淺談電力自動化發展和技術

李 妍

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一、電力系統自動化總的發展趨勢

(一)當今電力系統自動控制技術的發展趨勢

電力系統在控制策略上日益向最優化、適應化、智能化、協調化、區域化發展；在設計分析上日益要求面對多機系統模型來處理問題；在理論工具上越來越多地借助于現代控制理論；在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用；在研究人員的構成上益需要多“兵種”的聯合作戰。

(二)整個電力系統自動化的發展趨勢

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)；由高電壓等級向低電壓擴展，例如從EMS(能量管理系統)到DMS(配電管理系統)；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；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；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；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；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。

二、電力自動化的實現技術

現場總線(Fieldbus)被譽為自動化領域的計算機局域網。信息技術的飛速發展，引起了自動化系統結構的變革，隨著工業電網的日益復雜工業自動化網版權所有，人們對電網的安全要求也越來越高，現場總線控制技術作為一門新興的控制技術必將取代過去的控制方式而應用在電力自動化中。

三、無線技術

無線通訊技術因其不必在廠區范圍內進行繁雜、昂貴的布線，因而有著誘人的特質。位于現場的巡視和檢修維護人員借此可保持和集中控制室等控制管理中心的聯系，并實現信息共享。此外，無線技術還具有高度靈活性、易于使用、通過遠程鏈接可實現遠方設備或系統的可視化、參數調整和診斷等獨特功能。無線技術的出現及快速進步，正在賦予電力工業領域以一種嶄新的視角來觀察問題，并由此在電力流程工業領域及資產管理領域，開創一個激動人心的新紀元。

盡管目前存在多種無線技術漢陽科技，但僅有幾種特別適用于電力流程工業。這是因為無線信號通過空間傳播的過程、搭載的數據容量(帶寬)、抗RFI(射頻干擾)/EMI(電磁干擾)干擾性、對物理屏障的易感性、可伸縮性、可靠性，還有成本，都因無線技術網絡的不同而不同。因此，很多用戶都傾向于“依據具體的應用場合，來選定合適的無線技術”。控制用的無線技術主要有GSM/GPRS(蜂 窩 )、9OOMHzRadios、wi-Fi(802.lla/b/g)、WIMAX(802.16)、ZigBee(802.15.4)、自組織網絡等，其中尤以Wi-Fi和WIMAX應用增長速度最快，這是因為其在帶寬和安全性能方面較優、在數據集中和網絡化方面具備卓越的安全框架、具有主機數據集成的高度靈活性、高的魯棒性及低的成本。

四、信息化技術

電力信息化包括電力生產、調度自動化和管理信息化兩部分。廠站自動化歷來是電力信息化的重點，大部分水電廠、火力發電廠以及變電站配備了計算機監控系統；相當一部分水電廠在進行改造后還實現了無人值班、少人值守。發電生產自動化監控系統的廣泛應用大大提高了生產過程自動化水平。電力調度的自動化水平更是國際領先，目前電力調度自動化的各種系統，如SCADA、AGC以及EMS等已建成，省電力調度機構全部建立了SCADA系統，電網的三級調度100%實現了自動化。華北電力調度局自動化處處長郭子明說，早在20世紀70年代華北電力調度局就用晶體管計算機調度電力，從國產121機到176機，再到176雙機，華北電力調度局全用過，到1978年已經基本實現了電網調度自動化。

五、安全技術

電力是社會的命脈之一，當今人類社會對電力系統的依賴已到了難以想象的程度。電力系統發生大災變對于社會的影響是不可估量的，因此電力系統最重要的是運行的安全性，但這個問題在全世界均未得到很好解決，電力系統發生大災變的概率小但后果極其嚴重，我國電力系統也出現過穩定破壞的重大事故。由于我國經濟快速發展的需求，電力工業將會繼續以空前的速度和規模發展。隨著三峽電站、西電東送、南北互供和全國聯網等重大工程的實施，我國必將出現世界上最大規模的電力系統。

六、傳動技術

實現變頻調速的裝置稱為變頻器。變頻器一般由整流器、濾波器、驅動電路、保護電路以及控制器(MCU/DSP)等部分組成。變頻器作為節能降耗減排的利器之一，在電力設備中的應用已經極為廣泛而成熟。對于變頻器廠商而言，在未來三十年，變頻器，尤其是高壓變頻器在電力節能降耗中的作用極為明顯，變頻器也成為越來越多電力行業改造技術的首選。在業內，以ABB為首的電力自動化技術領導廠商，ABB建立了全球最大的變壓器生產基地及絕緣體制造中心。自1998年成立以來，公司多次參與國家重點電力建設項目，憑借安全可靠、高效節能的產品性能而獲得國內外用戶的好評。其公司多種產品，包括：PLC、變流器、儀器儀表、機器人等產品都在電力行業中得到很好的應用。

結語：

隨著計算機技術，控制技術及信息技術的發展，電力系統自動化面臨著空前的變革。多媒體技術、智能控制將迅速進入電力系統自動化領域，而信息技術的發展，不僅會推動電力系統監測的發展，也會推動電力系統控制向更高水平發展。

[1]馬軍，蒙金有，所旭，等.配網自動化系統現狀及存在的問題[J].電力系統裝備，2003，9.

[2]鮑喜，焦邵華，秦立軍.配電自動化的現狀與未來[J].電氣時代，2012(3).