關于電力系統自動化技術及其應用的探析

蔡 潔

安徽光華電力工貿有限責任公司

關于電力系統自動化技術及其應用的探析

蔡 潔

安徽光華電力工貿有限責任公司

電力行業技術創新的趨勢就是應用電力系統自動化技術，不管是系統的自動控制協調監視裝置，還是系統的控制、決策和自動檢測裝置等都對電力系統的高效運行起到了有效的支持作用。本文概述了電力系統自動化技術，簡述了電力系統自動化技術的作用，對電力系統自動化技術及其應用進行了探討分析。

電力系統；自動化技術；作用；應用

一、電力系統自動化技術的概述

電力系統是將自然界中的能源通過發電裝置轉化為電能，然后再利用配電裝置以及變壓器等設備向各個地方輸送電力。數據的協調、監控、檢測和傳輸等各個環節在這一個過程中都有所涉及，電力系統自動化就是立足于電力系統的運行，對傳輸以及檢測數據的各個環節實施的自動化建設，使自動化操作得以實現，并且進一步保證電能調度控制保護以及調節等自動化效益的實現。一般來講，可以將電力系統的自動化化分為兩種，也就是軟件的自動化以及硬件的自動化。電力系統的自動化具有高效率、綜合調節、電量計量、數據分類、獲取以及實時精確等一系列的優點，因此能夠極大的保障電力系統的安全正常運行。

二、電力系統自動化技術的作用

電力系統自動化技術的作用：（1）電力系統自動化技術可以科學合理的分類各種數據，其能夠將數據劃分為系統數據、現場實時數據、舉出數據以及日常運行數據等種類。與此同時，電力系統自動化技術還能夠對系統實時運行的數據進行精確的控制，從而將安全、可靠的支持服務提供給整個電力系統。（2）電力系統自動化技術能夠有效的協調和調度電力系統的多個控件，并且綜合的調節整個需要調配的系統，也就是可以將系統負荷按需分配到給定的電力系統中能夠被直接控制的發電機組中。（3）電力系統自動化技術除了具備上述的特征之外，還可以對電量實施實時計量。作為電量采集裝置，電力系統自動化技術不僅能夠對各關口的數據進行實時處理，同時還能夠保證經過一段時間的斷電之后仍然可以繼續進行工作，也就是說其可以確保不會出現丟失采集數據的現象。

三、電力系統自動化技術的分析

1、變電站自動化。電力系統中變電站與輸配電線路是聯系發電廠與電力用戶的主要環節。變電站自動化的目的是取代人工監視和電話人工操作，提高工作效率，擴大對變電站的監控功能，提高變電站的安全運行水平。變電站自動化的內容就是對站內運行的電氣設備進行全方位的監視和有效控制，其特點是全微機化的裝置替代各種常規電磁式設備；二次設備數字化、網絡化、集成化，盡量采用計算機電纜或光纖代替電力信號電纜；操作監視實現計算機屏幕化；運行管理、記錄統計實現自動化。變電站自動化除了滿足變電站運行操作任務外還作為電網調度自動化不可分割的重要組成部分，是電力生產現代化的一個重要環節。

2、電網調度自動化。現代的電網自動化調度系統是以計算機為核心的控制系統，包括實時信息收集和顯示系統，以及供實時計算、分析、控制用的軟件系統。信息收集和顯示系統具有數據采集、屏幕顯示、安全檢測、運行工況計算分析和實時控制的功能。在發電廠和變電站的收集信息部分稱為遠動端，位于調度中心的部分稱為調度端。軟件系統由靜態狀態估計、自動發電控制、最優潮流、自動電壓與無功控制、負荷預測、最優機組開停計劃、安全監視與安全分析、緊急控制和電路恢復等程序組成。

3、發電廠分散測控系統（DCS）。發電廠分散控制系統（DCS）一般采用分層分布式結構，由過程控制單元（PCU）、運行員工作站（OS）、工程師工作站（ES）和冗余的高速數據通訊網絡（以太網）組成。過程控制單元（PCU）由可冗余配置的主控模件（MCU）和智能I/O模件組成。MCU 模件通過冗余的 I/O 總線與智能 I/O 模件通訊。PCU 直接面向生產過程，接受現場變送器、熱電偶、熱電阻、電氣量、開關量、脈沖量等信號，經運算處理后進行運行參數、設備狀態的實時顯示和打印以及輸出信號直接驅動執行機構，完成生產過程的監測、控制和聯鎖保護等功能。 運行員工作站（OS）和工程師工作站（ES）提供了人機接口。運行員工作站接收PCU發來的信息和向PCU發出指令，為運行操作人員提供監視和控制機組運行的手段，工程師工作站為維護工程師提供系統組態設置和修改、系統診斷和維護等手段。

四、電力系統自動化技術的應用分析

1、現場總線技術的應用分析。電力系統中的現場總線技術是指在電力系統現場將智能的自動化裝置以及儀表控制設備進行連接，形成一體化的多向、串行、多站和數字化的信息網絡，從而可以將數字通信、控制、智能傳感器以及計算機等融為一體而形成的綜合性的技術。在電力系統中，現場總線技術被廣泛的應用，通過現場總線技術可以將變送器所控制的總的用電量收集后，將信號進行控制后集中到主控計算機上，然后根據數學模型進行計算進而做出判斷，并最終將指令發送到控制設備上，從而實現電氣自動化技術的應用。現場總線技術在電力系統中的應用是通過分散電力系統中的控制功能，并配備相應的計算機進行被控設備的信息處理，將信息與計算機相連接后，便不需要實現整個現場的控制，只需對信息進行相應的調度即可。實踐證明，現場總線技術在電力系統中的應用，可以實現前置機與上位機的配合，可以從下方進行電力系統的控制，并且可以通過儀表進行控制，并最終實現高性能的電力系統的控制功能。在電力調度化技術日益發展的情況下，可以滿足數據以及系統的多樣化需求，并最終將電力系統中各個信息進行交換以及共享，實現電力系統的順利進行以及電力系統的日益完善。

2、主動對象數據庫技術的應用。電力系統中的數據庫技術主要是用于電力系統的監視系統中，因此，這對系統的開發、繼承、封裝等都有很大的作用，引發了軟件技術的變革。主動對象數據庫技術在電力系統得到了廣泛的應用和認可，并用來支持對象標準，因此與一般的關系數據庫相比，主動對象數據庫主要是對技術以及主動功能的技術支持，因此，在電力系統中也得到了廣泛的應用。主動對象數據庫是利用系統的監視功能，對對象函數進行利用，從而可以實現電力系統中電氣自動化的應用，隨著觸發機制的使用，數據庫監視得到了很好的控制與實現，從而節省了數據寫入以及讀出的時間，還對數據管理功能充分的進行利用，并得到了技術上的保證。當前，我國的數據庫技術得到了很廣泛的應用，并且監視系統也得到了很好的發展，電氣自動化技術在電力系統以及日后的電力系統中并將得到更為完善的應用。

結束語

電力系統自動化技術的應用能夠有效的控制及檢測維護人員的數量，同時還可以實現自動預警以及實時監測，從而能夠有效的防止出現各種安全事故。

［1］鄒煒.淺談提高變電站電力系統自動化技術［J］.中國新技術新產品，2010

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［3］李帆等.自動化技術在電力系統中應用淺探［J］.科技信息，2010

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