淺談電力系統(tǒng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)及其發(fā)展

姬生濱

摘 ?要：如今人們的生活質(zhì)量越來(lái)越高，對(duì)電力的需求自然也越來(lái)越高。其中電力系統(tǒng)自動(dòng)化將代表產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向，可以整合現(xiàn)代技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)，提高電力應(yīng)用的效果。為此，相關(guān)人士要做好研究工作，結(jié)合現(xiàn)有實(shí)際情況，充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。本文主要介紹了電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)，探討了技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);自動(dòng)化技術(shù);發(fā)展

引言

電力電子技術(shù)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，已經(jīng)取得了多方面的突破。特別是近年來(lái)，人們整合人工智能、數(shù)字技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)充分正常、安全性高、技術(shù)不足，并努力采取有針對(duì)性的措施來(lái)處理這一問(wèn)題。

一、電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)

電力系統(tǒng)自動(dòng)化可以看作是自動(dòng)化的具體形式，主要是指在電力系統(tǒng)中應(yīng)用具有自動(dòng)檢測(cè)和控制功能的各種相關(guān)設(shè)備。根據(jù)信號(hào)調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)傳輸方式，可以檢測(cè)并有效控制內(nèi)部組件和系統(tǒng)。這樣可以使系統(tǒng)運(yùn)行更加安全，成為經(jīng)濟(jì)特征，計(jì)算機(jī)質(zhì)量也達(dá)到規(guī)定水平。一般來(lái)說(shuō)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化主要包括調(diào)度自動(dòng)化、電站自動(dòng)化和變電站自動(dòng)化三個(gè)方面。詳細(xì)內(nèi)容如下所述。

（1）調(diào)度自動(dòng)化

對(duì)于電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化，其概念最早誕生于20世紀(jì)50年代，標(biāo)志著電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)慢慢見(jiàn)效。初期主要通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)和通信頻道的有效模擬，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)發(fā)展的控制目標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化需要執(zhí)行集成調(diào)度，并以分層方式控制。進(jìn)入60年代后，計(jì)算機(jī)技術(shù)首次開(kāi)始應(yīng)用，SCDMA技術(shù)誕生。這樣可以保障電網(wǎng)自身安全，使發(fā)展工作更加經(jīng)濟(jì)，提高運(yùn)營(yíng)管理的綜合水平。

（2）電站自動(dòng)化

電站自動(dòng)化包括動(dòng)力機(jī)械控制、發(fā)電量自動(dòng)控制和電壓自動(dòng)控制。部分大容量火力發(fā)電廠主要包括計(jì)算機(jī)監(jiān)控、數(shù)據(jù)系統(tǒng)、記錄調(diào)整系統(tǒng)等。水電站包括渦輪、調(diào)速器、發(fā)電機(jī)磁控制系統(tǒng)。

（3）變電站自動(dòng)化

變電站自動(dòng)化一般是指內(nèi)部應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)、信息處理技術(shù)和信息傳輸技術(shù)。依靠取代早期手動(dòng)工作方式的新硬件系統(tǒng)，將變電站的運(yùn)營(yíng)管理水平提高到更高的水平，并具有強(qiáng)大的自動(dòng)化功能。我國(guó)在研究變電站自動(dòng)化時(shí)最早是20世紀(jì)80年代，這幾年已經(jīng)正式投入到全面應(yīng)用中。

二、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

（1）技術(shù)水平有待提高

近年來(lái)，我國(guó)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)取得了很大的發(fā)展，但與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在不少差距。其中最突出的表現(xiàn)是穩(wěn)定性不能得到有效保障。就像變壓器一樣，主要負(fù)責(zé)電壓轉(zhuǎn)換工作，使用頻率很高，容易發(fā)生各種故障。但是如果忽視的話，系統(tǒng)的穩(wěn)定性可能會(huì)受到影響，出現(xiàn)這種問(wèn)題的主要原因是故障檢測(cè)技術(shù)水平仍然不完善。

（2）自動(dòng)化設(shè)備落后

對(duì)于我國(guó)電氣自動(dòng)化設(shè)備，目前一直處于比較落后的狀態(tài)，主要可以體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一個(gè)是電力系統(tǒng)的組成設(shè)備，特別是部分農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)，容易出現(xiàn)各種問(wèn)題。出現(xiàn)這種情況的主要原因是設(shè)備已經(jīng)非常陳舊，與時(shí)代發(fā)展脫節(jié)。另外，一些設(shè)備的使用時(shí)間太長(zhǎng)，內(nèi)部線路已經(jīng)老化。其次，計(jì)算機(jī)和相關(guān)終端是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的重要基礎(chǔ)。但是從目前的情況來(lái)看，這兩種類(lèi)型的設(shè)備都有相對(duì)體積較大的情況。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這種設(shè)計(jì)方式成本高，不易維護(hù)，因此需要采取措施改善。

三、電力系統(tǒng)自動(dòng)化研究方向及成果

3.1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)

在電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)移動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)通常以電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的形式存在。要在電力系統(tǒng)中應(yīng)用電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)，必須在每個(gè)變電站安裝攝像頭、云平臺(tái)、視頻服務(wù)器、控制解碼器等設(shè)備，并將數(shù)據(jù)監(jiān)控設(shè)備安裝在電力系統(tǒng)主控制室。能夠有效地監(jiān)控和管理整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)，并在管理系統(tǒng)中更直觀、更明確地觀察每個(gè)變電站的信息變化。同時(shí)，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)可以在管理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題的解決。如果設(shè)備出現(xiàn)異常，系統(tǒng)屏幕上會(huì)直接顯示故障點(diǎn)，相關(guān)管理員可以在此基礎(chǔ)上逐一解決問(wèn)題和執(zhí)行設(shè)備維護(hù)。另外，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了現(xiàn)有電網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集效率，使電力企業(yè)能夠進(jìn)行信息數(shù)據(jù)監(jiān)督工作，做出有效的決策。

3.2變電站自動(dòng)化

變電站自動(dòng)化的基本原則是結(jié)合現(xiàn)代通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等多種技術(shù)，對(duì)變電站系統(tǒng)設(shè)備及相關(guān)設(shè)施進(jìn)行科學(xué)管理，并與電氣自動(dòng)化控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合。還可以集中處理變電站實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)。確保對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，通過(guò)科學(xué)控制，在變電站的實(shí)際運(yùn)行中快速發(fā)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)。發(fā)生故障時(shí)，可以自動(dòng)警報(bào)和立即清除。通過(guò)這種方式，可以確保變電站正常穩(wěn)定的運(yùn)行，減少解決問(wèn)題所需的時(shí)間，還可以利用系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)督，確保不斷促進(jìn)變電站建設(shè)。變電站自動(dòng)化建設(shè)中，部分電子設(shè)備要逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橄冗M(jìn)的電子設(shè)備，要逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、集成的二次設(shè)備，可以顯著提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

3.3電氣工程設(shè)計(jì)優(yōu)化

電氣工程的電力公司使用很多電氣設(shè)備，所以在設(shè)計(jì)電氣設(shè)備時(shí)，不僅要有磁力和電氣、電路的物理相關(guān)知識(shí)，而且要在電氣設(shè)備的實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中更加合理地應(yīng)用這些知識(shí)。為此，設(shè)計(jì)應(yīng)用需要具備電力設(shè)備設(shè)計(jì)方面的豐富工作經(jīng)驗(yàn)和熟練技能。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式是將電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際工作人員積累的經(jīng)驗(yàn)充分結(jié)合起來(lái)，然后進(jìn)行實(shí)際的電氣設(shè)備設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方式不能合理地修改和解決設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，可能會(huì)降低電氣設(shè)備的效率。

結(jié)語(yǔ)

將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電力資源系統(tǒng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的有效監(jiān)管和控制，還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，加強(qiáng)系統(tǒng)中央系統(tǒng)與各子系統(tǒng)和各子系統(tǒng)之間的聯(lián)系。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的相互傳輸、交流和共享，促進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)生產(chǎn)力的提高。

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