電力系統(tǒng)自動化技術(shù)特點與應(yīng)用探討

羅金

【摘 要】近年來我國電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)也取得了快速發(fā)展，在電力系統(tǒng)日新月異發(fā)展的今天，自動化技術(shù)及其應(yīng)用早已經(jīng)成為電力系統(tǒng)當(dāng)前和未來的發(fā)展目標與方向。本文介紹了電力系統(tǒng)自動化概述、要求和特點，闡述了電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的應(yīng)用和未來發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；自動化技術(shù)；特點；應(yīng)用

一、電力系統(tǒng)自動化概述

1.1電力系統(tǒng)自動化的概念

電力系統(tǒng)自動化是通過應(yīng)用多種能夠?qū)嵤┳詣訖z測、決策和控制的裝置，通過信號系統(tǒng)和數(shù)據(jù)信息傳輸系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的各個部分和整體進行遠程監(jiān)測和控制，來保證整個電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效運行，提供優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)。電力系統(tǒng)自動化控制技術(shù)的應(yīng)用主要是保證電力系統(tǒng)各個生產(chǎn)、供電環(huán)節(jié)的安全、穩(wěn)定、高效，實現(xiàn)整個系統(tǒng)經(jīng)濟效能的增加以及生產(chǎn)成本的降低?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展最為顯著的特征就是自動化技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用，電力系統(tǒng)關(guān)乎社會生產(chǎn)和生活，更應(yīng)當(dāng)通過先進的科學(xué)技術(shù)提高自身的發(fā)展水平好發(fā)展階段。

1.2電力系統(tǒng)自動化的構(gòu)成

（1）電力系統(tǒng)調(diào)度的自動化，是當(dāng)前電力系統(tǒng)中發(fā)展最快的技術(shù)領(lǐng)域，這一技術(shù)主要是進行相關(guān)數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控，為自動化實現(xiàn)提供基礎(chǔ)條件，調(diào)度的自動化是為電力系統(tǒng)運行提供決策來實現(xiàn)電站的綜合自動化。電力系統(tǒng)調(diào)動自動化是整個電力系統(tǒng)自動化的關(guān)鍵，對整個電力系統(tǒng)自動化的質(zhì)量有著決定性的影響。

（2）變電站的自動化，變電站的自動化是利用現(xiàn)代電子計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)以及信息處理技術(shù)等對傳統(tǒng)的變電站實現(xiàn)二次設(shè)備，達到整個變電站的運行能夠處于科學(xué)統(tǒng)一的協(xié)調(diào)管理之下，來保證變電站運行的安全穩(wěn)定與高效，提高運營效益，提供可靠的供電服務(wù)。

（3）配電網(wǎng)的自動化，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)只能通過工人手動的操作進行控制，而在上個世紀90年代在科技的促進下具有獨立功能的孤島自動化技術(shù)開始應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，近年來，該項技術(shù)在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的推動下越發(fā)完善，發(fā)展成為以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的配電網(wǎng)自動化技術(shù)，配電網(wǎng)的自動化通過大量的智能終端和通信技術(shù)以及先進的后臺軟件，在實現(xiàn)資源有效利用上具有顯著的效果。我國目前的配電網(wǎng)設(shè)置情況不同，應(yīng)當(dāng)在改造時分期分批進行，逐步實現(xiàn)配電資源的綜合利用。

二、電力系統(tǒng)自動化控制的要求和特點

2.1參數(shù)的收集與處理。電力系統(tǒng)自動化的實現(xiàn)需要以安全性、穩(wěn)定性和可靠性為目標，所以要保證這一目標實現(xiàn)需要在電力系統(tǒng)進行供電服務(wù)的初期，組織科學(xué)的調(diào)查研究，全力收集和嚴格的檢測電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)、各個部件的安全運行參數(shù)，再經(jīng)過科學(xué)的分析處理，為電力系統(tǒng)自動化控制提供數(shù)據(jù)支持。

2.2科學(xué)的進行調(diào)控。對電力系統(tǒng)進行調(diào)控需要參照電力自動化系統(tǒng)建立的相關(guān)技術(shù)標準和要求，結(jié)合可行性分析和電力系統(tǒng)具體的運行狀態(tài)科學(xué)的進行調(diào)控，自動化控制技術(shù)的調(diào)控應(yīng)當(dāng)是針對不同的部件和環(huán)節(jié)進行不同的調(diào)控方法，如微觀調(diào)控、宏觀調(diào)控以及二者相結(jié)合的綜合調(diào)控手段。

2.3總結(jié)規(guī)律特點，建立全面自動化。在經(jīng)過科學(xué)的調(diào)控后，要不斷發(fā)現(xiàn)和總結(jié)電力系統(tǒng)自動化運行中各個環(huán)節(jié)、部件的運行規(guī)律和特點，進行總結(jié)，按照高效節(jié)能的原則選取最為安全可靠的運行模式來促進電力系統(tǒng)全面自動化的建立，從而指導(dǎo)實踐。

2.4優(yōu)勢分析。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)的機械化生產(chǎn)模式較為落后，而現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的應(yīng)用降低了成本，節(jié)省了更多的人力、物力和資金，縮短了生產(chǎn)周期，減少了生產(chǎn)中的環(huán)節(jié)，降低了工人的勞動強度，一減少了事故的發(fā)生。電力自動化控制技術(shù)在提高生產(chǎn)的安全性、穩(wěn)定性方面具有良好的效果，同時提高了電力系統(tǒng)運營的效率，減少了生產(chǎn)生活中的頻繁停電和大面積停電，減少了由此造成的生產(chǎn)生活用電中斷的不良影響，對正常的社會秩序的維護也有一定的意義。

三、電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的應(yīng)用

3.1主動的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫技術(shù)。主動的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫技術(shù)在近幾年發(fā)展的越發(fā)成熟，具有顯著的開放性、繼承性、共享功能和智能性，該技術(shù)在其他領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用，且效果較為顯著，在電力系統(tǒng)自動化建設(shè)上具有積極的影響作用。現(xiàn)代電力系統(tǒng)的自動化提供供電服務(wù)建立在科學(xué)的調(diào)度基礎(chǔ)上，而調(diào)度所依據(jù)的是面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫和以此做出決策，該技術(shù)具有傳統(tǒng)技術(shù)不可比擬的優(yōu)越性，能夠利用數(shù)據(jù)庫的觸發(fā)子系統(tǒng)對電力控制進行全面的監(jiān)控，使得以此為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)分析和相關(guān)管理得到支持。數(shù)據(jù)庫的建立和應(yīng)用在提高數(shù)據(jù)存儲和輸出效率、提高存儲的安全性和可靠性上都具有積極的意義。

3.2現(xiàn)場總線控制技術(shù)?，F(xiàn)場總線是通過現(xiàn)場的實際測量和現(xiàn)場設(shè)備控制之間的數(shù)據(jù)信息傳輸為主控制系統(tǒng)，現(xiàn)場總線控制技術(shù)是利用現(xiàn)場配備的自動化智能儀表、現(xiàn)代化設(shè)備和控制中心的設(shè)備的連接來實現(xiàn)信息一體化、全方位、規(guī)范、科學(xué)的通訊與控制。該技術(shù)要求現(xiàn)場儀表、設(shè)備等的連接和數(shù)據(jù)通信都要按照科學(xué)的規(guī)范體系和協(xié)議，從而來實現(xiàn)自動化的電力系統(tǒng)的建立。

應(yīng)用現(xiàn)場總線控制技術(shù)建立起來的現(xiàn)場總線系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場各生產(chǎn)設(shè)備之間、與控制系統(tǒng)之間的多方向、多結(jié)點的數(shù)字通信，所以現(xiàn)場總線技術(shù)能夠廣泛的應(yīng)用在我國的電力系統(tǒng)自動化控制實踐中。當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛、效果最為明顯的就是FCS系統(tǒng)，該系統(tǒng)比過去應(yīng)用的系統(tǒng)在性能上更加優(yōu)化、穩(wěn)定、安全和靈活，尤其在發(fā)生故障時，該系統(tǒng)能夠通過上位機準確定位引起故障的環(huán)節(jié)，還能夠根據(jù)出現(xiàn)的具體問題制定出及時有效的策略，使系統(tǒng)最快的恢復(fù)正常運營。

四、電力系統(tǒng)自動化發(fā)展趨勢分制析

隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用和發(fā)展，目前自動化技術(shù)的發(fā)展主要呈現(xiàn)出遠程化、分布式和圖形化的趨勢和特點。

4.1自動化技術(shù)的遠程化。傳統(tǒng)的RTU在設(shè)計上通常采用工業(yè)控制計算機做為系統(tǒng)的硬件平臺，并通過擴展測控硬件接口電路完成“四遙”功能，這種方法具有設(shè)計周期短、擴展性好，開發(fā)方便的優(yōu)點，但是設(shè)計的RTU成本高，體積大，功耗大，結(jié)構(gòu)不夠靈活。目前隨著微電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，遠動終端也在朝著小型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。

4.2自動化技術(shù)的分布式。隨著能源的日益枯竭，作為一種集約式發(fā)展的電力運行方式，分布式發(fā)電系統(tǒng)得到越來越多的關(guān)注。分布式發(fā)電系統(tǒng)是指功率為數(shù)千瓦至幾十兆瓦、與環(huán)境兼容的獨立電源系統(tǒng)，用以滿足電力系統(tǒng)和用戶的特殊要求，具有靈活的變負荷調(diào)峰性能，可為邊遠用戶或商業(yè)區(qū)提供較高的供電可靠性，節(jié)省輸變電投資，適合可再生能源利用等特點。計算機技術(shù)、電力電子技術(shù)和新材料技術(shù)的快速發(fā)展極大的推動了DG技術(shù)與常規(guī)電網(wǎng)的聯(lián)系。

4.3自動化技術(shù)的圖形化。全國電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)工程的實施，電力市場運營的啟動，EMS高級分析應(yīng)用軟件的完善等，都使得電力系統(tǒng)管理、調(diào)度和分析計算所需的信息不但數(shù)量巨大，傳輸路徑交叉復(fù)雜，而且還要求信息刷新速度更快。以計算機和通信技術(shù)為代表的信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，給電力系統(tǒng)帶來了很多新的技術(shù)進步的機遇，但同時也帶來了新的挑戰(zhàn)。

五、結(jié)語

近年來隨著電子計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)等日益成熟，對電力系統(tǒng)自動化技術(shù)產(chǎn)生了深刻的影響和促進作用。國外許多發(fā)達國家在電力系統(tǒng)自動化控制技術(shù)方面高度發(fā)達，我們應(yīng)當(dāng)不斷的引進吸收，按照國際化、標準化、規(guī)范化的要求發(fā)展這一技術(shù)，逐步實現(xiàn)電力系統(tǒng)的全面自動化，為提高我國電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和高效性做出貢獻。

【參考文獻】

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