電網自動化控制技術的應用分析

石千/國網青海省電力公司調控中心

電網自動化控制技術的應用分析

石千/國網青海省電力公司調控中心

隨著科學技術發展速度的加快，目前自動化技術作為多種高新技術的合成體得以快速的發展起來，而且活躍于各個領域當中，特別是在目前電網中應用的更為廣泛。自我國電網不斷改造以來，自動化技術就在電網中得以廣泛的應用，有效的提高了電網運行的效率，確保了電網運行的安全性和穩定性。文中從電力系統中的自動化控制技術入手，對電氣自動化在電力系統中的應用進行了分析，并進一步對電網自動化技術的實現進行了具體的闡述。

電網；自動化；控制技術；應用

一、電力系統中的自動化控制技術

1.電網調度自動化。自動化技術在電網調度中應用以后，有效的提高了電網調度自動化的水平，電網調度自動化系統得以應用，共利用計算機網絡系統、服務站、工作站、打印設備、大屏幕顯示器等自動化設備，將發電廠、下級電網調度控制中心和變電站終端設備等裝置由電力系統專用廣域網連續起來，從而完成電力生產過程中的數據采集、監控分析、預測電力負荷、對電力系統運行狀態進行估計及自動經濟調度等功能。

2.變電站自動化。變電站內自動化，其是利用全電腦化的裝置，二次設備實現網絡化、數字化、集成化，而且電力信號電纜盡量采用計算機電纜或是光纜，利用計算機屏幕來進行操作和監視，自動化進行記錄統計和運行管理，實現對變電站內的電氣設備進行全方位的監視和控制。同時變電站自動化作為電網調度不可或缺的重要部分，也是現代化電力生產非常重要的一個環節，其對電網運行效率的提升起到極其重要的作用，而且有效的提高了變電站的監控和安全運行的水平，確保了變電站運行的安全性和穩定性。

3.發電廠分散測控系統（DCS）。發電廠分散控制系統（DCS）一般采用分層布局結構，由（PCU）、工程師工作站（ES）、運行員工作站（0S）和冗余的高速數據通訊網絡即以太網組成。過程控制單元由智能I／0模件和可冗余配置的主控模件（MCU）組成。MCU模件則通過智能FO模件與冗余的I／0總線通訊。過程控制單元直接面向生產過程，并接受熱電偶、現場變送器、電氣量、熱電阻、脈沖量、開關量等信號。經運算處理后進行運行設備狀態、參數的實時顯示以及打印以及輸出信號直接驅動執行機構，完成對生產過程的控制、監測和連鎖保護等功能。工程師工作站（ES）和運行員工作站（0S）提供了人機接口。運行員工作站接收過程控制單元發來的信息和向過程控制單元發出指令，為運行操作人員提供控制和監視機組運行的手段，工程師工作站為維護工程師提供系統診斷、系統組態設置和修改和維護等手段。

二、電氣自動化在電力系統中的運用

1.變電站自動化技術的應用。變電站自動化是現在電力生產中不可或缺的重要組成部分，也是智能電網實現的重要基礎，其是以計算機技術為依托，通過二次設備集成化、網絡化、數字化的實現，利用計算機電纜或是光纖來代替電力信號電纜，從而將發電廠和電力用戶有效的聯結在一起，通過變電站自動化技術的應用，有效的滿足變電站運行的操作任務，而且為電網調度自動化的實現奠定了良好的基礎。

2.配電網自動化。由于中你壓網絡數字電子載波在技術上取得了較大的突破，有效的解決了載波在配電網上應用時出現的衰耗及干擾等問題，而且高級應用軟件及配網模型采用了最新的國際標準，應用了人工智能神經元算法，有效的將輸電網的理論算法與配網的實際運行結合起來，實現了對負荷的預測，而且DSP數字信號處理技術的慶用，有效的提高了載波接收的靈敏度，確保了配電網自動化的實現。

3.電網調度自動化的應用。電網調度自動化是電力系統自動化中最主要的組成部分，目前我國將電網調度自動化分為五級，其中各級電網的自動化調度都是與計算機技術的應用分不開的，從高到低分別是：國家電網、大區、省級、地區以及縣級調度。其中最重要的組成部分就是電網調度控制中心的計算機網絡系統，這些裝置在計算機系統的連結下形成一個自動化的電網調度系統，將整個的結合起來。其他的主要組成部分有工作站、服務器、變電站終端設備、調度范圍內的發電場、大屏蔽顯示器、打印設備。計算機在電網調度自動化的作用不僅要實現對電網運行安全分析的監控，還要實現實時數據的采集，更要實現電力系統的電力負荷預測以及狀態估計等功能。因此這些，都是通過電力系統專用廣域網連結的測量控制以及下級電網調度控制中心等裝置。

4.智能電網技術的應用。信息管理系統作為計算機技術中應用最為廣泛的技術之一，電力系統自動化技術與計算機技術結合所形成針對整個全局進行智能控制的技術，也就是智能電網技術，是一個最具典型性的技術，涵蓋了配電、輸變電和用戶以及調度、發電的各個環節。目前這種數字化電網建設，一定程度上可以說是智能電網的雛形，實際上也為我國建設智能電網做著準備工作。智能電網中較為典型的有智能電網的通信技術，同時在建設的過程中需要很多依托計算機的技術，需要具備實時性、雙向性、可靠性的特征，需要先進的現代網絡通信技術的應用，而且該系統也是完全依托計算機技術而存在的，同時具有信息管理系統。

三、電網自動化的技術實現

1.電網自動化技術中運行監視的實現。電網安全監控是確保電網安全運行的重要保障，通過電網安全監控中心來對電網運行的工況進行有效的掌握，確保電網在相關的法規和規程要求下進行運行，對電網運行過程中的各項參數進行監視，對部分二次設備工作位置狀態進行監視，從而實現對全自動裝置的動作狀態等信息進行保護。

2.電網自動化的經濟調度技術實現。電網運行在確保安全及供電質量的前提下，確保以最小的成本，提高電網運行的經濟性至關重要，這有利用于進一步降低發電成本，同是還能夠保證一定的備用容量，確保經濟負荷與最佳負荷的分配，確保發電煤耗、水耗及網損都處于最小的狀態，實現電網自動化經濟調度。

3.電網自動化技術的安全分析。進行安全分析是對電網在正常和異常運行的狀態進行分析及對事故發生前的狀態預測和事故發生后的狀態分析，是保證電網安全穩定運行的重要內容。當電網發生事故后，在實現事故順序記錄、事故追憶等功能的基礎上，通過分析，跟蹤事故的發展、參數的變化。保護和自動裝置及斷路器的動作情況，從而提出事故處理的對策，以達到縮短事故處理時間，防止事故擴大的目的。

4.自動控制。電網調度自動控制是在運行監視的基礎上，對電網的安全與經濟運行實施調節或控制。控制信號自上面下發送給廠、所或下級調度。這類控制范圍很廣，但主要是對斷路器及其它發送發變電設備。

四、.結束語

近年來，電氣化領域發生了較大的變化，不僅電氣化技術普遍應用，而且電氣自動化也在電力系統中得到廣泛的應用，在電力系統中發揮著非常重要的作用。而且在應用過程中，電氣自動化領域技術創新的實現，也給電力系統帶來了深刻的變化，不僅帶來了理論和觀念上的創新，而且智能電網建設的速度也在不斷的加快，這對于經濟的發展和社會的進步都起到了極為重要的意義。

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