電力系統(tǒng)自動化與新技術應用

周觀春+柴宇+馮浩銘

摘 要 文章首先對電力系統(tǒng)自動化進行了解讀，在此基礎上對幾種新技術在電力系統(tǒng)自動化中的應用進行論述。期望通過本文的研究能夠對確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠、經濟運行有所幫助。

【關鍵詞】電力系統(tǒng) 自動化 技術

1 電力系統(tǒng)自動化解讀

近年來，隨著我國電力體制改革的不斷深化，推動了電力事業(yè)的發(fā)展，電網的規(guī)模日益擴大，由此對電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性、安全性、可靠性提出了更高的要求。在這一背景下，電力系統(tǒng)自動化應運而生，這是一個規(guī)模相對較大的綜合自動化系統(tǒng)，結構框架如圖1所示。

大體上可對該系統(tǒng)的基本工作流程進行如下描述：在某一個區(qū)域范圍內，選取出相對的中心地帶，并在這個地帶的調控中心處安裝功能強大的計算機系統(tǒng)，以此作為核心，向四周輻射網絡，在其周圍的發(fā)電廠、變電站則可設置信息服務與反饋遠程監(jiān)控裝置，從而構建起一個立體式的網絡結構，在這個網絡當中，相關信息和指令的傳輸可以變得更加暢通。位于調控中心內的計算機系統(tǒng)可對全局進行總體調控，各種監(jiān)控裝置則可對電力系統(tǒng)中的設備操作、事故情況等進行記錄，并編制成相關報表，從而實現(xiàn)常規(guī)操作的自動化。在這一基礎上，便可形成以自動控制裝置為中心，以計算機網絡系統(tǒng)為載體的功能強大的電力綜合自動化系統(tǒng)，各種軟件程序的應用，可以確保該系統(tǒng)相關控制功能的實現(xiàn)。分層控制是該系統(tǒng)的主要操作方式，具體是指在調度控制中心、發(fā)電廠、變電站等各個分層間，根據管轄范圍和調控功能，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經濟運行。

2 新技術在電力系統(tǒng)自動化中的應用

通過上文對電力系統(tǒng)的解讀可知，該系統(tǒng)是一個規(guī)模比較龐大的系統(tǒng)，其中涵蓋了諸多的電力設備設施，想要實現(xiàn)對這些設備的自動化控制，就必須對相關的技術加以運用。下面本文重點分析幾種新技術在電力系統(tǒng)自動化中的應用。

2.1 智能控制技術的應用

自電力系統(tǒng)自動化這一概念被提出之后，智能控制技術便成為其研究的一個重要領域，相對于傳統(tǒng)的人工控制方式而言，智能控制更具優(yōu)越性，將之應用于復雜程度高、非線性較強的電力系統(tǒng)當中，可以確保系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠、經濟運行。智能控制技術的核心是計算機，所有的控制功能都是憑借相關的軟件程序來實現(xiàn)的，借助這些控制功能可對電力系統(tǒng)運行過程中產生的狀態(tài)數(shù)據進行實時監(jiān)測和自動分析與處理，并從中找出電力系統(tǒng)運行時存在的問題，然后參考數(shù)據庫中的故障處理指令，自動對故障問題進行解決處理，再利用通信網絡將處理指令下發(fā)至電力系統(tǒng)的設備當中，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)的調整，由此便可確保系統(tǒng)始終處于相對穩(wěn)定的運行狀態(tài)。

2.2 計算機視覺技術的應用

該技術是一門綜合性較強的學科，主要包括計算機、信號處理、物理學等等，它是各種智能系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分之一，應用該技術可對電力系統(tǒng)進行有效的監(jiān)測。隨著業(yè)內專家學者對該技術的研究不斷深入，出現(xiàn)了諸多新的技術，其中較具代表性的有以下幾類：在線監(jiān)測技術、環(huán)境監(jiān)測技術、無人機監(jiān)測技術等等，這些技術能夠通過各種不同的方式獲取電力系統(tǒng)的狀態(tài)信息，如圖像、運行數(shù)據等等。紅外圖像是計算機視覺技術中應用領域較為廣泛的一項技術，它主要是利用紅外成像的原理來獲取電力系統(tǒng)相關設備的紅外圖像，在通過對圖像的分析，可判斷出該設備是否處于正常運行狀態(tài)。這種技術最為突出的優(yōu)勢在于精準度高、方便快捷。

2.3 動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)的應用

隨著社會生產生活對供電穩(wěn)定性的要求不斷提高，電力系統(tǒng)有必要應用動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)，減少供電故障，保障電力系統(tǒng)可靠運行，滿足供電需求。在動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)中，要引入GPS和EMS技術，通過全面檢測電氣設備，實時掌握電氣設備的運行情況，可及時發(fā)現(xiàn)并處理故障隱患，做到防患于未然，從而大幅度降低事故發(fā)生的可能性。基于GPS定位技術的動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)，可通過衛(wèi)星提供所需數(shù)據，加之EMS系統(tǒng)可對整個電力系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，從而實現(xiàn)了動態(tài)監(jiān)控與靜態(tài)監(jiān)控相結合，從多個方向入手對電力系統(tǒng)運行進行綜合分析，若發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)存在不穩(wěn)定運行的因素，則可及時提出補救措施。該系統(tǒng)具備離線研究與在線研究功能，離線研究可在缺乏在線研究的情況下，將離線研究結果轉化為在線監(jiān)督的穩(wěn)定指標，如傳輸功率、無功儲備等，滿足動態(tài)監(jiān)測的要求，提高動態(tài)監(jiān)測的實效性。

2.4 DFACTS技術

FACTS技術和DFACTS技術是應用于電力系統(tǒng)的新技術，其中FACTS技術即柔性交流輸電，能夠對電力系統(tǒng)的相關參數(shù)進行及時調控，保證電壓維持在穩(wěn)定狀況，從而提高電力系統(tǒng)的可靠性。DFACTS技術則可有效解決電力系統(tǒng)的各類質量問題，有效管控電力系統(tǒng)運行質量，保障電氣設備始終處于良好運行狀態(tài)，減少不利因素對電氣設備的干擾和損害，從而促使電力系統(tǒng)運行的自動化水平大幅度提升。

2.5 微機保護技術

電力系統(tǒng)應用微機保護技術，能夠在發(fā)生故障時自動啟動保護措施，減少電力系統(tǒng)受到的損害。隨著電力系統(tǒng)對微機保護技術的應用要求不斷提高，微機保護技術必須及時更新。當前，在電力系統(tǒng)中常用基于C/C++語言的微機設備，該微機設備具備良好的可移植性和靈活性，能夠滿足電力系統(tǒng)保護的多種需求。

3 結論

綜上所述，電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定與否，直接關系到供電可靠性，為了確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，可將智能控制技術、計算機視覺技術、動態(tài)安全監(jiān)控技術等，合理運用到電力系統(tǒng)自動化當中，由此不但能夠對電力系統(tǒng)進行全面的監(jiān)視和控制，而且還能使系統(tǒng)的重要設備始終處于受控狀態(tài)。

參考文獻

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作者單位

沈陽理工大學 遼寧省沈陽市 110159