電網電力自動化技術淺析

張明雪

摘 要：本文主要討論與分析了電網電力中的自動化相關技術及其發展趨勢。本文首先介紹了電力自動化的發展目標，在此基礎上分析與研究了目前所應用的多種電力自動化技術，并對今后的發展趨勢與發展特點進行了歸納與總結。

關鍵詞：電網電力；自動化；技術

隨著社會與工業的飛速發展，電力已經成為現代生產生活的最主要能源，為滿足用戶日益增長的電能需求，電力系統中必須使用先進的、自動化程度高的技術進行監控與管理升級或完善，及時收集與監控電網運行中產生的數據信息，并根據這些信息采取相應的處理操作，以確保電網長期維持在健康穩定運行狀態，增強電力系統的供電效率。上述目標的實現均需要相關的電力自動化技術作為支持。

1 電網電力自動化控制與運行目標

提升電網電力自動化水平不僅可以增強電力系統的運行可靠性與穩定性，還能夠通過相關設備或技術對電網電力供應過程中產生的運行信息進行實時收集，供監控與管理人員進行風險預測與故障排除，降低運營過程中的經濟損失?？偨Y來看，對電網電力進行自動化改造或升級主要目標分為以下四點：（1）對電網運營過程中產生的有效數據和有價值數據進行實時收集、分析與處理；（2）對電網中的裝置設備或部件進行運行監測，及時發現異常運行狀態并根據監測數據供電力系統或相關人員執行或制定必要的處理方案，及時修復運行故障；（3）對電力系統中所使用的裝置與程序等進行協調管控，確保各設備和各功能處于正常、穩定運行狀態，保證整個電網的安全；（4）對電網運營進行自動化、智能化管理，減少和降低人力資源投入和人力成本，提升工作效率，增強電網電力運行的可靠性。

2 電網電力相關自動化技術

為實現電網電力自動化，通常會采用以下幾方面技術：補償技術、調度技術以及諸如數據庫技術、現場總線技術等電網提升技術等。

2.1 電網電力低壓無功補償技術

對電網中的點成進行無功補償可以提升能源利用率，降低電能的浪費。目前針對電網的低壓無功補償主要是借助三項電容器實現的。該補償技術在三相負荷平衡時可對大負載用戶實現較好的補償效果，但是該技術也存在補償不足或過補償等可能，因而必要時需要采用物理的手段或方法來調整電網電壓、電網功率以及電網中的無功電流來增強電網的負荷平衡性。綜合電力需求以及電網特性來看，無功補償必然是未來電網自動化技術的主要發展方向，該目標的實現需要自動控制技術、智能技術以及相關的電力電子技術的支持。

2.2 電網電力自動化調度技術

電網電力自動化的核心是調度自動化。為實現調度自動化必須采用相關的技術和設備搭建自動化調度系統，如中心控制系統、中心工作服務站、顯示設備、數據與功能服務器、配套的調控中心與變電站等。通過自動化調度技術可以非常方便的對電網運行過程中產生的數據信息進行采集、對電力生產與傳輸進行監控與調度，對電網負荷與系統負載等進行估計與控制，確保電力系統各項工作的順利、智能開展與進行。實際應用中，不同地區或服務區域所使用的自動化調度相關設備不盡相同，調控要求較低的地區可以使用普通的計算機與服務器進行調度中心搭建，調控要求較高的地區可以使用性能較高的計算機與服務器進行調度中心搭建。

2.3 電網電力自動化提升相關技術

為進一步提升電網運行的自動化和智能化程度，除上述兩種技術外還需要使用到現場總線技術、數據庫管理技術以及光通信等技術。

其中，現場總線技術可以將電網中的所有設備與裝置按照使用需求進行并網連接，形成一個功能完善的通信網絡，利用網絡中的傳感器、數據采集設備以及數據傳輸介質等可以及時的將電網運行中的電壓、電流、電阻等數據傳輸到監控主機中供監控人員或監控平臺分析與處理。利用該技術可以分散數據處理內容，降低遠程計算機工作負荷，調整各設備處于穩定運行狀態，進而實現監控相關功能。

數據庫管理技術可以將電網運行中收集到的數據信息進行存儲與分析，同時制定相應的觸發動作或觸發程序，按照分析后結果執行對應的操作，使得整個電網的運行與監控長期處于自動化狀態。通過數據庫相關技術所獲得的數據與結果不僅具有較高的準確率，還具有較大的利用價值，可滿足用戶更多更苛刻的用電需求。

光互連技術可以確保電力系統中的繼電保護裝置與自動控制功能的運行。該技術相較于傳統的繼電保護技術而言，受電容性負載影響更小，可提升的工作效率更高。除此之外，還能夠更加方便靈活的進行系統設置和提供更好的系統抗干擾能力，因而可以有效保障電網的安全穩定運行。

3 電網電力自動化技術發展趨勢

目前電力企業部門眾多，信息系統、數據平臺相互獨立，各自為陣，各系統之間無法實現信息共享，所以在未來的電力自動化發展中需要將電力企業各部門的職能進行整合，將配電管理系統、地理信息系統、各種管理信息系統、數據采集監控系統、變電站綜合自動化系統等，根據各部門的職責權限、對信息實時性安全性等要求，劃分層次和分配不同的使用權限，使其形成信息共享、按需分配、安全可靠的大集中系統。

綜合來看，應用于電網電力中的自動化技術必然會向以下幾個方向發展：首先是在發電、輸電自動化的基礎上進一步向配電自動化領域拓展，充分利用電子信息相關技術實現電力系統的全面自動化；其次是向全方位的管控一體化方向發展，進一步降低人力資源投入，增強系統的自動化應用范圍，實現多環節多范圍的管控功能集成與整合；再次是現代高速數據傳輸技術的應用，自動化系統以數據作為支撐，為更好的滿足實時性需求，電網電力系統中必須使用先進的無線通信、光通信技術等進行數據傳輸。

結束語

總之，電網電力自動化是電力系統發展的必然趨勢，應用多種先進技術可進一步規范與完善電網結構和電網運行標準，提供更加全面和強大的自動化管控與監測功能。隨著多種自動化技術的應用，現代電網電力必將成為一個高度集成化、高度自動化和高度智能化的能源網絡。

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