電力系統電氣自動化相關問題探析

摘 要：我國電力行業正朝向數字化智能化方向發展，而電氣自動化也是發展趨勢之一。文章主要介紹了我國電力系統電氣自動化的應用現狀，并提出未來電力系統電氣自動化的發展方向，希望對同行或者相關行業工作人員的工作有所幫助。

關鍵詞：數字化；變電站；電氣二次設計

引言

從1949年新中國成立之初，我國致力于電氣自動化建設，然而在建國之初，我國的經濟建設一窮二白，科技實力遠遠不足以支撐電氣自動化的研究，成果甚微。改革開放使電力系統電氣自動化取得了新的進展。目前隨著我國經濟實力的增強，科學技術發展水平也得到了大的提升，在電氣化領域取得了巨大的成就，甚至有一些科研成果在世界名列前茅，比如IEC61131、OPC等創新技術，這種創新技術促進了我國電力系統電氣自動化的前進和發展。

1 電力系統電氣自動化概述

1.1 電網調度自動化

科學技術是第一生產力，為了提升電力通信調度工作的管理水平和質量，需要不斷強化電力調度系統的信息化建設進程，增設除了電話通信系統以外的其他運行模式，做到傳輸并支持保護遠程保護與辦公自動化的系統及其調度自動化的系統等各個方面的數字信息。信息安全在現代社會受到了威脅，人們的生活缺乏安全感，電力通信系統的科技研發人員務必在保證系統傳輸信息準確的前提下，提高安全可靠性能，增強線路運行保護強度，實現自動化管理。建立健全科學的通信網絡監控系統，運用互聯網，數據庫等高端設備來做好系統的升級和更新，從西方發達國家學習高端技術，并學以致用，運用先進的設備來幫助調度中心的工作人員清晰快速的了解線路和電力系統的運行情況，做好實時監控和及時調度，一旦發現異?，F象要采取緊急預案，把虧損降到最低。監控網絡的存在降低了工作人員電力通信調度的工作強度，并且提高了通信的安全性和監督管理工作水平。

1.2 配電網自動化

在中低壓網絡數字電子載波ndlc、配網的模型及高級應用軟件pas、地理信息與配網scada一體化方面取得了重大技術突破。其中，ndlc采用了dsp數字信號處理技術，提高了載波接收靈敏度，解決了載波在配電網上應用的衰耗、干擾、路由等技術難題；高級應用軟件pas將輸電網的理論算法與配網實際結合起來，采用了最新國際標準IEC61850、IEC61970CIM公共信息模型；采用配網遞歸虛擬流算法進行潮流計算；應用人工智能灰色神經元算法進行負荷預測。

1.3 變電站自動化的注意事項

1.3.1 線路保護。關于電磁式互感器的飽和問題一直以來都困擾著相關工作者，而具有非飽和特性的電子式互感器就成功地解決了該問題。距離保護是為了檢測非周期分量，而常規的電磁型互感器不能成功轉變非周期分量，這對故障測距影響很大。而通過增大數據窗的方法來減少誤差的行為造成了距離保護的減速?？s短數據窗是一個可靠的方案，而電子式互感器正好解決了問題，能夠大幅提升距離保護的動作速度。若是電磁式互感器達到飽和狀態，反時限過流保護的動作時間將會無法被精確計算到。相角的精確測定也會對方向過電流保護的選擇性產生很大影響，當電磁式互感器達到飽和，相角將無法被準確測量，因為二次電流波形產生了畸變。無飽和特性的非常規互感器的應用就解決了這個問題。

1.3.2 母差保護。母差保護的數字化，可以實現模擬信號和數字信號的相互轉換。具體是指常規的母差保護變為新的母差保護主站和子站，在這當中，子站的使用仍然在過渡階段，一般在開關位置、母線電壓、各間隔常規電流之間進行連接。將每個間隔進行數字化設計，電流電壓將會從母差保護主站連接到每個間隔的合并單元光纖，最終以GOOSE網絡實現整個線路的連接。

1.3.3 數字化低周保護。數字式低周在保護無信號電纜方面比傳統低周保護更加方便到位。在合并單元處接收母線電壓后，進行頻率計算， 并以報文的形式輸出跳閘命令。在各l0kV間隔設置的自動投退低周壓板，可以做到參考調度的定值，預先設置好某段出口跳閘投退，最終實現低周跳線路功能的目的。

2 電力系統電氣自動化的應用

2.1 使用多屏幕顯示技術

電廠自動化運用計算機的監控系統減輕了勞動者的共組強度，計算機系統可以監控電廠內部各個設備的運行狀況并且方便快速準確的采集數據。電廠的技術人員應該把理論與實踐相結合，努力學習計算機技術，更高層次地促進電廠自動化的發展，形成物人機聯合的有機整體。多屏幕的顯示技術可以節約能源，一般采用的都是4模塊顯示系統，設置多個檢測點在每個模塊上邊，做到隨時隨地監控電廠的運行數據。

2.2 加強自動控制系統

為了實現電廠自動化的目標，要形成全廠雙向開放的通信系統。電廠可以實現管控一體，在配備了管理信息系統之后，改變傳統，突出自動化控制的新意和作用，形成決策調度一體的有助于解決數學模型對象的自動化控制系統。因為電廠的機組容量比較大，需要操作的內容多之又多，工作量相當繁重，因此，電廠需要配備電廠支援系統，通過數字化和計算機系統來運用自動的控制系統裝置，以此減輕工作人員的工作量。這是目前在多數國家都采用的系統。

2.3 儀表控制過程

電廠自動化的普及率越來越高，我國的大部分電廠都運用了高水平的控制儀表來檢測電廠的排放物，在熱工自動化生產過程中分析儀表扮演著重要角色，為此，相關工作人員應當充分的做好對分析儀表的使用，并且要加強日后的儀表維護，發揮出儀表的最大作用。

2.4 自律分布式系統

對于電廠來說最重要的控制系統是自律分布式控制系統，因為經常會有發生電廠的某個系統出故障，而自律分布式系統確保了在電廠有某個系統發生故障時，整個發電機組仍然可以正常工作，做到隨時隨地自律協調。自律控制系統確保在一樣的時間里同時實現自律的可協調系統和可控性?？蓞f調性指的是在任意系統出問題時，自動協調好各機器的工作狀態，并使各個機器在工作中做好相互協調工作?？煽匦允侵改硞€系統中內部出現故障，其他的串聯系統仍然可以做好自我的保護自身系統工作。而對于以前的集中式系統來說，沒有自律分布式系統的可協調性和可控性，因為只有一個控制器在控制，各機器只能共存亡。

2.5 綜合自動化技術與智能保護的應用

目前我國國內的電氣自動化水平基本已趕上發達國家，電氣自動化保護裝置結合了國內外先進的人工智能，綜合自動控制理論，網絡通信技術等技術，在對電力系統電氣自動化運作原理研究的基礎上，促進系統運營的安全性，把新型的保護裝置同時結合自動化與智能保護兩個特點。電氣自動化自身不斷的發展和完善使得國內已逐步形成電氣自動化體系，并與國際市場相一致。逐漸形成不同廠家信息共享，共同研究開發系統的局面。我國大多數的站內監控采集數據，能夠清晰分析事故，形式卻有些重復，造成工作量的增加，國外電氣自動化將保護測量一體化的設計變得更加簡約方便可靠，值得我國學習。因此說一體化是未來發展的一個大趨勢。

3 結束語

為了實現電廠的長久發展，提高電力系統電氣自動化水平迫在眉睫，因此這就對我國電力行業的工作者提出了更高的要求，不僅要學習好專業知識還要不斷提升學習能力，運用先進的電氣自動化技術推動我國電力行業的發展，運用電子技術及自動化技術，提高電力系統電氣自動化技術的不斷發展和變化。同時要注意電廠區域發展的差異，實現均衡發展。

參考文獻

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