淺析電力系統中計算機技術的運用

【摘要】科學技術的發展，使得計算機新技術日益成熟，并迅速在電力系統中得到應用，推動電力系統實現了自動化，這是計算機技術的日益發展在推動電力系統自動化不斷向高水平發展。本文對目前國內電力系統在計算機技術方面的應用現狀，以及電力系統實現自動化所依賴的IT技術目前的發展熱點。

【關鍵詞】電力系統自動化；計算機

電力企業為了更好的滿足生產和生活對供電系統的安全可靠運行，并能更好的提高自身實現對電力系統的有效管理，加大了電力工業的自動化建設。在電力自動化建設中，隨著計算機技術和信息技術的迅猛發展，為電力系統自動化進程帶去了助推力。目前，電力自動化技術主要包括以下幾點。

一、計算機技術在電力系統的應用現狀

1.電力工業計算機技術的主要內容

電力系統分布很廣，結構復雜。計算機技術有效促進了電力行業的自動化發展。包括電能生產的自動化、電能傳輸的自動化、系統和元件的自動化檢測、網絡信息傳輸等等。計算機技術有效提高了電力工業的經濟效益和管理水平。電力系統自動化應用模型如圖1所示。

2.計算機技術在電網調度系統的應用現狀

電網調度系統的自動化指的是對信息進行集中處理的自動化系統，它是基于計算機技術的電力系統自動化的重要構成成分，系統經設置在不同分布地點的變電站及發電廠中的遠動中斷（RTU）來采集電網運行中出現的實時信息，再經過信道傳輸到調度中心所設置的主站系統之中，供調度人員使用。國內的電網自動化系統是由縣級、地區級、省級、區域和國家電網五級調度系統所構成（如圖2所示。其中計算機技術是各級電網進行自動化調度過程中不可或缺的核心技術。調度控制中心所設置的計算機網絡系統構成了電網調度自動化系統的核心，除此之外，還設置了服務器、終端打印設備、工作站、調度范圍之內包含的發電場和大屏幕顯示器等。

3.計算機技術在變電站的應用現狀

作為發電廠同用戶間的主要聯系紐帶，變電站與輸配電線路在計算機技術的支持下，取代了電話人工操作與人工監視系統，擴大了對變電站進行監控的功能，使變電站實現了自動化，其工作效率與安全運行能力都得到了極大提高。運用計算機與網絡技術對變電站內的電氣設備進行全方位的監控和實施效控制，并以全微機裝置來替換傳統的電磁式設備；計算機所用光纖及光纜替換電力信號傳輸所用的電纜，實現了二次設備的數字化與集成化。二次設備經過功能重組與設計的優化，有效建立起監視、測量與協調綜合性自動化系統。

4.計算機技術在配電網系統的應用現狀

在配電網系統之中，計算機技術主要應用在電網的改造和建設方面。在計算機技術的支持下，配電系統的網絡化水平在逐步提高，其中配電主站、配電子站與光纖終端構成了網絡三層結構，實時通信與高性能的配電網系統自動化功能得以實現。

二、計算機技術在電力系統的應用熱點分析

計算機技術的發展推動了電力系統自動化技術的發展，計算機技術在電力系統發展的熱點包括：

①電力系統的一次設備實現智能化；

②電力系統一次設備在線狀態的檢測技術；

③光電式電力互感器的應用；

④適應光電互感器技術的新型繼電保護及測控裝置的應用；

⑤特高壓電網中的二次設備的開發與應用。

1.電力系統一次設備智能化

在常規電力系統中，一次設備與二次設備的安裝地點通常相距幾十米到幾百米的距離，互相之間的連接采用的是強信號的電力電纜及大電流的控制電纜。電力系統一次設備智能化指的是一次設備在進行結構設計時，就地實現常規的二次設備部分功能或全部功能，節約了大量的電力信號電纜與控制電纜，一般簡稱是一次設備自帶測量與保護功能。例如“智能化開關”、“智能化開關柜”和“智能化箱式變電站”都屬這類功能。電力系統的一次設備智能化存在的主要問題是，內部的電子部件時常受到現場大電流的開斷所產生的高強度的電磁場干擾，其關鍵技術為電磁兼容、電子部件供電電源及外部通信接口協議標準。

2.電力系統一次設備在線狀態檢測

對電力系統中的發電機、汽輪機、變壓器、斷路器和開關等一次性設備運行中的重要參數做長期性和連續性的在線監測，既可對設備實時運行的狀態進行監測，又可對其各種重要的參數變化趨勢進行分析，以判斷出設備是否存在故障及故障先兆，進而使設備的維修和保養周期得以延長，設備的使用效率得以提高，為電力設備實現由定期檢修過渡到狀態檢修提供技術支撐。

3.光電式電力互感器

作為輸電線路當中不可或缺的主要設備之一，電力互感器的作用是將輸電線路的高電壓與大電流值按堵塞比例調降至可用儀表進行直接測量的標準值。這個設備的缺點是伴隨電壓等級升高，其絕緣的難度也在加越大，設備的體積與質量也在加大；而且信號動態范圍小造成了電流互感器可能出現飽和的現象，或出現信號的畸變；還有就是互感器輸出信號無法直接同微機化計量和保護設備接口。

4.適應光電互感器技術的新型繼電保護和測控裝置

光電互感器技術在應用于電力系統之后，與電力系統有關的測控設備和繼電保裝置等二次設備的結構和內部功能會出現較大改變。首先是減掉了裝置內部設置的隔離互感器、A用轉換電路和部分信號處理電路，進而使裝置的響應速度得以提升。但是仍有關鍵性技術需要解決，即為進行數值計算要對來自不同的相關互感器的數據進行同步采樣。其次是進行高效和高速的數據交換通信協議設計。

三、結語

總之，計算機技術在電力系統中的應用與發展，為人們的生活提供了諸多便利，并在電力系統實現自動化的每個環節都有計算機技術的應用。伴隨計算機技術的進一步發展，基于計算機技術的電力系統自動化也將邁進更高層次。

參考文獻

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