電力調控自動化技術的發展和應用分析

吳成磊

國網湖北省電力有限公司團風縣供電公司

伴隨科技的持續發展，人們對生活質量的要求逐漸提升，供電質量也開始備受關注。以往的供電方式缺乏自動化技術應用，致使不能精準且實時監控電力系統故障問題，不能確保電力系統供電安全的可靠性。而把電力調控自動化技術運用在電力系統當中，可以促使調度和控制一體化，有效監督和控制電力系統。在系統中引進自動化技術，可以提升電力系統智能化程度，不但可以增加系統安全性，也可以有效解決故障問題，并且投入系統管理研究當中。因此，對電力調控自動化技術的發展與應用進行研究是必要的。

一、相關概念及其發展現狀

（一）概念分析

電力調控自動化技術實則是電力系統中的一種全新的電力技術，涵蓋了多種技術，比如自動檢測、網絡信息自動化傳輸、調節和控制等，是目前新發展技術當中比較具有代表性的技術。電力調控自動化技術的主要作用在于提升供電質量，同時保證電力系統可以安全穩定運行，增強企業管理效能，提高企業經濟效益，與此同時削弱企業由于電量太大而造成較大的負擔。電力系統是由發電、變電、輸電等多個部分組成的，故而要保證電力系統正常運行，進行一次設備在線監控、調控和保護，同時把計算機監控、測控、保護等相關設備當作二次設備是必須的。綜合以上分析可以了解到，電力調控自動化技術是經過掌握電網信息保證電力系統可以正常運行的一項技術[1]。

（二）發展現狀

我國國民經濟發展過程中，電力系統占有非常重要的位置，因為電力系統比較復雜，故而電力調控自動化技術發展是必然趨勢。現如今，我國的電力調控自動化技術水平持續提升，在通過長時間的發展以后，攻克了技術上的難題，取得了很大的進步。我國的電力調控自動化技術不但在事業方面實現了自主研發，與此同時在技術方面也逐漸與國際接軌。在現代科技發展背景下，我國的電力調控自動化技術開始向著高科技、高技術趨勢發展。如此一來，電力調控自動化技術不但可以保證電力系統工作人員實時掌握最新電力發展進度，還可以全面分析電力系統，正確判斷故障問題，并且及時排除故障。我國目前對電力調控自動化技術提出了嚴格的要求，即盡管實現了自動化，依舊要堅持以人為本的原則，將實際作為出發點，適應各種形式與要求；要將自動化作為前提條件，降低故障產生的概率，在為企業節省投資的情況下，減少故障導致的費用，從而節省資金，避免資金浪費[2]。

二、技術應用分析

（一）電力調控自動化特點

電力調控自動化按照其實際運用情況具有如下特點：

第一，分布式結構。電力調控自動化使用C/S 模式的分布式結構，這一部分對于計算機配置提出了嚴格的要求，關鍵是對網絡資源共享和網絡通信加以管理，與此同時對全體用戶提供必要的數據信息。針對客戶端，其重要作用在于檢查電網信息，故而在此對計算機配置要求較低，僅需要可以接收網絡數據信息就行，對單獨的電力設備進行有效處理，具備單獨的操作系統和人機交互界面等程序。

第二，信息交互和信息共享。調控自動化系統可以讓客戶端和服務器之間的數據信息實現共享，如此一來，客戶端可以合理運用服務器里面的數據信息以及其他客戶端信息，這樣可以有效協調完成相關任務。比方說變電站的變壓器狀態檢測以及故障診斷。

（二）案例分析

此次將某電力系統建設作為案例，以某電氣研發的JPOWER 2000 應用軟件而言，這一軟件為調控自動化系統，現階段運用甚廣。軟件使用了C/S模式分布式結構，核心功能就是監測變電站電氣設備狀態，以及進行故障問題診斷。軟件能夠把變電站有關電氣設備運行狀態信息先傳遞到客戶端，從而傳輸到上級服務器，也就是監控服務器。調控服務器把各大電氣設備狀態信息采集回來，接著傳遞到服務器當中。構建狀態監測數據庫，可以把數據通過統一的方式儲存在一起，給后續分析數據提供重要依據[3]。

當系統需要錄入有關電氣參數的時候，第一步需要開啟軟件JPOWER 2000，對電力系統設備，涵蓋發動機和電容器等的參數加以錄入的過程中要做好這些準備工作。

第一，線路交流段。使用以上系統軟件選取調控系統長度和標幺值的錄入方法，一般在原始數據標識下選取。線路參數要錄入的數據是電阻、電抗、電納標幺值與電流正常限，此次錄入線路一的電阻、電抗、電納標幺值分別是：0.0261、0.1828、0.0013，以及電流正常限1200；而線路二的電阻、電抗、電納標幺值分別是0.0283、0.1987、0.0037，以及電流正常限1600。

第二，變壓器。軟件錄入變壓器參數必須由變壓器表與變壓器繞組表數據錄入。變壓器表錄入數據包含了空載損耗和空載電流百分比，而變壓器繞組表錄入數據涵蓋了繞組連接類型、分接頭類型、額定功率及其電壓、額定電流及其損耗、短路電壓這幾個方面[4]。

（三）其他技術應用

第一，現場總線技術。在電力調控自動化系統當中，現場總線技術發揮著重要作用，同時還是主要構成部分，如果缺乏現場總線技術就會造成數據傳輸產生不良問題。現場總線技術施工水平的好壞對工程項目質量影響較大。現場總線可以完成自動化裝置和計算機于終端進行連接，接著把電力系統有關電氣設備經過采集模式采集回來，同時傳遞到監控中心，然后處理故障信息，研究分析這一故障信息，找到故障導致的原因，同時進行故障評估，經過監控中心下發控制指令，遠程控制電氣設備。在控制當中，電力調控自動化技術對系統設備加以控制與控制計算機系統二者是彼此獨立的，通常先處理分析計算機反饋的數據，接著按照這一數據對有關電氣設備加以適當調整，這樣便于工作人員進行正確操作。

第二，主動對象數據庫。電力監控系統當中引進主動對象數據庫技術的目的在于，儲存采集回來的設備運行情況，為監控中心提供歷史和監控數據信息，故而在大型電力調控自動化系統當中構建數據庫后臺，對系統安全運行有重要作用和意義。與此同時，引進主動對象數據庫技術可以及時更新和改革電力自動化系統中有關軟件。這一技術運用于電力調控自動化系統當中，能夠用于支持對象設備標準化，因此，主動對象數據庫相較于一般意義上的數據庫優勢更甚。這一數據庫技術可以及時監督和控制電力系統運行情況，接著使用對象函數基本原理，促使電力系統自動化目標得以實現。

第三，計算機技術。在電力調控自動化系統當中，數據處理系統處在重要地位。其和電網各大物理節點相連，是自動化系統當中的主要構成部分，計算機技術為數據處理系統的基礎。經過合理運用計算機技術，能夠創建科學的配電管理系統，經過構建數據庫可以準確計算和儲存電網各節點收集的信息，繼而自動處理數據信息。工作人員能夠使用配電管理系統合理調取和訪問數據庫中的數據信息，繼而得到完整的監測信息，并且還能通過其管理和維護數據庫。同時，配電管理系統能夠進行多個用戶多地點操作，使數據庫管理操作從復雜化變得簡單化。運用計算機技術可以攻克電力調控數據處理的難題，增加數據處理精度，提升配電管理系統水平，促使電力調控系統越來越高效、快捷[5]。

第四，光互連技術。電力工程中光互連技術運用大多表現在機電系統與自動控制系統中，能夠從如下方面體現：按照探測器功率限制扇出數，不會被實際電容性負載所影響，可以實時監控電力系統，提高系統集成性。同時，依據相關數據顯示可以了解到，經過合理運用電力傳輸技術與電子交換技術，能夠開拓互聯網絡，還能重新組建編程結構，繼而提高光互連技術對電力系統的有效性。光互連技術可以有效抵抗電磁干擾性，故而運用這種技術能夠提升處理器干預能力，有利于操作系統進行數據通信，讓電力工程更加安全、可靠。

三、發展趨勢

（一）信息化

總體來看，互聯網有著信息傳輸速度快、儲存量大的特點，并且互聯網技術已然滲透到了人們生活和工作的各個方面。現如今，網絡傳輸已經達到了千兆網速，電力調控系統如果要促使數據迅速且大量傳遞，讓總調控室和其他單位進行快速連接，就要積極構建配套網絡與數字通信系統，此為時代發展對于電力系統的基本要求。

（二）可視化

由于當前科技發展迅速，網絡技術、計算機技術、電力系統等均在持續發展與創新，可視化于將來電力系統調控自動化中運用甚廣。可視化技術能夠把以往使用文字和表格等方式表達的離線信息轉變為直觀性的圖形信息，這樣有益于調度工作人員及時檢測電力系統運行情況，同時可以立即對不同的電網故障問題進行精準判斷，采取科學有效的舉措解決故障問題。

（三）無人值守管理

積極構建無人值守全面監控管理模式，這樣有利于對電力系統運行情況加以安全分析、及時監控、遠程調控等，一旦發生故障系統可以自動報警，如此調度工作人員可以在短時間內解決問題，以確保電力系統運行安全，提高工作效率。

（四）綜合化和智能化

中國電力系統調控自動化技術發展趨勢是構建DMS 系統，該系統就是數據庫的綜合管理系統，是控制以及管理數據庫的大型軟件，多半用來構建以及健全數據庫，該系統對數據庫加以統一管理，可以確保數據處在安全的狀態中。用戶能直接運用DMS 系統訪問數據庫當中的數據，管理工作人員能夠使用DMS 系統維護與管理數據信息。經過DMS 系統能夠讓多個運行程序針對差異化的用戶使用不同的方法在相同或者不同的時間段構建和運用數據庫。其便于用戶操作數據，對數據安全加以維護。其可以支持諸多用戶在相同時間使用數據庫。經過構建DMS 數據控制系統，能夠大大提升電力管理水平，從而適應新時代發展對電力的需求，合理優化電力控制系統，攻克停電的故障問題，確保供電體系安全，確保人們可以正常生活。管理工作人員經過自動化調控，可以掌握供電系統運行情況，確保電量供應正常。讓電力系統處在負荷范圍以內，精準計算和節省用電。經過系統操作改變當前的變電值班方式，促使無人值守變電管理方式得以實現，節省人員成本，實現降低開支、提高經濟效益的目標。

（五）數字化

當前國際上諸多單位研究的方向為構建DMS系統和新型互感器，其中新型互感器在IEC 文件當中被稱為電子式互感器。這種互感器涵蓋連接于傳輸和二次變換器之間的諸多電流傳感器，其把測量到的數據信息根據相應的比例傳遞至測量設備或者控制裝置，裝置內傳遞出來的可能是模擬數據。對模擬數據輸出的互感器，經過二次變換器使用直接傳遞的方式傳遞至二次設備，對數字量輸出的互感器，經過匯接單元將于二次變換器之中的數據匯集輸出至二次設備當中。在應用過程中，電流和電壓互感器組合成一個設備。在電力自動化調控當中運用電子互感器，可以健全自動化系統技術和功能，運用電子互感器可以推動電力系統自動化進入數字化階段。

（六）市場化

由于市場經濟仍在持續不斷地發展，電力調控自動化技術需要和市場運營相結合起來，在過去的電力管理系統中，結合各種市場因素，涵蓋如何提升電網運行安全性，如何改善已有的電力自動化系統管理模式，如何提升電力使用有效性，節約能源，提高電力傳輸能力，從而進一步提升計算機分析能力。

結束語

伴隨我國經濟的持續發展，過去的電力監控系統因為主要采用人工操作的模式，存在較大的失誤率，無法滿足人們對電力安全運行的要求。現階段把自動化技術引進電力系統當中，可以強化電力系統智能化構建，確保能夠及時了解系統中有關電氣設備的運行情況，及時處理故障問題，在此基礎上保障電力系統穩定運行。由此可見，電力調控自動化技術是現階段電力系統發展中的重要技術，對電力系統可持續發展起著極為重要的作用，需要在今后的發展中進一步對其進行優化和提升。