電力系統自動化與新技術應用

周觀春+柴宇+馮浩銘

摘 要 文章首先對電力系統自動化進行了解讀，在此基礎上對幾種新技術在電力系統自動化中的應用進行論述。期望通過本文的研究能夠對確保電力系統的安全、穩定、可靠、經濟運行有所幫助。

【關鍵詞】電力系統 自動化 技術

1 電力系統自動化解讀

近年來，隨著我國電力體制改革的不斷深化，推動了電力事業的發展，電網的規模日益擴大，由此對電力系統的運行穩定性、安全性、可靠性提出了更高的要求。在這一背景下，電力系統自動化應運而生，這是一個規模相對較大的綜合自動化系統，結構框架如圖1所示。

大體上可對該系統的基本工作流程進行如下描述：在某一個區域范圍內，選取出相對的中心地帶，并在這個地帶的調控中心處安裝功能強大的計算機系統，以此作為核心，向四周輻射網絡，在其周圍的發電廠、變電站則可設置信息服務與反饋遠程監控裝置，從而構建起一個立體式的網絡結構，在這個網絡當中，相關信息和指令的傳輸可以變得更加暢通。位于調控中心內的計算機系統可對全局進行總體調控，各種監控裝置則可對電力系統中的設備操作、事故情況等進行記錄，并編制成相關報表，從而實現常規操作的自動化。在這一基礎上，便可形成以自動控制裝置為中心，以計算機網絡系統為載體的功能強大的電力綜合自動化系統，各種軟件程序的應用，可以確保該系統相關控制功能的實現。分層控制是該系統的主要操作方式，具體是指在調度控制中心、發電廠、變電站等各個分層間，根據管轄范圍和調控功能，實現電力系統的安全、穩定、經濟運行。

2 新技術在電力系統自動化中的應用

通過上文對電力系統的解讀可知，該系統是一個規模比較龐大的系統，其中涵蓋了諸多的電力設備設施，想要實現對這些設備的自動化控制，就必須對相關的技術加以運用。下面本文重點分析幾種新技術在電力系統自動化中的應用。

2.1 智能控制技術的應用

自電力系統自動化這一概念被提出之后，智能控制技術便成為其研究的一個重要領域，相對于傳統的人工控制方式而言，智能控制更具優越性，將之應用于復雜程度高、非線性較強的電力系統當中，可以確保系統的安全、穩定、可靠、經濟運行。智能控制技術的核心是計算機，所有的控制功能都是憑借相關的軟件程序來實現的，借助這些控制功能可對電力系統運行過程中產生的狀態數據進行實時監測和自動分析與處理，并從中找出電力系統運行時存在的問題，然后參考數據庫中的故障處理指令，自動對故障問題進行解決處理，再利用通信網絡將處理指令下發至電力系統的設備當中，從而實現對系統的調整，由此便可確保系統始終處于相對穩定的運行狀態。

2.2 計算機視覺技術的應用

該技術是一門綜合性較強的學科，主要包括計算機、信號處理、物理學等等，它是各種智能系統不可或缺的重要組成部分之一，應用該技術可對電力系統進行有效的監測。隨著業內專家學者對該技術的研究不斷深入，出現了諸多新的技術，其中較具代表性的有以下幾類：在線監測技術、環境監測技術、無人機監測技術等等，這些技術能夠通過各種不同的方式獲取電力系統的狀態信息，如圖像、運行數據等等。紅外圖像是計算機視覺技術中應用領域較為廣泛的一項技術，它主要是利用紅外成像的原理來獲取電力系統相關設備的紅外圖像，在通過對圖像的分析，可判斷出該設備是否處于正常運行狀態。這種技術最為突出的優勢在于精準度高、方便快捷。

2.3 動態安全監控系統的應用

隨著社會生產生活對供電穩定性的要求不斷提高，電力系統有必要應用動態安全監控系統，減少供電故障，保障電力系統可靠運行，滿足供電需求。在動態安全監控系統中，要引入GPS和EMS技術，通過全面檢測電氣設備，實時掌握電氣設備的運行情況，可及時發現并處理故障隱患，做到防患于未然，從而大幅度降低事故發生的可能性。基于GPS定位技術的動態安全監控系統，可通過衛星提供所需數據，加之EMS系統可對整個電力系統進行實時監控，從而實現了動態監控與靜態監控相結合，從多個方向入手對電力系統運行進行綜合分析，若發現電力系統存在不穩定運行的因素，則可及時提出補救措施。該系統具備離線研究與在線研究功能，離線研究可在缺乏在線研究的情況下，將離線研究結果轉化為在線監督的穩定指標，如傳輸功率、無功儲備等，滿足動態監測的要求，提高動態監測的實效性。

2.4 DFACTS技術

FACTS技術和DFACTS技術是應用于電力系統的新技術，其中FACTS技術即柔性交流輸電，能夠對電力系統的相關參數進行及時調控，保證電壓維持在穩定狀況，從而提高電力系統的可靠性。DFACTS技術則可有效解決電力系統的各類質量問題，有效管控電力系統運行質量，保障電氣設備始終處于良好運行狀態，減少不利因素對電氣設備的干擾和損害，從而促使電力系統運行的自動化水平大幅度提升。

2.5 微機保護技術

電力系統應用微機保護技術，能夠在發生故障時自動啟動保護措施，減少電力系統受到的損害。隨著電力系統對微機保護技術的應用要求不斷提高，微機保護技術必須及時更新。當前，在電力系統中常用基于C/C++語言的微機設備，該微機設備具備良好的可移植性和靈活性，能夠滿足電力系統保護的多種需求。

3 結論

綜上所述，電力系統的運行穩定與否，直接關系到供電可靠性，為了確保系統運行的穩定性，可將智能控制技術、計算機視覺技術、動態安全監控技術等，合理運用到電力系統自動化當中，由此不但能夠對電力系統進行全面的監視和控制，而且還能使系統的重要設備始終處于受控狀態。

參考文獻

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作者單位

沈陽理工大學 遼寧省沈陽市 110159