計算機技術在電力系統中的應用分析

龔小剛 葉衛 郭亞瓊 夏威

摘要：隨著經濟技術的發展以及進步，計算機技術已經融入到了我們的日常生活中，在電力系統中也是如此。電力系統的自動化系統與計算機技術完整地結合成一個整體，使得電位的調度更加安全、穩定，有效提高了電網的運行效率，本文對電力系統中計算機技術進行了探討和分析，找出了計算機技術對于未來電力系統的自動化發展的影響。

關鍵詞：計算機技術；電力系統；自動化

一、電力系統自動化的優勢以及特點

電力系統在計算機技術的輔助下實現自動化的發電、輸電、變電以及配電，在自動化的電力系統運轉協助下，確保城市的供電系統更加安全、穩定和可靠，電力系統在計算機技術的幫助下完成了自動化的測控裝置、保護裝置以及相關的電網調度控制中心。下文簡述了電力系統自動化在計算機技術的輔助下實現的功能以及特點。

（一）電力系統借助計算機技術實現了電網調度的自動化

電網調度的自動化使得電力系統的運轉朝著更高效的方向發展，在我國，電網調度系統分為五層，包括了國家電網調度、大區電網調度、省級電網調度、地區電網調度以及縣級電網調度。在調動中心內，計算機網絡系統包括了工作站、服務器、顯示器以及打印設備，利用計算機網絡技術對電力系統的數據采集、數據監控與電網運行安全分析，使得電力系統的生產和和負荷預測變得更加可控和安全。

（二）電力系統借助計算機技術實現了變電站的自動化

電力系統中變電站與輸配電線路是電廠與廣大用戶之間的重要環節，變電站的自動化更好地取代了人工監視與電話人工的操作，借助計算機技術對變電站的操作能力進行水平提高，使得變電站對于電力系統的全方位的監視和有效控制，代替其他的各種電磁式設備，提高整個電力系統設備的數字化、網絡化、集成化，促成計算機電纜以及光纖代替電力信號的電纜。在計算機技術的輔助下，電力系統完全利用計算機顯示屏控制，對電力系統進行自動化的運行管理與記錄統計，實現變電站的高效率電網調度自動化，確保電力生產環節的重要環節。

（三）電力系統借助計算機技術實現了發電廠分散測控系統

在電力控制系統內，發電廠分散控制系統一般采用分層式結構，在計算機技術的輔助下搭建了過程控制單元、運行員工作站、工程師工作站以及高速數據通訊網絡。其中，過程控制單元能夠對冗余的電力系統控制配件進行主控模件和智能控制水平優化，確定過程控制單元能夠直接面向電力系統的生產，接受現場變送器、熱電偶、熱電阻、電氣量、開關量、脈沖量等等信號，加快計算機的數據計算能力，實現電力系統的全方位的電力生產過程監控、生產能力控制以及電力系統的聯鎖保護功能。

電力系統的運行工作站和工程師工作站為計算機技術的實施提供了人機接口。電力系統的工作人員接收過程控制單元和工程師工作站傳遞的數據信息，為后續操作人員提供監控和控制機組運行手段，確保電力系統的工程師為維護工程師提供最便捷、最高效的自動化工作模式。

二、優化電力系統的計算機技術

（一）電力一次設備智能化技術逐漸完善電力系統

當前電力系統的現代化發展離不開計算機技術的輔助以及完善，改善電力系統當前運營存在的問題，使得電力行業的自動化趨勢更加明朗，智能化提高電力生產、電力輸送、電力傳輸維護的效率。在這一過程中，電力一次設備智能化技術能夠在一次設備結構設計的時候囊括二次設備的功能以及結構，實現一次設備和二次設備的全部功能，有效地節約了電力數據信息傳遞時間，同時在運轉成本上，還減少了電力信號電纜以及控制電纜的使用。例如：當前電力系統中常見的電力一次設備智能化技術：智能化開關、智能化開關柜、智能化箱式變電站等等。但是，在應用電力一次設備智能化技術的時候存在的最嚴重的問題是電力系統中硬件設備常常會受到大電流開斷而形成的高強度電磁場的影響，目前，可以優化這一問題的技術有：電磁兼容技術、電子部件的供電電源優化技術、外部通信接口協議標準技術等等，優化提高解決現階段存在的不足。

（二）電力一次設備在線監測技術促進電力系統的運行效率提高

為了確保電力系統的正常運轉，系統內的每一個環節都要正常在線，如若電力系統內的一次設備，包括發電機、汽輪機、變壓器、變電路器、開關等等出現了問題，整個電力系統的生產、傳輸以及使用都會受到影響，因此使用電力一次設備在線監測技術對所有的一次設備進行了在線狀態檢測，實時地獲取根電力系統一次設備的運營數據，同時搜集電力系統內設備運轉重要參數，在計算機技術的輔助下分析得出重要參數的變化趨勢，進而對電力系統未來是否會出現運轉故障進行判斷，若重要參數的數據分析存在故障的可能性，工作人員可以根據參數表現趨勢預先做好設備的維修和保養，提高運營維修保養的周期、使得電力設備的使用壽命增長，在一定程度上改善了電力系統的成本。

（三）光電式電力互感器在電力系統中的應用

確保電力系統正常運轉必不可少的設備就是電力互感器輸電線路，計算機技術能夠在一定比例上將輸電線路上的高電壓和大電流就數值降到一個可以用儀表盤直接測量的標準就數值，實現電力系統數據的最準確測量。在應用光電式電力互感器的時候酒要注意電壓等級升高帶來的絕緣性的問題，當電壓升高的時候，電力設備的體積以及質量也會逐漸升高，造成運行成本的提高。光電互感器輸出的電力信號比電磁式互感器輸出的信號強度要小的多，處于毫安級別，設置特定的線纜長度向專用的電力設備輸送數據信號。在采用計算機技術優化的時候，需要在數字信號傳遞的時候安裝光纖接口，并且轉化模數、光電轉化等等在設計的時候只要注意實現一體化設計，克服電磁兼容、絕緣、耐熱的環境，使得電子電路的供電電源最大限度地被利用。

（四）適應光電互感器技術的新型繼電保護及測控裝置

電力系統使用了光電互感器技術之后，需要關聯好二次設備裝置的內部結構，例如：電力系統的測控設備，機帶你保護裝置的結構需要安裝隔離互感器，A/D 轉換電路以及部分信號處理電路，以此提高電力裝置的響應速度。其中需要借助計算機技術實現就數據同步，高效且快速的數據交換，完善通信協議的設計。

三、總結

在經濟建設速度加快的年代，社會已然進入到了信息時代，計算機技術逐漸融入到電力行業內，電力系統的自動化就需要與計算機技術融為一個整體，確保電力系統能夠實現高效率的運轉。在計算機技術的輔助下，電力系統的調度運行效率顯著提高，電力系統網絡能夠安全、穩定的運行，為未來迎接智能電網時代的到來奠定良好的基礎，使得我國的電力行業經濟發展效益有所提高，擁有更加長遠、健康以及科學的發展趨勢。

參考文獻：

[1]莊國賢.淺談計算機技術在電力系統自動化的應用[J].科技資訊，2009（33）：20.

[2]丁娟.計算機技術在電力系統自動化應用發展[J].科技創新導報，2012（15）：30.