電力供配電系統(tǒng)自動化控制的發(fā)展趨勢

張宏磊，徐 濤

（1.青島市市政工程設(shè)計研究院有限責任公司，山東 青島 266061；2.青島海川建設(shè)集團有限公司，山東 青島 266000）

0 引 言

近年來，我國電力系統(tǒng)十分發(fā)達，電力供配水平世界領(lǐng)先，電力企業(yè)對供配系統(tǒng)的要求也更高，新時期環(huán)境下為我國電力供配系統(tǒng)的發(fā)展帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。尤其是信息技術(shù)和通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為電力供配電系統(tǒng)的發(fā)展提供了有利條件，不僅能降低電力系統(tǒng)運行成本，也能有效提升數(shù)據(jù)處理效率。對于這一特點，電力供配電系統(tǒng)自動化控制正是典型的體現(xiàn)和代表，可以說是對信息技術(shù)和通信技術(shù)的綜合使用。如何更好地促進電力供配電系統(tǒng)的自動化發(fā)展，是目前電力企業(yè)必須要注重的問題。

1 電力系統(tǒng)的組成

電力系統(tǒng)中涉及到的內(nèi)容較多，主要包括生產(chǎn)電能、輸送電能、分配電能以及消費電能等，是一個有機整體。它可以劃分為四個分系統(tǒng)，分別是發(fā)電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)和用戶。電力系統(tǒng)運行的可靠性可在更大程度上確保電能的輸送質(zhì)量和輸送安全。電力系統(tǒng)運行的可靠性也可劃分為不同的類型，主要有發(fā)電可靠性、輸電可靠性、配電可靠性以及接線可靠性等。相關(guān)研究顯示，80%以上的用電故障都是由于供配電系統(tǒng)出現(xiàn)問題導致的。因此，對于用戶來說，供配電系統(tǒng)的運行可靠性十分重要[1]。

2 電力供配電系統(tǒng)的自動化控制概述

電力供配電系統(tǒng)自動化控制是指軟硬件相結(jié)合、監(jiān)測控制功能兼?zhèn)涞目刂葡到y(tǒng)，可以在很大程度上優(yōu)化電力供配電系統(tǒng)的功能和作用，使其操作變得更加簡單，在節(jié)約人力資源的基礎(chǔ)上提高系統(tǒng)的管理效率，有助于提升管理者的工作質(zhì)量。自動化控制涉及到的內(nèi)容較多，包括很多技術(shù)領(lǐng)域的研究，其中的工作原理和運行技術(shù)十分復雜，但是在操作方面卻簡單方便快速，有助于促進我國電力系統(tǒng)的健康發(fā)展。電力供配電系統(tǒng)自動化控制圖如圖1所示。

2.1 電力供配電系統(tǒng)自動化控制技術(shù)原理

從本質(zhì)上來講，電力供配電系統(tǒng)自動化控制可以從饋線、用戶、變電站和管理四個方面進行研究。其中，電路設(shè)計十分復雜，線路相互交錯，而且過程中需要充分考慮到用戶的用電需求。因此，必須要高度重視電力供配電系統(tǒng)自動化控制技術(shù)原理。下面從變電站和管理兩個角度分析和討論技術(shù)原理。

2.1.1 變電站

變電站是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，主要應(yīng)用計算機和自動裝置控制變電站的監(jiān)測和運行，省去了以往的人工操作，在很大程度上避免了對于人力資源的消耗?？梢詫⒔邮盏降男盘栟D(zhuǎn)化為數(shù)字信息的形式傳輸?shù)接嬎銠C上，然后由計算機對其進行分析處理和再次傳輸，直接省去了中間的人工操作環(huán)節(jié)，突破了以往傳統(tǒng)變電站運行方式的限制，在很大程度上提高了變電站監(jiān)控的精準性，使其變得更加易于操作和把控[2]。到目前為止，變電站自動化在我國電力網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用十分廣泛，對于促進電力供配電系統(tǒng)自動化控制的發(fā)展、提高電力系統(tǒng)的工作效率具有重要的現(xiàn)實意義。

2.1.2 管 理

站在管理的角度來看，對于電力供配電系統(tǒng)的運行，可以運用計算機全面收集相關(guān)信息，然后再對其進行集中處理。使管理人員可以隨時掌握每一工作環(huán)節(jié)的設(shè)備運行狀態(tài)和工作信息，及時發(fā)現(xiàn)過程中存在的各種問題，從而有效防止用電事故的產(chǎn)生，從根本上保證供配電系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。需要注意的是，對于管理技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)有著很高要求。因此，相關(guān)技術(shù)人員必須要不斷創(chuàng)新技術(shù)，以便更好地適應(yīng)實際電力供配電系統(tǒng)自動化發(fā)展的需要。

圖1 電力供配電系統(tǒng)自動化控制

2.2 電力供配電系統(tǒng)自動化控制現(xiàn)狀

電力供配電系統(tǒng)自動化控制優(yōu)點眾多，可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)控制的高效化和自動化，通過精準地監(jiān)測保證供配電系統(tǒng)的運行安全性和可靠性。同時也能節(jié)省人力資源的浪費，提高工作人員的工作效率。并在此基礎(chǔ)上降低系統(tǒng)運行風險，對于提高供電企業(yè)的經(jīng)濟效益、保證用戶的良好用電體驗十分重要。此外，在這種自動化環(huán)境下，我國電力供配電系統(tǒng)自動化控制水平不斷提高，技術(shù)革新十分迅速。因此，自動化程度也在逐年提高，供電質(zhì)量得到了有效保障。但是，也不可避免的存在一些缺陷，導致自動化程度不高，電力系統(tǒng)的工作效率也受到了不良影響，具體如下。第一，如果設(shè)備運行一切正常，自動化控制系統(tǒng)不能精準有效地對其進行督查，只有在出現(xiàn)問題時才能運行和監(jiān)測，無法隨時隨地的更正系統(tǒng)漏洞。第二，在檢查和更新系統(tǒng)的同時不能進行遠程遙控，必須有專業(yè)的技術(shù)人員親自到場動手操作，自動化程度有待提高[3]。第三，在系統(tǒng)運作中會出現(xiàn)各種問題，雖然可以及時更正，但是在短時間內(nèi)易產(chǎn)生系統(tǒng)漏洞，影響自動化控制的安全性。第四，如果出現(xiàn)的故障次數(shù)較多，在多次修正之后系統(tǒng)易出現(xiàn)其他問題。

3 電力供配電系統(tǒng)自動化控制的發(fā)展趨勢

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國工業(yè)用電和民用用電量一直處于增長狀態(tài)。因此，實現(xiàn)電力供配電系統(tǒng)自動化控制是目前我國電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。由于我國供配電系統(tǒng)自動化控制正處于發(fā)展的初級階段。因此，國家相關(guān)部門必須要加大研究力度，并通過相應(yīng)的技術(shù)手段對現(xiàn)有的設(shè)備進行升級和完善，從而促進電力供配電系統(tǒng)自動化控制的發(fā)展。

3.1 電力供配電系統(tǒng)自動化控制的遠程操作

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機的信息處理能力越來越強，使得信息傳輸?shù)乃俣纫驳玫搅颂嵘?，相關(guān)設(shè)備與系統(tǒng)的自動化程度也越來越高。在這種環(huán)境下，電力供配電系統(tǒng)遠程操控能力也得到了提高。遠程操作技術(shù)的研發(fā)難度相對較低，工作人員只要稍作努力就能在短時間內(nèi)得出成果，進而增加現(xiàn)實中的使用次數(shù)，以此滿足市場需求?？傊Y(jié)合當前的實際情況，電力供配電系統(tǒng)自動化控制的遠程操作是未來一段時間內(nèi)的必然發(fā)展趨勢。

3.2 電力供配電系統(tǒng)自動化控制的調(diào)配管理

要想實現(xiàn)電力供配電系統(tǒng)自動化控制的調(diào)配管理，首先要建立信息共享機制，還要結(jié)合實際需要建立與之配套的數(shù)據(jù)處理庫。其次是強化計算機的智能處理能力，能有效縮短數(shù)據(jù)的處理時間，使數(shù)據(jù)的儲存容量變得更大。在此基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)軟件也有一定的要求。因此，相關(guān)部門必須要開發(fā)與之相適應(yīng)的軟件，才能從根本上提高計算機的信息處理和收集功能，從而實現(xiàn)良好的自動化調(diào)配與管理[4]。

3.3 電力供配電系統(tǒng)自動化控制的安全設(shè)備

電力供配電系統(tǒng)自動化控制的安全性十分重要。因此，在保證供配電系統(tǒng)正常運行和精確控制的基礎(chǔ)上，還要確保整個系統(tǒng)不存在任何的安全隱患，同時也要具備足夠的防范意識。一旦有故障出現(xiàn)，必須要做出迅速反應(yīng)，并立即切斷整個系統(tǒng)，從根本上防止故障擴大影響更多設(shè)備的運行，以此降低對系統(tǒng)設(shè)備的影響。需要注意的是在處理事故時一定要避免信息泄露，保證計算機通信安全。

4 結(jié) 論

總而言之，在未來一段時間里，供電企業(yè)必須要實現(xiàn)供配電系統(tǒng)的自動化控制，這也是短期內(nèi)的必然發(fā)展趨勢。供配電系統(tǒng)的自動化應(yīng)用能極大地保證電力系統(tǒng)的運行安全，在節(jié)省人力資源的基礎(chǔ)上提高供電企業(yè)的市場競爭力。因此，企業(yè)必須要引起重視，在建立自動化機制的同時還要對通信技術(shù)、計算機技術(shù)進行相應(yīng)的升級，使它們更好地融入到電力供配電系統(tǒng)的自動化控制中，進而為供配電自動化提供必要的技術(shù)支持。