電力系統自動化技術的應用與發展研究

王雪濤WANG Xue-tao

（陜西省地方電力（集團）有限公司佛坪縣供電分公司，漢中723000）

0 引言

隨著我國現代化水平的持續提升，電力系統在不同領域中都有著廣泛的應用，并且在當前經濟發展迅速、人民生活質量提升的社會背景下，電力系統的運行效率和質量受到了社會各界的關注。自動化技術是一種新型的科學技術，可以針對電力系統進行維護，保障電力系統可以持續穩定的運行。電力行業已經認識到自動化技術的重要性，針對這一技術進行不斷的創新和完善，加快了電力系統智能化發展速度。信息技術不斷發展的今天，相關人員應該將各類新型技術有機融入到電力系統之中，增加自動化技術的功能和作用，提升生產活動的生產力，滿足各個行業和用戶的用電需求。

1 電力系統自動化技術的應用

1.1 構建自動化柔性交流輸電系統 為了確保電力系統的運行效率和管理效果，相關人員開始構建自動化的輸電系統，可以確保對電能進行管理和供應，其中自動化柔性交流輸電系統就是電氣自動化技術應用的主要體現之一，具體運行流程如圖1 所示[1]。在這種系統中需要使用到多種自動化技術，例如，遠程遙感技術、整合傳感技術、自動監測技術等，應用這些技術之后可以針對電力系統的運行情況以及輸電流程進行及時地監測和管理，對運行數據進行精確化的分析。不僅在柔性交流輸電系統中運用了各種自動化技術，其實這一系統本身也屬于一種重要的自動化輸電系統類型，具有傳統電力系統所不具備的優勢。柔性交流輸電系統在運行過程中可以對運行情況進行智能化分析，能夠減少電能在運輸過程中的浪費，進而提升輸送的效率，促進電力系統整合功能的提升。隨著智能化技術的不斷發展，相關技術人員也開始將柔性交流輸電系統和智能化管理系統進行緊密的結合，并且發揮了較好的效果。那兩種技術進行共同應用之后，可以提升輸電系統的運行性能，針對電力系統進行深入處理以及合理化的管控。

圖1 自動化柔性交流輸電系統的運行流程

1.2 自動化監控系統的應用 隨著現代化社會的不斷發展，用電安全事故也在頻繁的發生，這給電力系統的發展提出了重要的質量要求，由此可見，對電力系統的運行狀況進行及時的監測是極其必要的。有關部門需要針對自動化技術的特點以及工作流程，對電力系統進行自動化監管，可以隨時檢測到電力系統的運行數據。對電力系統實施動態監控，不僅可以強化用電的安全性，還可以為維護方案和檢修計劃的制定提供數據基礎，是確保電系統工作效率提升的基礎操作。電力系統在實際的運行時會出現一定的風險性，為了減少電力系統運行風險，就需要在運行之前對系統進行測試，這樣能夠確保及時發現系統運行的安全問題。當應用了自動化監控系統之后，能夠針對電力系統實施動態化的監測，滿足特定的系統和運行數據監管需求。通過自動監控系統可以針對電力系統所存在的威脅進行深入的分析和追蹤，總結故障解決的經驗和方案，為后續電力系統的運行提供經驗基礎。

1.3 仿真技術在電力系統中的應用 當電力系統運行前需要對系統進行檢驗，在以往的系統檢驗過程中需要使用到較為復雜的流程，并且模擬流程手段也較為落后，容易出現檢驗偏差。當在系統中應用仿真技術之后，可以對檢驗這一步驟進行完善和改變，可以利用計算機的支持完成TCP/IP 協議，并通過網絡平臺來互相傳遞數據和信息，使供電單位可以迅速地接收到這些信息，并對數據進行評估和核對。當供電單位在檢查過程中發現電力系統有些許不符標準的情況，可以及時地對電力系統進行改進，并進行再次的檢驗，能夠對電力系統的運行進行仿真建模，對于保證電力供應質量的提升有著重要的作用。同時在電力供應質量提高的影響下，電力企業在電力系統的維護和保養方面也會減少相應的資金投入，對于電力企業的可持續發展有著重要的作用。

1.4 智能控制技術在電力系統中的應用 當電力系統發生故障的時候，需要經過仔細的排查才能夠確定發生故障的區域，在一定程度上影響了供電恢復的時間和效率。在應用智能控制技術之后，可以針對故障發生區域進行快速定位，減少了資源和人力的投入，還提高了故障的排除效率。當電力系統發現運行故障之后，可以利用計算機和中央控制系統之間的聯系，快速定位故障區域。同時使用FTU 對故障發生情況進行分析，將所提取到的故障數據發送給相關的技術人員，使技術人員結合故障的具體情況設計故障排除方法。智能控制技術充分發揮了其本身具有的自動化和智能化優勢，可以加快故障排除效率，預防電力安全事件的出現，提高供電穩定性和安全性。

2 電力系統自動化技術的發展

2.1 聯合GPRS 技術和地理信息系統 GPRS 技術是一種基于GSM 系統的無線分組交換技術，提供端到端的、廣域的無線IP 連接，能夠在短時間內完成數據處理工作。在自動化技術中融入GPRS 技術能夠對更多的數據進行分析，了解到數據中所包含的各種信息，在對信息進行分析之后將數據全部上傳到終端設備之中，可以為后續工作人員對電力系統的調配和控制提供重要的數據基礎，進而使得供電工作能夠滿足用戶的實際需求。地理信息系統屬于空間信息系統，以計算機技術作為基礎，能夠對整體空間中的地理數據實施處理，包括數據采集、數據儲存、數據管理、數據運算、數據分析、數據顯示、數據描述等多個環節的綜合技術系統。供電工作的開展深入到人們生活的每一個角落，了解不同區域的用電需求量和用電情況可以有效提升供電工作開展效率。因此在自動化技術中結合地理信息系統可以對我國國內各個空間的用電數據實施有效規劃，避免出現空間浪費和電能資源浪費的現象。電力行業也需要重視積極應用各類計算機技術，為后續自動化技術的應用提供技術基礎，以此來提升自動化技術應用效率[2]。

2.2 對變電站實施自動化控制 變電站是構成電力系統的主要部分之一，可以負責電流變化、電壓變化、接受電能、分配電能的重要場所，變電站的工作效率會對電力系統的整體運行造成較為嚴重的影響。因此為了確保變電站工作效率的提高，應當加強自動化技術的應用，使得變電站向著智能化、自動化的方向發展。變電站自動化控制具體是指對變電站實施自動測量調控、自動保護措施干預，完成變電站和供電系統之間的自動通訊，通過多種功能的集中控制可以促使變電站工作效率有所提升。變電站在使用自動化控制之后也能夠構建數據共享系統，在同一個裝置之中能夠同時做到監控和保護。分布式變電站可以被集成到微機保護系統之中，僅需要利用一個硬件平臺即能夠有效發揮自動化控制技術作用，可以降低技術的應用成本，具有較高的經濟性。

2.3 構建DMS 系統 DMS 系統是未來自動化技術在電力系統中應用的主要方向和趨勢，DMS 系統具有宏觀調控的功能，可以對電氣實施綜合管理，符合現代化電力系統的發展需求。DMS 系統在應用后能夠避免出現大范圍的停電現象，提升供電工作的穩定性以及安全性，降低了電力事故的發生幾率。電力事故出現幾率的下降還可以避免電氣設備出現損毀或者燒壞的問題，延長電氣設備的使用壽命和時間。DMS 系統可以降低電力系統耗電裝置所需要承擔的符合，減少電力系統對各項部分的控制壓力，同時也可以向后臺工作人員及時傳遞各種電力數據和系統信息，以便于后臺人員對供電計劃實施調整，避免電能浪費現象的出現，達到節約用電的電力行業發展目標。DMS 系統減輕了電力系統工作人員的壓力，應用后不需要工作人員進行值班，系統自身會對設備或者裝置的運行情況展開監控，并根據出現的問題采取有效措施進行干預。DMS 系統監控的參數類型較多，包括電量、電壓、用電功率等，能夠為后續電力平衡供應、電量計算、電力系統負荷監控工作的開展提供重要保障。

2.4 電力系統自動化技術發展趨勢 未來電力系統自動化技術在發展過程中會向著標準化、集成化以及智能化的方向發展。標準化是指可以提升自動化技術應用的規范化水平和科學化水平，形成與國際標準接近的技術應用標準，對后續自動化技術的應用提供有效指導。集成化是指能夠利用自動化技術提高電力系統的整體性以及綜合性，發展原則可以被歸納為獨立且綜合，能夠讓各種設備在保持獨立狀態、發揮優勢功能的同時起到綜合作用。自動化技術也會和其他各類新型技術進行結合，如保護技術、預警技術以及監控技術等。智能化技術的應用包括自動化控制技術聯合神經網絡技術、自動化控制技術聯合智能識別技術，進而對電力系統中的各項故障和運行參數實施智能識別[3]。

3 結束語

在現階段的電力系統運行過程中，自動化技術已經得到了較為廣泛的應用，能夠為電力系統的穩定運行提供重要保障。目前我國國民數量不斷增加，用電需求也有所提升，如果一味應用以往的自動化技術，沒有創新技術的應用路徑，仍然會出現無法滿足供電需求的問題。作為電力行業的技術人員應當在供電過程中積極應用各種自動化技術，發揮自動化技術本身所具有的優點，并加強各種自動化技術的聯合應用，以此來提升技術應用效果。在未來信息技術的快速發展背景下，自動化技術的研發也會逐漸深入，對于其他行業領域的發展也會起到重要的推動作用。