探析電力系統及其自動化技術的應用

卓茂忠

摘 要：文章結合實際的工作經驗，對自動化技術在電力系統中的應用現狀進行了分析，對自動化在電力系統應用的關鍵點進行了簡單的闡述，以期促進電力系統自動化技術的發展。

關鍵詞：電力系統；自動化技術；應用

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）23-0101-02電力資源是當前社會和經濟發展最為關鍵的能源形式，現代電力用戶對電力資源供應的安全性和可靠性提出了越來越高的要求。電力系統自動化是實現電力行業自身發展和滿足社會用電需求的必要途徑。在當前形勢下，對電力系統自動化技術的應用進行分析，具有重要的實踐指導意義。

1 電力系統自動化概述

電力系統包括有發電廠、變電站、輸電網絡、配電網絡和用電管理等各個環節，其主要的工作原理既是，通過發電裝置將風能、水能、煤炭等其他資源轉化為電能的形式，通過變電系統和輸配電系統傳遞到用電負荷中心，供居民和企業使用。電力系統的自動化，既是指對電力系統發電、變電、輸電和用電的各個主要環節進行現代自動化的建設，利用現代計算機和電子技術，實現對現有系統狀態的整體升級，實現電力系統運行狀態監測、電力故障檢測和控制、配電自動化、用電管理自動化等新的電網功能，從整體提高電力系統運行的安全和可靠性，實現企業發展和滿足新形勢需要。

①適應性原則。適應性原則是指電力系統的自動化建設需要與當地電網建設發展現狀、規劃、經濟發展和用電需求發展相適應。輸配電網絡分布廣泛，在一些偏遠和落后地區，用電需求不高，保證用電可靠和安全是首要任務，進行電力系統自動化建設必要性不大；配網的自動化建設作為電力系統自動化的關鍵環節，需要與電力系統整體的自動化建設相適應；電力系統自動化要與當地的經濟發展和未來規劃相適應。

②逐步完善原則。電力系統的自動化建設是一項復雜和龐大的工程，涉及到電力系統建設和原有電力系統升級，涉及到發電、變電、輸電、用電各個環節，涉及到電網建設、城市建設和新設備研究應用等各個領域。因此，電力系統的自動化建設要遵循整體規劃、逐步完善的原則。第一階段，完成對發電站、變電站、配電網絡電子監測設備和自動控制設備的安裝；第二階段完成控制設備和遠程通信設備的安裝；第三階段完成配電所、變電所、電廠計算機控制中心的建設，實現對電力系統的整體監測和控制。

③可靠性原則。可靠性原則是指電力系統的自動化建設要保證設備和技術的可靠性，減少由于新設備和技術的使用以及系統升級可能對電力系統安全和可靠性產生的影響。確保電力系統自動化的可靠性，需要從三個方面進行控制：一是對自動化檢測設備、控制設備和通信光纖等進行技術和質量控制；二是對電力系統的發電、變電、輸配電整體結構進行不斷優化，加強分布式發電技術建設，提高電力系統的整體可靠性；三是對自動化控制系統進行技術和質量控制，保證自動化狀態監測、故障排除、雙向溝通和遠程控制等技術的可靠性。

2 自動化技術在電力系統的具體應用分析

①發電自動化。發電廠分散監控系統是自動化技術在發電環節進行應用的主要成果。分散監控系統既是指通過自動化技術，對發電廠變送器、電氣量和開關量等設備終端數據進行實時監測和計算，通過與控制中心數據庫進行對比分析，輸出動作信號進行自動化控制。分散監控系統由控制單元、運行員工作站和工程師工作站通過以太網進行連接，運行員和工程師都可以通過人機交互界面對發電各個環節的信息進行分析和控制。當前我國主要的發電形式為火電廠和水電廠，在火電廠中，自動化技術主要應用于對電廠運行的各個設備進行安全檢測、對有功負荷進行自動增減和分配、對母線無功功率進行電壓控制和自動增減，實現火電廠整體效率和經濟性和提高。在水電廠中，自動化主要應用于大壩的狀態監測、水庫調度和發電站管理三個方面。對大壩進行狀態監測，對可能出現的問題進行預警，預防大壩安全事故發生；對區域水文信息進行自動收集和分析，對水庫的攔洪、蓄水和泄洪等調度操作提供決策支持；對大壩發電機組和其他設備進行狀體監測和集中控制，實現發電系統的效率優化和運行安全。

②配電自動化。配電網絡是電力系統的重要組成部分，也是容易產生電力損耗和電力安全事故的主要環節。配電自動化主要包括有配電網狀態監測、饋線優化、配電優化、故障隔離和停電管理等。配網狀態監測，主要的任務是配電網各個設備和線路的運行數據收集和分析，對電流、電壓和設備故障等問題進行實時的數據收集，同時通過自動控制和雙向通信技術，實現遠程的反饋控制，實現配電網整體狀態的控制。饋線自動化，即智能電網自愈功能，可以實現對電網故障的迅速定位和排除，通過通信系統進行遠程的控制，將故障設備進行隔離，盡量降低故障損失，保證不發生大面積停電事故。配電優化，是自動化技術在配網環節的重要作用，是指控制系統通過對電源分布、電網荷載、用電規律等數據的收集分析，制定配電網的供電技術，實現配電網運行效率的提升，降低損耗和運行成本。配電自動化與現代建筑電氣自動化系統結合，可以實現對整個配電網絡用電情況的最佳優化，大大提高電網運行效率和降低損耗帶來的成本。

③用電管理的自動化。自動化在用電管理環節的應用，主要表現在雙向通信和智能電表技術的發展。通過雙向通信系統和智能電表，用戶可以對自己的用電情況進行實時的、詳細的查詢，向電力企業反饋自己的需求和意見等。電力企業可以通過通信系統和智能電表，實現對用戶電流、電壓和違規用電等信息進行在線檢測，對電力用戶的用電需求和結構進行分析，幫助用戶指定最佳的用電方案以節約用電成本。智能電表還是新時期電力企業實現階梯電價、遠程停復電等電力營銷活動的基礎。自動化技術大大提高了用電管理的水平，實現電力企業和電力用戶利益的全面保障。

3 電力系統自動化的主要技術分析

電力系統自動的主要技術包括有光纖通信技術、數據庫技術、配電自動化技術和智能終端技術等。光纖通信技術是電力系統自動傳輸功能實現的基礎，是調度控制中心和發電廠、變電站、用戶之間實現雙喜的實時信息傳遞的基礎。自動傳輸系統由遠動通道和遠動裝置組成，遠動裝置主要包括遙控、遙測、遙信，遠動通道主要有光導、載波、微波等形式。主動的對象數據庫可以實現對對象的主動功能和技術支持，相對于一般的數據庫來說，可以實現系統內部的數據分析和判斷，以及對數據進行對象函數控制，提高了數據的統一性和可靠性。智能電表可以實現對用戶實時電價、用電情況的監測，還可以實現自動抄表，對于建設電氣智能化住宅具有重要的意義。

4 結 語

電力系統自動化建設是在計算機和自動化檢測控制技術基礎上發展起來的，可以實現對發電、輸電、配電和用電管理各個環節的自動化控制，是當前電力系統建設發展的主要方向。電力系統運用自動化技術，提高電力系統各個環節的自動化建設水平，對于實現電力企業的自身發展，以及滿足人們日益增長的用電需求，都具有重要的意義。

參考文獻：

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