淺析電力系統及其自動化

曹賀

摘要：隨著我國經濟的快速發展，電力系統已經全面的向著自動化方向邁進，電力系統自動化技術是一個全新的技術領域，對傳統的技術進行改造，對現代技術進行有效的利用，有利于推動電力系統總體技術。電力系統的自動化技術發展過程中，還有一些問題需要提高和完善，尤其是對用電需求量大、環境條件復雜的地區。所以應從技術和人力方面不斷發展和提高，保證電力系統自動化可以全面實現。本文結合多年工作實踐，對電力系統自動化技術的應用及發展前景進行分析。

關鍵詞：電力系統;自動化技術;應用

一、電力系統自動化的概念和組成

電力系統是變壓器、分配、各種用電設備、生產、消費電能的發電機、輸送和電力線路構成的一個統一整體。電力系統自動化是指為了保證電力系統經濟，可靠和安全的運行，并且向電力用戶提供合格的電源，從而使用各種具有控制功能，決策和自動檢測裝置的系統，通過數據傳輸系統與信號系統就地或遠方的控制、調節并自動監視電力系統的全系統，局部系統或各個元件。電力系統的電能質量和運行的可靠性和電力系統的自動化水平有著非常密切的聯系。電力系統各環節的調度自動化與自動化水平的高低和現代電力系統的安全性密切相關。

電力系統自動化根據電能的分配與生產過程主要包括電力工業管理系統的自動化，火力發電廠自動化，水力發電站綜合自動化，電網調度自動化，供電系統自動化，電力系統信息自動傳輸系統和電力系統反事故自動裝置等七個方面的內容。電力系統自動化的主要目標是提高管理效能與經濟效益，保障系統安全運行，保證供電的電壓和頻率滿足要求。

二、電氣自動化技術在電力系統中的運用

電力系統中的電氣自動化技術主要包括了PLC技術和計算機技術兩方面。

電力系統中的自動化技術其核心即為計算機技術，這也是電氣自動化技術中最為常見也是最具代表性的科學技術，它為電力系統實現電氣自動化提供前提條件，并且在輸配電和供變電方面也發揮了無可替代的作用。此外，計算機技術中運用了電網的調動，從而實現了國家電網信息的采集工作，并且還負責對不同的省、地區直轄市范圍和省、市、縣不同級別電網實施自主調配工作，對其信息進行儲存和整合。計算機技術在電氣自動化的實施還實現了我國整體電位設備整合，加強對整個電力系統的監控以及調動工作。

隨著現代化的發展，采用電氣自動化在電力系統運行中開展實時的仿真工作。電力系統采用電氣自動化技術進行仿真技術的實施驅動，導致電力系統在更大的工程上都可以實現暫時以及穩定狀態，在這兩種狀態中進行同步的實驗，并且可以為電力系統提供強大且精確的數據，相關的工作人員還能夠在這樣的環境中，對于更多新型的電力裝置進行測試，最終很大程度上推動了混合型的實時、仿真實驗室的建立，也推動電力系統實現更大程度的發展。

PLC技術在電力系統中電氣自動化的應用順利實現了對于電網數據的分析、采集、整合、傳遞以及調換等工作，對整個電網實施控制，并且提高了在電力相關的生產活動中的協調性。PLC技術在電氣自動化中的應用，使得電力控制內接線得以精簡，并且使得電力系統的靈活性和穩定性大大提高，降低了系統的能源損耗，節約了電力生產的人力和物力。PLC技術所具有的種種優勢使得其在電力系統中的電氣自動化方面得到了充分的應用和發揮。PLC技術所采用的輔助性繼電器，內部邏輯關聯替換了之前的機械繼電器導線相連。這樣繼電器其中節點轉換時間就能夠到達忽略不計的程度，這使得電力系統的可靠性顯著提升。除此之外，PLC系統其抗干擾性非常強，這能夠滿足現代工業生產中復雜多變的工作環境。隨著社會科技的不斷發展，研究的不斷深入，系統的操作流程將會更加簡單易操作，逐步實現了電力系統操作的方便快捷的目標，并降低電力員工的工作難度，提升作業準確率，這使得員工的工作效率大大提升。

三、自動化技術的應用

1.自動化技術在電網調度中的應用

電網調度的現代化自動控制系統以計算機技術為核心，計算機技術對電力系統的實時運行信息進行監測、收集和分析，并完成系統操作的高效進行。通過自動控制技術的應用，實現電網運行狀態的實時監測，保證電網運行的質量和可靠性，實現電能的充分供應，使人們的需求得到滿足。自動化技術應用，將能源損耗降到最低，保證供電的經濟性和環保性，實現電能的節約。

2.自動化技術在配電網絡中的應用

隨著電網技術的快速發展，配電系統的現代化和網絡化程度不斷提高，實現配電網主站、子站和光線終端組成的三層結構，配電系統網絡化的發展，使通信傳輸的速度得到保障，自動化系統的性能不斷提高，電網事故快速排除機制得到優化，故障停電時間明顯縮短。常規的值班方式被打破，無人值守電站得以出現，工作人員的效率大大的提高。

3.自動化技術在變電系統中的應用

變電系統通過計算機技術、通信技術和網絡技術的應用，實現二次系統的監測，通過功能設計的優化，協調科學的綜合性系統建立，設備的運行操作信息被方便搜集。

四、電力系統自動化技術發展趨勢

1.智能化發展

當前國家電網大力建設智能電網，電力系統逐漸向智能化方向發展。智能電網能夠實現對電力系統智能化管理、智能化運行以及智能化檢測，極大的提高電網運行水平，降低電力企業的人工成本和運營成本，提高企業經濟效益。但是目前這些智能化設備在應用過程中，由于沒有建立統一的通信標準，所以無法實現有效的兼容。目前在線監測技術、狀態分析、可視化技術在電力系統廣泛應用。這對電力系統的自動化技術要求更高了，電力調度系統自動化水平一定程度上可以提高電力系統兼容性能，確保電網穩定運行。

2.操作簡單

電力系統自動化技術最終實現電力系統的自動化運行。由于我國的電力系統涉及信息量比較多、信息數據類型多、結構復雜，這些數據信息呈現非線性關系。同時，由于我國的電網覆蓋范圍廣、農村地區電網比較分散，所以需要根據每一個區域的實際用電需求進行調配，這對電力系統自動化技術提出了新的要求。為了滿足電力自動化發展要求，必須完善電力系統調度平臺，降低操作難度，從而滿足自動化發展要求。

3.監測控制與數據采集并用的SCADA

變電站自動化的一個主要特點是監控集成與保護系統的發展，實現數據共享。而實現數據共享的主要手段就是SCADA，它把監控與保護功能整合在同一個裝置中，把分布式的變電站SCADA集成到微機保護中，使繼電保護所處理的數據與其它一些數據一樣，使監控與保護共用一個硬件平臺，從而獲得明顯的經濟性。

4.DMS-全面建立配電管理系統

全面建立配電管理系統不僅是適應現代電力系統技術快速發展的需要，而且對提高電氣綜合管理水平也有一定的幫助;通過全面建立配電管理系統，管理人員能夠清楚的掌握電量，功率，電壓和電流等不同的運行參數，隨時監控整個電力系統的運行情況，這樣不僅大大減少了用電量，而且有利于電力平衡負荷監控的精確計量。

再者，DMS系統通過改變現行的變電值班和運行操作模式，真正實現了無人值守變電站的管理方式，從而大大的減少了人員的占用。大大優化了電氣設備保護控制，大大減少了大面積停電故障的發生，同時也有利于供電系統可靠性的提高。

結語

隨著我國經濟的快速發展，電力自動化在現在和將來的電力系統的建設和管理中具有重要的地位，電力自動化技術作為電力行業的新技術，將集信息化、網絡化、智能化于一身，應建立相應的機制，建立良好的導向，從研究實驗到生產實踐向電力自動化技術靠攏，以期更快的適應現代電力系統的需求，改善電力系統的自動化現狀。

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