淺談電力系統(tǒng)自動化及應(yīng)用

徐曉勇

摘 要：隨著自動化技術(shù)的深化和發(fā)展，電力系統(tǒng)的自動化技術(shù)面臨著更嚴峻的挑戰(zhàn)。要真正意義上保證電力的安全可靠運行，不斷的滿足人們的需求，單一功能的電力系統(tǒng)的自動化設(shè)備已不能適應(yīng)新時期電力發(fā)展的需要。本文重點對電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢進行探討。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動化技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢

電力系統(tǒng)是由發(fā)電機、變電站、電力線路、用電設(shè)備聯(lián)系在一起組成的統(tǒng)一整體。總的來看，電力系統(tǒng)自動化不外乎兩大部分：監(jiān)測和控制，主要包括發(fā)電過程的自動檢測和控制，自動調(diào)度，系統(tǒng)和設(shè)備的自動安全保護以及信息的自動傳輸?shù)取８鶕?jù)具體的發(fā)電配電過程， 電力系統(tǒng)自動化主要包括電廠綜合自動化、電網(wǎng)調(diào)度自動化、供電系統(tǒng)自動化等多個方面，并實現(xiàn)分層分級管理。隨著世界社會經(jīng)濟的發(fā)展，負載終端設(shè)備變得多樣化，電力系統(tǒng)這張網(wǎng)絡(luò)越來越大，越來越復(fù)雜，逐漸演變?yōu)橐粋€地域分布廣闊，由各自獨立的發(fā)電站、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)、配電網(wǎng)絡(luò)和用電設(shè)備組成的統(tǒng)一調(diào)度和運行的復(fù)雜大系統(tǒng)。電力系統(tǒng)自動化的主要目標(biāo)是保證供電的電能質(zhì)量，具體體現(xiàn)在電壓和頻率上面，使系統(tǒng)安全可靠地運行，管理能力更加高效有力，實現(xiàn)較高的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。

1 電力系統(tǒng)自動化及新技術(shù)的應(yīng)用

目前，隨著科技的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)實現(xiàn)自動化及目前的新技術(shù)應(yīng)用主要包括以下幾個方面：

1.1 發(fā)電廠自動化技術(shù)的應(yīng)用

主要應(yīng)用于控制單元、運行單元和以太網(wǎng)等。控制單元主要是對發(fā)電廠的變送器、電氣量、開關(guān)量等自動的進行數(shù)據(jù)處理，然后直接進行下一步的執(zhí)行。

1.2 變電站自動化技術(shù)的應(yīng)用

主要應(yīng)用于變電站二次設(shè)備的優(yōu)化和重組，對變電站的整個運行狀態(tài)進行實時監(jiān)督，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的自動化控制。常用的有變壓器設(shè)備的在線自動檢測和智能控制系統(tǒng)。變壓器連接著電力系統(tǒng)和電力用戶，只有時時刻刻隨時關(guān)注變壓器的運行情況，才能夠及時的發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，從而保證供電的質(zhì)量和穩(wěn)定性。變壓器的自動檢測系統(tǒng)主要是指能實時檢測傳感器和計算機等設(shè)備，隨時全面掌握供電狀態(tài)，根據(jù)顯示數(shù)據(jù)的變化能快速的發(fā)現(xiàn)問題，并及時確定發(fā)生問題的位置，從而控制電力故障的發(fā)生。智能控制自動化系統(tǒng)與傳統(tǒng)的控制技術(shù)相比，能夠解決以往不能解決的問題，具有更強的適用性。

1.3 配電網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用

主要就是在電網(wǎng)運行的過程中，實時進行數(shù)據(jù)的檢測和采集，通過數(shù)據(jù)對電網(wǎng)的運行情況進行分析，從而進行控制和調(diào)節(jié)，來滿足用戶的需要。常用的有柔性交流電系統(tǒng)和靈活交流技術(shù)，新型監(jiān)測和動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)。柔性交流電系統(tǒng)簡稱FACTS，是指將電力電子裝置應(yīng)用到輸電系統(tǒng)中的重要位置，調(diào)整和控制電壓和相位差等主要的參數(shù)。靈活交流技術(shù)簡稱DFACTS，主要用于配電系統(tǒng)，由于用戶對電力的質(zhì)量要求越來越高，對配電系統(tǒng)的可靠性也提出了新的要求，在配電網(wǎng)系統(tǒng)和用戶中都采用電子遠程控制，提高配電網(wǎng)的供電質(zhì)量，從而提高整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2 自動化新技術(shù)在當(dāng)前電力系統(tǒng)檢修、維護中的應(yīng)用

我國電力系統(tǒng)設(shè)備檢修維護模式從最早的定時檢修、定時輪修，逐步過渡到狀態(tài)檢修、狀態(tài)維護。狀態(tài)檢修改變了以往定時檢修的模式，是一種基于設(shè)備實時狀態(tài)分析的檢修模式，改變了以往方式固化、目的性不強的檢修模式。設(shè)備狀態(tài)分析基于設(shè)備數(shù)據(jù)采集、設(shè)備參數(shù)建模而來，通過對性能、參數(shù)的分析得出設(shè)備運行狀況分析結(jié)果，根據(jù)設(shè)備狀況分析結(jié)果決定是否進行檢修、何時進行檢修。狀態(tài)檢修不僅為適時檢修提供了理論、數(shù)據(jù)支持，使設(shè)備檢修工作可以更加主動、準確的進行，還節(jié)約了設(shè)備檢修、維護的成本。隨著自動化技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，未來還可以發(fā)展某一電力系統(tǒng)的狀態(tài)檢修，即根據(jù)該系統(tǒng)內(nèi)各個電力設(shè)備（如電網(wǎng)內(nèi)各電廠的發(fā)電機組）的狀態(tài)分析，科學(xué)、合理的安排檢修時間，避免電力系統(tǒng)內(nèi)因設(shè)備檢修引起的電力缺口，以及因系統(tǒng)電力缺口較大使得某些該進行檢修的設(shè)備得不到檢修，減少設(shè)備故障的風(fēng)險。用于電力整個系統(tǒng)的自動化技術(shù)為微機實時保護系統(tǒng)，隨著各個環(huán)節(jié)的自動化技術(shù)的發(fā)展，微機實時保護系統(tǒng)也顯示出了越來越重要的作用，因此要實時對微機進行自動保護，以防止出現(xiàn)問題時能夠及時的發(fā)現(xiàn)。電力系統(tǒng)的微機保護裝置要符合電力系統(tǒng)對于實時、安全穩(wěn)定和擴展的特點。

3 電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢分析

3.1 視覺信息技術(shù)與現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展

1）視覺信息技術(shù)

通過視覺信息技術(shù)，人們可以更方便地獲取與分析多個圖像，使電力系統(tǒng)中的遙視系統(tǒng)的功能得到增強，并最大限度地提高了電力系統(tǒng)的自動化程度。其中，無人操作與在線監(jiān)控是視覺信息技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。利用視覺信息技術(shù)，可實施對移動物體實時監(jiān)控。若在監(jiān)控過程中，有異常情況出現(xiàn)，運用該視覺信息技術(shù)可以進行自動提醒與識別。此外，通過視覺信息技術(shù)，可以對電力系統(tǒng)中的異常情況進行在線的監(jiān)測，例如對斷路器的開合狀態(tài)進行在線監(jiān)控等。

2）現(xiàn)場總線技術(shù)

現(xiàn)場總線技術(shù)具有數(shù)字化的特點，運用該技術(shù)可以將電力系統(tǒng)控制室內(nèi)的儀表與現(xiàn)場的自動化儀表有效地連接起來，提高了電力系統(tǒng)的經(jīng)濟性與安全性。現(xiàn)場總線技術(shù)的運用，能將生產(chǎn)過程中的控制功能進行分散，并將前置控制計算機安裝電力系統(tǒng)各控制裝置的底層，從而對電力系統(tǒng)設(shè)備進行監(jiān)控與調(diào)節(jié)，使電力系統(tǒng)的可靠性大幅提高。

3.2 地理信息系統(tǒng)技術(shù)與GPRS技術(shù)

1）地理信息系統(tǒng)技術(shù)

該技術(shù)也稱GIS技術(shù)，運用該技術(shù)，能夠向電力系統(tǒng)提供一個信息化與數(shù)字化的地理信息管理以及維護的平臺。在電力系統(tǒng)中，空間資源規(guī)劃以及配電系統(tǒng)是該技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。

2）GPRS技術(shù)是一種無線分組業(yè)務(wù)

在電力系統(tǒng)中，GPRS技術(shù)的應(yīng)用可以有效避免傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸過程中的缺陷，實現(xiàn)電力系統(tǒng)對遠程抄表以及低壓配電監(jiān)控的需要。在遠程抄表中，GPRS技術(shù)的應(yīng)用。在電力系統(tǒng)的遠程抄表系統(tǒng)中，采取GPRS技術(shù)，可以把電表實時采集的相關(guān)數(shù)據(jù)，傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，從而有效控制電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備。同時，在位于偏遠地區(qū)的變電站中，采用GPRS技術(shù)，可對電表的采集的數(shù)據(jù)進行自動地讀取，自動遠程控制變電站的運行情況，且自動維護電站的設(shè)備，從而達到了有效節(jié)省電力系統(tǒng)的成本的目的。電力系統(tǒng)低壓配電中，GPRS技術(shù)的應(yīng)用。我國電力系統(tǒng)的配電較為分散且配電數(shù)量龐大，因此對低壓配電設(shè)備的性價要求非常高，優(yōu)質(zhì)的低壓配電設(shè)備才能滿足電力系統(tǒng)低壓配電的需求。采用GPRS技術(shù)，可以對電力系統(tǒng)低壓配電設(shè)備的數(shù)據(jù)，進行實時地采集、監(jiān)控以及分析，并進行準確的數(shù)據(jù)傳輸，從而滿足了電力系統(tǒng)對數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?/p>

實現(xiàn)現(xiàn)代大型電力系統(tǒng)的安全控制是個非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，保證安全可靠的運行是電力系統(tǒng)自動化的首要目標(biāo)，電力系統(tǒng)還應(yīng)該為用戶提供高質(zhì)量的服務(wù)。社會經(jīng)濟的快速發(fā)展對電力系統(tǒng)的供電能力以及穩(wěn)定性，提出了更多的考驗。面對現(xiàn)在的形勢，我們不僅要看到發(fā)展的空間和方向，更要看到使命和責(zé)任。

參考文獻

[1]陳旭.探討現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動化技術(shù)[J].黑龍江科技信息，2013（12）.