電力系統自動化發展趨勢及新技術的應用

摘要：社會的發展和進步對供電系統的安奎性能、穩定性能提出了更高的要求，在這種背景下，電力系統自動化作為一種發展趨勢已經在多個領域廣泛使用。在網絡技術和計算機技術以及監視技術的推動下，高效的電力系統自動化正發揮著越來越重要的作用，文章從電力系統自動化發展趨勢和新技術應用的視角對此進行研究。

關鍵詞：電力；自動化；技術；趨勢

中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937(2010)24-0112－01

電力系統自動化不僅能夠起到準確判斷故障位置，而且可以對負荷、電能消耗、電能質量均能實現更加有效的分析，電力系統自動化已經成為提高電力可靠性的一項重要保障。

1 電力系統自動化的范圍

在通常情況下，電力系統自動化是指依托電子網絡技術和計算機通信技術，對電網數據、電網結構等信息進行集成，在確保電網正常運行的前提下，自動完成監測、保護、控制等功能的自動化系統，其范圍包含以下幾個方面。

①饋線自動化。饋線自動化是指從變電站出線到用戶用電設備的饋電線路自動化，饋線自動化的內容包括正常情況下的用戶檢測以及運行優化和資料測量；事故檢測以及故障隔離、恢復供電控制等。主要功能包括：遠端控制、遠端監測、故障隔離、無功補償以及電壓調整等。

②變電站自動化系統。變電站自動化是把變電站的二次設備運用計算機技術以及現代通信技術，通過功能組合和優化設計，完成對變電站的自動監視、測量、控制和協調的自動化系統?？梢酝瓿墒占瘮祿托畔⒌墓ぷ?，并能夠利用計算機的高速計算能力和判斷功能，完成監視和控制變電站內各種設備的運行和操作。其主要功能有：繼電保護、數據采集、變電站運行控制、日常信息事件記錄、特殊事故報警等。

③配電管理系統涉及供電企業運行管理、用戶服務以及設備管理等多個方面的計算機網絡系統。它是電力自動化系統的中樞，是整個電力自動化系統的管理和控制中心。配電管理系統由地理信息、自動化實時環境、綜合性數據庫等多個系統為基礎，包括配網自動化(DA)、故障投訴管理(TCM)、自動作圖(AM)和設備管理(FM)、配電工作管理(DWM)、負荷管理(LM)、配網分析系統(DAS)等多個子系統。

④電力通信系統。電力通信自動化也是電力自動化系統中的重要一環，由于電網的終端節點比較繁多大，對通信系統的要求也較高，在電力通信系統方面有無線、微波、電纜、光纖等多種方式，光纖通信和無線通信是當前電力通信系統的主流。

2 電力系統自動化的發展成效

隨著電網建設和改造的逐步深入，全面提高電力系統自動化水平已經成為了必然的需要。在新技術、新需求、新網絡的共同推動下，電力網絡自動化領域正在發生著突飛猛進的變化展。新一代的電力系統自動化的智能化程度已經得到了明顯的提升，電力系統智能化、操作人性化、管理合理化的人工智能正在逐步替代人工經驗，電力系統自動化正在為提高經濟效益和社會效益發揮著重要作用。

電力系統自動化在電網發生故障時的作用更加明顯。在某段線路發生故障時，電力自動化系統能夠迅速判斷出故障區域并完成隔離故障區域、查找原因和恢復故障等作用，在縮短停電時間，盡最大可能減小停電面積等方面發揮作用。電網一旦出現主變電站失壓、母線故障、超高壓失壓等高壓側障礙，自動化系統可以利用人工智能完成負荷批量轉移，可以在供電安全的情況下，通過遙控操作將障礙影響區的負荷轉移到正常線路上去，從而避免大面積停電現象的發生。

電力系統自動化在電網正常運行時的作用更加明顯。在電網正常運行中，電網的負荷分布并非是是完全均衡，極不均衡的現象時有發生，這種不均衡問題不僅嚴重降低了電線路以及設備的利用率，同時還會導致線損提高。電力系統自動化能夠通過優化運行的方法把負荷靈活地完成從重負載以及過負載成功地轉移到輕負載的饋線上，有效地提升負荷率，增強電網的有效供電能力。此外，電力系統自動化還能夠可以實時遙控配電網開關完成網絡重構以及電容器投切，用少量的投入就能夠實現電網運行方式的改善和網損的降低。

3 新技術推動下電力系統自動化的發展趨勢

3.1功能分層分布的趨勢

電力自動化系統一般分為主站、子站、饋線等三個層次。層與層之間多般采用光纖以太網和光纖環網方式連接。電力線載波也是一種比較常見的通信方式，過去電力線載波主要用于傳輸高頻保護信號以及語音通信，在多節點、大容量的通信要求下，這種方式顯然已經不再適用，為此配電載波已經不再采用阻波器，而是基于擴頻原理，推出了二代載波技術，可在比較低的信噪比下工作，通信能力也有了提升。最新的載波技術則是依托于數字信號處理芯片(DPS)，具有更加強大的實時解碼功能，具有更加理想的通信服務能力，在未來具有更加廣闊的前景。

3.2電力自動化系統保護趨勢

在饋線的保護方面，電網通常沒有穩定方面的問題，過去大多認為饋線故障的解決實效性并不強。但隨著經濟的發展，用戶對于用電可靠的依賴更強了，確保供電可靠性成為了電網的重點工作之一。饋線故障隔離和恢復成為了電力自動化系統的基本要求，系統保護成為了發展趨勢之一。

3.3主站一體化發展趨勢

隨著電力的高速發展，電力企業內部平臺不統一、專業平臺功能單一，系統之間不能實現互聯和共享的問題開始凸現。改變這種電力自動化發展進程中出現的分散和單一問題已經是一種迫切的需要，目前主站一體化也已經成為了一種發展趨勢，包含數據采集與監控系統、地理信息系統、配電管理系統、高級應用軟件包以及變電站綜合自動化、管理信息系統、饋線自動化和通信系統的平臺統一、高效、綜合化的系統平臺將是未來電力系統自動化的發展方向。

4 結語

電力系統自動化要遵循實用性和可發展性的原則，向資源共用和信息可享方向發展。電力系統自動化是一場技術革命，隨著相關技術的不斷改進，相信電力系統自動化必將為電力行業的騰飛添加力量。

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