淺談電子信息技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

黃建劍

摘要：信息技術(shù)發(fā)展對電力行業(yè)影響深遠，推動了電力系統(tǒng)的自動化改革。電力系統(tǒng)運行質(zhì)量以及安全性，事關(guān)人民生活和經(jīng)濟發(fā)展。提高系統(tǒng)的自動化水平，有助于電力系統(tǒng)配網(wǎng)和變電等環(huán)節(jié)綜合效益的提升，同時也能確保電能合理分配等，讓整個系統(tǒng)運行變得更為安全穩(wěn)定。電力自動化依賴于各種現(xiàn)代化技術(shù)支持，其中電子信息技術(shù)對電力自動化系統(tǒng)建設(shè)和發(fā)展影響非常大，決定著系統(tǒng)自動化程度高低?；诖?，本文以電力自動化系統(tǒng)為研究和探討對象，概述自動化系統(tǒng)建設(shè)重要作用基礎(chǔ)上，就電子信息技術(shù)在系統(tǒng)中應(yīng)用進行分析，僅供參考。

關(guān)鍵詞：電子信息技術(shù);電力自動化系統(tǒng);應(yīng)用

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）14-0204-02

電能是最為重要和基礎(chǔ)的能源，現(xiàn)代人生活對電能依賴大，生產(chǎn)活動也離不開電能的支撐。隨著社會不斷發(fā)展，對電能供應(yīng)要求更高，體現(xiàn)在需求大，且必須保證穩(wěn)定和安全。這種電能需求變化之下，電力系統(tǒng)不斷尋求改進，引入自動化技術(shù)與電子信息技術(shù)等，促進了配電、變電、調(diào)度等環(huán)節(jié)的智能化和數(shù)字化發(fā)展。采用這些技術(shù)可實現(xiàn)對電力自動化監(jiān)控和管理，掌握系統(tǒng)實際運行情況，及時快速發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在故障處理。在很大程度上保障了電力系統(tǒng)運行質(zhì)量提升，同時也增強各個部分運行可靠安全性。

1 電力自動化系統(tǒng)建設(shè)重要作用

1.1 提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性

信息技術(shù)和自動化技術(shù)有很多優(yōu)勢，電力系統(tǒng)升級改造中與這些技術(shù)融合，促進了系統(tǒng)的自動化發(fā)展，而這個已經(jīng)成為系統(tǒng)發(fā)展的主要方向，未來所要做的就是不斷提升自動化水平。電力自動化系統(tǒng)牽扯到內(nèi)容較多，主要包含三個部分，一個是變電系統(tǒng)的自動化，另外一個是配電系統(tǒng)的自動化，還有一個是電力調(diào)度系統(tǒng)自動化。通過在系統(tǒng)中安裝各種自動化設(shè)備和裝置，促進系統(tǒng)的自動化監(jiān)測、自動化控制、自動化診斷、自動化管理。這樣就能全方位掌握電力系統(tǒng)運行情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時及時處理，系統(tǒng)就能始終維持比較好的運行狀態(tài)。實現(xiàn)自動化管理和監(jiān)控后，系統(tǒng)各個方面投入會降低，尤其是監(jiān)控和維護。自動化系統(tǒng)出現(xiàn)之前，無論是對配電網(wǎng)還是變電站、電力調(diào)度監(jiān)控，抑或者是維護，需依賴于電力工作人員和大量的財物，成本投入比較高，導(dǎo)致供配電效益受到壓縮。電力自動化系統(tǒng)應(yīng)用，將各種資源整合，而且實現(xiàn)自動化管理、控制、維護等，功能更加齊全和多樣[1]。這種情況下，電力系統(tǒng)實用性增強，而且相較于過去也更為的靈活，對于人力、物力、財力等需求大幅度下降，電力系統(tǒng)運行經(jīng)濟效益提高。

1.2 增強系統(tǒng)運行穩(wěn)定和安全性

電力系統(tǒng)自動化與智能化是大勢所趨，既能滿足提高系統(tǒng)運行效率和質(zhì)量需求，又能確保系統(tǒng)運行整體安全性得以提升。電力自動化系統(tǒng)在發(fā)展過程中，應(yīng)用電子信息技術(shù)，主要包含了計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)、自動化技術(shù)等，系統(tǒng)的自動化程度和智能化水平更高。將各種功能集成起來，協(xié)調(diào)控制能力更為強大，從原來的開環(huán)控制，慢慢朝著閉環(huán)控制發(fā)展[2]。另外，電力自動化系統(tǒng)在運行監(jiān)測過程中，可轉(zhuǎn)化電壓，將高壓變成低壓，最大程度確保了系統(tǒng)運行安全性，避免了供配電不穩(wěn)定情況的出現(xiàn)。另外，電力自動化系統(tǒng)的不斷完善，使得系統(tǒng)功能更為全面，尤其是電子信息技術(shù)有效運用，各個方面的性能得到了顯著提升，系統(tǒng)變得更加安全穩(wěn)定。過去電力系統(tǒng)自動化水平低，還以人工管理和控制為主，經(jīng)常會因為人為工作失誤，或者是安全意識差，違規(guī)作業(yè)等，給自身安全，以及電力系統(tǒng)安全，埋下隱含和風(fēng)險和帶來風(fēng)險。電子信息技術(shù)在系統(tǒng)中應(yīng)用，自動化水平進一步提高，有效減少和控制這個方面風(fēng)險。

2 電力自動化系統(tǒng)中電子信息技術(shù)應(yīng)用情況

2.1 變電站中應(yīng)用

電力系統(tǒng)是由很多部分構(gòu)成，變電站在促進電力系統(tǒng)安全運行，以及供配電正常進行中發(fā)揮重要作用。電廠在完成電力生產(chǎn)以后，將電能輸送出去，需要通過變電站達成。變電站在電力系統(tǒng)中主要作用是轉(zhuǎn)變和處理電壓，在傳輸中根據(jù)需求，讓電壓變高，在輸送到用戶端的時候，提前處理電壓，使其降低，以確保電能的正常輸送與供應(yīng)。變電站各種設(shè)備和裝置比較多，最為重要的除了變壓器外，就是開關(guān)等設(shè)備和元器件。變電站自動化系統(tǒng)中運用電子信息技術(shù)，可最大程度提升電力輸送的安全性，同時也有助于系統(tǒng)整體性能的提升。變電站自動化系統(tǒng)，應(yīng)用的電子信息技術(shù)比較多，通常會用到計算機技術(shù)和通信技術(shù)，除了這些之外還要運用信息處理技術(shù)和電子技術(shù)。這些現(xiàn)代化先進技術(shù)共同應(yīng)用于變電站中，自動化和智能化管理和控制能力提高，也能促進二次設(shè)備的完善。故障錄波、繼電保護、遠動裝置等性能得到改善和優(yōu)化，各個部分的互通性更強，除了可以相互分享信息，還能互相交換數(shù)據(jù)[3]，有助于增強各個設(shè)備運行的協(xié)調(diào)性，同時也能更好進行測量以及設(shè)備控制。過去變化站二次接線十分復(fù)雜，系統(tǒng)自動化發(fā)展，可讓二次接線變得更為簡單，對于電力調(diào)度有比較大的好處，推動了電力生產(chǎn)的自動化和現(xiàn)代化發(fā)展。

在對變電站自動化全天候監(jiān)控的過程中，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行狀態(tài)有問題，則會自動將數(shù)據(jù)信息反饋給系統(tǒng)。變電站工作人員就能及時掌握情況，做好故障排查和處理，確保變電站維持在最佳運行狀態(tài)。變電站的工作效率和質(zhì)量會有明顯的提高，也能為電力自動化系統(tǒng)穩(wěn)定高效運行奠定基礎(chǔ)。電子信息技術(shù)在變電站的應(yīng)用，采取的是在線自動化監(jiān)測，效率高且成本低，運維壓力和資金投入變小，系統(tǒng)運行綜合成效得到較大提升，有助于電力企業(yè)經(jīng)濟效益會增長。變電站自動化系統(tǒng)中強化電子信息技術(shù)應(yīng)用，實現(xiàn)智能化和自動化監(jiān)控，代替了過去人工監(jiān)測和控制。實際應(yīng)用的主要有智能設(shè)備，也就是經(jīng)常提及的IED，包含于計算機技術(shù)之中。這種智能設(shè)備的應(yīng)用可促進測量水平的提升，一些在現(xiàn)場難以測量和獲取的數(shù)據(jù)信息，可通過設(shè)備進行測量，并能自動將測量中獲得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字化數(shù)據(jù)信息，然后利用通信技術(shù)和計算機技術(shù)，將數(shù)據(jù)通過接口傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)中，實現(xiàn)自動化保存，后期數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用更為方便。

2.2 電力調(diào)度中應(yīng)用

電力自動化系統(tǒng)中，電力調(diào)度自動化極為重要，可促進電力分配的合理化和科學(xué)化，在控制和減少電能耗損方面發(fā)揮重要作用。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)由很多部分構(gòu)成，控制中心運用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立了控制系統(tǒng)，同時還有工作站、服務(wù)器、顯示器等。電網(wǎng)調(diào)度是分層的，既有上級調(diào)度中心又有下級調(diào)度中心，都要依靠電子信息技術(shù)進行控制管理。除了這些之外，電力調(diào)度控制中心還與變電站有連接，主要在終端部分，同時還包含在電力調(diào)度涵蓋區(qū)域內(nèi)的電廠。這些都是電力調(diào)度自動化系統(tǒng)重要組成部分，自動化和智能化控制和管理水平提升，不僅能提高調(diào)度的安全性和可靠性，也能達到合理配置電力資源，解決和消除各種調(diào)度問題目的。

電網(wǎng)調(diào)度中應(yīng)用電子信息技術(shù)，完善自動化系統(tǒng)建設(shè)，作用和功能比較多，集中體現(xiàn)在可對電力生產(chǎn)進行不間斷的監(jiān)控，采集各類數(shù)據(jù)的同時，對電網(wǎng)展開狀態(tài)分析，除了能夠消除安全隱患，還能為電網(wǎng)運行調(diào)整提供科學(xué)依據(jù)?？傊?，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)功能多，除了在線全天候數(shù)據(jù)搜集、狀態(tài)分析、安全分析等[4]，則是自動化調(diào)度和自動化發(fā)電控制，還有就是電網(wǎng)的負荷預(yù)測。自動化調(diào)度和自動化發(fā)電控制針對性比較強，只有省級電網(wǎng)，或者是以上的電網(wǎng)，才具有這個功能。自動化電能調(diào)度經(jīng)濟價值高，不僅能滿足市場對電能的各種需求，還能有效控制電力生產(chǎn)與電力調(diào)度中浪費，達到節(jié)約成本的目的。電網(wǎng)負荷預(yù)測下，電網(wǎng)就能在承受能力之內(nèi)，良好穩(wěn)定的運行，提高調(diào)度和運行的綜合效益。從目前電力調(diào)度自動化系統(tǒng)發(fā)展情況看，主要有五個層級，最高級別的是國家電網(wǎng)調(diào)度，緊隨其后的是大區(qū)電網(wǎng)調(diào)度，接下來依次為省級、區(qū)級、縣級電網(wǎng)調(diào)度。前兩個級別的電網(wǎng)調(diào)度，與后面三個級別調(diào)度相比較，調(diào)度的規(guī)模更大，所以自動化系統(tǒng)中所安裝的各類電子設(shè)備和裝置，容量也更加大。

2.3 配電網(wǎng)中應(yīng)用

配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)運行中具有重要作用，促進這個部分的自動化發(fā)展作用比較大。在配電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用電子信息技術(shù)，主要有計算機技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)等，可最大程度提升配電的效率和質(zhì)量。因為運用電子信息技術(shù)，配電網(wǎng)中各種設(shè)備性能會提升，而且實現(xiàn)自動化控制和管理，失誤率會降低。配電網(wǎng)自動化監(jiān)控，既能在線實時監(jiān)控，又具有離線監(jiān)控的功能，配電網(wǎng)運行的可靠性提高，且具有很高的經(jīng)濟性。配電網(wǎng)中設(shè)備也很多，有線路、電纜等，還有一個關(guān)鍵性設(shè)備，那就是配電變壓器。配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)建立之前，這個部分監(jiān)控和管理以人工為主，存在著效率低且可靠性不夠的問題。

隨著配電網(wǎng)大規(guī)模改造，以及分布式電源的應(yīng)用，對配電網(wǎng)靈敏性影響十分大，同時也使配電網(wǎng)運行安全和可靠性面臨極大挑戰(zhàn)。這種情況下，配電網(wǎng)不得不尋求改革，電子信息技術(shù)在這個系統(tǒng)的應(yīng)用，促進了配電網(wǎng)保護方案創(chuàng)新與完善，最大限度提升了配電網(wǎng)運行的安全性。配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)是由很多部分構(gòu)成的，有自動化管理和自動化分析，另外還包括了饋線自動化和制圖自動化。

3 電力自動化系統(tǒng)中運用電子信息技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 解決兼容方面存在的問題

電子信息技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)中運用，當(dāng)前面對設(shè)備兼容方面的問題，所以這也成為電力自動化系統(tǒng)建設(shè)和完善中一個重要研究內(nèi)容。電子信息技術(shù)應(yīng)用，需要用到各類電子信息設(shè)備，電力系統(tǒng)中安裝著各類自動化設(shè)備，這些設(shè)備要融入一個系統(tǒng)中，硬件和軟件兼容問題比較突出。尤其是各類設(shè)備體積越來越小，向著微型化發(fā)展，將其安裝到電力系統(tǒng)中，由于環(huán)境十分復(fù)雜，經(jīng)常會受到電磁干擾，從而引發(fā)各種不良狀況，比如拒動和誤動，容易引起系統(tǒng)故障。故而電子信息技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用，未來發(fā)展針對解決這個方面問題研究會比較多。

3.2 加快高新技術(shù)發(fā)展

電力自動化系統(tǒng)發(fā)展過程中，一些新技術(shù)應(yīng)用越來越多，比如紅外成像技術(shù)、圖像信息技術(shù)等。在實際操作中利用電子視覺技術(shù)，可幫助電力行業(yè)工作人員更好讀取圖像中信息，并降低理解的難度，提高自動化和智能化處理圖像的能力[5]。另外，電力自動化系統(tǒng)中應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以及在故障診斷中應(yīng)用專家系統(tǒng)等，有助于自動化分析和故障自動診斷能力的提升。雖然這些技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)中得到應(yīng)用，但是還要進一步研究，以確保更多高新技術(shù)在電力系統(tǒng)中有效應(yīng)用。

4 結(jié)束語

綜上所述，電力自動化系統(tǒng)中運用電子信息技術(shù)，包含計算機技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)等，自動化監(jiān)控和管理的水平會更高，也能有效控制運行風(fēng)險，增強電力系統(tǒng)運行的可靠性、經(jīng)濟性、安全性等，使電力行業(yè)得到更快發(fā)展。電力自動化系統(tǒng)建設(shè)和完善離不開電子信息技術(shù)的支持，這種技術(shù)在很大程度上決定著系統(tǒng)自動化水平，故而要加強電子信息技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用研究。

參考文獻：

[1] 于思源.淺析電子信息技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].裝備維修技術(shù)，2019（4）：56，32.

[2] 趙學(xué)濱，劉凱.淺析電子信息技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].數(shù)碼世界，2019（6）：41.

[3] 崔參軍.淺析電子信息技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)中的有效應(yīng)用[J].電子世界，2019（15）：204.

[4] 李晴.電子信息技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].中國新通信，2019，21（21）：115.

【通聯(lián)編輯：唐一東】