電力系統自動化發展趨勢及新技術應用分析

張蘭蘭

【摘 要】隨著經濟的發展，我國供電面積逐年加大，對電力行業也提出了更多的要求。論文通過分析電力系統自動化的內涵與特點，闡述了我國電力系統自動化的發展方向以及相關新技術的應用，提出了利用現代新技術提升電能質量，保證新形式下電力系統的穩定運行，實現電力系統的持續安全配供電。

【Abstract】With the development of economy， China's power supply area expands year by year， which raises more requirements for electric power industry. After analyzing the connotation and characteristics of automation of electric power systems， this paper expounds the development direction of China's power system automation and the application of related new technologies， and proposes to use modern new technologies to improve the quality of electric energy， so as to ensure the stable operation of electric power system under the new situation and realize the continuous safety and distribution of power system.

【關鍵詞】電力系統；自動化；新技術應用

【Keywords】 electric power system； automation； application of new technologies

【中圖分類號】F407.61 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）04-0139-02

1 引言

近些年伴隨著我國經濟的飛速發展，對電力行業也提出了更多的要求，這也客觀上推動了電力系統的技術創新與發展。電力行業關系著國民經濟的命脈，它直接影響著軍事、商業、生產、生活等各行各業的發展。我國電力行業為適應社會發展需求不斷改革創新，但就目前我國總體上的電力需求來說缺口仍然很大，不能滿足人們的需求。國民經濟的快速健康發展，迫切要求電力行業能夠提供一套安全、穩定、優質的電力系統加以支持。電力系統自動化作為電力系統發展的必然趨勢，是科技發展的必然結果，是國家現代化程度的一個體現。

2 電力系統自動化的涵義與特點

電力系統自動化是根據電力系統自身的特點和需求，配置各種符合要求的自動化裝置，實現控制、管理的自動化，達到電力系統的智能化、一體化、自動化。供電需求決定了電力系統必須涵蓋全國各個地區，建立全面而復雜的電力系統，并要求電力系統既要滿足電力的遠距離輸送，又要滿足工業發達地區的機組大容量需求。隨著現代經濟的高速發展和人民生活水平的不斷提高，人們對優質電力的需求和依賴也在不斷加大。

3 電力系統自動化發展趨勢

就整體趨勢來說，電力系統自動化一直都是我國電力系統發展的方向，這主要包括：發電控制自動化、電力調度自動化、配電自動化。20世紀50年代前，我國的電力系統自動化裝置仍只局限于一些單獨項目。到了20世紀60年代初，隨著技術的進步，電力系統容量達到上千萬瓦，開始在系統內使用遠程通信技術。到了20世紀80年代，以計算機為主要配件的電網實時監控系統便出現了。同時，各種自動調節裝置和繼電保護裝置也開始在電力系統廣泛應用。近些年，電力系統體制改革得到了長足發展，自動化技術也達到了一個新的高度。就目前的電力系統自動化的發展來說，未來必然要向著遠程化、智能化、圖形化和分布化的方向發展。

3.1 電力系統的智能化、遠程化發展

在過去的電力系統中，工作人員的管理范圍有限，所使用的硬件平臺一般是工業計算機與外加使用擴展測控法的融合，遠程控制能力有限。隨著網絡技術的發達，電力系統的計算機控制也必將為遠程的網絡控制所替代。電力系統研究人員應當利用現代先進的網絡技術，加速技術革新，增加移動終端的使用率，以求高質量遠程控制的實現。通過遠程網絡控制讓電力系統各項遠程控制環節更加智能化和自動化。使用遠程網絡控制，既節省空間，又節約成本，已成為電力系統自動化未來發展的主要方向。

3.2 電力系統自動化技術實現圖形化展示和控制

傳統的電力系統，要實現電力的調度和管理經常會涉及大量數據。對于這些數據的處理，往往費時費力，而且給人的信息并不直觀。隨著信息化社會的到來，人們所接觸到的信息迅速增多，電力系統所要處理的數據也集聚增大，如仍沿用以前的單一處理方面，難免會給工作代來諸多不便。如將圖形化技術應用于電力系統，將繁冗的數據信息以圖形的形式直觀地呈現出來，那么電力系統的控制與管理將會變得更加輕松、快捷。

3.3 電力系統向著分布化、新能源的方向發展

電力系統的分布化發展主要是指在用戶周圍一定范圍內，設置一些發電功率在幾十兆瓦至幾千瓦之間的發電裝置，這些裝置可以自行發電，保障用戶正常用電[1]。 隨著環境的惡化，傳統能源的逐漸枯竭，要求形式多樣的新能源來代替傳統能源應用于人們的日常生活。如：風能、太陽能、地熱能這些新能源的使用，也為電力系統的正常運行帶來了新的考驗。未來的電力系統將用分布式發電取代集中式發電，利用新型能源發電，節能環保。通過分布式裝置，有效利用各種新型能源，提高電力供應的穩定性和節能性。

4 電力系統自動化的新技術應用

4.1 智能計算機視覺技術的應用

在未來的自動化發展過程中，智能計算機的應用將占很大比重。通過智能計算機，高速運算大量數據信息，高效獲取圖像信息，對于電力系統的圖形化發展發揮著重要作用。通過視覺技術對遙控系統進行修改，可以有效提高電力系統的性能。通過視覺技術，在無人環境下對系統實施監測，同時輔助于自動化技術完成無人操作，使操作的準確性得到大大提高。其中，紅外圖像監測技術不僅可以提高監測的精確度，而且工作流程簡單，有著較高的應用價值。

視覺技術是借助智能計算機獲取圖像信息，再將所獲得的圖像信息與有存儲的標準圖像信息做比對，出現不同則認定為電力設備有問題，需要進一步檢查維修。電力系統通常使用微波雙鑒探測器于無人操作，動態進行，合理檢查電力系統，當監測數據異常時則被認定為系統出現問題，應進行檢測維修。視覺信息技術的應用，有效避免了人工操作帶來的延遲和失誤，能夠做到發現問題及時提醒，有效提高了工作效率。

4.2 GPS安全監控系統的應用

GPS是全球定位系統，目前已廣泛應用于汽車定位、手機定位、導航等環節。經研究發現，這項技術同樣也可以應用于電網中，當電網中某一節點出現故障，GPS裝置就會發出警報，提供具體位置，提醒工作人員快速發現故障位置，提高解決電網故障的時效。在電力系統中，GPS技術與光纖通信技術、同步測量技術三者相結合使用，對電力系統實施24小時動態監控，無需人工亦能順利完成監測任務。

4.3 FACTS和DFACTS技術

柔性交流輸電系統（FACTS）綜合電力電子技術、微處理和微電子技術、通信技術和控制技術而形成的用于靈活快速控制交流輸電的新技術。FACTS利用先進的電力電子技術，增強了系統運行的柔韌性，增加了交流電網的可控力，增強交流電網的穩定性，并能夠降低電力傳輸成本，提高輸電效率。

靈活交流技術（DFACTS）[2]應用于配電系統，可以對供電質量的各種問題提出解決方案。由于人們對供電質量越來越敏感，電力行業對自身的配供電能力必須做出相應提升才能滿足廣大用戶的要求。DFACTS在配電網系統和用戶中采用新型的電子控制，維持電器設備正常運行，延長設備使用壽命。

4.4 電力一次設備智能化

由于一次設備與二次設備之間相隔幾十到幾百米距離，通過電力一次設備智能化，使二次設備的部分或全部功能在一次設備中得一實現，從而實現電力信號電纜和控制電纜的大大節約的目的。例如電力系統一次設備的在線狀態監測技術。對電力一次設備的重要運行參數進行長期連續性在線監測，時刻觀測設備的運行狀態，而且通過對運行參數的變化分析，可以對設備的安全隱患做出預測，進而采取及時的維修保養，延長設備使用壽命，保障設備的安全運行。近年來，我國投入大量的人力物力對在線狀態檢測技術進行研究和實踐，并已取得了一定的研究成果。還有光電式電力互感器的研究。電力互感器是按照一定比例關系將輸電線路上的高電壓和大電流數值降到可以用儀表直接測量的標準數值，方便用儀器直接測量。但是這項設備卻有著嚴重的缺陷，如：絕緣難度會隨著電壓的升高而增長，信號動態范圍小，容易發生信號畸變，輸出信號不能直接與微機化計量及保護設備接口。為解決互感器這些缺陷，如今光電式電力互感器已被一些發達國家研究成功。目前，我國也正對這項技術進行研究，雖已取得一定成果，但仍不十分理想。

5 結語

如今我國經濟高速發展，人們對電能的需求和依賴越發強烈。電力行業要保障人們的正常用電，電力系統自動化發展方向已成為必然。提高電力系統自動化水平，充分利用新技術，實現電力系統的自動化智能化管理，保證電力行業健康穩定發展，為國家建設提供優質電力服務。

【參考文獻】

【1】余良紅.淺談電力系統自動化技術的現狀及發展趨勢[J].中國新通信，2017（9）：19.