計算機與電力系統(tǒng)自動化技術結合探究分析

靈武市白土崗昂立光伏發(fā)電有限公司 張海濤 三峽新能源太陽山發(fā)電有限公司 蔡 亮

隨著現代社會的發(fā)展和進步，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)管理已經無法滿足當前電力新時代的需求，電力系統(tǒng)自動化技術不僅要符合當前社會發(fā)展的主流趨勢，同時還要推動電力行業(yè)的發(fā)展與進步。把電力系統(tǒng)自動化和計算機科技結合起來是一種適合時代發(fā)展需要的嶄新嘗試，在計算機的發(fā)展過程中，每次出現新的研究成果都會首先在電力自動化系統(tǒng)中使用，因此電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展和計算機科技的進步此起彼伏、息息相關，電力系統(tǒng)自動化技術同樣能夠全面推動計算機科技的進步，起到反向促進的效果，因此研究該話題有其必要性。

隨著社會科技的快速發(fā)展，計算機作為電力系統(tǒng)自動化的根據與核心，電力系統(tǒng)由原來的人工式管理演變?yōu)楝F在的自動化管理，計算機的加入不僅全面提高了管理效能，保障了電力系統(tǒng)正常運行，而且提高了電力系統(tǒng)工作的效率。如能把計算機科技和電力系統(tǒng)自動化技術相互融合就能與時俱進，跟上時代發(fā)展的腳步，推動我國電力行業(yè)和電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展與進步。

1 電力系統(tǒng)自動化技術概述

隨著社會經濟的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)管理設備已無法滿足現代化電力行業(yè)的需求，電力系統(tǒng)自動化科技的新運用符合當前社會的發(fā)展主流趨勢，推動社會的和諧發(fā)展與進步。

1.1 能實現電網調度自動化

在整個電力系統(tǒng)自動化運行的過程中，電網調度自動化是其最關鍵的環(huán)節(jié)，也是其最重要的組成部分，電網調度自動化會直接關系到我國電力輸送的成果，結合我國實際發(fā)展的社會狀況，當前我國電網調度按照區(qū)域可大致分為五個層次：一是國家電網調度，二是大區(qū)域電網調度，三是省級電網調度，四是地區(qū)電網調度，五是縣級電網調度。在電網調度和自動化系統(tǒng)的使用過程中，其根本功能和關鍵功能在于保障電力生產，收納數據信息并展開監(jiān)控，提高電網的安全運行效率，一方面能維持電網的運行秩序，另外一方面也能滿足電力市場的自動化運行需求。

1.2 變電站自動化

變電站在電力系統(tǒng)中的位置非常關鍵，它能否正常運行關系到發(fā)電廠和電力用戶能否正常用電，變電站自動化的根本目的在于取代傳統(tǒng)的電話人工操作和人工監(jiān)視操作，從而達到提高工作效率的目的。與此同時，變電站自動化還能在原有前提與基礎上擴大管理人員對外監(jiān)控功能，確保變電站能正常安全的運行，結合變電站自身的優(yōu)勢和特色，在運行的過程之中，它的根本內容在于對變電站設備展開不間斷的監(jiān)控，使工作人員快速發(fā)現問題、解決問題，防止出現更為嚴重的經濟損失或人員傷亡現象。

發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)。在整個發(fā)電廠的分散控制結構之中，主要包括運行工作站、工程師工作站、冗余高速數據通訊網絡等不同部分的。在其具體實施使用的過程之中，需要工作人員對發(fā)電廠的實際運行情況和電能質量展開監(jiān)測，確保電能質量和發(fā)電傳輸過程正常，同時加強對設備及其運行情況的考量，發(fā)現問題采取有效的處理措施，防止發(fā)生重大安全事故。

2 計算機與電力系統(tǒng)自動化技術的有機結合

2.1 智能電網特點

智能電網是在物理電網的前提和基礎之上將現代化的通訊技術、傳感技術、測量技術、信息技術相互結合而成的一種高度集成的新型智能系統(tǒng)，智能電網技術可展開全局的智能控制，將調度配電輸電等各個環(huán)節(jié)集于一體，同時有利于把用戶的環(huán)境涵蓋其中，發(fā)揮了計算機技術的高效率運行，實現了控制的穩(wěn)定性和調度系統(tǒng)的自動化特征，雖然智能電網建設具有不一樣的重點和側重目標，但智能電網在環(huán)境安全、電網安全等方面的因素驅動具有自愈性和智能性。

兼容性指的是智能電網能夠適應分布式發(fā)電站和其他微型電網的接入，支持太陽能和風能發(fā)電等類型的可再生資源，全面提高需求側的管理功能，能夠讓用戶的多樣化需求被滿足。自愈性指的是如果電網內部和外部遭受損害，不需要通過人為干預就可進行自我療愈，確保電網的信息安全，防止受到黑客攻擊和病毒破壞，確保電網能夠在安全的環(huán)境中運行。協調性指的是可實現電力系統(tǒng)的無縫銜接，讓系統(tǒng)運行起來更加安全可靠，加強對電網信息監(jiān)控系統(tǒng)的使用，提高了單個資產的轉移效率，對網絡運行進行擴容降低維護成本，可采用同一個平臺和高度集中化的模型，讓電網運行實現標準化和精細化管控[1]。

計算機科技與電力系統(tǒng)自動化有機結合的關鍵技術包含測量技術、網絡拓撲結構、通信技術、分布式新能源接入結構等不同的技術。建設智能電網需要根據互聯網技術、尤其是通信技術的發(fā)展，讓網絡設備具有雙向性和可靠性，智能電網的信息管理系統(tǒng)是計算機技術中存在效率最為廣泛的科技之一，它可依賴計算機技術單獨存在。

2.2 網絡拓撲結構

電網拓撲結構具有可靠性和靈活性，是未來智能電網的分布基礎，能夠有效的緩解能源分布和電力生產布局失衡的問題，我國對直流聯網工程和特高壓聯網工程展開了重點輸送，對各級電網規(guī)劃進行了進一步的優(yōu)化，利用計算機科技形成了一張互聯網下的大電網系統(tǒng)，不斷擴展電網的規(guī)模，確保電網的安全性問題得到解決，在未來網絡拓撲結構將和計算機網絡科技相互結合，全面提高電網結構，使其具有應對突發(fā)事件的靈活性。

2.3 通信系統(tǒng)

智能化通信系統(tǒng)具有集成性和高速性，缺乏通信系統(tǒng)就無法實現智能電網的具體應用特征，在通信科技的支撐之下，智能電網能夠獲得實時控制數據和電網保護的高效率，因此通信系統(tǒng)的建立是打造智能電網的開始和基礎，與一般的辦公電腦相同，通信系統(tǒng)也必須要深入用戶，二者相互結合形成電網通信網絡，實現智能電網的目標，這樣才能夠具有電網智能化的運用特征。同時智能電網還具有異常性和實時性，在通信系統(tǒng)的支持之下成為實時信息和電力交換的基礎設施建設。

建設通信系統(tǒng)能夠提高電網的資產利用效率和供電的可靠程度，防止外界環(huán)境對系統(tǒng)造成的攻擊，提高電網的安全性和實際使用價值。除此之外，智能電網需要加強對網絡安全的關注，這就需要智能電網加強實時監(jiān)控能力和分析能力，對故障進行早期預測，同時對已經發(fā)生過的問題做出積極響應，為電網的安全運行和綜合的管理提供技術上的支持。

2.4 信息網絡管理系統(tǒng)

智能電網的信息化管理系統(tǒng)和計算機技術也可相互結合，包括信息采集、處理、信息顯示、信息集成和信息安全等不同部分。功能信息的處理和采集可包括分布式數據采集和處理，還可包括較為詳細的數據采集系統(tǒng)和資源的動態(tài)共享，形成數據的精準對接，在數據集成和處理之后進行業(yè)務分析，這也是電網業(yè)務的主要工具。信息集成工具能夠幫助智能化電網的信息化系統(tǒng)實現產業(yè)鏈的縱向交錯，讓電腦信息內部形成橫向的集成網絡，而信息顯示系統(tǒng)則可為智能電腦的各種類型用戶提供更加可視化的個性界面，安全系統(tǒng)則可把智能電腦當作主體進行資料和經濟權益的保證，以上這一切都必須要計算機科技的大力支持和全程參與才可正常運作。

3 計算機技術在電力系統(tǒng)中的應用實現

計算機技術在電力系統(tǒng)中的應用可全面提高電力系統(tǒng)的管理質量，確保電力系統(tǒng)能夠得到安全運行，保障運行秩序，為今后的發(fā)展打下堅實的基礎。

系統(tǒng)應用服務器技術。在整個電力系統(tǒng)自動化的運行過程之中，系統(tǒng)應用服務器大概處在系統(tǒng)的中間位置、也叫做中間件，中間件指的是在軟件定義層運行的過程之中提高了通行擴大能力，在運行實施的過程中應當具備良好的可拓展性分布結構和框架，在具體運行的時候，其基本功能在于能夠實現面向工作人員的工作站和服務器的數據傳輸，方便工作站和服務器之間能夠形成良好的通信網絡，保存通信數據，為電力系統(tǒng)實時運行監(jiān)測奠定重要的基礎。

獲取實時數據并加以保存。在中間件自動運行的過程之中，除了要把前置機進行傳輸和數據分析之外，工作人員還必須要把分析之后的結構存入后續(xù)的數據庫之中，達到良好的應用效果。在整個實施數據的應用狀態(tài)中，應當包括原始數據和處理之后的數據，二者之間的區(qū)別在于能否運用遠程監(jiān)視展開運算，在確保實施數據的同時還要加強對運行數據的實時監(jiān)測。

正確選擇系統(tǒng)的運用邏輯。系統(tǒng)的運用邏輯指的是在整個系統(tǒng)的服務器端口需要有效的達成用戶共享的局面，在整個程序的影響之下，如果邏輯程序發(fā)生變化和調整，有關工作人員只需要更新服務器邏輯就可繼續(xù)面向所有客戶提供服務，在整個電力系統(tǒng)自動化運行的過程之中，大多數的應用程序邏輯包含在遠程數據模塊之中，在確保系統(tǒng)能夠安全順利運行的時候，還要確保電力輸送程序能夠達到有效實施的目的。

4 電力系統(tǒng)自動化的未來發(fā)展趨向

21世紀是網絡科技快速發(fā)展的時代，計算機技術的進步推動了社會的整體發(fā)展，改變了人們的日常生活結構，在電力系統(tǒng)自動化的整體運行之中使用計算機技術有非常重要的作用，有利于完善電力系統(tǒng)的整體管理結構，推動我國電力系統(tǒng)的更新和發(fā)展。具體而言，在未來電力系統(tǒng)自動化的未來發(fā)展趨向應當包括以下方面。

第一個方面是一次設備的電力智能化。在常規(guī)的電力設備安裝過程之中，一次設備和二次設備之間的安裝地點必須有明確的規(guī)定要求，并且設備在信息傳輸的過程之中必須要采用強力的電力電纜對大電流展開控制，只有這樣才能確保數據和信息得到準確的銜接和傳輸，確保整個運輸過程具有完整性。在電力一次設備安裝的過程中，一般會把二次設備和部分設備進行共同安裝，方便電力系統(tǒng)的后續(xù)運行，滿足全部電力或者分裝電力的供電需求，達到節(jié)省電力信號和電纜的目的，讓整個電力系統(tǒng)裝置的成本投入有所下降。

第二個方面是對電力系統(tǒng)設備展開在線狀態(tài)的檢測。在電力系統(tǒng)一次設備運行時，它在運行的時候需要長時間實行連續(xù)在線監(jiān)測，這種連續(xù)監(jiān)測的模式能夠確保整個系統(tǒng)正常的運行，通過實時監(jiān)測能夠判定各個環(huán)節(jié)的狀況，通過結果分析來判斷設備是否存在故障，及時采取維修策略，防止發(fā)生重大事故，全面延長設備保修期，提高設備的整體運行效率，為今后的使用和發(fā)展打下良好的基礎。近些年來隨著我國社會經濟的不斷發(fā)展，我國電力部門在原有的機械設施基礎之上投入了基礎研究，在研究的過程之中得到了快速的實施，取得了一定的工作進展，然而其實際應用仍然存在一定的問題，比如技術難點較多、專業(yè)性較強、環(huán)境檢測手段較為低劣，這些問題在新產品的開發(fā)過程之中，仍然需要繼續(xù)投入和繼續(xù)努力才可達到良好的效果。

第三個方面，在未來光電式電力互感器得到充分的運用。輸電線路已經成為了變電站和居民用電電的主要途徑，在整個電力系統(tǒng)的運行中，光電式電力互感器具有重要作用，電力互感器設備也是核心設備之一，在運行的過程之中要按照功能的比例關系，展開整個輸電線路的電流檢測，確保電壓和電流值相互符合。光電式電力互感器在使用的過程之中也有一定的缺點，如果電壓等級不斷提高，那么互感器就增大了絕緣難度，所需要的電力體積和電力設備也會在很大程度上有所增加。為了解決這些問題，國內和國外研究專家通過新型光電式互感器的研究避免了以上問題的繼續(xù)擴大，有效的確保了電力系統(tǒng)的輸電質量和運行效率。

5 結語

計算機與電力系統(tǒng)自動化技術的相互結合勢在必行，二者的結合和運用具有一定的優(yōu)勢，有關工作人員在未來的發(fā)展過程當中，需要把握計算機科技和電力系統(tǒng)自動化技術相結合的優(yōu)勢和弊端，找到正確的結合方法，提高了電力系統(tǒng)自動化運行的效率。