電力系統綜合自動化現狀及發展探討

蔣鈺婷

摘 要：隨著社會的不斷發展，我國開始了對電力系統綜合化的研究與探索，電力系統綜合自動化是隨著科學技術和計算機網絡技術的發展而產生的，其存在和發展是十分重要的，自動化系統的出現是我國電力系統的又一次革新。本文主要對電力系統綜合自動化的現狀及發展作簡要的敘述。

關鍵詞：電力系統 綜合自動化 現狀及發展

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0121-02

電力在人們的工作、生活中都起著關鍵的作用，電力的發展對人們來說是十分重要的。所以，確保電力系統的正常運行就很關鍵。在這個方面，自動化技術貢獻了很多力量。自動化在一開始，只是處理電力系統的數據，起到一個監控作用。隨著科學技術的不斷發展，自動化系統在電力中的作用也越來越大，從簡單的數據處理到對電能的產生、運輸和管理實現自動化控制和自動化管理等各個方面。

1 電力系統綜合自動化概述

1.1 電力系統綜合自動化的定義

電力系統綜合自動化是將變電站的二次設備（包含儀表、信號系統、繼電保護、自動裝置和遠動裝置）通過功能的組合和優化設計，利用計算機技術、現代電子技術和通信設備及信號處理技術，實現對全變電站的主要設備和輸配電路的自動監控、測量和微機保護及與調度通信等綜合性自動化功能。

變電站綜合自動化系統是由許多臺微型計算機和大規模集成電路組成的自動化系統，替換了常規的測量和監視儀表，替換了常規控制屏、中央信號系統和運動屏，用微機保護替代常規的繼電保護，改變了常規的繼電保護裝置不能與外界聯系的缺點。

因此，電力系統綜合自動化就是自動化技術、計算機技術和通信技術等一系列高科技技術在變電站的綜合運用。

1.2 電力系統綜合自動化的內容

電力系統綜合自動化的內容包括電氣量的采集和電氣設備（如繼電器、斷路器等）的狀態監視、控制和調節。

實現變電站正常運行的監視和操作，確保變電站的順利運行和安全。當發生事故時，由繼電保護和故障錄波等完成瞬時狀態下電氣量的采集、監視和控制，且迅速切斷故障并在事故后完成恢復正常操作。

從未來的發展趨勢看，電力系統綜合自動化的內容還應該包括高壓電器設備本身的監視信息（如斷路器、變壓器等的絕緣和狀態監視等）。除將變電站采集的信息輸送給調度中心外，還要輸送給運行方式科和檢修中心，方便于為電氣設備的監視和擬定檢修計劃提供原始數據。

近年來微機繼電保護裝置，大部分具有串行通信功能，所以它的保護動作信號可以通過串行口或者局域網絡通信方式輸入計算機。

2 電力系統綜合自動化的應用與操作

2.1 變電站綜合自動化

變電站綜合自動化技術把變電站的二次設備經過重新組合和優化設計，利用先進的計算機技術、現代電子技術、信號處理技術和通信技術，實現對全變電站的主要設備和輸、配電線路的自動監視、測量、自動控制、微機保護以及與調度通信等綜合性的自動化功能。通過變電站綜合自動化系統內部各個設備之間的配合，達到信息共享。

隨著社會的不斷發展，自動化技術在社會中也越來越重要，我們為了實現變電站的自動化，在變電站中采用了微機監視。變電站采用微機監視后，無論是有人值班還是無人值班的變電站，操作人員可以通過CRT對斷路器和隔離器進行分、合操作，對變壓器分接開關位置進行調整和控制，對電容器進行投、切控制，同時還要接受遠程操作控制命令，進行遠程操作是為防止計算機系統故障時無法操作被控設備，在設計時，應該保留人工的直接跳、合閘手段。

2.2 配電網自動化

配電網自動化包含配電網分析自動化、自動制圖、自動饋線化、設備管理和信息分析，它通過智能軟件從后代數據庫中獲取資料，對信息進行實時化傳遞送，以實現對配電網的自動化。

配電網是電纜、配電變壓器等設備構成，是電網系統的組要成分，起著重要的作用。一直以來，配電網的控制大部分都是依靠手工的方式完成的，既費時費力效率較低，又有很多隱患。隨著科學技術的不斷發展，能使用孤島自動化技術來替換從前的手工方式，但是它還是存在著缺點：對電網的分配使用、設備的設計使用仍不是很完善。所以，為實現對電網更好的正常運行，對電能的分配、監控和對配電網自動化的改進提出了較高的要求。

2.3 電力系統調度自動化

隨對電量需求的增加，電力系統實時監控和及時數據采集就更加重要。近幾年來，電網調度自動化在設備、規模以及專業技術方面有很大的進步。從發展歷程看，原本的遙測與遙信功能已被現在的無人值班監控系統替換，并且搭載神經網絡、模糊數學控制理論的智能化軟件已在開發當中。

隨著網絡技術和人工智能等科學技術的發展，電力系統調度自動化也從里面獲取了很多發展，先進技術不僅可降低人員使用，而且可減小事故發生率，延長設備使用壽命，還可以精準的調整和控制電網，防止電力系統麻痹，招致大規模停電。

3 電力系統綜合自動化的發展方向

3.1 DMS系統的概念

我國電力系統綜合自動化的發展方向就是建立DMS系統。DMS就是配電管理系統（Distribution Management System），它的作用在于110 kV以下的配電系統，它的主要組成部分是一個開放式的網絡平臺和平臺內部的多個子系統。與自動化系統的網狀信息管理類似，基礎平臺只負責簡單的接口服務，但是子系統包括控制、分析和規劃模塊。不同的模塊間并沒有直接的聯系，但是它們之間卻有著緊密的聯系。DMS基礎平臺除了有基本的硬件與操作系統內核以外，還可以提供例如數據庫系統、信息傳遞、人機界面、實時環境等等基本服務和與其他系統的接口。

DMS具有管理和控制結合的特征，是個能夠擴充、移植的開放式、分布式計算機網絡系統。系統應做到每個功能模塊的維護和擴展對剩下的模塊影響達到最小。這應該要求操作系統、人機通信、數據庫管理、網絡協議等一定采取國際標準或者工業標準。endprint

3.2 建立DMS系統的條件

建立完善的DMS系統是個系統工程，一定要考慮到各個方面的因素，具有一定的條件，才可以用最少的投入，建立起功能強大、實用、可靠的DMS系統。其基本條件如下：

首先解決系統建設問題，新建以及改建的變電站應該按照系統配置，具有“四遙”的功能。

有效利用現有的通信媒體或者通信網絡，并且同時采用電話電纜、光纖、無線通信等方法，建立DMS子系統。

3.3 DMS系統的特點

DMS系統功能散步在很多數據庫、應用服務站與工作站中，服務站與工作站通過局域網或者廣聯網互聯。

為了迎合配電網現代化管理的要求，需要有一套能完全控制和管理配電網運行的一系列功能軟件，各個模塊以及它的功能間能夠相互合作。

DMS主要關注的是確保電質量，快速確定故障部位，及時的解決故障，恢復線路輸送電與怎樣減低網損。

DMS的核心是MOSAIC數據庫控制系統，它可以為電力系統的信息處理達成實時運作。

3.4 DMS的功能

配電自動化（DA）的功能：事故設想、操作管理、線路的動態著色和局部追蹤、臨時性的網絡改正、設備定位、故障診斷隔離與恢復。

地理信息系統（DIS）的功能：對配電網設備的資產、設計、施工、檢修等進行有效管理，為配電管理系統提供基礎數據庫平臺，支持系統應用軟件的開發與其他子系統功能的實現。

配電工作管理（DJM）的主要功能：配電網統計報表管理；配電網工程設計；配電網運行工作管理；配電網施工計劃；施工工作管理；配電網設備檢修管理；

需求側管理（DSM）功能：電力的供需雙方一起對用電市場進行管理，達到提高供電可靠性，降低能源消耗和供需雙方的費用支出。

3.5 DMS系統的優點

通過DMS系統，使電氣設備的保護和控制能夠優化，消滅大面積停電故障，提升供電系統的可靠性。

可以提升我國電力系統的管理水平和電力系統的安全性，以達到現代電力系統技術的要求。

對電氣設備的運行狀態和主要技術指標能全天監控，管理人員能隨時了解全廠電力系統運行狀況和電流、電壓、電量、功率等各種運行參數，達到電力平衡、負荷監控、精確計量和節約用電等很多功能。

DMS系統可以對電氣故障進行識別、隔離、負荷轉移直至恢復供電，實現整個過程自動化控制。建立快速電氣事故處理機制，讓故障停電時間降低，對生產裝置的影響也能降低。

DMS系統可以讓工作人員全方位掌握整電力系統的運作情況，及時作出反應。

建立DMS系統后，使現行的運行操作和變電值班模式變成真正意義上的無人值班變電站管理方式，以達到減少人力的目的。

電力系統離不開數據共享，為了達到數據共享，我們就必須能同時做到監控和保護。SCADA能達到這個目的，隨著社會的不斷發展，SCADA已經成為電力系統中不能缺少的一部分。因此，如果我們能夠讓SCADA在電力系統中全方位運用，那么對我國電力系統一定能夠有很多幫組。

4 結語

綜上所述，電力系統綜合自動化的發展是一種必然的趨勢，對我國電力系統的發展有著重要的作用，在DMS系統和SCADA系統的幫助下，會改善電力系統綜合自動化，同時，我們要不斷發展計算機技術，也不要忘了對傳統設備和技術的改進，這樣才可以提升我國的電力系統的運行水平。

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