計算機技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應用

高曼

河南九域騰龍信息工程有限公司 河南 鄭州 450015

引言

隨著科技的進步，計算機技術(shù)在電力自動化控制系統(tǒng)中起到了愈來愈重要的作用，為電能的變革帶來了強大的支持，大大提高了效率和安全。計算機技術(shù)與電力系統(tǒng)的結(jié)合，不僅反映了計算機技術(shù)的發(fā)展進步，而且為社會競爭創(chuàng)造了更多的可能性和意義。

1 電力系統(tǒng)自動化概述

利用計算機信息傳輸﹑共享和控制技術(shù)，電力系統(tǒng)自動化可以在無人管理的情況下，保證電力系統(tǒng)的安全﹑穩(wěn)定運轉(zhuǎn)和工作效率，主要涉及電網(wǎng)調(diào)度自動化﹑變電系統(tǒng)自動化和配電網(wǎng)系統(tǒng)智能化3個方面，以下對這些內(nèi)容加以詳盡論述。

1.1 電網(wǎng)調(diào)度自動化

電網(wǎng)調(diào)度自動化是一種基于數(shù)據(jù)收集﹑通信﹑計算機系統(tǒng)和應用軟件相互協(xié)作﹑制約和掌握全系統(tǒng)用電狀況的自動控制系統(tǒng)，它是電力系統(tǒng)的基石，其他各種功能也是在此基礎上實現(xiàn)的，而且與電子計算機密切相關，絕大多數(shù)電網(wǎng)調(diào)度智能化裝置都需要通過電子計算機的集成，如顯示屏﹑打印機﹑掃描儀等，以實現(xiàn)更加高效﹑精確的自動化調(diào)度調(diào)節(jié)[1]。計算機技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中扮演著重要的作用，因為它為計算機網(wǎng)絡接口等技術(shù)提供了支持。

1.2 變電系統(tǒng)自動化

變電站和輸電線路是電力系統(tǒng)輸送電能的重要組成部分，但傳統(tǒng)的人工監(jiān)測和反映方式存在效率低下和失誤率高的問題。為了解決這一實際問題，將計算機技術(shù)應用于電力系統(tǒng)中能夠促進變電系統(tǒng)的智能化，有效減少失誤率，提高工作效率及監(jiān)測過程的準確性，有助于技術(shù)人員及時發(fā)現(xiàn)重大問題，并做出準確的判斷和及時處理。

1.3 配電網(wǎng)系統(tǒng)自動化

為了提高工作效率，近年來提出了一種新的配電網(wǎng)系統(tǒng)，它由3個部分組成：配電子站﹑電力總站和光線終端。這種系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)控和操作電力設備，即使在沒有人管理的情況下也能夠運行。這種方法不但能夠大大提高電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定性，還能夠讓電力資源得到共享。

2 計算機技術(shù)的應用價值

20世紀，計算機技術(shù)的出現(xiàn)為電子﹑能源產(chǎn)業(yè)提供了巨大機遇，它不僅可以有效減輕人工勞動的負擔，而且還可以降低風險。計算機技術(shù)的應用，使得電力系統(tǒng)的運行更加高效﹑安全，變電站的全方位智能化﹑電站監(jiān)測控制器的系統(tǒng)化控制及全面的提升和更新?lián)Q代，都為社會發(fā)展做出了重要貢獻。

3 電力系統(tǒng)自動化中計算機技術(shù)的應用

3.1 計算機技術(shù)在遠程控制中的應用

數(shù)據(jù)信息采集技術(shù)旨在收集各種資料，它具備自動存儲功能，即可利用微機數(shù)據(jù)采集裝置對資料進行預處理。此外，數(shù)字信息技術(shù)已被運用于電力自動化控制系統(tǒng)，但在實施過程中，需要考慮發(fā)射機和仿真電路的切換，并靈活運用信號處理方法。發(fā)射機是一種將電信號轉(zhuǎn)換為非電信號的技術(shù)，它可以實現(xiàn)遠程放大和測量，從而提高控制系統(tǒng)的效率。此外，發(fā)射機還可以通過A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，從而更有效地利用系統(tǒng)的資源。在電力系統(tǒng)控制參量技術(shù)方面，應重視實用價值，特別是壓力﹑輸出和序分量等，以確保控制系統(tǒng)的有效運行。在傳輸復雜多樣的背景下，通過精心設置參數(shù)，遠程控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)可以大大提高準確性和效率，而且不會產(chǎn)生雜亂的代碼和各種數(shù)據(jù)信息損毀，從而有效降低不確定因素對系統(tǒng)運行的負面影響，提升計算機網(wǎng)絡信息系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定性。

圖1 計算機遠程控制原理

3.2 計算機技術(shù)在變電系統(tǒng)的應用

變電站系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中扮演著重要的角色，它不僅可以實現(xiàn)更高效的自動操作，還可以提供更可靠的運行效果。因此，將計算機技術(shù)與變電站自動化相結(jié)合，可以有效地提高變電站的效率，同時也可以節(jié)省人力資本。由于電子計算機的發(fā)展，變電站控制系統(tǒng)智能化的效果顯著提升，它不僅可以幫助進一步提高運行效率，而且還能為相關管理人員提供一個有效的參考依據(jù)，從而使他們能夠更好地把握變電站的運行狀況。計算機技術(shù)在變電站自動化控制系統(tǒng)中的應用不僅體現(xiàn)在相應的計算機設備的運行和顯示上，而且還可以通過集成光纖和電纜材料來進一步提高控制系統(tǒng)的效率和可靠性，這種技術(shù)比傳統(tǒng)的電力線路更加先進﹑更加可靠。

3.3 電網(wǎng)自動化調(diào)度

電力資源的調(diào)度效率是保證電力供給品質(zhì)的一個關鍵要素，目前，我國的電網(wǎng)調(diào)度管理模式被劃分成5個層次，從國家到地方都有一個清晰的管理制度體系。最近幾年，伴隨著科學技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，計算機技術(shù)和自動化技術(shù)逐漸融入管理體系中，電廠工作人員可以依靠終端設備和計算機技術(shù)，實現(xiàn)對電網(wǎng)調(diào)度的自動化控制[2]。現(xiàn)階段，我國電網(wǎng)調(diào)度自動化的實現(xiàn)，主要依靠的是電網(wǎng)核心計算機控制網(wǎng)絡和終端服務器，與工作站和變電器終端設備進行匹配，將電網(wǎng)的運行狀況進行實時采集，并將其傳送到核心控制網(wǎng)絡，再由控制系統(tǒng)進行處理，從而自動設定電網(wǎng)調(diào)度方案。在這個過程中，對電力系統(tǒng)運行狀況的評估是最關鍵的一個步驟。所以，在實際工作中，研究人員會根據(jù)電力系統(tǒng)的實際需要和電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展趨勢，對電網(wǎng)運行檢測方案展開最大程度的優(yōu)化和更新，從而有效地保障了電網(wǎng)調(diào)度自動化運行的可靠性。

圖2 智能配電站系統(tǒng)設計

3.4 計算機技術(shù)在通信傳輸?shù)膽?/h3>

通信控制技術(shù)主要包括電網(wǎng)用戶與動力電網(wǎng)系統(tǒng)客戶提供服務之間﹑電力公司員工之間﹑各級動力電網(wǎng)管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信。通過利用網(wǎng)絡通信系統(tǒng)中的通信處理技術(shù)，促使用戶與各個網(wǎng)絡之間的網(wǎng)絡通信活動變得更加頻繁。用戶可以通過中國智能供電網(wǎng)絡管理系統(tǒng)獨立實時查詢當?shù)仉娋W(wǎng)運行信息，了解當?shù)仉娋W(wǎng)運行情況[3]。同時，用戶會把一些意見與建議及時傳達給電力網(wǎng)系統(tǒng)的高級管理人員。無線通信網(wǎng)絡技術(shù)有效提高了電網(wǎng)設備的綜合利用效率，提高了電網(wǎng)資源供給的安全可靠性，為實現(xiàn)電網(wǎng)的安全智能化創(chuàng)造了價值，且還能防止各種外部軟件攻擊。用戶和電網(wǎng)公司可以及時進行溝通，實時檢查和維護用戶的電力使用量與電網(wǎng)系統(tǒng)運行情況，事先預測電網(wǎng)故障，及時應對電網(wǎng)中的一些騷動，提高電網(wǎng)安全性。

3.5 計算機技術(shù)在設備監(jiān)控中的應用

為了保證電力系統(tǒng)的安全運營，必須對其實行全方位的管控。因此，在變壓器設備和發(fā)電廠的運行管理中，經(jīng)過實時監(jiān)控能夠?qū)ο到y(tǒng)的整體狀態(tài)加以監(jiān)測，并能夠科學地檢測電力設備的參數(shù)變化，進而判斷系統(tǒng)是否正常運轉(zhuǎn)。在線監(jiān)控是一項重要的工作，尤其是在夏季，由于電氣設備使用頻率較高，因此對電氣設備的狀態(tài)進行實時監(jiān)控能夠有效防止突發(fā)性損壞，進而減少設備在使用過程中發(fā)生故障。

4 提升電力系統(tǒng)自動化中計算機技術(shù)應用效果的策略

4.1 注重人才培養(yǎng)

在當前的計算機技術(shù)的應用中，技術(shù)人員的落后性已經(jīng)成為制約電力行業(yè)發(fā)展的重要因素，這不是某一家電力企業(yè)的問題，而是存在于整個行業(yè)中的問題，需要受到重視。所以在當前的電力企業(yè)中，除了要廣泛吸收人才，還要提高原有技術(shù)人員的技術(shù)水平，所以要開展技術(shù)人員的職業(yè)技能培訓，通過講座﹑觀摩等形式，提高技術(shù)人員的技術(shù)水平，提高從業(yè)人員的素質(zhì)，進而促進電力行業(yè)的進一步發(fā)展。

4.2 及時了解和掌握電力設備信息

隨著電子計算機的飛速發(fā)展，為了使電力系統(tǒng)智能化不滯后于其他專業(yè)科學技術(shù)范疇，必須不斷地融入更新的計算機技術(shù)和電力技術(shù)設備，以保證國內(nèi)電力系統(tǒng)自動化與國外先進技術(shù)的同步性。在平時工作中，應該密切關注國內(nèi)外電力設備的最新發(fā)展情況，以保證信息的先進性和及時性。應該積極地推動科學技術(shù)的轉(zhuǎn)化，以達到應用效果，并對最新技術(shù)進行跟蹤報道。

4.3 改進光電互感器

光電互感器在電力系統(tǒng)中扮演著至關重要的角色，它不僅是感應技術(shù)的基礎，更是完成電力系統(tǒng)的關鍵。唯有經(jīng)過不斷改進光感互感器，才可以進一步提高與之有關的二次設備的技術(shù)，從而實現(xiàn)更高效﹑更可靠的電力系統(tǒng)。為了進一步提高光電互感器的性能，需要從技術(shù)的角度出發(fā)，不斷提升和轉(zhuǎn)化國外先進技術(shù)，并在對國外產(chǎn)品的使用和分析過程中，尋找出更適合我國電網(wǎng)的新技術(shù)。

4.4 規(guī)范電力設備管理與使用

為了減輕國家電網(wǎng)運營的經(jīng)濟建設壓力，國家必須加強對電力設備應用的技術(shù)規(guī)范，制定嚴格的規(guī)范文件，以確保各電網(wǎng)系統(tǒng)能夠有效地采購和應用兼容性良好的電氣設備。為了確保電力設備生產(chǎn)商的產(chǎn)品質(zhì)量，必須建立一套完善的規(guī)范體系，從國家﹑電力系統(tǒng)和能源設備生產(chǎn)商三方面進行有效的管理，以確保電氣設備的兼容性，避免不兼容問題的發(fā)生。

5 結(jié)束語

總的來說，隨著現(xiàn)代科技的持續(xù)進步，電力系統(tǒng)中基于計算機技術(shù)的自動化技術(shù)的應用越來越普遍。在當前的電力系統(tǒng)自動化技術(shù)應用過程中，需要持續(xù)加大對電網(wǎng)調(diào)度﹑變電站自動化控制等領域的應用力度。在設計運維系統(tǒng)時，應嚴格遵守規(guī)范性﹑效率性和可靠性，以及技術(shù)成熟性的原則來設計技術(shù)架構(gòu)和系統(tǒng)部署，這樣才能確保計算機技術(shù)的應用價值和優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，從而為電力系統(tǒng)的可靠運行和供電質(zhì)量提供強有力的保障。