新時(shí)期電力系統(tǒng)自動(dòng)化的再思考

方倩　朱麗娟

摘 要：隨著我國(guó)電力企業(yè)的不斷擴(kuò)大，電力企業(yè)自動(dòng)化水平也需隨之不斷提高，電力系統(tǒng)自動(dòng)化作為電力生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)于一體的控制系統(tǒng)，其更高的開放性、可擴(kuò)展性和可靠性確保了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。文章主要從電力自動(dòng)化的特點(diǎn)闡述電力自動(dòng)化存在的問題以及發(fā)展的趨勢(shì)，并就其管理提出一系列對(duì)策，以期為電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有益參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動(dòng)化；特點(diǎn)；問題；趨勢(shì)；管理

1 概述

目前經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們的生活水平也隨之不斷提高，對(duì)于電力企業(yè)供電的穩(wěn)定性和安全性的要求更高了，電力自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)今已經(jīng)廣泛用于各個(gè)不同的領(lǐng)域。電力系統(tǒng)自動(dòng)化是基于科技發(fā)展特別是隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)而逐步形成，是一個(gè)綜合發(fā)電廠、變電站、輸送配電網(wǎng)絡(luò)及用戶的集成概念，研究和實(shí)現(xiàn)的主要目的則為如何更好地掌控電力從出廠至供應(yīng)的全過程，確保輸配過程更有效與通暢。電力系統(tǒng)自動(dòng)化主要包括：電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、發(fā)電廠自動(dòng)化、電力系統(tǒng)反應(yīng)事故自動(dòng)化、電力系統(tǒng)相關(guān)信息的自動(dòng)傳輸、供電系統(tǒng)自動(dòng)化和電力工業(yè)管理系統(tǒng)的自動(dòng)化，實(shí)質(zhì)就是實(shí)現(xiàn)電力在生產(chǎn)、傳輸及用戶三個(gè)過程中有效自動(dòng)化控制，最終實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)的迅捷、最小的損耗及安全可靠。電力企業(yè)開放性系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)是數(shù)據(jù)共享、系統(tǒng)互連，隨著社會(huì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展，也提高了對(duì)電力企業(yè)自動(dòng)化的需求，從而也不斷的更新和替換電力企業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品，實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)系統(tǒng)（R/NR）在很多企業(yè)中都開始慢慢建立起來了，這些系統(tǒng)包括企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）系統(tǒng)（NR）和MIS系統(tǒng)（NR）、TMR系統(tǒng)（R/NR）和EMS系統(tǒng)（R/NR）以及DMS系統(tǒng)（R/NR）和TMS系統(tǒng)（R/NR）等，不同的系統(tǒng)在電力企業(yè)中承擔(dān)著不同的任務(wù)，這些任務(wù)包括：輸配電網(wǎng)運(yùn)行、維護(hù)、規(guī)劃、管理以及在此過程中對(duì)用戶的服務(wù)和計(jì)劃的編制，計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)在不斷的發(fā)展進(jìn)步，控制技術(shù)以及功率電子技術(shù)也是日新月異，剛開始的時(shí)候，這些技術(shù)還處于理論和實(shí)驗(yàn)階段，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸在廣大領(lǐng)域中得到了運(yùn)用，這也很大程度上影響著電力自動(dòng)化技術(shù)，自然而然的就產(chǎn)生了一些新的觀點(diǎn)，文章深入的探討了電力系統(tǒng)自動(dòng)化存在的問題和發(fā)展趨勢(shì)，以期實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的特點(diǎn)

2.1 智能化

在電力企業(yè)中，我們?cè)趯?duì)設(shè)備的檢測(cè)的過程中，采用微處理器及光電技術(shù)設(shè)計(jì)，以此來檢測(cè)設(shè)備的信號(hào)回路及被控制的驅(qū)動(dòng)回路，采用這種設(shè)計(jì)方法使得常規(guī)機(jī)電式繼電器和控制回路結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步的簡(jiǎn)化，傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接已經(jīng)被數(shù)字程控器和數(shù)字公共信號(hào)網(wǎng)絡(luò)所替代，換句話說就是在變電站二次回路中，常規(guī)的繼電器和邏輯回路已經(jīng)被可編程序取代，常規(guī)的強(qiáng)電模擬信號(hào)及控制電纜也被光電數(shù)字及光纖取代了。

2.2 網(wǎng)絡(luò)化

在電力企業(yè)變電站中存在著很多基于標(biāo)準(zhǔn)化及模塊化的微處理機(jī)設(shè)計(jì)制造的二次設(shè)備，這些設(shè)備包括：繼電保護(hù)裝置、測(cè)量控制裝置、防誤閉鎖裝置、正在發(fā)展中的在線狀態(tài)檢測(cè)裝置等，這些設(shè)備之間的連接方式全部是采用的高速的網(wǎng)絡(luò)通信，所有的數(shù)據(jù)共享和資源其享都是通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)的。

2.3 自動(dòng)化

電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的電力生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)記錄自動(dòng)化能夠使數(shù)據(jù)信息分流交換自動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候能夠及時(shí)有效的提供故障發(fā)生的分析報(bào)告，提出對(duì)故障的處理建議，自動(dòng)生成變電站的設(shè)備檢修報(bào)告等。

3 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

電力系統(tǒng)自動(dòng)化的總體發(fā)展趨勢(shì)：一是開環(huán)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)向閉環(huán)控制發(fā)展；二是高電壓等級(jí)轉(zhuǎn)向低電壓擴(kuò)展；三是由單個(gè)元件轉(zhuǎn)向部分區(qū)域或全系統(tǒng)發(fā)展；四是由單一功能轉(zhuǎn)向多功能及一體化發(fā)展；五是裝置性能向快速化、數(shù)字化及靈活化方向發(fā)展；六是追求目標(biāo)向最優(yōu)化及智能化方向發(fā)展；七是以提高運(yùn)行的安全及效率向管理和服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展。

3.1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的新發(fā)展

電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的核心內(nèi)容，是計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的綜合應(yīng)用，隨著互聯(lián)網(wǎng)科技技術(shù)的飛速發(fā)展以及廣泛應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)攻擊的侵害事故頻頻發(fā)生，這在方便運(yùn)行的情況下也使電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)受到嚴(yán)重的威脅。因此，為了可以更好的規(guī)避這類風(fēng)險(xiǎn)我們應(yīng)該從兩個(gè)方面入手：一方面從網(wǎng)絡(luò)的安全角度考慮，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行有效的隔離處理；另一方面因系統(tǒng)越來越復(fù)雜，各個(gè)控制中心的子系統(tǒng)之間的交互日益增強(qiáng)，需對(duì)信息進(jìn)行一體化的整合與集成，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。

3.2 新型變電站自動(dòng)化的發(fā)展

變電站自動(dòng)化主要就是通過對(duì)二次設(shè)備利用計(jì)算機(jī)的通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，通過對(duì)計(jì)算機(jī)的功能組合轉(zhuǎn)換成新的設(shè)計(jì)以此來對(duì)變電站進(jìn)行監(jiān)視、控制、協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)收集到的較全面的數(shù)據(jù)信息利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力來進(jìn)行判斷、監(jiān)控變電站內(nèi)的所有設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行。但是因受限于多種運(yùn)行管理因素，導(dǎo)致目前的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)還是過多的依賴于后臺(tái)功能，使得系統(tǒng)變得龐大且難以操作，這種現(xiàn)象使得變電站工作人員的工作變得艱難。根據(jù)這種情況，相關(guān)部門應(yīng)該根據(jù)變電站的實(shí)際情況來完善變電站的管理模式，對(duì)不同的監(jiān)控系統(tǒng)配置和功能進(jìn)行優(yōu)化，規(guī)范使用自動(dòng)化系統(tǒng)。

3.3 配電網(wǎng)自動(dòng)化新的進(jìn)展

伴隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)順利的進(jìn)行，配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化的程度也不斷提高，單憑人的經(jīng)驗(yàn)難免會(huì)顧此而失彼，因此，新的一代智能配電系統(tǒng)也就順勢(shì)出現(xiàn)，在配電自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上增加了智能配電的功能，就是用人工智能代替了人的經(jīng)驗(yàn)，更科學(xué)準(zhǔn)確地管理復(fù)雜的配電網(wǎng)，人工智能配電系統(tǒng)不僅能夠在故障時(shí)發(fā)揮作用，而且還能在配電網(wǎng)正常作業(yè)時(shí)，為供電企業(yè)切實(shí)的提高社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

4 電力系統(tǒng)自動(dòng)化現(xiàn)如今存在的主要問題

（1）在研究開發(fā)的過程中需要加強(qiáng)專業(yè)協(xié)作，如智能化電器的研究需實(shí)現(xiàn)機(jī)、電及光三個(gè)專業(yè)的協(xié)同攻關(guān)；（2）在材料器件方面的存在缺陷，急需改進(jìn)；（3）在試驗(yàn)設(shè)備、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方法等環(huán)節(jié)還比較薄弱。

5 電力系統(tǒng)自動(dòng)化管理的途徑

5.1 加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，統(tǒng)籌安排

電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的開發(fā)以及應(yīng)用需要把傳統(tǒng)的管理方式向現(xiàn)代的管理方式發(fā)展，新的管理方式內(nèi)容豐富，涉及的部門較多，因此在實(shí)施新管理模式的時(shí)候必須加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)的執(zhí)行能力，因地制宜統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施，最終完成并實(shí)行新的管理模式。

5.2 完善配電網(wǎng)架

實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化和管理系統(tǒng)都是完善配電網(wǎng)架必不可少的條件，也是最基本的，我們經(jīng)?？匆姷?，主要有樹狀、環(huán)網(wǎng)狀、網(wǎng)狀等，這里面環(huán)網(wǎng)狀是最長(zhǎng)久的。所以在處理配電網(wǎng)化的時(shí)候，一定要將10kV饋線進(jìn)行分段處理，這樣可以減少一些事故出現(xiàn)幾率，減少負(fù)擔(dān)。

5.3 通信通道科學(xué)配置

在選擇通信系統(tǒng)信道的時(shí)候，要合理選擇，主要根據(jù)實(shí)際需求（比如通信規(guī)劃，現(xiàn)有的通信條件以及電子自動(dòng)化管理系統(tǒng)），根據(jù)分層配置和資源共享的原則來確定，只用光纖來進(jìn)行試點(diǎn)項(xiàng)目，使用高中速信道來進(jìn)行主干線項(xiàng)目。

6 結(jié)束語

電力系統(tǒng)自動(dòng)化能夠有效降低維護(hù)費(fèi)用，提高設(shè)備利用率，確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，作為電力系統(tǒng)的一場(chǎng)技術(shù)革命，它的發(fā)展必將可以為電力行業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，因此，需因地制宜、合理選用和推廣應(yīng)用電力自動(dòng)化系統(tǒng)。

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