以往需要耗費(fèi)巨大人力物力對(duì)一個(gè)個(gè)單獨(dú)、獨(dú)立的環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的麻煩。在電力系統(tǒng)的功能上，有綜合職能變電站的應(yīng)用即可看出，電力系統(tǒng)的功能已經(jīng)變得越來(lái)越豐富和完善，電力系統(tǒng)的不再是以往的功能單一而是轉(zhuǎn)變?yōu)楦佣嘣?。整體技術(shù)正在向越來(lái)越完善和越來(lái)越穩(wěn)定發(fā)展。

三、電力系統(tǒng)自動(dòng)化的基本要求

（一）智能管理與運(yùn)營(yíng)

在以往的傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中，各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)營(yíng)都需要大量的人力進(jìn)行人工統(tǒng)計(jì)、人工管理和人工檢測(cè)，耗費(fèi)的人力物力代價(jià)極高，且實(shí)際運(yùn)行效果往往不盡如人意。首先運(yùn)行的效率十分低下，且由于人工較容易存在誤差和較容易受外界環(huán)境影響，出現(xiàn)工作失誤的幾率比較大。且各個(gè)環(huán)節(jié)分開(kāi)運(yùn)行難以從全局上進(jìn)行把握和調(diào)控。電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的推廣使用能夠有效降低對(duì)于各個(gè)環(huán)節(jié)的人力物力的投入，同時(shí)可以極大地提高電力系統(tǒng)的工作效率，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的效益最大化。與此同時(shí)，與為了實(shí)現(xiàn)對(duì)各環(huán)節(jié)的有效監(jiān)控和對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的收集分析，智能管理與控制也是電力系統(tǒng)自動(dòng)化必不可少的一項(xiàng)要求。

（二）對(duì)于安全穩(wěn)定的高標(biāo)準(zhǔn)、要求

伴隨現(xiàn)如今社會(huì)的快速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)于電力的需求越來(lái)越大，。因此對(duì)于安全穩(wěn)定的供電需求的要求就越來(lái)越大。在電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)中，必須要合理考慮到各種儀器設(shè)備干擾因素，并能夠做到及時(shí)預(yù)測(cè)，遇到故障時(shí)能夠及時(shí)對(duì)出現(xiàn)故障的地方進(jìn)行自動(dòng)排查，并且在最短的時(shí)間內(nèi)將故障點(diǎn)通過(guò)信息控制系統(tǒng)傳輸給控制中心，以確?？刂浦行哪軌蛟谧疃痰臅r(shí)間內(nèi)對(duì)故障進(jìn)行處理和修復(fù)。

四、電子信息技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

（一）電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

傳統(tǒng)的通訊技術(shù)和電子信息技術(shù)發(fā)展不夠高，嚴(yán)重制約了電力系統(tǒng)自動(dòng)化的研制和發(fā)展。從20世紀(jì)60年代以前就一直被受制約，一直到20世紀(jì)60年代開(kāi)始，才逐漸開(kāi)始進(jìn)行新型電力系統(tǒng)的研制開(kāi)發(fā)，到了20世紀(jì)70年代，才逐漸研制出了新型電氣集中控制裝備。20世紀(jì)70年代以后，由于各種新興科技的發(fā)展越來(lái)越成熟，電力系統(tǒng)研究工作者也得以有了更多科技基礎(chǔ)進(jìn)行電力系統(tǒng)的新一輪研制和開(kāi)發(fā)。20世紀(jì)70年代，清華大學(xué)首先研制出變電站微機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)，隨后其他科研單位及高校師生也都先后研制出其他功能的電力自動(dòng)化系統(tǒng)。目前我國(guó)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)及裝機(jī)量在全球也是排在前列。

一般情況下，由于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備的數(shù)據(jù)、資源的共享，因此只有通過(guò)網(wǎng)絡(luò)才能夠進(jìn)行信息的交互。但是在新型的數(shù)字化變電站中系統(tǒng)可以自動(dòng)地將電力運(yùn)行過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范且人性化的記錄。尤其是當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題故障時(shí)，不需要再進(jìn)行人工的故障排查和檢修，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行問(wèn)題檢測(cè)，并產(chǎn)生問(wèn)題分析和報(bào)告，自動(dòng)地解決系統(tǒng)產(chǎn)生的問(wèn)題。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化可以從調(diào)度系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。從而方便工作人員對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)工作情況進(jìn)行全局把控。其主要作用在于以下三點(diǎn)：

一是對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)工作時(shí)很難通過(guò)人工對(duì)涉及到的電壓、熱能工況、負(fù)荷等數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，但電力系統(tǒng)自動(dòng)化可以將電壓、出力、負(fù)荷、出水等指標(biāo)實(shí)時(shí)反饋給總控制中心，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而監(jiān)控好整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，工作人員也就能夠快速有效地進(jìn)行電網(wǎng)指揮，保障其運(yùn)行效果。二是科學(xué)的調(diào)度功能。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化可以科學(xué)合理的對(duì)國(guó)家電網(wǎng)、大區(qū)電網(wǎng)、省級(jí)電網(wǎng)、地區(qū)電網(wǎng)等進(jìn)行科學(xué)的調(diào)配電量，同時(shí)也可以在事故發(fā)生時(shí)迅速規(guī)劃處科學(xué)有效的處理方案。電力系統(tǒng)自動(dòng)化可以從更加科學(xué)規(guī)范的角度進(jìn)行電力調(diào)度，實(shí)現(xiàn)能源和損耗的降低以及更加科學(xué)和全面的分配資源，緩解用電壓力。endprint

（二）變電站自動(dòng)化

變電站自動(dòng)化技術(shù)的研制主要是為了提高對(duì)變電站運(yùn)行過(guò)程的有效監(jiān)控和更加高效的推動(dòng)變電站的運(yùn)行。變電站自動(dòng)化技術(shù)難度較大，一直是電力行業(yè)努力攻克的問(wèn)題之一，近年來(lái)變電站自動(dòng)化技術(shù)終于得到攻克。計(jì)算機(jī)智能設(shè)備的出現(xiàn)，使變電站自動(dòng)化技術(shù)研究得到突破。智能設(shè)備能夠?qū)θ斯るy以精確測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的測(cè)量和分析，同時(shí)還可以將測(cè)量與分析數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，再通過(guò)計(jì)算機(jī)智能化設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和記錄。另一方面，變電站自動(dòng)化也常常被視作取代了變電站的二次設(shè)備，它對(duì)于電網(wǎng)系統(tǒng)的保護(hù)措施和對(duì)于二次設(shè)備的重組、優(yōu)化的功能同樣是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。

（三）配網(wǎng)自動(dòng)化

配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)主要是基于目前各種高新技術(shù)的興起，分散控制系統(tǒng)，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)和通信技術(shù)進(jìn)行高度集中，又將其數(shù)據(jù)進(jìn)行了分散的處理，分散控制、集中管理是他的主要特點(diǎn)。同時(shí)運(yùn)用快速先進(jìn)的通信技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制和保護(hù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享，實(shí)時(shí)監(jiān)控。配網(wǎng)自動(dòng)化可以通過(guò)在線和離線兩種方式對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控和維護(hù)，也避免了以前只能通過(guò)人工的方式對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行維護(hù)和管理，有效提高了配電線路的安全性和靈敏性，滿足現(xiàn)代社會(huì)的高效用電需求。

五、電子信息技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用趨勢(shì)分析

關(guān)于電子信息技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的運(yùn)用發(fā)展趨勢(shì)如下：

（一）電子信息技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛

隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，可被運(yùn)用于電力系統(tǒng)自動(dòng)化的技術(shù)也越來(lái)越多，范圍也會(huì)逐漸變的越來(lái)越廣泛。隨著新型電子信息技術(shù)的開(kāi)發(fā)和發(fā)展，也會(huì)有新的智能控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到運(yùn)用。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代社會(huì)對(duì)于電力需求的不斷變化，也要求著電力系統(tǒng)進(jìn)行與時(shí)俱進(jìn)的革新，以滿足新的社會(huì)需求。

（二）系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性逐步提高、功能和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)越來(lái)越完善

各行各業(yè)對(duì)于電力的需求越來(lái)越大，各項(xiàng)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)人們的日常生活也越來(lái)越離不開(kāi)電力。因此對(duì)于安全穩(wěn)定的供電需求的要求就越來(lái)越大。隨著技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)人員也對(duì)電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性提出了更高的探索和鉆研目標(biāo)，會(huì)向著更加安全和穩(wěn)定的方向發(fā)展。

六、結(jié)語(yǔ)

電子信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)于電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展有著至關(guān)重要的影響意義，電子信息技術(shù)中的新技術(shù)、新成果的拓展都可以被逐漸運(yùn)用到電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展中，以推進(jìn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的更快發(fā)展。endprint