電力系統自動化發展趨勢及其新技術應用探析

范三明

【摘 要】隨著我國社會科技水平的不斷提高，電力行業也呈現出蒸蒸日上的發展趨勢，但是同西方發達國家相比，還存在很大的差距。在我國電力行業取得成就的同時，電力系統自動化發展的水平依然有待提高，嚴重阻礙了電力行業的發展進程。本文將著重圍繞我國電力系統自動化的發展趨勢及其新技術的應用，展開詳細的探討分析。

【關鍵詞】電力系統自動化；發展趨勢；新技術應用

中圖分類號： TM76 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）08-0161-002

Development trend of power system automation and application of new technology

FAN San-ming

（Sichuan Nengyi Yibin Electric Power Engineering Construction Co.，Ltd.，Yibin 644000，China）

【Abstract】With the continuous improvement of the level of social science and technology in our country， the electric power industry has also shown a trend of development. However， compared with western developed countries， there is still a large gap. While Chinas power industry has achieved success， the level of automation of power systems still needs to be improved， which seriously hampers the development of the power industry. This article will focus on the development trend of Chinas power system automation and the application of new technologies， and conduct detailed analysis and analysis.

【Key words】Power system automation； Development trend； New technology application

0 前言

信息時代的到來，加速了電子信息產品的研發力度，以及互聯網的普及范圍，極大的改變了人們的生活、生產方式。為了保障社會秩序的正常運行，必須確保高質量的電力服務。目前，我國電力覆蓋范圍以及電力保障能力得到了較好的提升，但是在電力系統的合理調控方面依然存在很大的進步空間。時代發展的趨勢表明，快速落實我國電力系統的自動化，不斷引入新技術，才能為我國社會主義現代化建設提供堅實的保障。

1 電力系統自動化的發展現狀

電力系統自動化是以保證和提升電能質量作為長遠的發展目標，從而實現電能生產、傳輸以及管理的智能化控制。能夠在脫離人工控制的基礎之上，實現電力從生產到用戶使用階段電能的自動控制、調節以及自動化管理。電力系統的自動化一直以來是我國電力系統發展的長遠目標，更是新時代下時代發展的必然趨勢。

目前，隨著我國網絡技術以及計算機技術的快速發展，電力系統自動化已經取得了很好的進展。近年來，電力系統自動化體系建設成果豐碩，基本上已經實現了發電控制的初級自動化，正在向更高的層次發展；電力調度的自動化也取得了很好的成績，主要表現在以下幾個方面：（1）具有在線潮流監視的功能。在各地區電路支路的連接處的會形成一個聯絡線族，遍布各地的聯絡線族的潮流總和共同組成了電網斷面潮流。在線潮流監控的實現對于數據的收集以及分析，帶來了極大的便利性。通過對單支路線路以及斷面的監控，極大的促進了電壓和系統暫態的穩定性，避免了電路事故的發生，有效的確保了電網的安全。（2）故障模擬的綜合程序。電力系統當中出現多點故障或者不同位點的同時故障，對其進行排查是一項十分困難的工作。故障模擬的綜合程序是將電子測控技術、人工智能技術的優勢，同電力系統的實際需要組合在一起的產物。能夠實現模塊的自動檢測以及故障檢修，極大的提升了電力系統故障檢測。（3）SCADA系統的廣大應用[2]。SCADA系統是在計算機技術的基礎之上，形成的DCS與電力自動化監控系統，目前在電力自動化系統當中的應用已經趨于成熟。SCADA系統是遠動系統的重要組成部分，在充分發揮計算機技術優勢的基礎之上，實現了對電力系統各部分工作的現場監控和操控，主要表現在自動測量，設備的控制，數據的采集，以及參數調節的自動化。實現了電力系統的智能化，有效的替代了人力，是時代發展的一大進步。（4）DTS的應用。DTS的應用，建立起了調度員培訓仿真系統，對提升調度員的實踐應用效率以及綜合素質方面，發揮了巨大的作用。最后是配電自動化的實現，但是整體能力還有待提升。配電自動化是一項綜合性很強的技術，能夠有效的減輕電力企業工作人員的工作力度，降低電力系統的浪費，為客戶提供更優質的服務。

綜上所述，我們對電力系統自動化的現狀以及發展方向都有了基本的概念。顯而易見，電力系統自動化的發展對提升我國整體的電力水平方面，發揮著巨大的作用。下面我們就電力系統自動化的發展趨勢以及新技術的應用進行詳細的探討。

2 電力系統自動化的發展趨勢

在信息科技的驅動之下，電力系統自動化正朝著圖片化、遠程化、以及分布化的趨勢發展。與此同時，伴隨著電力系統自動化的不斷發展，電力系統正在實現著從人工到智能化的轉變，處理事故的能力以及自身保障能力，都得到了很好的提升。縱觀經濟全球化的發展趨勢，電力自動化系統必將朝著智能化電網全面覆蓋的方向發展。目前，國內外電力自動化系統當中，不乏智能化的因素。但是就智能電網的理念來看，如今的電力自動化系統還有很長的路要走。那么電力自動化系統發展到何種程度，才能稱之為智能電網呢？

智能電網是建立的基礎是融合了集成、高速、雙向的通信網絡。目的是實現電網嗯經濟、綠色、高效、安全。具有集成性、兼容性、自愈性、安全性等多方面的特征。其性能的實現主要是通過利用高新的設備，精準的傳感和測量技術，先進的控制方法，以及精密的決策支持系統。在給顧客提供高質量的電能同時，支持各種發電形式的接入，從而啟動電力市場以及電力資金的高效運行[3]。能夠將我們的生活質量，提升到更高的層面，有效的解決電力系統現存的問題。下面我們來具體討論一下，電力系統自動化的未來發展趨勢：

2.1 電力系統自動化的圖片化發展趨勢

信息時代的到來，電力系統自動化裝置的性能正在向著數字化、快速化以及靈活化的方向發展，給電力系統自動化的發展注入了圖片化的發展趨勢。新時代下，數字化、靈活性是各方面發展最主要的標志。隨著生產生活對電力的依賴性越來越高，也對電力裝置的性能提出了更高的要求。電力系統作為一個龐大的系統，通過計算機技術等各項高新技術的綜合，利用現代化的控制平臺，能夠實現電力系統數據信息的圖形化展示，達到優化信息傳遞流程的目的。相比于傳統的信息傳遞以及處理方式，電力系統的自動化不僅能夠縮短信息傳遞的時間，節約大量的人力物力；還可以在操作方式更加靈活多變的前提下，保障數據精確度，將數據更直觀的呈現在研究者面前。能夠讓工作人員對電力系統的工作以及運行情況一清二楚，既可以做到工作故障的及時監控，還可以為電力系統自動化系統的優化生級儲備足夠的信息數據[4]。

2.2 電力系統自動化的遠程化發展趨勢

在傳統的電力系統中，所配套的硬件設施落后，無法支持遠程控制或者是遠程控制的能力有限，導致工作人員的管理范圍被限制在了一個很小的圈子之內。不僅嚴重阻礙了電力系統工作效率的提升，還浪費了大量的人力資源，不利于電力企業的長遠發展。就目前社會的發展趨勢來看，我國正處在經濟轉型的關鍵期，各行各業都在面臨經濟波動的影響，因此加強電力企業各領域的遠程化操作是時代發展的潮流。

電力系統自動化研究人員，將會充分利用網絡技術，不斷進行電子信息技術的創新。創設出更加智能的控制平臺以及能夠運動的終端設備，逐步優化電力自動化系統的各個環節，加強每個環節的智能化控制。實現電力系統各個原件或者區域的控制向更加系統化的方向發展，同時促進電力自動化系統監測由開環監測向閉環控制發展。能夠更好的進行電力系統運行狀況的監督和控制，在故障發生的同時采取快速有效的解決措施，將故障帶來的損傷降低到最小化。由此我們可以看出，電力自動化系統的遠程化發展，是時代發展的必然選擇。因此，遠程化發展將是未來電力自動化系統發展的主要內容[9]。

2.3 電力自動化系統的分布化發展趨勢

電力自動化系統的分布化發展趨勢是針對用戶的需求產生的，能夠在滿足顧客需求的基礎之上，優化電力系統，實現我國電力自動化系統科學、健康、快速的發展。隨著我國社會經濟的不斷發展，人們對生活質量的追求越來越高，電力系統的分布化發展趨勢主要是為了解決電力供應故障時，給人們帶來的不便。當前，電力自動化系統的分布化發展通常是通過在用戶周圍建立適當的發電設備，即備用的自動化發電電源。當電力自動化系統因為一些無法規避的因素，造成電力的供應故障時，這些備用設備就會接到信息替代原有的電力運輸，保障電力的正常供應。并且著力提升發電設備的性能，確保供電的質量，確保不會對用戶的正常生產生活造成影響。

但是不同于傳統的發電設備，分布化發展趨勢下的發電設備遵循的是綠色環保的節能理念，例如太陽能發電和風力發電等。因為，由于人類發展過程中對大自然的過度索取，當前能源危機已經危及到了整個世界，加強可持續發展戰略的貫徹落實是關系到我國實現中華民族偉大復興的大事。因此，我國電力自動化系統的發展應該注重綠色能源的開發利用，深入貫徹落實科學發展觀以及可持續發展戰略。與此同時，電力自動化系統還需要依托新技術的支撐，不斷提高供電的質量，保障供電系統的穩定性。因此，電力自動化系統的分布化發展趨勢，不僅滿足現代的節能環保理念，也是未來電力自動化系統發展的主要內容之一[5]。

3 電力自動化系統中的新技術探析

3.1 視覺技術

視覺技術是智能計算機技術的重要組成部分，主要是通過預設圖天同設備收集到的圖片之間的對比，來完成工作。視覺技術在電力自動化系統當中的引用，能夠通過修改遙控系統，實現優化系統整體性能的作用。在簡化電力自動化系統的操作流程、保障操作的精確性的基礎之上，視覺技術還可以支持電力自動化系統的無人操控。

但是就目前我國智能計算機技術的發展水平有限，視覺技術作用于電力自動化系統的力度有待提升。相信隨著我國綜合國力的不斷提升，該方面的科研力度會進一步加大，盡快的提升我國電力自動化系統的視覺技術水平。

3.2 微機保護系統

微機保護系統是未來電力自動化系統的重要組成部分，因為微機保護技術能夠在提升電力系統自動化的基礎之上，優化電力系統的保護能力。微機保護系統對通信的要求比較高，目前在我國還沒有得到有限的利用。與此同時，微機保護系統還能夠有效的應對電力自動化系統中的突發狀況，采取及時有效的補救措施，最大化的減輕電力損失，尤其在電力自動化系統繼電保護環節中表現突出[6]。

3.3 GPS技術

GPS能夠有效的定位故障位置，而且成本低，運行效率高，可以滿足電力系統的自動化監測的需求。目前在我國很多的發型電力企業已經得到了很好的應用，但是在中小型企業還沒有得到普及。同時，在現有GPS技術的基礎之上，通過增加電磁暫態故障記錄器，能夠對其進行更好的優化和升級，使得動態安全監控系統得到進一步的提升，更好的為電力自動化系統服務。

3.4 FACTS技術

FACTS技術是柔性交流輸電系統技術的簡稱，早在1986年就已經提出來了，并且引起了世界各國的廣泛重視，可以說是電力系統自動化發展史上的巨大突破，具有里程碑的意義。FACTS技術作用于輸電系統的重要組成部位，通過具有單獨或者綜合功能的電力電子設備，對輸電系統的電壓、電抗、相位差等主要的參數進行控制和調整。從而確保電力系統的安全可靠性、具體可控性以及綠色環保性。極大的提升了電能的質量，優化了高壓輸電的效率[7]。

FACTS技術將是智能化電網發展過程當中，必須使用并且不斷優化的技術。因為，FACTS技術能夠很好的彌補現存電力系統自動化網絡的大電網運行控制薄弱等方面的不足，同時也是新能源技術的重要組成部分之一。就智能電網的發展目標來看，需要在特高壓電網以及各種網協調發展的整體基礎之上，實現新技術、新工藝、新材料的高度集成化，達到勘測數字化、設計模塊化、運行狀態化、信息標準化、以及應用網絡化的最終目的。因此，必須要確保輸電線路的智能化，而大規模的采用FACTS技術，能夠實現潮流控制的靈活性以及電路電壓和輸送功率的安全高效性。當然，FACTS技術也需要隨著時代的發展不斷的完善，才能更好的為電力系統自動化服務[8]。

4 電力系統自動化發展的前景展望

我國正處在百年計劃實現的關鍵期，各方面的快速發展直接拉動了電力需求的猛增，同時也對電能質量提出了更高的要求。就當前世界經濟發展形式來看，想要在世界民族之林屹立不倒，必須建立起強有力的電力系統。而電力自動化系統作為電力系統的未來發展趨勢，為我國電力系統的發展提供了方向。隨著我國綜合國力的不斷提升，政府以及企業對電力系統自動化的科研力度不斷增大，并且同世界各國的交流也日益密切，能夠及時有效的獲取電力系統自動化發展的最新資源。并且做到了對新資源進行有效的改良，同我國電力系統自動化發展的實際情況入手，融合更多新興的、有價值的技術，更好的為我國電力自動化系統的發展服務。相信在各方面的共同努力之下，在不遠的未來，我國電力自動化系統的建設將取得舉世矚目的成就。

【參考文獻】

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