電力系統自動化技術在電力工程中的應用

李東玉

（太康縣供電公司，河南太康　461400）

電力系統自動化技術在電力工程中的應用

李東玉

（太康縣供電公司，河南太康461400）

隨著國民經濟發展速度的不斷提升，人們對電的需求量越來越大，有效提高供電技術是確保人們正常生活的重要保障。通過國家扶持與大力倡導，電力系統自動化技術得到了快速發展，在電力工程中電力系統自動化技術也得到了廣泛地應用。本文主要對電力工程中電力系統自動化技術的概況、發展及應用進行了分析與探究。

計算機技術電力系統自動化技術概況應用發展電力工程

1　電力系統自動化技術的概況

電力系統主要組成部分包括：發電、輸電、變電、配電及用電等。一般情況下電力系統的一次設備包括發電機、變壓器、開關與輸電線路等設備，通過對一次設備進行在線測控、保護等方式，可以起到穩定、保護一次設備的作用。電力系統二次設備是指測控裝置、保護裝置、通信設備、電網調度控制中心的計算機系統等，其包括電力系統自動化的主要技術內容。

計算機技術作為電力系統自動化的重要技術，目前主要在電力系統電網的智能化中應用，也就是通過計算機技術內的傳感技術、傳輸技術及控制技術等對電網運行智能化的實現提供技術支持。計算機技術在智能化電網內最常用到的技術包括：通信、測量、能源接入及傳感等技術，這些技術在整個智能化電網中發揮著至關重要的作用。

2　電力系統自動化技術的發展

20世紀60、70年代晶體管技術的發展與集成電路的出現，為電力系統自動化裝置提供了技術保障。前期電力系統自動化裝置設計主要以模擬電路與布線邏輯為主，這種技術的應用不僅對變電站工作人員的工作量進行有效降低，還對電力安全運行能力進行有效提升。但這個階段電力系統自動化裝置功能較少，通訊也不暢通，無法實現故障自診斷功能。

20世紀80年代，我國電力系統自動化出現了單片機技術，這種技術的應用為電力系統自動化設備的更新提供了強有力的保障。數字電路技術與模塊化軟件設計技術的應用，有效提升了電力自動化裝置的性能，實現了電力系統的通信作用，并利用相關設備進行數據交換，如并行口、串行口等。在電力系統自動化裝置內第一次產生了人機聯系功能。特別是引進的Intel公司SBC系列OEM單片機技術為我國微機化電力系統二次設備研究與開發速度的提升提供了技術保障。這個階段取代機械光學結構原理傳統錄波裝置的為數字式故障錄波器。微機遠動裝置與巡回檢查設備的特點為較小體積、較大容量及較強通信規約適應性，這種裝置的應用，不僅可以大大提升微機繼電保護裝置的性能，還可以為修改保護定值提供便利，確保應用與維護的透明度。

伴隨20世紀90年代各項技術的不斷進步，如高性能工作站、服務器與軟件技術的發展，尤其是高速網絡技術的大量應用，促使我國電力系統自動化得到了極大的進步，逐漸實現了新的發展模式，相比以上階段，這個階段的電力系統自動化具有網絡化、智能化等特點。同時還做到了電力電纜、通信電纜用量的降低，從而大幅度減少了設備成本，并對系統技術水平進行了有效提升，在設備配置靈活性、互換性及可維護性增加的同時，也對系統運行的可靠性進行了有效提升。

隨著國民經濟發展速度的不斷提升，電力系統自動化技術也得到了極大的發展。近年來，在我國電力系統自動化發展中逐漸出現了多種嵌入式技術，如嵌入式微處理器、嵌入式計算機、嵌入式操作系統等，這些技術在電力系統自動化中裝置中的廣泛應用，促使電力系統自動化技術得到了高速的發展。目前電力系統自動化中主要有以下裝置設備應用了嵌入式技術，如測量控制設備、繼電保護裝置、數據通信控制器等，這種技術的應用不僅簡化了裝置硬件的電路與應用程序，還有效提升了設備的性能，并加快了信息處理的速度，降低了功能消耗，并實現了功能擴展，為電力系統自動化的發展做出了極大的貢獻。

圖1　配電網自動化系統總體設計圖

3　電力自動化技術在電力工程中的應用

自上個世紀50年代我國電力系統自動化發展以來，我國電力自動化技術得到了極大的發展空間。在電力自動化發展中計算機技術與網絡技術的應用，促使其向一個新的發展時代邁進。本文主要從以下幾個方面對其進行了分析。

3.1電網調度

作為電力系統的核心內容，電網調度中自動化程度的高低對其發展起到關鍵性的作用。現階段我國自動化電網調度主要分為縣、地區、省、自治區及國家五個組成部分。隨著信息時代的到來，作為電網調度自動化最主要的內容，計算機網絡系統的完善是電網調度自動化實施的關鍵。顯示器、工作站等裝置是電網調度自動化的其他組成部分。

3.2變電站

相比傳統人工操作與監視環節，電力系統內變電站、配電線器的應用促使變電站具有更高的自動化水平，這些技術的應用不僅對變電站監控范圍進行了有效擴大，還為工作效率的提升提供了便利。利用計算機技術與網絡通信技術，可以對變電站內運作的電氣設備進行全方位監控與控制，常規電磁式設備也可以由全微機裝置所代替。二次設備集成化與數字化的實現可以通過計算機光纖、光纜等對電力信號電纜的替代來實施。利用重組與設計優化等方式，進行監視、測量等具有較強綜合能力系統的建立。

3.3配電網系統

電網改造是配電系統的主要內容，隨著科學技術的不斷進步，我國電網技術也得到了極大的發展，配電系統網絡化的發展促使其結構高性能的增長，并對電力系統自動化的實現提供了強有力的保障。如圖1所示。

3.4智能電網技術

第一，網絡拓撲。這種智能電網結構較為靈活，也是今后電網系統的重要內容。其作用為對布局不平衡矛盾進行有效緩和，目前我國開展的網絡拓撲工程主要有直流網工程、特高壓聯網工程等。通過計算機技術可以對電網結構進行優化，并擴大電網規模。

第二，信息通訊系統。智能電網實現的有效手段為信息通訊系統，主要原因在于信息通訊系統具有較快的速度及實時性等特點，通常這些特點可以對智能電網結構進行合理優化，在信息通訊系統的輔助下，才能穩定、保護與有效控制智能電網，為建立與完善智能電網提供了可靠地信息依據。隨著信息通訊系統在電力系統自動化中的廣泛應用，有效結合自動化與信息技術，可以實現智能電網的發展目標。

在自動化變電站系統內進行技術投入的增加，已經成為電力系統自動化技術發展的主要任務。智能電網技術是計算機技術與電力系統自動化技術有效結合的最佳技術，這種技術利用全局性特點實現電力系統自動化的智能控制，在實現穩定性控制系統、變電站自動化系統的基礎上，為智能電網技術的發展提供了強有力的保障，并為實現雙向性、實時性及可靠性的網絡通信技術打下了良好的基礎。

3.5電力互感器

作為輸電線路設備中的重要組成部分，光電式電力互感器可以利用一定比例關系，有效降低輸電線路上高電壓與大電流的數值，并通過儀表對其數值進行準確測量。隨著科學技術的不斷進步，許多國家都進行了新型光電式與電子式互感器的研究與開發。目前我國科研單位對光電互感器的研究尤為重視，在研究過程中，相比電磁式互感器輸出信號，光電互感器輸出信號要低出許多，基于此，應進行數字信號的轉換，并由光纖接口送出，在轉換模數與轉換光電子信號中應進行一體化設計，進行電磁兼容、絕緣等技術難點的突破，對光電子電力互感器的性能進行有效提升。

4　結語

綜上所述，隨著社會經濟的不斷發展，電力工程已經成為我國基礎建設中的一項重要建設項目，電力系統自動化的技術作為電力工程的重要組成部分，其技術水平的高低直接關系到電力系統自動化的水平。為實現現代網絡與計算機技術的實時監控與管理，必須不斷完善電力系統，將計算機技術與電力系統自動化技術進行有效結合，是我國電力系統自動化技術發展的有效措施。

［1］霍海鋒，李軍學，張昊，盧進.面向智能電網的智能電力設備技術與應用［J］.電工技術，2010年08期.

［2］謝清宇，劉孜宇.芻議計算機技術在供電企業中的廣泛應用及前景［J］.中國新技術新產品，2012年07期.

［3］林艷華.分析計算機技術在電力系統自動化中的應用［J］.廣東科技，2008年16期.

［4］曹越.計算機技術在電力系統自動化中的應用［J］.廣東科技，2010年04期.

［5］陳景明.變電站自動化系統的現狀及發展［A］.河南省冶金企業創新與和諧發展研討會——暨技術經濟年會論文集［C］，2008年.

［6］鮑林江，賈世發.電網經濟運行實時分析監測系統的研究［A］.2003中國電機工程學會電力系統自動化專委會供用電管理自動化分專業委員會成立暨第一屆學術交流會議論文集［C］，2003年.