關于電力系統自動化技術問題的探討

邢立強 邢金文 趙俊偉

【摘要】經濟的快速發展，加快了我國各行各業的發展進程，在這種情況下，對電能的需求量不斷增加，這就需要電力系統安全、穩定的運行，從而保證電能供應的可靠性和連續性。目前我國電力系統加大了對先進技術的和設備的引進，使電力系統的自動化水平得以不斷的的，有效的保證電力系統運行的可靠性和安全性。本文從電力系統自動化運行中存在的問題入手，分析了電力系統自動化發展的必備條件，并進一步對電力系統自動化技術的應用進行了具體的闡述。

【關鍵詞】電力系統；自動化；問題；條件；技術應用

前言

根據變電站自動化監測系統特點，電力系統自動化系統一般是指電工二次系統，即電力系統自動化指采用各種具有自動檢測、決策和控制功能的裝置并通過信號系統和數據傳輸系統對電力系統各個元件、局部系統或全系統進行就地或遠方自動監視、協調、調節和控制以保證電力系統安全穩定健康地運行和具有合格的電能質量。

一、電力系統自動化技術應用的必要性分析

早期，我國的電力事業發展主要致力于解決供電范圍的問題，數量眾多的大電網、電源被相繼的建設成功并投入使用，這使得我國的供電范圍問題得到了基本的解決。當前，整個社會的生活與生產對電能的質量要求都提升到了一個新的高度，電力系統供電的穩定性、安全性以及效率等問題，又成為了我國電力事業發展需要解決的下一個問題。

對于電力系統來講，自動化技術就是一種多學科、多技術領域相互融合而形成的產物[1]，例如計算機技術、通訊技術以及電子技術等等，其優勢在于能夠對電力系統進行非常敏捷、快速以及準確的控制，這是傳統控制手段難以比擬的，且它還具有非常強的組織與適應能力，可以進行有效的功能拓展。在電力系統當中應用自動化技術，其目的則可以歸結為以下幾點：

1.使電力系統供電的穩定性、安全性得到提升，進一步改善供電質量，全面提升電力系統供電水平。

2.通過自動化技術對電力系統配電信息進行更為細致、及時的管理。

3.減少各種在電力系統運轉過程當中可能會出現的損耗，降低維護費用與人力成本投入，提高電力系統運轉的經濟性。

二、電力系統自動化運行中的相關問題探討

1.信號取樣問題探討。

在近些年諸多單位開展了變電站無人值班的研究，在這一過程中就出現了微機和就地雙重化的問題，然后就是一、二次的變送器以及設備方面的問題，就顯示和報警是不能夠徹底取消的。在事故的跳閘以及開關的運行狀態要能夠實行雙重化就地也要能夠有報警和顯示。信號的取樣對微機系統的運行可靠性有著直接的影響，通常信號取樣都是取自開關操作機構的輔助接點或者是信號繼電器的接點，在這一過程中就存在著接點的可靠性和接觸電阻的問題，以及線路的干擾問題。在微機系統的開關量所輸入的直流電壓基本是5V、12V、24V等，這樣就比較的容易受到接觸電阻和線路干擾影響，針對這一問題通過直流220V信號轉換端子板就能夠得到有效的解決，把這一信號轉換成5V、12V、24V再進行光電隔離。這對于信號取樣的可靠性就在很大程度上有了提高，也能夠直接從220V信號系統進行取樣，這樣會使得設計和施工更加的簡化。

2.監控機設置問題探討。

目前，關于在小型變電站是否設置后臺監控機有兩種觀點：一種是設置后臺監控機，一種是不設置后臺監控機。前一種觀點是認為當前變電站仍然是有人值班或少人值班，設置后臺監控機便于現場監控和管理，便于監控保護系統的安裝和調試，便于保護定值的試驗、調整和事故記錄的查詢等；后一種觀點是認為變電站將最終變成無人值班形式，故無需設置后臺監控機。實際上，由于一次設備狀況以及舊的變電站改造等問題，有不少地方尚未建立調度自動化系統和不能立即實現無人值班等原因，目前新建和改造的變電站很多仍然設置值班人員，即使以后能夠實現真正的無人值班，也還需較長一段時間，因此，從實際需要出發，變電站應設置后臺監控機，所以在訂購變電站自動化系統時，應同時訂購后臺監控機及相應監控軟件，防止不能滿足實際需要而重新訂購，增加投資。這不僅與當前我國變電站管理特點相符合， 而且有利于變電站運行的可靠性和穩定性。

3.故障濾波裝置問題探討。

變電站內監測系統可以對設備的運行進行有效的監控， 從而確保設備運行的穩定性， 但為了使監測系統更好的發揮其作用， 則需要利用故障濾波裝置對其進行保護， 通過該裝置可以在配線發生跳閘事故時對故障前后的電流變化進行詳細的記錄，并根據記錄進行分析，從而確保監控系統的穩定運行，但在當前許多變電站內，都沒有設置故障濾波裝置， 這就使變電站內的監控系統處于無保護狀態。

4.信息發送以及運動數據中技術問題探討。

在一些變電站自動化系統的信息和運動數據是在后臺監控系統作用下輸送到調度主站的，在后臺監控方面如果不能夠得到有效的運行那么信息也就不能正常的發送。故此應當保護監控系統通訊單元直接向調度站發送相關數據信息，這樣才能夠不影響信息的正常發送，使得電力系統自動化運行正常的進行。

三、電力系統自動化技術的應用

1.計算機智能控制技術的應用。

計算機智能技術是基于神經網絡所具有非線性、并行處理能力和自組織自學習的能力發展起來的，由于神經網絡是由大量簡單的神經元以一定的方式連接而成的，而且其信息隱含在連接權值上，而要想實現對權植進行調節， 則需要依據一定的學習算法來進行， 從而實現神經網絡從M維空間到N 維空間復雜的非線性映射。

2. 變壓器的設備在線狀態監測。

電氣設備的檢修維護大致經歷了故障檢修、定期檢修和狀態檢修三個階段。要實現電氣設備的狀態檢修， 最基本的是要實現狀態監測， 要對電氣設備的運行狀態進行實時地、全面地、真實地掌握， 并及時的檢測出電氣設備在運行中各種狀態參數及其變化趨勢。這樣才能對設備可能存在的缺陷及故障進行準確的分析和判斷。

3. 專家系統控制技術的應用。

專家系統在電力系統中的應用范圍很廣， 包括對電力系統處于警告狀態或緊急狀態的辨識， 提供緊急處理， 系統恢復控制， 非常慢的狀態轉換分析， 切負荷，系統規劃， 電壓無功控制， 故障點的隔離，配電系統自動化，調度員培訓，電力系統的短期負荷預報，靜態與動態安全分析，以及先進的人機接口等方面。

4.自動化安全保障能力

自動化系統通過對日程運行及電力數據的存儲和恢復都起到了保障作用， 這樣利用這些數據可以更好的制定預算計劃，進行系統更新和安全指標的修訂， 而且還可以在系統運行存在安全隱患和危及生命安全時， 及時采取有效措施， 降低風險， 使從業人員的安全得到保障。

結束語

總而言之，隨著我國的經濟增長模式從粗放型逐漸的向著集約型的方向進行轉變，這些對于我國的電力系統自動化運行的發展也提出了更高的要求，電力系統自動化運行是一個大課題，所以要能夠在多方面的考慮下才能得到完整的改善，在未來的發展過程中，對于電力系統的自動化運行一定能夠取得更佳成績。

參考文獻：

[1] 馬紅.電力調度自動化系統實用化應用[J].現代電子技術，2010（10）.

[2]陶毅.電力系統及其自動化的發展方向研究分析[J].科技風，2012（08）

[3]劉建強.電力調度自動化系統問題及其管理維護[J].電源技術用，2014（01）.

[4]高仁群.關于電力調度自動化系統的相關研究[J].電子世界，2013（24）.