電力系統及其自動化技術的應用分析

吳炯晨

摘要：伴隨著時代和社會發展，各行各業及個人家庭對電力資源的需求和依賴越來越高，導致電力資源系統的高危險、超負荷運轉。自動化技術在電力資源系統中的應用，既實現了該系統的安全運行，又提高了該系統的工作效率。本文對電力資源系統中的自動化技術應用進行了分析和探討，旨在為提高我國電力資源系統工作效率提供有益借鑒。

關鍵詞：電力資源;自動化技術;工作流程;主要成果;探討研究

如今，整個世界都離不開電力系統，大到國家政府，需要電力系統時刻保障整個社會生產工作的正常運轉，小到個人家庭，也時刻需要電力系統提供生活必備的便利。如果電力系統癱瘓，哪怕是一分鐘，整個世界將無法想象。也正為人類社會對電力系統史無前例的依賴，導致當今的電力系統每分每秒都處在近乎超負荷的狀態下運轉和工作，可謂“壓力大如山”。為了能夠有效解決電力系統面臨的突出問題，盡快適應時代和社會發展以及人們生產生活的需要，長期以來，相關人員開展了深入地研究，將自動化技術和電力系統進行了有機融合，既實現了該系統的安全運行，又解決了長期以來困擾該系統的效率不高的問題，擴大了該系統在復雜條件下的適用性，有效地推動了該系統的創新發展。

一、電力能源系統簡介

電力系統，顧名思義是指和電力能源有關的系統，主要由電力技術、電力設備和電力工作方案等等組成。電力系統屬于電能資源開發利用中的一個環節，它的功能和作用，就是將生產獲得電能資源傳輸給用戶使用。電力系統在工作過程中一個最大的問題，就是控制電能資源的損耗、減少浪費。而自動化技術就是在這種情況下，與電力系統實現了融合。

二、電力能源系統中的自動化技術概況

所謂電力能源系統中的自動化，并不同于傳統的單一自動化，而是一種綜合性的技術。具體來講，它是指通過電腦操縱特定設備，對電力資源系統的生產、傳輸和使用等進行有效控制。在該技術中，擔任控制角色的電腦技術是全部的核心和關鍵，而擔任執行角色的特定設備等相關硬件設施是基礎和根本。通過自動化技術，人們實現了對電力系統的安全、準確、合理、科學的操控，提高了電力系統的工作效益。

三、自動化技術條件下電力能源系統工作運行走向

傳統的電力能源系統相對簡單，類似于物理學中的電力流程圖。自動化技術融入電力能源系統后，該系統的工作運行走向變得更加復雜，也更加科學。以自動化技術的視角觀察，其走向呈現為覆蓋全員的立體化網絡，主要有：一是電力能源系統的中心系統，主要由計算機為主的設備組成的中心平臺，它能夠管控、操縱、輻射整個系統，接收和發送各個部位的數據信息;二是發電系統，如發電機、發電廠等，它能夠隨時與中心系統進行信息交換;三是變電系統，如變壓器、變電站等，它與中心系統之間能夠開展數據交流，并隨時接受中心系統的監控;四是其他控制系統，這是指除中心系統以外的控制設備，其功能主要是對不同部位不同系統進行有效監控，并將數據和信息傳輸給中心系統。

四、在電力能源系統中應用自動化技術的重要意義

一是電力能源系統應用自動化技術后，能夠對該系統運行工作的狀態、信息和數據進行及時采集、實時監視和有效控制，能夠保障該系統所有設施裝備的安全運行，降低故障或事故發生率。

二是電力能源系統應用自動化技術后，能夠對該系統各個組成部分進行科學調配、合理調度，能夠最大程度地發揮該系統的作用，提高該系統的整體經濟效益。

三是電力能源系統應用自動化技術后，能夠使該系統降低工作強度，減少人力投入，大大提高該系統的工作效率。

四是電力能源系統應用自動化技術后，能夠及早對超負荷狀態進行預警，第一時間發現工作故障，及時排查并提供解決方案，對該系統設備的及時保養、對避免重大事故發生都具有重要意義。

五、現階段電力能源系統應用自動化技術的主要成果

（一）電力能源系統網絡規模的不斷擴大

目前，電力能源系統開展自動化技術后，采用綜合、復雜而科學的信息、電子、網絡等綜合技術，明顯改善了電力能源系統運行狀態，使該系統更加穩定安全，從而提高了系統的工作效率，推動了系統網絡規模的日益擴大，也使系統積極地適應了時代和社會發展的需求。

（二）遠距離輸電能力和水平的不斷增強

隨著用電需求的不斷增大，電力能源系統的覆蓋范圍也在不斷增大。特別是在我國偏遠落后地區或地形復雜區域，開展電力能源系統的建設相當困難。自動化技術的應用，使上述困擾該系統多年的難題一一得到了解決，我國遠距離輸電能力和水平在短期內得到了飛速躍升。

六、目前電力能源系統應用自動化技術的探討研究

（一）系統數據和信息處理中的自動化技術應用

自動化技術應用于電力能源系統，主要解決的問題是對該系統中的數據、參數和信息等進行實時的獲取、交流和轉換、運用等，換句話說，自動化技術提高了該提系統內部所有資源的分享功能。隨著電力能源系統和自動化技術的齊頭并進，電力能源系統與自動化技術之間的彼此依賴性越來越強，雙方的融合性也越來越復雜。特別是電力能源系統對自身狀態的管控和及時處理問題的需求不斷提高，迫使自動化技術進一步加強與該系統的全面融合。目前，當務之急是解決不同格式、不同形式的數據信息匯總、管控、交換及分享的問題。為此，需要在電力能源系統中研制開發類似功能的模塊，這種模塊必須滿足以下兩個條件：一是功能模塊必須是實體存在，占用一定空間，具備一定外形，這樣的模塊才能細致、準確、快速的完成上述功能，才能實現對系統和自動化技術平臺的覆蓋和包容。二是研制開發功能模塊時，要針對系統的理論技術和表現格式，要針對系統不同部分的原理和不同設施的特點，更要針對該系統的動態運行特征和規律。

（二）系統監控中的自動化技術應用

實踐證明，應用自動化技術的電力資源系統，擁有更高的安全性，實際運行中更穩定。從這個角度來看，在該系統的監控方面中開展自動化技術，主要有以下幾點：一是自動化技術實現了該系統對自身全天候不停歇無死角的監管，解決了實際工作中人力所不能達到的極限問題，真正發揮出了自動化技術的全面優勢，也使電力資源系統擁有了超常的適應性。二是自動化技術實現了該系統對自身風險地及時預警，這是和普通管控系統最大的不同。普通管控系統在工作時，只能對發生的問題和故障進行忠實地記錄。電力資源系統如果有危險發生，僅僅對問題和故障進行記錄是遠遠不夠的，因為一旦危險實際發生，造成的后果不可想象，危害不可挽回，因此，需要對存在和即將發生的危險提前做出預警。而自動化技術就能對該系統的風險提前進行預測并給予警告，為該系統提供了安全保障。

（三）系統安全穩定方面的自動化技術應用

電力資源系統歷來無小事。但因為電力資源系統各種數據復雜，信息多樣，且格式形式不兼容，在實際工作運行中，其自身危險系數成倍放大，這無疑加劇了該系統癱瘓和崩潰的可能。這是電力資源系統絕對不能發生的事。自動化技術在該系統安全穩定方面的應用，就是要應對這種困難和挑戰，給系統提供安全保障。具體來說，主要有以下三個方面：一是通過對系統運行轉態不間斷的掌控、觀察和分析，為該系統二十四小時工作保駕護航。二是通過對該系統生產和輸送部分的調配和管控，可以實現該系統內部資源的最大優化配置，進而實現該系統的最大效能，同時還可以在保障系統內部安全的前提下，減小工作危險，減少電力系統人員安全事故的發生，提高該系統整體工作效率。三是通過對該系統信息數據的收集、整理和交流、分享，可以提高該系統所有參數的應用性。運用自動化技術，可以輕松實現信息數據的存儲、復制和傳輸，即便參數刪除也可以實現無損恢復。同時，應用自動化技術記錄和保管的各項參數，更加精細準確，避免了因人為記錄或誤讀而導致的電力資源系統事故或悲劇的發生。此外，在自動化技術條件下，各項參數還可以實現無條件的對比、分析和分類，快速準確的完成系統數據信息的更新。

在電力資源系統中應用自動化技術，不僅可以實現對該系統的有效監管和控制，實現系統的安全穩定運行，還可以強化該系統的中心系統與各子系統以及各子系統之間的聯系，實現數據信息的相互傳輸、交流與分享，促進整個系統工作效率的提高。

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