簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

蘇云+寇鴻超

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷加快，人們的生活水平不斷提高，用電需求量更是日益增長(zhǎng)，在信息技術(shù)快速發(fā)展的條件下，自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，滿(mǎn)足了人們的用電需求，促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。本文將簡(jiǎn)單分析電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀，并提出了電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的總體發(fā)展趨勢(shì)和研究方向，有助于利用電氣自動(dòng)化技術(shù)更好地完善和服務(wù)電力系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；電力系統(tǒng)；信息化

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)于供電系統(tǒng)相應(yīng)的技術(shù)要求也越來(lái)越高，以滿(mǎn)足自身對(duì)于點(diǎn)亮的需求。在科學(xué)技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展的條件下，自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了積極的推廣和應(yīng)用，提高了供電企業(yè)的工作效率，有效提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)，它的功能是講自然界的一些能源通過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置，轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)過(guò)輸電、變電和配電提供給用戶(hù)所需要的電能，供應(yīng)到各負(fù)荷中心，通過(guò)各種設(shè)備再轉(zhuǎn)換成動(dòng)力、熱、光等不用形式的能量，為了滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)都具有與其相同的控制系統(tǒng)，并且對(duì)電能生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行各種調(diào)試和保護(hù)以及控制，最終保證用戶(hù)能夠獲得經(jīng)濟(jì)、安全和優(yōu)質(zhì)的電能，為當(dāng)?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟(jì)和人民生活服務(wù)。據(jù)此，電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)其功能，就需在各個(gè)環(huán)節(jié)和不用層次設(shè)置相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，以便對(duì)電能的生產(chǎn)和輸運(yùn)過(guò)程進(jìn)行測(cè)量、控制、保護(hù)，確保用戶(hù)獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能。

1.電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀

我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展史于上個(gè)世紀(jì)50年代，并且一直保持著高速的發(fā)展，計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展更是為電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展提供了有力的保障。

1.1電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)

現(xiàn)代化電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化通常是計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的控制系統(tǒng)。在電網(wǎng)調(diào)度的系統(tǒng)當(dāng)中，信息技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)時(shí)信息的收集、計(jì)算、分析和系統(tǒng)的操作?，F(xiàn)階段電網(wǎng)自動(dòng)化的調(diào)度一般是利用對(duì)相應(yīng)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的有效監(jiān)控來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)使用自動(dòng)控制技術(shù)，對(duì)相應(yīng)的電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，這樣可以保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行，確保居民對(duì)用電質(zhì)量和數(shù)量的需求，此外，對(duì)電網(wǎng)實(shí)行基于電網(wǎng)安全運(yùn)轉(zhuǎn)的監(jiān)控的時(shí)候，可以通過(guò)自動(dòng)化的手段進(jìn)行節(jié)能減耗，提高供電效率。

1.2配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)

在配電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，計(jì)算機(jī)也起到了十分重要的作用，主要應(yīng)用在相應(yīng)電網(wǎng)改造建設(shè)的技術(shù)上。隨著電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，有效提升了配電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，從而達(dá)到了配電的主戰(zhàn)、子站、光纖終端所形成的的三層結(jié)構(gòu)，這樣就可以進(jìn)行快速的通信傳輸，自動(dòng)化系統(tǒng)的功能也具備了更高的性能。

1.3變電系統(tǒng)中的自動(dòng)化技術(shù)

變電系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)是利用相應(yīng)的通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)處理二次設(shè)備的監(jiān)控和測(cè)量，利用重新組合并優(yōu)化相應(yīng)的功能設(shè)計(jì)，創(chuàng)建一種測(cè)量、監(jiān)視、協(xié)調(diào)的綜合性的系統(tǒng)，然后手機(jī)那些運(yùn)行的設(shè)備及相應(yīng)的操作情況的信息。

2.電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

電氣自動(dòng)化的發(fā)展，給電力行業(yè)的控制和管理帶來(lái)了很大的方便，使電力系統(tǒng)走上了信息化和智能化的道路，推動(dòng)了電力行業(yè)的健康發(fā)展。當(dāng)然，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到成熟和完善的境界，而且隨著科技的進(jìn)步和行業(yè)的發(fā)展，對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還會(huì)產(chǎn)生很多新的需求，推動(dòng)這一技術(shù)不斷向前發(fā)展。

2.1電力系統(tǒng)的智能技術(shù)

電力系統(tǒng)的智能技術(shù)，是智能計(jì)算機(jī)技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，從含以上，它包含體系結(jié)構(gòu)和人機(jī)接口，從種類(lèi)上，它的種類(lèi)也比較多，智能技術(shù)是具備學(xué)習(xí)、適應(yīng)及組織功能的行為，能夠?qū)Ξa(chǎn)品問(wèn)題解決非線(xiàn)性、時(shí)變性和不確定性的控制問(wèn)題。目前，智能技術(shù)尚處于發(fā)展階段，但已經(jīng)收到人們的普遍重視，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域中，并取得了一定的實(shí)效。電力系統(tǒng)控制技術(shù)在過(guò)去幾十年的發(fā)展可以總結(jié)為三個(gè)方面，第一是基于傳遞函數(shù)的單輸入和單輸出階段，第二是線(xiàn)性和非線(xiàn)性控制一級(jí)多機(jī)系統(tǒng)控制，第三是智能控制。電力系統(tǒng)目前的系統(tǒng)控制所存在的技術(shù)上的困難在于：第一，電力系統(tǒng)是一個(gè)具有諸多不確定因素的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)；第二電力系統(tǒng)既需要本地控制協(xié)調(diào)的參與，也需要異地控制協(xié)調(diào)的參與，而智能控制系統(tǒng)的出現(xiàn)則可以解決傳統(tǒng)系統(tǒng)所無(wú)法解決的那些難題，特別對(duì)那些具有不確定性、非線(xiàn)性的復(fù)雜系統(tǒng)具有良好的作用。

2.2基于GPS的動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)

GPS是全球定位系統(tǒng)，這是一個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)，它可以保證在地球上任意一點(diǎn)都可以同時(shí)觀(guān)測(cè)到，以便實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、定位等功能，GPS定位技術(shù)具有高精度、高效率和低成本的有點(diǎn)，使其在各類(lèi)大地測(cè)量控制網(wǎng)的加強(qiáng)改造得到了較為廣泛的應(yīng)用，基于GPS的動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)指的是電力系統(tǒng)采用GPS所實(shí)現(xiàn)的光纖通信技術(shù)和同步測(cè)量技術(shù)，電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)管理主要包括動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)、定時(shí)系統(tǒng)、中央信號(hào)處理系統(tǒng)和通信系統(tǒng)四個(gè)部分的內(nèi)容。

2.3電力一次設(shè)備智能化

常規(guī)電力一次設(shè)備和二次設(shè)備安裝地點(diǎn)一般相隔幾十至幾百米距離，互相間用強(qiáng)信號(hào)電力電纜和大電流控制電纜連接，而電力一次設(shè)備智能化是指一次設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)考慮將常規(guī)二次設(shè)備的部分或全部功能就地實(shí)現(xiàn)，省卻大量電力信號(hào)電纜和控制電纜，通常簡(jiǎn)述為一次設(shè)備自帶測(cè)量和保護(hù)功能。如常見(jiàn)的“智能化開(kāi)關(guān)”、“智能化開(kāi)關(guān)柜”、“智能化箱式變電站”等。電力一次設(shè)備智能化主要問(wèn)題是電子部件經(jīng)常受到現(xiàn)場(chǎng)大電流開(kāi)斷而引起的高強(qiáng)度電磁場(chǎng)干擾，關(guān)鍵技術(shù)是電磁兼容、電子部件的供電電源以及與外部通信接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)問(wèn)題。

3.結(jié)束語(yǔ)

電力系統(tǒng)的發(fā)展同人們的生活息息相關(guān)，因而相應(yīng)的供電企業(yè)必須不斷更新技術(shù)和設(shè)備，一方面可以保證滿(mǎn)足人們對(duì)于用電的需求，另一方面還可以有效提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在電力系統(tǒng)的構(gòu)建和運(yùn)營(yíng)中，電氣自動(dòng)化技術(shù)所起的作用越來(lái)越重要，更需要不斷進(jìn)行理論和實(shí)踐創(chuàng)新，擴(kuò)大電氣自動(dòng)化的使用范圍和效率，增強(qiáng)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用和功能，從總體上促進(jìn)電力系統(tǒng)向著自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展，使這一技術(shù)能夠更好地位電力系統(tǒng)服務(wù)，提高電力系統(tǒng)的效率，促進(jìn)電力系統(tǒng)的健康發(fā)展。

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