基于電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)策探索

胡如海

[摘? ? 要]為進(jìn)一步提升我國(guó)電力系統(tǒng)的運(yùn)行能力，智能電網(wǎng)已經(jīng)成為我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展的主要方向，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化、信息化成為電力行業(yè)建設(shè)發(fā)展的必然選擇。文章將簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀，分析電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)，并探討電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展出現(xiàn)的問(wèn)題，提出電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展的有效對(duì)策，以期促進(jìn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的穩(wěn)定發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng);自動(dòng)化;發(fā)展趨勢(shì)

[中圖分類號(hào)]TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）10–0–02

Based on the Development Trend and Countermeasures

of Power System and Its Automation

Hu Ru-hai

[Abstract]In order to further improve the operation capability of China's power system， smart grid has become the main direction of the development of China's power industry， and the automation and informatization of the power system have become an inevitable choice for the construction and development of the power industry. This article will briefly describe the development status of power system automation， analyze the development trend of power system automation， and discuss the problems in the development of power system automation， and propose effective countermeasures for the development of power system automation， in order to promote the stable development of power system automation.

[Keywords]power system; automation; development trend

電力行業(yè)是社會(huì)建設(shè)發(fā)展的中流砥柱，電力系統(tǒng)在電力行業(yè)中有著不言而喻的重要作用，在社會(huì)快速發(fā)展的同時(shí)，電力系統(tǒng)也需跟隨時(shí)代腳步升級(jí)迭代，利用更高質(zhì)量的自動(dòng)化系統(tǒng)滿足社會(huì)用電需求。

1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)隨著社會(huì)的不斷發(fā)展而逐漸優(yōu)化調(diào)整，自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行為電力行業(yè)節(jié)約了大量運(yùn)行成本和資源，也為電力的有效供應(yīng)提供了更為穩(wěn)定可靠的支撐，電力系統(tǒng)自動(dòng)化就是為了保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，并能夠在出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)快速調(diào)整和恢復(fù)。當(dāng)前電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展主要集中在數(shù)據(jù)采集和電表計(jì)量?jī)煞矫?。?shù)據(jù)采集是電力系統(tǒng)傳統(tǒng)功能的更新?lián)Q代，信息技術(shù)所收集各類數(shù)據(jù)信息在自動(dòng)化系統(tǒng)的分析處理中將得到更為準(zhǔn)確的信息，減少了技術(shù)人員人工分析可能存在的偏差，也大幅提升了數(shù)據(jù)采集分析的效益，工作人員便能清晰地根據(jù)數(shù)據(jù)得到電網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題，以此優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行。電表計(jì)量的自動(dòng)化發(fā)展是當(dāng)前人民群眾感受最為直觀的功能，過(guò)往人工抄表的方式逐漸被智能電表所替代，不僅提升了計(jì)量采集的精準(zhǔn)度，而且智能電表也具備自動(dòng)抄表、預(yù)付電費(fèi)等功能，在自動(dòng)化系統(tǒng)的加持下，技術(shù)人員可以對(duì)電網(wǎng)線路的用電情況進(jìn)行分析，以此為電力運(yùn)行提供更為高效的配置。另外，自動(dòng)化電力系統(tǒng)也在電力設(shè)備、電力設(shè)施上增加了監(jiān)控模塊、傳感器，以此為電力系統(tǒng)提供監(jiān)控，及時(shí)反饋故障問(wèn)題，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

2.1 智能化

智能化是自動(dòng)化電力系統(tǒng)發(fā)展的核心目標(biāo)，電力系統(tǒng)在自動(dòng)化發(fā)展的過(guò)程中必然會(huì)運(yùn)用到先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，人工智能技術(shù)便是其中之一，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以提升整個(gè)電力系統(tǒng)的計(jì)算分析能力，這對(duì)于提升電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行有著重要作用。智能化已經(jīng)應(yīng)用在社會(huì)其他領(lǐng)域當(dāng)中，如智能家用電器、智能汽車等都顯著提升了工作效率，使自動(dòng)化技術(shù)脫胎換骨。而電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展需要加強(qiáng)對(duì)人工智能技術(shù)的研發(fā)和實(shí)踐，現(xiàn)階段人工智能技術(shù)的分析能力較強(qiáng)，在電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行中有著廣泛的應(yīng)用環(huán)境，不僅能夠提升自動(dòng)化運(yùn)行的效果，而且電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定安全也將得到更強(qiáng)的保障。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)在于其不斷學(xué)習(xí)的能力，可以根據(jù)運(yùn)維數(shù)據(jù)和電力設(shè)備的數(shù)據(jù)信息不斷分析積累，對(duì)各類問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)和處理，能夠不斷提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，降低風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生概率，進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性[1]。

2.2 全面化

電力系統(tǒng)以及電力網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積較大，涉及的電力設(shè)備和設(shè)施較多，而電力系統(tǒng)管理人員的操作范圍有限，在電力系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)難以及時(shí)處理。自動(dòng)化電力系統(tǒng)的安全問(wèn)題一直是電力行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，在電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)中通過(guò)全面化管控來(lái)增加電力系統(tǒng)安全，自動(dòng)化系統(tǒng)將利用監(jiān)控系統(tǒng)記錄電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，在一定程度對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以提升電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。而且自動(dòng)化電力系統(tǒng)也要注重遠(yuǎn)程管控和精細(xì)化管理兩方面，尤其是在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的變電站、電力設(shè)備，利用網(wǎng)絡(luò)信息的優(yōu)勢(shì)通過(guò)構(gòu)建良好的遠(yuǎn)程控制平臺(tái)，提升工作人員對(duì)電力系統(tǒng)的管理效果。當(dāng)前已經(jīng)有一些電力企業(yè)建立起電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程操控平臺(tái)，通過(guò)移動(dòng)終端來(lái)管理電力系統(tǒng)，雖然其仍處在發(fā)展階段，但在管理效果上具有明顯的便捷性，提高了電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制作用。而在精細(xì)化方面利用傳感器配置，將一級(jí)設(shè)備、二級(jí)設(shè)備全部納入自動(dòng)化系統(tǒng)管控之中，保證相關(guān)數(shù)據(jù)信息的收集和分析，滿足電力系統(tǒng)自動(dòng)化管理的需求，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。

2.3 即時(shí)性

即時(shí)性是自動(dòng)化電力系統(tǒng)以及智能電網(wǎng)發(fā)展的重要組成部分，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是電力通信網(wǎng)絡(luò)。其是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，是電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施。我國(guó)電力通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)初具規(guī)模，光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星等通信手段的運(yùn)用，為電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行提供了極大的幫助，電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展也應(yīng)當(dāng)向著實(shí)時(shí)控制發(fā)展，將電力設(shè)備、電子儀表等設(shè)備借由電力通信網(wǎng)絡(luò)與自動(dòng)化系統(tǒng)相互連接，在數(shù)據(jù)傳遞穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效調(diào)節(jié)，這就需要自動(dòng)化電力系統(tǒng)在發(fā)展過(guò)程中構(gòu)建起多節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)結(jié)構(gòu)，為結(jié)構(gòu)日漸復(fù)雜的電力系統(tǒng)自動(dòng)化提供輔助。例如，現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)FCS，可以為電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展提供更強(qiáng)的實(shí)用性，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的管控能力[2]。

2.4 便捷性

電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展對(duì)于電力行業(yè)工作人員而言，其便捷性應(yīng)當(dāng)是各種自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的主要方向，在保證電力系統(tǒng)整體運(yùn)行穩(wěn)定安全的基礎(chǔ)上，電力系統(tǒng)自動(dòng)化以及相關(guān)技術(shù)都應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化系統(tǒng)運(yùn)行的便捷性。在社會(huì)電力需求不斷增大的背景下，數(shù)據(jù)信息海量增長(zhǎng)、數(shù)據(jù)類型多樣化發(fā)展、相關(guān)信息結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，這就造成電力運(yùn)行需要處理的內(nèi)容大幅增加，為工作人員提出了挑戰(zhàn)。因此，電力自動(dòng)化系統(tǒng)要針對(duì)電力調(diào)度的便捷性和可操作性進(jìn)行調(diào)整，在自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，完善電力系統(tǒng)管理平臺(tái)的建設(shè)效果，降低系統(tǒng)操作的技術(shù)難度，為自動(dòng)化運(yùn)行提供便利。

3 電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展出現(xiàn)的問(wèn)題

在電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中也出現(xiàn)了一些問(wèn)題，主要集中在3個(gè)方面。①信息技術(shù)和電力技術(shù)在不斷發(fā)展進(jìn)步，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，也愈加成熟，但是相關(guān)工作人員對(duì)于電力自動(dòng)化技術(shù)的學(xué)習(xí)還不到位，部分電網(wǎng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建存在缺陷或漏洞，為電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行埋下安全隱患，使電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生概率有所提升。②電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展需要相關(guān)電力設(shè)備、先進(jìn)設(shè)施的支持，而當(dāng)前電力設(shè)備與自動(dòng)化技術(shù)的契合度不足，一些電力設(shè)備難以滿足自動(dòng)化控制的要求，自然無(wú)法為電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展提供幫助。③電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行的綜合性不夠完善，電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展作為智能電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)，需要全方位打好根基，鞏固電力系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的基石，為后續(xù)發(fā)展提供有力支撐，但是當(dāng)前電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展的統(tǒng)一性、完整性不足，各個(gè)管理系統(tǒng)之間存在信息交流阻礙，一個(gè)模塊出現(xiàn)問(wèn)題，整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)都會(huì)受到一定影響，而且電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展在節(jié)能減排方面仍有不足，電力系統(tǒng)自動(dòng)化還不夠智能，無(wú)法進(jìn)行即時(shí)調(diào)控，會(huì)出現(xiàn)能源浪費(fèi)的情況，影響電力行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益[3]。

4 電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展的有效對(duì)策

4.1 加快自動(dòng)化技術(shù)的統(tǒng)一完整

電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展依靠的是自動(dòng)化技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)的普及應(yīng)用顯著提升了電力系統(tǒng)的運(yùn)行效果，而當(dāng)前電力自動(dòng)化設(shè)備過(guò)多，設(shè)備的功能和技術(shù)適應(yīng)性參差不齊，同類產(chǎn)品兼容性不強(qiáng)，在電力系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)用中就會(huì)造成操作管理困難的情況，為了電力系統(tǒng)自動(dòng)化的良好發(fā)展，必須要將自動(dòng)化技術(shù)和自動(dòng)化設(shè)備全面統(tǒng)一，確保設(shè)備的兼容效果和功能性的一致，在電力系統(tǒng)運(yùn)作中正常發(fā)揮其效果，可以構(gòu)建電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)作規(guī)程，要求自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備的工作流程符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，這樣便可以篩選出適宜電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展的設(shè)備。而電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展中還需增強(qiáng)整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的完整性，在管理控制、采集分析、穩(wěn)定安全3個(gè)方面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)的一體化協(xié)同。例如，在采集分析相關(guān)數(shù)據(jù)信息的同時(shí)，除了正常運(yùn)行數(shù)據(jù)外，還需收集分析有關(guān)電力網(wǎng)絡(luò)安全性、穩(wěn)定性的信息，為電力系統(tǒng)的自動(dòng)化管控以及安全運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支持，將電力系統(tǒng)的保護(hù)、運(yùn)行和管理融為一體，全方位增強(qiáng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的精準(zhǔn)度與可靠性，促進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)向著智能化系統(tǒng)發(fā)展。

4.2 提升電力系統(tǒng)的應(yīng)用安全

電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展的穩(wěn)定安全是建設(shè)發(fā)展的基本目標(biāo)，只有在電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定安全的基礎(chǔ)上，才能大力發(fā)展電力系統(tǒng)自動(dòng)化、信息化、智能化。為此需要從兩方面提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)用。一方面，電力系統(tǒng)工作人員的專業(yè)能力，在自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用、電力工程建設(shè)等環(huán)節(jié)，其質(zhì)量水平都會(huì)影響電力系統(tǒng)的安全性。電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)更加合理可靠，要避免自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用時(shí)存在缺陷，增強(qiáng)技術(shù)使用的規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)化，嚴(yán)格按照法律法規(guī)和有關(guān)條例運(yùn)用自動(dòng)化系統(tǒng)，相關(guān)人員需要增強(qiáng)信息技術(shù)能力，在自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)能夠了解相關(guān)數(shù)據(jù)信息反映的情況，在系統(tǒng)反饋后及時(shí)進(jìn)行處理，這樣便能夠有效提升電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行的安全。另一方面，加強(qiáng)自動(dòng)化在運(yùn)行安全上面的覆蓋范圍，借助各種先進(jìn)的信息技術(shù)采集并分析電力系統(tǒng)中產(chǎn)生的運(yùn)行數(shù)據(jù)，為電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支撐，相關(guān)電力設(shè)備也應(yīng)積極增強(qiáng)信息化建設(shè)，配置傳感器、監(jiān)控器能夠切實(shí)受到自動(dòng)化系統(tǒng)的管控[4]。

4.3 提升電力系統(tǒng)的管理水平

電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展需要可靠的管理體系作為支撐，通過(guò)科學(xué)合理的自動(dòng)化運(yùn)行模式來(lái)增強(qiáng)電力系統(tǒng)控制、分析、安全的可靠性，避免電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行中出現(xiàn)相互影響的問(wèn)題。電力企業(yè)需要提高系統(tǒng)本身以及電力設(shè)備的兼容性，通過(guò)建立自動(dòng)化管理平臺(tái)和體系機(jī)制來(lái)使自動(dòng)化系統(tǒng)能夠應(yīng)用在不同的電力網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，新建設(shè)的電力網(wǎng)絡(luò)也能迅速接受自動(dòng)化系統(tǒng)的管理，這為電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提供了便利。并且在電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展中也需優(yōu)化電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)。例如簡(jiǎn)化二次接線，在電力設(shè)備上配置傳感器，科學(xué)設(shè)計(jì)開關(guān)柜內(nèi)部接線，通過(guò)統(tǒng)一完整的電力系統(tǒng)自動(dòng)化管理標(biāo)準(zhǔn)來(lái)發(fā)揮電力系統(tǒng)自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)，為電力系統(tǒng)高質(zhì)量運(yùn)行提供支撐。

5 結(jié)束語(yǔ)

在電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展中，自動(dòng)化和信息化為電力系統(tǒng)運(yùn)行的效果和安全提供了巨大的幫助，有效提高了電力系統(tǒng)采集處理、穩(wěn)定安全和管理控制的質(zhì)量。分析電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展的現(xiàn)狀、情況和一些問(wèn)題，明確了電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展的相關(guān)對(duì)策，使電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展更具規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 夏林.電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)下的電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展探討[J].中國(guó)設(shè)備工程，2020（23）：181-182.

[2] 任翔.電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)及新技術(shù)的應(yīng)用[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2020（16）：144-145.

[3] 謝麗娜，吳彥.電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)以及在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2020（8）：139-140.

[4] 魏超.淺談電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的發(fā)展方向[J].數(shù)字通信世界，2018（9）：133.