電力系統(tǒng)及其自動化發(fā)展趨勢

溫嘉莉

摘 要：隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，社會對電力企業(yè)提供電能的要求指標越來越高，而電力企業(yè)為了保證電力系統(tǒng)“安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟”的運行，相應(yīng)的也在不斷向自動化提出更高的要求。由電力系統(tǒng)自動化的初步實現(xiàn)，到逐漸發(fā)展到成熟的過程，電力系統(tǒng)自動化技術(shù)不僅可以反應(yīng)電力系統(tǒng)運行及管理水平，也能直接影響到電力系統(tǒng)的運行效率。

關(guān)鍵詞：電力自動化系統(tǒng)；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

1 前言

隨著電網(wǎng)基礎(chǔ)條件的改善，在變電站中通過綜合自動化的應(yīng)用，可以實現(xiàn)無人值班，可以完成原來人工操作不能完成的工作，使得配網(wǎng)的網(wǎng)架更加科學(xué)合理，因此電網(wǎng)的負荷轉(zhuǎn)供能力得到了有效的提高，這有效的促進了電力系統(tǒng)調(diào)配地動畫系統(tǒng)的發(fā)展。隨著自動化的不但發(fā)展，在電力系統(tǒng)中通過對自動化技術(shù)的應(yīng)用充分將優(yōu)勢體現(xiàn)出來，對于電力企業(yè)來說，節(jié)省了很多人力成本，提高了經(jīng)濟效益，對電力系統(tǒng)本身來說，使得電力系統(tǒng)可以實現(xiàn)安全、穩(wěn)定以及高效運行，可以使得電網(wǎng)的管理水平不斷得到提高。

2 電力系統(tǒng)中自動化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 變電站自動化

目前，我國變電站自動化的發(fā)展已經(jīng)取得一定成效，使得變電站運行成本得到了很大程度的降低，增強了電網(wǎng)調(diào)度和輸配電的可能性。在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。由于變電自動化具有運行狀態(tài)穩(wěn)定、自動化程度高等方面的特點，在各級變電站中得到了廣泛運用。利用自動化技術(shù)，能夠?qū)㈦娫捜斯げ僮骱腿斯けO(jiān)視取代，從而使得安全運行水平和工作效率大大提高。

2.2 電網(wǎng)調(diào)度自動化

電網(wǎng)調(diào)度自動化主要包括核心計算機控制系統(tǒng)以及用于實時分析、計算的軟件系統(tǒng)。電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)能夠在進行電力生產(chǎn)時，利用對電網(wǎng)系統(tǒng)安全性和運行狀態(tài)的分析和監(jiān)控，對電力市場進行自動調(diào)度，滿足電力市場實際運營需求。在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應(yīng)用。在發(fā)電廠和變電站進行信息收集的部分為遠動端，調(diào)度端則主要用于對遠動端收集來的信息進行調(diào)度。

2.3 配電網(wǎng)自動化

配電網(wǎng)自動化技術(shù)通過將配電線路和配電變電站結(jié)合，共同合成配電網(wǎng)，具有分散、點多、面廣等方面的特點。該技術(shù)能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，從而對配電網(wǎng)運行模式進行改進和優(yōu)化，當配電網(wǎng)發(fā)生故障，出現(xiàn)運行異?，F(xiàn)象時，配電網(wǎng)自動化技術(shù)能夠?qū)⒐收霞皶r找出，并予以有效的處理措施。

2.4 現(xiàn)場總線技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

現(xiàn)場總線技術(shù)是指在電力工程現(xiàn)場將智能的自動化裝置以及儀表控制設(shè)備進行連接，形成一體化的多向、串行、多站和數(shù)字化的信息網(wǎng)絡(luò)，從而可以將數(shù)字通信、控制、智能傳感器以及計算機等融為一體而形成的綜合性的技術(shù)。在電力工程中，現(xiàn)場總線技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，通過現(xiàn)場總線技術(shù)可以將變送器所控制的總的用電量收集后，將信號進行控制后集中到主控計算機上，然后根據(jù)數(shù)學(xué)模型進行計算進而做出判斷，并最終將指令發(fā)送到控制設(shè)備上，從而實現(xiàn)電力自動化技術(shù)的應(yīng)用?，F(xiàn)場總線技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用是通過分散電力工程中的控制功能，并配備相應(yīng)的計算機進行被控設(shè)備的信息處理，將信息與計算機相連接后，便不需要實現(xiàn)整個現(xiàn)場的控制，只需對信息進行相應(yīng)的調(diào)度即可。

2.5 主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

數(shù)據(jù)庫技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用主要是用于電力系統(tǒng)的監(jiān)視系統(tǒng)中，因此，這對系統(tǒng)的開發(fā)、繼承、封裝等都有很大的作用，引發(fā)了軟件技術(shù)的變革。主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)在電力系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用和認可，并用來支持對象標準，因此與一般的關(guān)系數(shù)據(jù)庫相比，主動對象數(shù)據(jù)庫主要是對技術(shù)以及主動功能的技術(shù)支持，因此，在電力工程中也得到了廣泛的應(yīng)用。主動對象數(shù)據(jù)庫是利用系統(tǒng)的監(jiān)視功能，對對象函數(shù)進行利用，從而可以實現(xiàn)電力工程中電力自動化的應(yīng)用，隨著觸發(fā)機制的使用，數(shù)據(jù)庫監(jiān)視得到了很好的控制與實現(xiàn)，從而節(jié)省了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間。

2.6 光互連技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

光互連技術(shù)應(yīng)用于電力工程中，主要是基于繼電以及自動的控制系統(tǒng)中，光互聯(lián)技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：探測器功率進行扇出數(shù)的限制，并且不受在實踐應(yīng)電容性的負載，也不受平面的限制，并且有利于系統(tǒng)的集成度的提升以及系統(tǒng)的監(jiān)控。根據(jù)相關(guān)的實踐證明，利用電子傳輸以及電子交換技術(shù)可以對互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進行拓展并且對編程的結(jié)構(gòu)進行重組，從而使得電力工程中的電力系統(tǒng)更加的靈活有效。光互連技術(shù)抗磁干擾性強，因此，可以加大處理器的干涉能力，從而便利數(shù)據(jù)通訊，光互連技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，因此，對電力工程的系統(tǒng)具有可靠、安全以及可信的功能。光互連技術(shù)還具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)的控制、數(shù)據(jù)計算以及人機界面的處理等的功能，還具有電網(wǎng)分析和高級應(yīng)用功能，因此，技術(shù)使用更為靈活，畫面更為清晰，從而為調(diào)度員更好地做好調(diào)度做出依據(jù)，在電力工程中具有重要的意義，發(fā)揮著很大的作用。

3 自動化在電力系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢

3.1 智能化實時控制

智能化實時控制技術(shù)主要是在進行電力系統(tǒng)控制的過程中對電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測、分析、控制。只有通過強化智能化實時控制技術(shù)，才能從根本上提高電力系統(tǒng)控制質(zhì)量，加強電力系統(tǒng)控制力度，降低系統(tǒng)風險。隨著我國信息化進程的不斷加快，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工程技術(shù)的不斷提高，電力系統(tǒng)對智能化控制要求也逐漸升高。智能化實時控制技術(shù)能夠采用圖形化用戶界面對電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)、運行狀況等進行直觀反映，可以從根本上降低故障發(fā)生率，減少設(shè)備資源的損耗。智能化實時控制技術(shù)已經(jīng)成為當前電力系統(tǒng)發(fā)展的主導(dǎo)方向。

3.2 人工智能故障診斷

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)故障診斷只是針對單過程、單故障、單理論體系進行的故障診斷，這種方法局限性很大，很難滿足電力系統(tǒng)日益復(fù)雜的發(fā)展需求。人工智能故障診斷可以依照大型電力系統(tǒng)設(shè)備需求，對設(shè)備可能出現(xiàn)的故障、異常等數(shù)據(jù)參數(shù)進行多層次、多角度、多方位分析，可以從根本上改善故障預(yù)防、控制質(zhì)量。例如在汽輪發(fā)動機組診斷過程中，人工智能故障診斷可以對機組制動、機組自動化、動態(tài)及靜態(tài)安全進行準確分析，已經(jīng)成為機械故障診斷中新的發(fā)展方向。

3.3 綜合智能控制

綜合智能控制技術(shù)主要指在進行電力系統(tǒng)自動化發(fā)展的過程中，設(shè)計人員依照智能技術(shù)控制要求，將模糊邏輯控制技術(shù)、線性最優(yōu)控制技術(shù)、狀態(tài)監(jiān)測與故障分析技術(shù)等有機結(jié)合在一起，實現(xiàn)智能控制與現(xiàn)代控制的統(tǒng)一。綜合智能技術(shù)既符合電力系統(tǒng)自動化控制的資源配置內(nèi)容要求，又滿足智能技術(shù)優(yōu)化設(shè)計目標，已經(jīng)成為電力系統(tǒng)自動化智能技術(shù)發(fā)展的必然方向。

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