電力系統及其配電線路自動化運行探討

引言：近幾年來，我國社會經濟得到了快速的發展，并且電網規模也在不斷擴大，各類現代化大機組的并網運行、新發電技術的應用等對電能質量的要求越來越高。再加上我國電網較為薄弱，因此往往會通過提高各類保護設備以及自動化水平來保證電力系統的安全運行。本文主要分析了電力工程中的電力系統及其配電線路自動化技術以及自動化技術的發展方向。

電力行業直接影響影響人們的生活以及工業的生產。電力系統只有持續穩定的工作才可以保證社會上各項事業的順利進行。在我國電力系統中開始廣泛應用電力自動技術，這樣做既提高了電力工作者的工作效率，又節省了一定的經濟成本。

一、電力工程中的自動化技術的概述

電力工程自動化的領域中包括了以下幾個方面的內容：自動檢測、調節以及控制生產過程；自動安全保護系統以及元件；自動調度系統生產以及自動化管理供電企業等。電力工程自動化的主要目標那就是不斷提高供電企業的經濟以及管理效益，保證供電電能的質量，促使系統的安全、穩定運行。發電、輸電、變電、配電以及用電等成為電力工程系統的主要組成部分。電力工程系統的一次設備是指發電機、變壓器、開關以及輸電線路等設備，通常要在線測控、保護、調度控制一次設備，確保電力一次設備處于安全、穩定的狀態下。電力工程系統的二次設備是指測控裝置、保護裝置、通信設備、電廠、變電站的計算機監控系統等，其涵蓋了電力工程系統自動化的主要技術內容。

二、電力系統及其配電線路自動化技術的應用

2.1發電廠分散測控系統

過程控制單元是由可冗余配置的主控模件與智能I/0模件組成的。MCU模件借助冗余I/0總線才可以與智能FO模件進行通訊。PCU所面向的對象就是生產過程，并會接收到現場變送器、熱電偶、熱電阻、電氣量等信號，在運算處理之后可以實時顯示、打印運行參數以及設備狀態，同時還會輸出信號直接驅動執行機構，完成監測、控制以及保護生產過程。

2.2電網調度的自動化技術

電網調度控制中心的計算機網絡系統、工作站、服務器、打印設備等是電網調度自動化的主要組成部分，其往往是借助電力系統專用廣域網來連結起來的。電網調度自動化的主要功能如下：第一，在電力生產過程中實時采集數據；第二，估計電力系統的狀態；第三，預測電力負荷；第四，控制自動發電；第五，自動經濟調度促使其更好的滿足市場運營的實際需求。

2.3變電站的自動化控制

變電站自動化的目的就是取代人工監視以及電話人工操作，促使工作效率得以提高，并且也可以將變電站的監控功能擴大，促使變電站的安全運行水平得以提高。變電站自動化的內容就是全方位的監視以及有效控制站內運行的電氣設備，其特點就是各種常規電磁式設備被全微機化的裝置所取代；二次設備具有數字化、網絡化以及集成化；電力信號電纜會被計算機電纜或者光纖所取代。變電站自動化不僅要滿足變電站運行操作的任務，還要作為電網調度自動化不可分割的一個部分，并且也成為電力生產現代化中一個非常重要的環節。

三、目前電力工程中的自動化新技術

3.1柔性交流輸電系統技術

通常情況下會通過先進的輸配電技術來不斷提高電壓的質量，保證電力工程系統的穩定運行。然而柔性交流輸電系統技術是改變傳統輸電能力的一種新技術。柔性交流輸電系統技術是指在輸電系統的重要部位要采取具有單獨功能的電力電子裝備，或者還可以采取具有綜合功能的電力電子裝備，從而可以調整控制電力系統的主要闡述，保證輸電具有可靠性以及安全性。柔性交流輸電系統技術集電力電子技術、微機處理技術以及控制技術等于一體，并且也將這些技術應用到了高壓輸電系統中，促使系統的可靠性以及運行性得以提高，并且也會保證電能的質量。柔性交流輸電系統技術的核心裝置ASVC是由二相逆變器以及并聯電容器組成的，其輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓保持同步。它不僅可以保證運行電壓的穩定，還可以在發生故障期間內起到穩定電壓的作用，所以對電網電壓的控制能力較弱。核心裝置ASVC與旋轉同步調相機相比較，核心裝置ASVC的調節范圍較為廣泛，并且反應速度也是比較快，其中不會摻雜著機械損耗以及旋轉噪聲。再加上核心裝置ASVC是一種固態裝置，因此具有較強的控制力。

3.2電力工程系統的智能控制技術

當前電力工程系統控制理論發展的新階段就是智能控制這一階段，利用智能控制技術的目的就是為了能夠解決那些傳統方法無法解決掉的問題。電力工程系統的智能控制技術適用于具有模型不確定、具有高度適應性的復雜系統中。在電力系統工程應用中，智能控制具有非常廣闊的市場，并且其主要用于快關氣門的人工神經網絡適應控制中。

3.3以GPS為基礎的動態安全監控技術

以GPS為基礎的動態安全監控系統是將新動態安全監測系統與原有數據采集系統充分結合起來。同步定時系統、動態相量測量系統、通信系統以及中央處理機是電力系統新一代動態安全檢測系統的組成部分。通過利用GPS可以將同步相量測量技術與光纖通信技術結合起來，并且也為相量控制提供了有利的條件。PMU是GPS技術與相量測量技術相結合的產物，其慢慢取代了RTU設備，從而也促使電壓、電流相量測量得以順利實現。

四、電力工程自動化技術的發展方向

其一，電力一次設備的智能化控制。電力一次設備的智能化控制是指在設計一次設備結構的時候要考慮到二次設備的功能，不斷完善一次設備的功能。其二，電力一次設備在線狀態的檢測技術。供電企業要長期連續的在線監測電力系統一次設備的重要運行參數，這樣做既可以對設備的運行狀態進行實時監測，又可以對各種重要參數的變化趨勢進行合理的分析。近幾年來電力部門開始加大力度來研究在線狀態監測技術，雖然此技術取得了一定的進展，但是卻由于技術難度大、專業性強，因此該技術還沒有得到普及。其三，光電式電力互感器。在輸電線路中，電力互感器是不可或缺的重要設備，該設備的作用就是按照一定的比例將輸電線路上的高電壓、大電流數值降到標準數值范圍內，方便儀表開展測量工作。當前光電式電力互感器面臨的一個問題那就是材料會隨著溫度系數的影響而導致材料的穩定性不太理想。

五、總結

計算機以及信息技術的快速發展，電力系統自動化正面臨著變革。供電企業要與時代發展步伐保持一致，促使電力工程系統的自動化技術水平得以提高，并且為推動國民經濟的發展而貢獻力量。

參考文獻

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（作者單位：安徽省電力公司安慶供電公司配電運檢室）

作者簡介

鮑大明（1970-），男，安徽省安慶市人，安徽省電力公司安慶供電公司高壓線路帶電檢修工，技師。