電力系統自動化技術探析

趙振華

摘 要：電力系統是當今人類社會實現現代化生產與生活的重要能源供應渠道。文章首先介紹了電力系統自動化控制的基本內容，闡述了電力系統自動化基本流程、工作要求和相關應用，提出了今后電力系統自動化的發展方向，最后對電力系統自動化安全性進行了強調。

關鍵詞：電力系統；自動化；技術；探討

引言

現代社會，電力設備的廣泛應用使得電能成為人類社會生產活動的最主要的能源形式。電力系統隨之深入到人們生產、生活的各個角落，成為人們工作、生活中必不可少的重要因素。隨著社會的發展，人們對于電力系統的依賴程度逐漸加深，對電力供應的要求也越來越高，同時，科學技術的發展也為電力系統的革新升級提供了必要的前提條件與技術支持。電力系統建設規模長期穩定連續運轉是電力系統的重要特征。在經濟社會發展的同時，電力系統建設規模和技術水平日益提高，設備結果日益復雜，管理與運行、維護的難度越來越高，無法避免地給供電安全和用電安全帶來負面影響，電力系統的運轉效率、經濟效益也受到一定限制。而以信息技術和電子計算機網絡技術為基礎的電力系統自動化技術能夠有效降低人力操作的難度與成本，提高電力設備動作精度，充分發揮電力系統運轉效率，最大限度提升電力企業的經濟效益，是今后電力系統的重要發展方向之一。

1 電力系統自動化的基本論述

1.1 電力系統自動化基本工作流程

電力系統自動化網絡以處于中心地區的調控中心為管理節點，系統的其他設施設備圍繞這些調控中心放射狀分布。性能先進的電子計算機構成了調控中心的主體，負責為周邊發電廠和變電站提供信息服務和監視裝置的控制管理等。以上內容就是電力系統自動化控制網絡的基本構造。在這個系統中，中心計算機起著關鍵性的主導作用，負責對整個系統的協調與控制。而細節的動作，比如操作設備和記錄事故內容、記錄并處理報表、自動恢復系統異常狀況和常規操作自動化等內容由對應的監控設備解決。電力系統自動化以分層控制為主要操作方式，調度、控制、發電、變電各個單元根據各自負責的功能和范圍協調運轉，分解任務壓力，提高控制能力水平，從而使系統運行狀況更加合理、可靠，實現更大的經濟效益。

1.2 電力系統自動控制基本要求

（1）自動化控制系統負責電力系統中各元件系統、局部系統以及全系統在運行過程中的參數的采集、判斷和處理，整個動作過程必須保障速度和精度的要求。

（2）根據電力系統實際運行情況為其相關的調節與控制決策，或由工作人員直接調節和控制各元件，以滿足系統元件的技術、經濟和安全方面的有關要求。

（3）保障系統運轉層次清晰。系統各單元和各組成部分能夠高效協調運轉，確保電力供應在質量、安全和經濟效益方面實現最優化。

（4）電力系統自動化能夠有效降低人力成本，改善人員工作環境，提高安全生產水平，特別是很好地解決了因發生事故而導致的大范圍停電等事故蔓延問題。

1.3 電力系統自動化技術應用

（1）電網調度自動化。電網調度運行直接關系到電力系統運轉效率和供電安全。電力系統自動化首先要實現電網調度工作的自動化。電網調度中心主要由計算機系統、工作站、大屏幕顯示器、打印設備組成，其與下級電網的調度中心、調度范圍的發電廠以及變電站的終端設備通過電力系統專用的廣域網連接到一起，共同構成了電網調度自動化控制系統。電網調度自動化負責對電力生產過程中的實時數據進行采集，并以此為基礎，對電網運行安全性、電力系統實時狀態進行分析評價，對電力負荷做出一定程度的預估，控制發電過程，調整設備運行狀態以適應市場運營的需要，實現更高的經濟效益。縣級的電網調度的控制中心與地區性電網調度的中心相比，使用的設備規模和規格偏小，有的使用普通商用PC 機。地區電網調度規格略高，主要負責城市電網的調度管理工作，和大區電網或者省級電網相比，調度功能較少，管轄范圍更小，其調度對象不包括發電廠，而是對供電網內各級的變電站以及配電網實時進行監控， 確保電力供應安全穩定。國家電網的調度以及大區電網的調度，是各級電網自動化控制系統中級別最高的，控制中心所配備的設備比省級的電網調度控制中心的相應設備規模更大、技術水平更高，其中，計算機的性能更強，服務器、網絡設備容量更大，應用軟件功能更加完善。

（2）變電站自動化。變電站以及輸、配電線路是電力系統中聯系電廠和電力用戶的重要環節。實現變電站自動化，以設備自動控制代替人工操作，以自動監控代替人工監視，能夠有效提高變電站工作水平，增加變電站功能種類，確保變電站運轉安全。變電站相關設備的有效控制和全方位監視是變電站自動化控制的主要內容。常規電磁式設備轉為微機控制、電力信號傳輸用電纜改為計算機用電纜、光纜、二次系統的數字化、網絡化、集成化、監控工作的屏幕化和記錄的自動化是變電站自動化控制的主要特點。

2 電力系統綜合自動化的發展方向

綜合自動化是我國電力系統自動化技術的重要發展方向之一。當前，我國電力系統綜合自動化的目標就是要建立全方位的配電管理系統（Distribution Management System， 簡稱DMS）。全面建立配電管理系統，可以大幅提高電氣綜合管理水平，是電力系統適應市場需要、滿足現代化高負荷電力供應的必然選擇。DMS系統的建立，有助于電氣設備保護控制機能優化，減少大規模停電事故發生，提升電力供應穩定性；有助于快速建立電氣事故快速處理機制，減少故障停電時間，弱化事故對生產設備的負面影響；有助于管理人員及時掌握電流、電壓、電量以及功率等系統運行參數的變化，進而增強對整個電力系統運行狀況的控制力度；還有助于實現平衡電力、監控負荷、精確計量及節約用電的功能。同時，DMS系統對于現行電力系統工作模式的改變也有著重要的推動作用，使無人值守的變電站管理模式成為現實，極大地降低了人力成本，提高了工作效益。

3 電力系統自動化的安全要求

3.1 電力系統自動化安全趨勢

安全性、可靠性、經濟性和質量是衡量電力供應的最主要指標。隨著社會的發展，人們對于電力供應的要求越來越高，也給電力系統自動化發展指明了方向。電力系統規模和負荷的增加，使得電力系統安全性要求日益凸顯，這也是電力系統自動化關注的重點。當前，電力系統自動化控制技術正向著安全、優質、智能的方向發展，正從區域化向著全系統的方向發展。

3.2 電力系統綜合自動化的安全特點

在安全保障方面，電力系統自動化有著裝置維護調試方便、操作容易、方便改善的突出特點。同時，自動化系統功能豐富，技術先進，選擇性多，動作準確，遙控、遙測、遙信、遙調功能的成功實現，使得傳統的有人值守模式轉為無人值守模式，極大地提高了工作安全性。

4 結束語

電力系統自動化是門技術含量高，覆蓋范圍廣的綜合性學科。我國電力系統自動化起步較晚，和當前電力市場以及電網建設高速發展的實際要求有著較大差距。電力工作者必須認清這個事實，加快推進電力系統自動化改革，為我國電力系統的順暢運轉和經濟建設的健康發展做出基礎保障。

參考文獻

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