淺析電力系統及其自動化發展趨勢

王福榮

（九冶建設有限公司，陜西 咸陽 712042）

淺析電力系統及其自動化發展趨勢

王福榮

（九冶建設有限公司，陜西 咸陽 712042）

當今世界電力系統正在不斷的發展、變化。電力系統的適應化、協調化、區域化、智能化和自動化在不斷地發展，電力系統自動化的程度也隨之不斷增高。但是電力系統自動化應該朝什么方向發展呢，本文就和大家一起探究一下電力系統及其自動化的發展方向。

電力系統 自動化 電能 發展方向

電力系統及其自動化的發展即是對電力電能生產、輸送和安全管理基本實現自動化控制、自動化調度與自動管理。電力系統的地區分布比較遼闊，是一個發電工廠、變電服務站、輸點配電網絡與用戶共同組成的一個統一化調度與運行的復雜多樣的大系統。電力系統及其自動化的范圍包括生產過程中的自動化檢測、自動化控制和調節, 元件和系統的自動化安全保護，網絡方面信息的自動化傳輸，統一生產的自動化調度，和各個企業的自動化的經濟管理。電力系統以及自動化發展的主要方向是保障供電電能的質量，保障系統以及運行的安全性，提高電力系統的經濟效益和進行合理化管理的效能。

一、電力系統及其自動化的發展過程及領域。

1、電力系統及其自動化的發展過程。

1960 年以前的一段時期，電力系統的基本容量是百萬千瓦上下，單機容量基本上不會超過十萬千瓦，電力系統及其自動化大多數限于單項的自動化裝置，并且把安全方面的保護和過程的自動化調節作為主要方面。比如：發電機與電網的各種各樣的繼電保護設置、汽輪機器的危險保安器和鍋爐的安全保護閥、輪機的轉速與發電機對電壓的自動化調節、入網的自動化同期的裝置等。

在五六十年代，電力系統的基本規模不斷地發展到幾千萬千瓦左右，單機的基本容量甚至可以超過二十萬千瓦，并且能形成區域化的聯網，在經濟調度、系統穩定以及綜合方面的自動化都提出了新的嚴厲的要求。工廠內的自動化管理方面開始使用機、爐和電的單元集中化的控制。各種各樣新型的自動化裝置也得到利用。例如，晶體管的安全保護裝置、電氣化液壓式的調速器等都得到了推廣和使用。

七八十年代，以計算機作為主要配置并且配備有功能比較齊全的軟硬件的電力網絡實時的監控系統已經出現。超過二十萬千瓦的大型的發電機組已經開始使用實時的安全化監控。水力發電站中水庫的實時調度、大壩的監測與電力工廠的綜合自動化發展，計算機的監控開始被推廣和普及。各種樣式的自動化的調節與繼電保護的裝置備廣泛使用微型化的計算機。

最近幾年以來,隨著計算機科技、通信方面的技術與控制技術不斷的發展,現代的電力系統已經成為計算機、通信、控制和電力裝備的統一體,它的簡稱是CCCP。它的內涵是不斷地深入和外延不斷的擴展。電力系統及其自動化信息處理的量不斷增大,所考慮的各方面因素也不斷地增多,直接用肉眼可觀看可測量的范圍不斷地變廣,可以閉環控制的使用對象不斷地得到豐富。

2、電力系統自動化主要領域。

依據電能分配和生產過程，電力系統及其自動化的發展包括七個方面，并且這七個方面形成一個分層化的自動化系統：區域的調度、區域的發電站和區域性的電力工廠組成了最低的層次；中間層次是省調度中心、樞紐發電站和直屬電力工廠組成，總調度是最高的層次。在每一個不同的層次中，電力工廠、變電輸電站、配電的安全網絡等方面又構成不同級別的控制。電力系統反事故自動裝置

二、電力系統及其自動化的發展方向。

1、火力發電和水利發電自動化的發展。

火力發電工廠的自動化包括幾個方面：①火力發電廠的廠內機、電和爐子等一些運行機器設備進行安全檢測，它包括采集數據、監視狀態、顯示屏幕、越線報警、檢出故障等方面。②對于計算機實行實時的監測與控制，實現從點火到并網完全的自動化起動的過程。③穩定化的控制和監視。使用控制的方式主要有兩種不同的形式：一是對于計算機的輸出是通過外圍的設備不斷的去調整那些常規化的模擬式調節控制器的設置的定值從而實現對電力的監督和控制；另一種形式是利用計算機便利的輸出給外圍設備從而直接控制和監測生產的過程、以便于更好的實現直接化的數字控制。④對于母線的電壓控制以及無功功率的自動化增減。⑤對于有功化負荷的財務分配與自動化增減相結合。

按照水利發電站電力系統及其自動化的要求，我們需要完善的自動化的主要項目包括對于大壩的監護、電站的運行和水庫的調度等三個主要的方面。①大壩中的使用計算機的自動化監控網絡系統：包括計算和分析、數據的采集和提供各方面的維護方案等等。②水庫中對于水文方面信息的自動化監控的系統主要包括：雨水的數量與水文基本信息的自動化收集、水庫中各種調度規劃和計劃的制作，還包括攔洪與蓄洪的控制方法的各方面不同選擇等等。③電力工廠內的計算機自動化監控與檢測系統包括：對于全部工廠內機電設備的運行安全進行高強度多樣化的監測、對于發電機小組的自動化控制、優化各方面的運行與經濟方面的負荷合理分配、對于控制和監視等進行合理化的措施等等。

2、電網方面調度的自動化與信息自動化傳輸系統的發展。

當今時代，電網方面自動化調度的系統是把計算機作為主要核心的控制監測系統，它包括實時對信息進行收集與系統顯示，還包括供實時運算、分析和控制使用的基本軟件系統等等。信息的收集與系統顯示同時擁有數據信息化的采集、顯示屏幕、安全方面檢測、運行中的工況進行計算分析與實時監測控制的多項功能。在變電廠與變電站之間的信息收集部分被叫做遠動端，它分布在調度中心的部位被叫做調度端。軟件的系統是由靜態的狀態評估、自動化的發電時間的控制、最優化的電流、自動化的電壓和無功功率控制、負荷方面的基本預測、最優化機組開機停機計劃、安全的監視和分析、緊急事故的控制與電路的恢復等多種復雜程序組成。

電力系統中的信息自動化傳輸系統簡稱為遠動系統。它的功能主要是不斷實現調度中心與發電工廠和變電站之間的實時的信息自動化傳輸。信息的自動化傳輸系統是遠動裝置與遠動通道共同組成。遠動通道的構成主要包括載波、高頻、微波和聲頻等多種不同的形式。遠動裝置如果按其功能可以分為遙控測試、遙控通信、遙控監測三類。把發電廠和變電站的模擬通過不斷地變換最終輸送到分布在調度終端的接收口并且加上一些顯示的發展過程稱為遙控監測。

3、供電系統方面自動化的發展。

供電系統的自動化包括地區調度實時監控，負荷控制和變電站自動化等3個方面組成。地區調度的實時監控系統包括小型或微型計算機。它的功能，與中心調控，相仿。但又比它稍微簡單。變電站自動化的運用是無人監控。他的設備采用微型機可編程序的方式。使供電系統自動化更加便捷。負荷控制室采用工頻和聲頻的控制方式。這3個方式共同造就了供電系統方面的自動化。電力工業管理系統的自動化是通過計算機來控制。的。它主要包括電力工業計劃管理，財務管理人事勞資管理生產管理 資料檢索以及設計和施工方面的。

三、結束語

隨著社會經濟的發展計算機的技術也在不斷的提高。伴隨著計算機信息技術的發展，電力系統的自動化水平也愈來愈發展。電力系統也會越來越智能。也會越來越穩定。電力系統與計算機技術的結合。使電力網絡不斷的提高。也使電力企業。效益不斷增加。電力系統及其自動化的發展將會越來越好。

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