試析電力系統自動化的發展和改進

摘 要：由于社會經濟的發展，以及人們生活水平和質量的不斷提高，人們對電力行業提出了更高的要求，在保證供電能力和供電質量的基礎上，實現電力系統的自動化，成為電力企業的重要目標。而且，隨著各項技術的不斷進步，這種自動化技術得到持續的發展和改進，有效地提高了電力系統的自動化程度和管理質量。在我國，電力自動化開始的比較晚，但是發展速度迅速。如何保證電力自動化的穩定性和安全性，保障電力系統的提高供電能力和質量，是電力系統的一個重要課題，也是在文章中所要著重討論的內容。

關鍵詞：電力系統；自動化；發展；改進

在我國，人們對于電力的需求量非常大，電力網絡建設的分布廣泛、復雜，因此，提高電力系統的自動化勢在必行，對于改善我國的電力建設和使用意義重大。而近些年來，我國在引進先進技術和自主研制的基礎上，電力系統自動化得到了長遠的發展，并不斷地進行改進和完善，使其更加滿足人們對電力系統的要求。

1 電力系統自動化

1.1 電力系統自動化的含義

所謂電力系統自動化技術，是指對電能的生產、傳輸和管理實現自動控制、自動調度和自動化管理的技術。我國的電力系統分布遼闊，系統繁雜，主要由發電廠、變電站、輸配電網絡和用戶組成，需要統一的調度和運行，是一個復雜龐大的大系統，其主要的目標是保證供電頻率和電壓等電能的質量[1]，保證電力系統運行能夠安全、可靠，從而提高其經濟效益和管理能力。電力系統自動化一直都是我國電力系統的重要發展方向，主要包括發電控制自動化、電力調度自動化和配電自動化等。

1.2 電力系統自動化涵蓋的主要領域

電力系統自動化的內容豐富，包括電力生產過程實現自動調節和控制，信息的自動傳輸，電力系統、相關元件的自我保護，電力系統生產的自動調度，以及電力企業的自動化管理等。其涵蓋的領域也廣泛，電網調度自動化、水力發電站綜合自動化、火力發電廠自動化、電力系統反事故自動裝置、供電系統自動化、電力系統信息自動傳輸系統、電力工業管理系統的自動化等，都是電力自動化的重要內容。

1.3 電力系統自動化的重要意義

電力系統自動化的首要意義就是保障電力系統的安全穩定。因此，它首先做到的就是要能夠實現電力系統的自動控制，一旦電力系統發生故障，系統就要迅速自動控制，通過自動裝置快速切除故障，恢復正常，保證輸變電設備可以正常操作，防止故障波及整個系統，引起連鎖反應[2]，從而造成大面積的破壞。此外，若僅靠值班的人員對電力系統進行監督，很難時刻保證其安全、經濟地運行，因此，自動裝置和設備的意義更加突出。另外，對于電力系統的優化、經濟運行，也得在很大程度上依靠自動化系統的作用才可以實現。這些都是電力系統自動化的作用，具有重要的實際意義。

2 電力系統自動化技術的發展和改進

2.1 電力系統自動化技術的發展

以電力系統自動化中的自動控制技術為例。其在設計、技術和設備等方面都有很大的發展。首先，在設計方面，電力系統的自動控制技術越來越重視面對多機系統模型，處理相關的問題。而在技術手段上，更加注重對計算機、遠程通信、以及電力電子等器件的使用，及時更新設備，利用現代科學技術，增強自動化的程度。同時，配合現代技術的運用，其理論上也更加側重現代控制理論的使用，重視現代控制理論對技術和實踐的指導。而在研究和操作人員的培養和分配上，也更加注重全面性，加強相互之間的合作，保證人員的優勢互補，提高研究、操作人員的合作能力。總之，保證自動控制系統實現智能化、最優化和協調化的發展，是其主要任務和發展目的。

而整個電力系統的自動化發展所追求的也是協調化、智能化，并朝著一體化、綜合化的方向發展。比如，原先的開環監測技術發展為閉環控制，這樣保證可以實時對一些參數進行調整。而系統的自動化功能也由單一不斷走向多樣化和一體化，裝置性能的數字化、靈活化方向，保證供電系統的經濟效益[3]。增加設備之間的協調性，增強其應對突發情況的反應能力等。在人才的任用上，更加注重全面培養，增強學科之間的知識融合，其最終目的還是要提高整個電力系統自動化的經濟、安全，提高自動化效率的基礎上，實現服務和管理的自動化擴展。

以變電站自動化技術的發展應用為例，它從上個世紀的90年代就開始成為我國電力系統關注的重點，在諧波治理、進行無功補償等方面有重要的作用，是電力系統中的配電和輸電的重要組成部分，以分配和調節電能為其主要的功能[4]。因此，變電站的自動化技術受到高度重視，通過不斷的發展，在我國的電力事業中發揮著越來越大的作用。

到目前為止，變電站自動化已有了長遠的發展，在改進原有設備的基礎上，融入了大量的現代通信技術、計算機網絡技術等，實現了綜合性的優化設計，保證對變電站相關設備的運行進行實施的監測、控制，極大地提高了變電站運行的安全性和穩定性，降低成本的同時，極大地提高了輸電的質量，很好地保障了變電站的經濟效益。

2.2 電力系統自動化的改進

2.2.1 常見的電力系統自動化的改進技術

為了使電力系統的自動化程度更高，有效地提高其效益和發電的質量，電力企業需要不斷引進新技術，對相關設備進行及時更新、改進，真正實現電力系統的無人操作。

例如對電路器的控制和對繼電保護的改造工作，就極大地增加了設備的可靠性能，減少了對電纜等的使用，節約了大量的制作材料，有效地控制了成本。此外，在改造時，需要增加控制設備和監控設備等，大大地提高了它的準確性能，并且能夠適應諸如弱電等多種控制，擴展了應用范圍。

此外，用靜態繼電器代替電磁型繼電器，有效地減小了浪費，提高了它的速度和精確度，極大地增加了監督電源的能量，提升了電源監督燈的監督能力，保證了系統的可靠性和保護性能。

2.2.2 新技術在電力系統自動化中的應用

在智能控制理論的支持下，智能控制技術的利用，是電力系統自動化所應用的重要新技術。目前，隨著社會用電量的持續增加，對電力系統的供電能力、供電質量、供電安全以及其經濟效益都提出了更高的要求。因此，電力系統的自動化向著優化智能化的方向不斷發展。再借助現代控制理論和工具，利用模糊技術、人工神經網絡技術等，可以實現多變量控制，提高控制的智能化。

此外，基于GPS技術發展而來的動態安全監控系統的運用，是新的動態安全監督系統與SCADA有機結合的產物，通過同步定時系統、通信和動態相量測量系統，以及中央信號處理機的共同作用，可以對電力自動化系統實現動態監控。

3 結束語

目前，諸如無人值守變電站之類的電力工程已相繼建立，成為電力系統自動化的重要組成部分和體現。這其中，人工智能技術和網絡技術等為它提供了有力的技術支持。但是，要真正滿足人們對電力供應的需求，提高電力系統的自動化程度，還需要培養全方面發展的人才，借鑒大量的先進技術，進行不斷地發展和改造，在保證安全、經濟的前提下，實現管理的自動化，提高管理水平，減少事故的發生，保證電力系統的正常、可靠運行。

參考文獻

[1]張華，張可可.我國電力系統自動化發展趨勢分析[J].大觀周刊，2011（38）.

[2]梅海霞.電力系統自動化技術應用與發展[J].電源技術與應用，2012（10）.

[3]周雷.電力系統自動化改造技術探討[J].中國科技財富，2011（22）.

[4]儲呈陽.深析電力系統自動化的內涵及其發展趨勢[J].企業導報，2012（12）.