電力系統(tǒng)自動(dòng)化及其發(fā)展分析

（四川宏業(yè)電力集團(tuán)有限公司， 四川 成都 610000）

電力系統(tǒng)自動(dòng)化及其發(fā)展分析

白 云

（四川宏業(yè)電力集團(tuán)有限公司， 四川 成都 610000）

自從改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)水平有了飛速發(fā)展，同時(shí)也帶動(dòng)了科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步，使得社會(huì)生產(chǎn)力得到了空前的解放，各行各業(yè)的發(fā)展都有了全新的面貌，使得社會(huì)對電力能源的需求逐漸加大。隨著用電量的逐年增加，電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)變得越來越復(fù)雜及龐大，這就使得電力系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性受到了極大地挑戰(zhàn)。使得傳統(tǒng)的人工管理模式已經(jīng)不能適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的步伐，電力系統(tǒng)逐漸朝著自動(dòng)化方向發(fā)展。本文對我國電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的研究現(xiàn)狀展開了詳細(xì)分析，并且其發(fā)展方向進(jìn)行了深入探討。

電力系統(tǒng)；自動(dòng)化技術(shù)；發(fā)展

0 引言

近些年來，隨著我國深化改革的力度不斷加大，社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)制度不斷完善，各行各業(yè)也處在一個(gè)良性競爭的環(huán)境中發(fā)展，人們的生活質(zhì)量不斷提高，日常的相關(guān)家用電器設(shè)備也逐漸多了起來，使得人們對電力供應(yīng)的質(zhì)量及效率有了非常大的要求，這對電力企業(yè)來說不僅是機(jī)遇又是挑戰(zhàn)。為了適應(yīng)社會(huì)對電力能源的極大需求，需要電力企業(yè)不斷加大對電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)的重視程度及投入力度，從而使電力系統(tǒng)盡快實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的運(yùn)行模式。自動(dòng)化技術(shù)不僅可以維持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，還可以提高電力系統(tǒng)的工作效率，進(jìn)而減小電力生產(chǎn)成本，使電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化管理。因此，電力企業(yè)需要充分利用電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)，結(jié)合社會(huì)發(fā)展實(shí)際情況，制定電力系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢，從而使得我國電力行業(yè)朝著現(xiàn)代化方向發(fā)展。

1 電力系統(tǒng)的組成及其應(yīng)用分析

通常情況下，電力系統(tǒng)也就是電力能源從生產(chǎn)到用戶消費(fèi)的整個(gè)過程，其在發(fā)電廠生產(chǎn)電能，再經(jīng)過電力線路進(jìn)行輸送電能，再使用電力變壓器將電能變換成合適的電壓送給用戶使用，是社會(huì)發(fā)展必不可少的能源之一。由于電力用戶分散而又龐大,使得電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)變得日益復(fù)雜及規(guī)模宏大。在如此龐大的電力系統(tǒng)下，通過會(huì)擁有很多的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)而分布在一些地區(qū)，以便于電力系統(tǒng)可以有效覆蓋每個(gè)區(qū)域，以此來滿足人們的用電需求。由于電力能源不能儲(chǔ)存，需要生產(chǎn)與消費(fèi)一起進(jìn)行，使得發(fā)電廠需要每時(shí)刻都要進(jìn)行電能的生產(chǎn)。如果由于某種故障導(dǎo)致電力系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，將會(huì)使得社會(huì)正常的秩序受到影響。所以，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定、高效的運(yùn)行離不開自動(dòng)化技術(shù)的支持，自動(dòng)化技術(shù)通常需要在電力系統(tǒng)中心位置設(shè)立調(diào)度中心，并有效管理周圍的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，通過使用分散的節(jié)點(diǎn)信息的接收與處理，可以有效控制及調(diào)節(jié)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行。此外，自動(dòng)化技術(shù)還可以形成方便快捷的數(shù)據(jù)反饋網(wǎng)絡(luò)及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，調(diào)度中心能夠根據(jù)接收到的信息，實(shí)現(xiàn)對電力的有效分配，同時(shí)也可以實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)運(yùn)行情況，以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行故障。

2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀探討

2.1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

目前，電力調(diào)度自動(dòng)化控制的原理是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行控制的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。通過將計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)應(yīng)用到電力調(diào)度系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)收集、整理及計(jì)算分析電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而為電力工作人員提供數(shù)據(jù)支持。當(dāng)前我國電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度通常根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況來進(jìn)行監(jiān)控，結(jié)合自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)施，可以方便的監(jiān)視電力設(shè)備運(yùn)行情況，同時(shí)還可以快速查出電力故障隱患點(diǎn)，從而使得電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，減小電力故障發(fā)生的幾率。此外，由于電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，可以有效防止人工調(diào)度時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的滯后性及效率低等問題，以此可以進(jìn)一步提高供電的可靠性，減小電力損耗。

2.2 配網(wǎng)系統(tǒng)自動(dòng)化

計(jì)算機(jī)信息技術(shù)同樣也可以運(yùn)用到配電網(wǎng)系統(tǒng)中，可以方便電網(wǎng)改造工程的進(jìn)行。由于電網(wǎng)技術(shù)得到了飛速的發(fā)展與進(jìn)步，我國很多地區(qū)的配網(wǎng)系統(tǒng)也開始朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，并逐漸建立了包括配電主站、子站及光纖終端在內(nèi)的三層結(jié)構(gòu)，并可以快速傳輸數(shù)據(jù)信息，提升系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行水平。

2.3 變電站自動(dòng)化

輸電線路及變電站可以將發(fā)電廠生產(chǎn)的電能有效的輸送并分配給電力用戶，具有非常重要的橋梁作用。當(dāng)變電站自動(dòng)化管理系統(tǒng)投入使用后，可以有效縮減變電站值班人員的工作量及人員需求，并可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理的效果。為了保持變電站可靠運(yùn)行，需要使用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備替換老舊的設(shè)備，并采用光纖及網(wǎng)絡(luò)電纜來傳輸數(shù)據(jù)，以此來實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)一二次設(shè)備的數(shù)字化運(yùn)行水平，從而可以對變電站進(jìn)行有效監(jiān)控。

3 電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展方向分析

3.1 自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展趨勢

電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)主要發(fā)展趨勢包括如下幾個(gè)方面：其一為控制策略方面，不斷朝著智能化、高效化、自動(dòng)化、科學(xué)化方向發(fā)展。其二為理論工具方面，電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制逐漸使用更多的現(xiàn)代控制理論技術(shù)。其三為設(shè)計(jì)分析方面，結(jié)合實(shí)際情況展開綜合分析與研究，使用多機(jī)模型來有效解決實(shí)際問題。其四為控制手段方面，主要表現(xiàn)在使用多種新技術(shù)，比如數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、微機(jī)原理技術(shù)、電力電子技術(shù)等。其五維人員結(jié)構(gòu)方面，需要相關(guān)的知識(shí)非常豐富，必須進(jìn)行多種專業(yè)人才進(jìn)行協(xié)調(diào)配合工作。

3.2 供電方式發(fā)展方向

目前，自動(dòng)化技術(shù)有了較大的進(jìn)步，從而使得我國電力系統(tǒng)供電模式發(fā)生了很大的變化與革新。以往的電力系統(tǒng)大多使用集中供電、分散配電的方式，將一個(gè)區(qū)域?yàn)槌霭l(fā)點(diǎn)，使用電力線路將生產(chǎn)的電能輸送給不同地區(qū)的配電所，再經(jīng)過變壓器的電壓變換后，將電力能源配送給千家萬戶。但是這種方式具有很多問題，當(dāng)配電網(wǎng)絡(luò)或者發(fā)電廠發(fā)生故障事故時(shí)，很容易導(dǎo)致大范圍的停電現(xiàn)象，并且很不容易對故障處進(jìn)行檢修，給人們的日常生活生產(chǎn)帶來了很大的問題。隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的不斷應(yīng)用，使得供電方式有了很大的變化，我國投入大量的清潔能源、微電網(wǎng)、分布式電源等能源供應(yīng)系統(tǒng)。分布式電源可以增加電力能源的多樣性，縮短電力供應(yīng)距離，提高供電效率；清潔能源，比如風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電等，可以有效所需電力系統(tǒng)的備用容量，從而減小電網(wǎng)運(yùn)行的成本投入。微電網(wǎng)采用以區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)，對包涵其中的分布式電源協(xié)調(diào)控制，并對用戶的電力負(fù)荷情況展開有效整理，從而實(shí)現(xiàn)以區(qū)域?yàn)橹行牡奈㈦娋W(wǎng)。如此，在區(qū)域電網(wǎng)結(jié)構(gòu)或者負(fù)荷出現(xiàn)改變時(shí)，能夠經(jīng)過對分布式電源進(jìn)行調(diào)整，維持電力系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性及靈活性，從而保證電力不間斷供應(yīng)。

3.3 變電站自動(dòng)化發(fā)展

變電站一直是電力系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的部分，它對維持電力穩(wěn)定供應(yīng)具有很重要作用，因此變電站的自動(dòng)化發(fā)展也是必不可少。目前，變電站正在朝著綜合自動(dòng)化系統(tǒng)方向發(fā)展，通過使用不同新技術(shù)及設(shè)備，可以重新組合變電站二次設(shè)備及進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而達(dá)到對變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)控的目的。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)能夠使變電站內(nèi)部設(shè)備進(jìn)行有效的信息互享，并在遠(yuǎn)程控制技術(shù)的配合下，能夠?qū)ψ冸娬具M(jìn)行遠(yuǎn)程控制，并對變電站工作過程中出現(xiàn)的問題及時(shí)處理，還可以提高變電站安全運(yùn)行，從而最大程度上滿足人們的用電需求。

3.4 電力系統(tǒng)自動(dòng)化整體發(fā)展方向

根據(jù)目前電力技術(shù)發(fā)展的步伐，電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的總體方向主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：其一為開環(huán)監(jiān)測方式逐漸朝著閉環(huán)控制進(jìn)行轉(zhuǎn)變。其二為電壓等級的劃分更加合理，比如使用能量管理系統(tǒng)及配變電系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電壓等級的合理分配。其三為由單一功能朝著一體化協(xié)調(diào)發(fā)展。其四為單元件能夠進(jìn)一步擴(kuò)展為整個(gè)電力系統(tǒng)。其五為電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)有所改變，不斷朝著科學(xué)化、高效化、合理化方向發(fā)展。

4 結(jié)語

由上可知，根據(jù)目前社會(huì)發(fā)展的狀況，電力系統(tǒng)朝著自動(dòng)化方向發(fā)展是勢在必得的，通過使用自動(dòng)化技術(shù)可以進(jìn)一步維持電網(wǎng)工作的穩(wěn)定性，并且減小電力生產(chǎn)的成本投入，降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，需要電力企業(yè)充分重視其重要性。因此，電力企業(yè)應(yīng)該不斷推進(jìn)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，加大對自動(dòng)化技術(shù)的研究力度，從而保證電力系統(tǒng)可靠工作。

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U45

：B

1007-6344（2017）08-0270-01

白云（1971.10--），男，本科學(xué)歷，主要從事安全監(jiān)察等相關(guān)工作。