電子信息技術在電力自動化系統中的應用研究

摘 要：應用需求的轉變推動了電子信息技術在電力系統中的應用，使得電力系統進入到自動化、智能化控制時代。電子信息技術的應用使得現代電力系統的管理與控制方式發生了巨大的變革，正在逐漸改變著電力系統的狀態分析方式與故障處理方式。本文首先對電子信息技術的優點和應用意義進行了簡要介紹，然后從硬件和軟件兩個角度對電力自動化系統中的電子信息技術應用進行了分析，最后就配網自動化、調度自動化、變電站自動化進行了重點研究。

關鍵詞：電子信息技術；電力系統；自動化

隨著電子信息技術的應用與推廣，電力系統正在逐漸向智能化、自動化方向發展，多種基于電子信息技術的相關技術被部署到電力系統中對其進行運行控制與管理，這些技術的應用大幅提升了電力系統的自動化程度，簡化了電力系統相關內容的管理難度，還支持實時性的遠程在線監測，允許相關人員根據調度策略進行遠程控制。

1 電子信息技術的應用意義

電力系統結涉及環節多，組成結構復雜，其所產生和輸送的電力能源直接關系到社會生活的每個層面，對確保社會和經濟的持續、穩定、高速發展具有十分重要的意義。但是這些應用需求以及電力系統的自身發展向電力系統相關管理和工作提出了更為苛刻和嚴格的要求，為滿足該要求，提升工作效率，降低工作復雜度，就必須在電力系統中部署和應用基于電子信息技術實現的自動控制系統、繼電保護系統、自動調度系統、實時監控系統等來提升其自動化程度。這些技術的應用能夠將電力系統的運行狀態全面而清晰的顯示出來，幫助相關工作人員快速定位和判斷系統運行中出現的故障或問題，提升整個供電網絡的穩定性與可靠性。

2 電力自動化系統中的電子設備與電子技術

2.1 電子信息硬件設備

電力系統是通過電子信息硬件設備定時查詢和采集特定位置的狀態參數或數據信息，然后經過分析和處理后根據返回結果調整相關參數來實現系統的自動化的。這些設備包括數據采集設備、調度控制設備等。數據采集設備可以對諸如繼電保護動作信號、開關狀態等信息進行采集，采集后的數據被傳輸到監控中心分析后監控中心下發調節和控制指令，調度控制設備接收到控制指令后根據指令的要求更改電力系統相關運行參數，從而實現電力系統的自動化調節。具體的，應用于電力自動化系統中的電子設備有遠方終端裝置、遠動通道、調度中心遠東通信接口裝置等。

2.2 電子信息系統

實現電力系統的自動化，除了相關電子設備外還需要配套管理與控制軟件的支持。根據管理與控制內容不同，電力自動化系統中所應用的軟件系統由能量管理系統和在線監控與數據采集系統等。能量管理系統主要負責對電力系統中產生的電能進行分配、調度與管理，并對相關的操作進行記錄和運算。在線監控與數據采集系統則是控制或調整數據采集設備的工作狀態、分析和處理異常事故的原因、記錄電網運行狀態的主要軟件。

3 電子信息技術在電力自動化系統中的應用

3.1 發電廠自動化

分布式自動化綜合控制系統是發電廠中應用較為廣泛的一類電子信息采集與控制系統。該系統由控制中心、現場總線、相關電子設備等構成。其中控制中心中包含多組控制設備對電廠多個控制回路執行相對獨立的控制；而保護與測控設備直接安裝到現場開關柜中對相關信號進行讀取或執行某些指令；通過控制總線，現場設備可以與控制中心進行實時通信。

3.2 電網調度自動化

電力系統生產的電力需要按照使用需求輸送到不同的地區供用戶使用，該過程是由電網自動化調度系統實現的。該系統由上級調度中心、工作站、下級調度中心、變電站終端等電子設備構成。該系統可以對整個電網的運行狀態進行監控，這一方面降低了人工調度的工作強度，另一方面提升了電力系統的穩定性和安全性。

具體來說，電網調度自動化系統可以對電網運行過程和電能傳輸過程中的數據信息進行實時采集，這些采集的信息被傳輸到調動中心，調度中心根據相關信息可以獲得當前電網的運行狀態、運行負荷、發電狀態等，這些信息是電網調度效果的客觀表征，相關人員可以通過其分析出不同地區的電力需求，進而對電能調度進行調整，實現自動化調度。

自動化調度系統的應用既可以保證電能的充分利用，還能夠不斷降低電能的生產傳輸成本，提升整個電網運行的經濟效益。

3.3 變電站自動化

電子信息技術在變電站中的應用主要體現在應用電子信息系統對變電站二次設備相關功能進行優化或重組，使這些設備能夠對變電站相關設備的運行狀態、運行參數等進行監控、測量和調整，從而實現變電站的自動化運行。

具體來說，變電站自動化系統由過程層、間隔層和站控層等三部分構成。過程層主要負責一次設備和二次設備的數據交換，變電站運行中的電氣量、狀態量以及驅動和控制指令等集中在該層。間隔層主要負責數據信息的匯總、一次設備的保護、自動化系統的網絡通信等功能；站控層主要負責數據的存儲、調控指令的傳輸、故障自動分析、變電站設備工作狀態控制等功能。

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