淺議電力自動化的發(fā)展趨勢

張巧妹

【摘要】隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，電力自動化技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到電力系統(tǒng)建設(shè)中，并且取得了顯著的成效。本文筆者從電力自動化的內(nèi)容、工作原理以及現(xiàn)狀進行分析，并結(jié)合某地的實際情況對電力自動化的發(fā)展趨勢進行探討。

【關(guān)鍵詞】電力自動化；發(fā)展；趨勢

引言

在經(jīng)濟飛速發(fā)展的時代，人們對供電系統(tǒng)的可靠性、安全性要求也日益提高，電力自動化系統(tǒng)也越來越受到青睞，并廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域。它借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機技術(shù)來監(jiān)控電力系統(tǒng)的運行參數(shù)，及時進行記錄，然后將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到電力監(jiān)控計算機，實施遙控命令，使管理人員能通過監(jiān)控中心全面了解電力系統(tǒng)的工作情況。以便準確、快速的對故障位置和原因進行判斷，對各種數(shù)據(jù)進行分析，包括負荷分析、電能質(zhì)量分析和電能消耗分析。所以，發(fā)展電力自動化是提高供電質(zhì)量和可靠性的重要方法。

1電力自動化概述

1.1電力自動化的內(nèi)容

電力自動化包括三方面，分析如下：①饋線自動化。其主要作用有：恢復供電和負荷轉(zhuǎn)載、故障區(qū)隔離和監(jiān)測運行狀態(tài)、就地自主控制和遠方控制等，可以完成饋電線路的檢測、控制、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、故障和故障診斷等。②配電管理系統(tǒng)。它是指利用現(xiàn)代計算機、通信、信息處理等相關(guān)技術(shù)和設(shè)備，控制、管理和監(jiān)視配電網(wǎng)的運行。它不但是整個配電自動化系統(tǒng)的控制中心、管理中心和監(jiān)視中心，而且是配電自動化系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，主要包括發(fā)電管理、用電管理和負荷管理。③ 變電站自動化系統(tǒng)。其主要功能有：運行控制、事故報警、繼電保護、事件記錄、數(shù)據(jù)采集和參數(shù)監(jiān)測等。它是通過微機技術(shù)，將變電站的故障率波、傳輸處理、繼電保護、運動和控制測量等功能結(jié)合起來，是一種一體多機的共享系統(tǒng)。與常規(guī)的變電站不同的是，它以計算機有關(guān)的技術(shù)為基礎(chǔ)，將數(shù)據(jù)通訊作為手段，信息共享為目標，實現(xiàn)電力自動化的控制和管理。

1.2 電力自動化的工作原理

結(jié)合某地電力自動化系統(tǒng)，筆者給大家闡述一下電力自動化系統(tǒng)的工作原理。① 電力自動化系統(tǒng)是通過信息技術(shù)來實現(xiàn)的，也就是說將計算機調(diào)控系統(tǒng)應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，以便覆蓋周圍有關(guān)地區(qū)的全部信息。與此同時，分布在周邊的電力場和發(fā)電站通過這些信息進行反饋，達到遠程信息的流通，將它打造成一個立體的網(wǎng)絡(luò)覆蓋局域，進而實現(xiàn)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)和信息的流通。② 中心計算機主要是對宏觀進行整體調(diào)控，其他的監(jiān)控設(shè)備則是記錄異常事故、處理事物表格，操作控制常規(guī)自動化設(shè)備的運轉(zhuǎn)和分析異?，F(xiàn)象，進而達到計算機間信息的流通，將它打造成一個嚴密的計算機自動化控制管理系統(tǒng)。③ 電力自動化控制是基于分層控制，通過分配發(fā)電站、發(fā)電廠和調(diào)度控制室的職能，使電力系統(tǒng)協(xié)調(diào)、穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)，進而實現(xiàn)工作穩(wěn)定、經(jīng)濟合理和有效控制電力系統(tǒng)的目的。④配電通信系統(tǒng)。它是配電自動化系統(tǒng)中的重要組成部分，由于電網(wǎng)終端節(jié)點的數(shù)目較大，給選擇通信方案帶來一定的困難。所以電力企業(yè)可根據(jù)用戶的具體情況來選擇性能高的通信方式，其中配電系統(tǒng)包括無線、有線、光纖和載波等多種通信方式。但不同的通信方式有其各自的優(yōu)缺點。有線方式包括專線和電話線兩種，電話線方式設(shè)備投資低，架設(shè)也比較方便，但實時性和可靠性低，一般不用于高配置的終端設(shè)備。無線方式包括高速智能數(shù)傳電臺和普通電臺兩種，普通電臺投資少，被廣泛用于負荷控制系統(tǒng)中，但其可靠性低，控制嚴密。高速智能數(shù)傳電臺的通信速率高，頻點可以反復使用，適合配電自動化系統(tǒng)，但它非常昂貴。光纖通信方式包括光接口板方式和光端機方式，光纖通信方式的優(yōu)點是通信容量大，能在一定范圍內(nèi)抵抗電磁干擾。

2 電力自動化現(xiàn)狀

某地電力自動化方式有如下幾種：在10kV輻射線路或樹狀線路使用分段器、重合器方式，由于該方式不用配置主站系統(tǒng)和通道系統(tǒng)，只依靠重合器和分段器的作用便能恢復供電和故障隔離，所以能夠節(jié)約成本，方便實施。在10k環(huán)形電纜配電網(wǎng)絡(luò)中使用重合器，可以促進配合環(huán)網(wǎng)柜實現(xiàn)配電自動化的目標。主要操作為：在10kV環(huán)形電纜配電網(wǎng)絡(luò)使用環(huán)網(wǎng)柜，同時加裝FTU并設(shè)置配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)，其中環(huán)網(wǎng)柜包括戶內(nèi)、戶外兩種。由于某地都是沿著城市街道來敷設(shè)架空絕緣電纜導線的，所以筆者認為優(yōu)先要做的是對網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化進行改造，使其成為多個環(huán)網(wǎng)，使每一個用戶都有兩個供電源。

3 電力自動化發(fā)展趨勢

3.1功能的分層排布

電力自動化與通信系統(tǒng)是相互聯(lián)系的，為將其作用充分發(fā)揮出來，可將配網(wǎng)自動化系統(tǒng)分為三層，主要包括主站、饋線和子站。目前這三層之間使用的通常是無線、光纖環(huán)網(wǎng)、電力線載波和雙絞線等方式，當前使用的比較理想的一種是電力線載波。最開始的電力線載波是為滿足傳輸語音信號和高頻保護信號，是一種點對點的以線路兩端阻波器為基礎(chǔ)設(shè)計的。但隨著配網(wǎng)中節(jié)點的增加，這種點對點的通信方式已不能滿足當前的配電自動化的需求，所以在配電載波中不再使用阻波器。第二代載波技術(shù)是根據(jù)擴頻原理，它能在信噪比較低的情況下工作，具備較強的通信能力。最新一代的載波技術(shù)則是在數(shù)字信號的基礎(chǔ)上對芯片進行操作，因為芯片有非常強的實時解碼功能，所以這種載波技術(shù)是一種比較理想的通信方式，可行性強，有比較好的發(fā)展前景。

3.2對電力系統(tǒng)的保護

一般來說，電力系統(tǒng)中的配電保護都是集中在饋線保護上的，隨著社會的不斷發(fā)展，人們對電力的需求越來越高，所以配電網(wǎng)工作的重點是供電電能的質(zhì)量和供電可靠性。故障的隔離、切除饋線故障和供電的恢復是配電網(wǎng)中的饋線保護的主要作用，配電管理系統(tǒng)和饋線的自動化是電力配電網(wǎng)自動化的組成部分。其中通信是饋線自動化的核心，在通信的基礎(chǔ)上，可以收集和控制配電網(wǎng)全局性的有關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)配電高級應(yīng)用和配電，還能管理配電網(wǎng)的設(shè)備。

3.3 電能質(zhì)量

隨著大功率電力電子設(shè)備的廣泛使用，它對電能質(zhì)量的要求已引起某地電力工作者的高度重視，提高電能質(zhì)量的新技術(shù)已成為電力系統(tǒng)領(lǐng)域中新的研究熱點。隨著數(shù)字信號處理器的飛速發(fā)展，它逐漸代替了模擬量控制的電能質(zhì)量控制裝置。它具備如下優(yōu)點：可以改變控制的方法或算法、程序控制而不用改變控制電路，穩(wěn)定性、可靠性和靈活性得以提高，系統(tǒng)不受溫度的影響，易調(diào)試，可重復性好，可批量生產(chǎn)，可達到并聯(lián)運行和職能控制。隨著DSP性能的不斷完善，用DSP做實時信號處理已是現(xiàn)在和將來的發(fā)展熱點 。

3.4 主站一體化

在經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，人們對供電可靠性的要求與日俱增，但現(xiàn)實是，電力企業(yè)內(nèi)部的各職能部門的平臺不統(tǒng)一，功能單一性，使得各系統(tǒng)之間的信息共享比較難實現(xiàn)。所以，在將來的電力自動化發(fā)展中要打破這一現(xiàn)狀，把分散和單一功能的系統(tǒng)進行整理和集中，將它打造成信息共享和綜合一體化的系統(tǒng)。也就是說，要將管理信息系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集、高級應(yīng)用軟件、饋線自動化、通信系統(tǒng)和變電站綜合自動化系統(tǒng)集成為一個信息共享和靈活的信息系統(tǒng)。

4 結(jié)語

綜上所述，電力自動化成為電力系統(tǒng)將來發(fā)展的必然趨勢。在實際操作中，切實做到迅速隔離故障，達到最優(yōu)供電，有力保證電源質(zhì)量，并做到系統(tǒng)間的互聯(lián)、信息共享。電力自動化不但可以有效的縮短停電時間，而且還能降低系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)成本，有效改善供電質(zhì)量，進而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此，電力自動化的發(fā)展是電力系統(tǒng)的一場技術(shù)改革，它的發(fā)展完善定會給電力行業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。