探究電力系統自動化技術的發展與改進

武春娟 云燕

陜西省地方電力監理有限公司 陜西西安 710075

摘要：隨著經濟的日益增長，人們對于電力的需求量越來越大。因此，提高電力系統的自動化勢在必行，其對于改善我國的電力建設和使用意義重大。而近些年來，我國在引進先進技術和自主研制的基礎上，電力系統自動化技術得到了長遠的發展，并不斷地進行改進和完善，使其更加滿足人們對電力系統的需求。

關鍵詞：電力系統；自動化技術；改進方法

1概述電力系統自動化技術

1.1電力系統自動化的含義

電力系統自動化技術是指通過具有自動檢測功能和決策控制功能的裝置以及數據傳輸系統和信號系統，實現電力系統的各個元件、局部系統甚至是全系統的自動監控、協調控制的技術。

1.2電力系統自動化的主要領域

電力系統自動化包含的范圍很廣，包括電網調度自動化、水力發電站綜合自動化、火力發電廠自動化、電力系統反事故自動裝置、供電系統自動化、電力系統信息自動傳輸系統、電力工業管理系統的自動化等。

1.3電力系統自動化的重要意義

首先，電力系統自動化維持電力系統的安全穩定，當電力系統發生故障時，系統能夠利用自動裝置迅速切除故障，恢復正常，保證輸變電設備正常運行，防止故障波及整個系統而造成大面積的破壞。此外，電力系統自動化能使電力系統優化經濟運行，提高其經濟效益和管理能力。

2電力系統自動化技術的發展趨勢

①由開環監測向閉環控制發展，例如從系統功率總加到AGC（自動發電控制）；②由高電壓等向低電壓擴展，例如EMS（能量管理系統）到DMS（配電管理系統），③由單個元件向部分區域及全系統發展，例如SCADA（監測控制與數據采集）的發展和區域穩定控制的發展，④由單一功能向多功能、一體化發展，例如變電站綜合自動化的發展；⑤裝置性能向數字化、快速化、靈活化發展，例如繼電保護技術的演變，⑥追求的目標向最優化、協調化、智能化發展，例如勵磁控制、潮流控制；⑦由以提高運行的安全、經濟、效率為完成向管理、服務的自

動化擴展，例如MIS（管理信息系統）在電力系統中的應用。

3電力系統自動化技術的改進

3.1常見的電力系統自動化的改進技術

為了使電力系統的自動化程度更高，有效地提高其效益和發電

的質量，電力企業需要不斷引進新技術，對相關設備進行及時更新、

改進，真正實現電力系統的無人操作。例如對電路器的控制和對繼電保護的改造工作，就極大地增加了設備的可靠性能，減少了對電纜等的使用，節約了大量的制作材料，有效地控制了成本。此外，在改造時，需要增加控制設備和監控設備等，大大地提高了它的準確性能，并且能夠適應諸如弱電等多種控制，擴展了應用范圍。此外，用靜態繼電器代替電磁型繼電器，有效地減小了浪費，提高了它的速度和精確度，極大地增加了監督電源的能量，提升了電源監督燈的監督能力，保證了系統的可靠性和保護性能。

3.2變電站自動化技術

變電站的功能是變換電壓，接受和分配電能，是電力系統中配電和輸電重要部分。變電站自動化技術在監控電能的傳輸，調節系統中的參數，如進行無功補償，諧波治理等方面的工作中起著重要的作用。目前變電站自動化對原有的設備進行了現代化改進，隨著現代通信技術、微電子技術以及網絡技術等的大量融進，實現了變電站設備的優化設計，能夠實現實時監控變電站內部設備的運行，這種綜合性的自動化監測系統不但提高變電站運行的穩定性，提高了輸電質量，而且降低了變電站的成本，提高了其經濟效益。

3.3配電網自動化技術

配電網是由架空線路，電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關、無功補償電容以及一些附屬設施等組成的，在電力網中起著分配電能的作用。因此，配電網自動化技術在電能的分配和監控上起著重要作用。

隨著技術的進步，現在逐漸能夠運用獨立的自動化孤島代替之前手工操作控制方法，并以大量的智能終端、豐富的后臺軟件和數據庫資料為支持，通過信息技術的帶動，實現配電網自動化，確保了對電能的充分利用。

3.4電力系統調度自動化技術

電力系統調度自動化，目前在電力系統技術領域發展迅速，它由電力系統數據采集與監控（SCADA系統），變電站綜合自動化，電力系統經濟運行與調度。電力市場化運營與可靠行，發電廠運營決策支持等構成，電力系統調度自動化技術能夠確保電力系統在運行過程中的準確性、可靠性和經濟性。隨著用電量的增加，電力系統的數據采集和監控變得日益重要，因此在設備、規模和專業技術上，整個電力系統調度自動化都有了長足的發展。從電力系統調度自動化的發展歷程來看，由原來簡單的遙測和遙信功能變為現在的無人值班站監控系統，而且近幾年更加高級的智能應用軟件（神經網絡智能系統，專家在線診斷系統，最優化技術）也在大力研發中。

4電力系統自動化新技術的應用

4.1電力系統的智能化控制

在過去的應用歷史中，電力系統控制研究已經經歷三個階段，第一階段，基于傳遞函數單輸出單輸人控制階段；第二階段，線性最優化控制，非線性控制以及多機協調控制階段；第三階段，智能化控制階段。電力系統是一個動態的系統，具有變參數，強非線性的特征，智能化控制能很好地解決那些用傳統方式難以解決的復雜系統控制

問題。電力系統的智能化控制在電力系統工程中有著越來越重要的應用，保證了電力系統更高效、更優化地完成電力傳輸任務。

4.2基于GPS基礎上的動態安全監控系統

電磁暫態的電力監測系統記錄數據繁雜，而且記錄對閩也較為短暫，信息之間缺乏交流，系統的整體動態分析困難。系統穩態運行時的監控和數據采集數據更新慢，只能對系統的穩態特征進行分析。電磁暫態的電力監測系統和系統穩定運行時的數據采集都有其局限性，所以人們研制了基于GPS基礎上的動態安全監控系統，把動態監測系統與SCADA完美結合，通過定時系統通信和動態相量測量系統的同步，以及中央信號處理機的共同作用，實現了對電力自動化系統動態監控。

4.3電力系統微機實時保護系統

隨著我國電力系統的不斷發展，微機保護裝置應用的越來越多，電力系統要求微機保護裝置有較高的硬件設施，能實現高可靠性，高實時性及高擴展性，并且通信能力強大，人機交互界面友好。電力系統微機實時保護系統采用嵌入式實時操作系統，不但能夠實現多任務的高效優先級管理，而且具有強大的可移植性和擴展性，提高了電力系統自動化的控制效率。

5結語

雖然我國電力系統自動化技術在當前時期尚未健全，并且設備操作難度很高，但操作人員的經驗匯總與技術人員的持續改進會逐漸起到效果，這也會使我國調度自動化技術飛快提升。電力系統自動化技術的發展和改進，具有減少運行維護費用、向用戶供應高質量電能、提升變電站運行的穩定性與安全性、增加經濟效益等作用。

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