电力系统及其自动化技术的应用研究

常沛?王涛

摘要：随着社会经济的不断发展，科技水平的不断提高，自动化技术作为一个具有综合性的技术，在电力系统中发挥了越来越重要的作用。基于此，主要针对电力系统及其自动化技术的应用情况进行了分析。

关键词：电力系统；自动化技术；应用

作者简介：常沛（1981-），女，陕西渭南人，渭南供电局，工程师；王涛（1985-），男，陕西渭南人，渭南供电局，助理工程师。（陕西

渭南 714000）

中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）09-0246-02

电力系统一般情况下都是不间断连续工作的，直接关系到人们的日常生活和工作。不管是什么新技术，只要能够确保电力系统保持正常运转，都可以在实际应用中进行大力推广。其中，自動化技术的作用就显得非常突出。最初自动化技术在电力系统中主要是对其各项数据进行监控，随着各种技术的不断发展，自动化技术的应用范围也在不断扩大。目前随着现代社会经济对电力系统要求的不断提高，我国对电力系统中自动化技术的研究和推广力度也在不断加强，进一步确保了电力系统运行的高效性，为保证电力系统的安全起到了重要意义。

一、电力系统自动化技术的工作流程与控制要求

1.电力系统自动化技术的主要工作流程

电力系统自动化技术的具体工作流程主要有下述三个方面：

（1）在电力系统自动化技术应用过程中，其基本流程是要求在指定中心位置处的调控中心，安装具有先进现代化功能的计算机，通过计算机向四周的网络系统进行辐射，并且以该中心的变电站、发电厂为核心，对信息服务和控制装置等进行合理设置，同时起到了一定的监控作用，使得整个立体化网络能够快速被覆盖，确保了指令以及信息的传输保持全面畅通。

（2）中心计算机的主要功能就是完成总体调控，其他相关监控设备的主要功能则是记录事故内容、编制相应的报表、系统异常事故的自动恢复操作、对设备进行操作以及常规操作下的自动化等。此外，在这一基础上最终要将控制部件作为核心，通过两个方面的结合，即计算机和计算机之间以及控制计算机和终端硬件装置之间的相互结合，在各个软件的运行处理中进一步扩大控制范围，深化自动化程度。

（3）电力系统自动化技术能够采用分层控制过程中的一些操作方式，也就是说自动化技术能够在变电站、发电厂以及控制所和调度所等不同的组织分层间，根据其具体的管辖功能和范围来实现综合协调的目的，同时还可以分担相应的控制功能，确保电力系统在运行过程中的经济性和可靠性。

2.电力系统中自动化控制的主要要求

（1）要对电力系统运行过程中的相关参数进行快速准确的收集，并能够及时处理和监测系统中的各个元器件。

（2）电力系统中自动化技术能够对系统各个元器件的运行状态以及相关技术、节能、安全等要求进行科学分析，直接对相关元器件的实际运行情况进行调控，或者可以快速的为各个设备的运行操作人员提供相关的调控策略。

（3）在电力系统中通过应用自动化技术，不仅可以节约人力资源，降低设备操作者的工作强度，还可以有效延长设备的实际使用寿命，避免安全事故的不断发生，对于改善各个设备的运行性有着明显的作用，特别是在事故发生时，可以将事故危及面积以及强度等尽可能的控制在最小范围内。

（4）能够对电力系统中的各个元器件、局部系统以及各个组织层次等进行有效协调，可以为电力系统的运行提供最优质的供电方式以及最经济节能的运行方式。

二、电力系统中自动化技术的应用现状

1.电网调度系统中自动化技术的应用情况

在电网调度系统中所采用的自动化技术主要具有下述几个功能：具有网络拓扑分析功能、可以对发电进行自动控制、对电力系统的实际运行状态进行评估、对在线潮流以及最优潮流进行科学统计、对暂态静态安全进行分析等；此外，还可以进行负荷预报，这是电力系统中运用自动化技术带来的最大的一个好处，如果单纯的采用人工做负荷预报，不仅会耗费大量的时间而且准确率不高；自动化技术还具有制定发电计划的功能，可以将计划中的数值精确到小数点的后两位，进一步提高了精确度和准确率。另外，在电网调度自动化技术中普遍用到的一项技术是实时电网监控系统，能够在自动化技术的基础上与在线监测系统共同对电网的实际电压情况以及潮流情况等进行分析和调整，极大地提高了居民的用电质量。

2.发电系统中自动化技术的应用情况

发电系统中应用自动化技术主要体现在DCS。DCS主要是把相关的保护设备和监测设备全部安装在开关柜中，然后通过利用现场总线将其连接起来，同时将通信管理机和后台机连接起来。发电系统的控制回路主要是由若干台计算机进行分散处理的，以此来达到各个控制站之间及时传输相关信号和参数的目的。总之，通过在发电系统中采用自动化技术，进一步提高了系统的集中操作能力，增强了分散控制水平，有利于进行分级管理，同时还提高了系统配置的灵活性。

3.变电系统中自动化技术的应用情况

通过在变电系统中应用自动化技术，可以把当前供电线路中采集到的如电流、电压等参数等及时传送给主控端，并在此基础上通过分析电流、电压等参数及时调整供电设备，以此来更好地满足用电潮流，进一步提高了居民的用电质量。此外，通过应用自动化技术，还可以在远距离监测、调控的基础上，进行合理的趋势分析以及潮流预测等，这对于满足我国国民经济发展中对用电的需求起到了极大的促进作用。

4.配电网络系统中自动化技术的应用情况

目前配电网络系统的自动化水平以及网络应用情况相对来说都较为先进，光缆通信已经在配电网络系统中得到了普遍应用，而且光缆通信还有效提高了该系统的信息化水平，加快了信息化进程，对于确保配电系统内部信息之间的交流和控制的安全、稳定、高效性也有着重要作用。

三、电力系统中自动化技术的应用实例

本文主要以电力数据无线系统中应用的GPRS技术为例进行说明，该系统的具体结构如图1所示。该系统的通信信道主要包括两个部分：一部分是GPRS无线网络，另一部分则为Internet网络。该数据传递系统的主要构成包括三个部分，分别是GPRS网络端、厂站数据端以及客户端。

第一，GPRS网络端的主要功能是为客户端提供通信接口，通过接入GPRS数据与Internet服务器进行连接。厂站端能够在GPRS模块的基础上及时发送数据，然后GPRS网络把数据接入到Internet互联网上已经设置好的通信服务器里，以此来实现对数据的统一处理，然后由通信服务器提供一个固定的IP地址，以便于客户端及时进行访问。除此之外，由于服务器端没有设置防火墙，不具有通道检测的功能，因此对于保护数据的安全性起到了極大的作用。

第二，厂站数据端的主要任务是及时采集并发送相关的电力数据。主要的硬件构成包括扩展储容器、GPRS模块、型号为W77E58的单片机、SIM卡座以及RS-232接口等。其中GPRS模块主要选择了工业级双频GR47模块，在控制GPRS和Internet互联网之间的连接与发送时，则主要采用AT指令。软件构成部分则采用C语言进行编写，以此来有效控制单片机的运行。

第三，客户端可以通过相关的软件查询到GPRS数据并进行有效地分析和处理。在开发客户端软件时主要采用了VC技术，因此其不仅包括管理模块功能，还包括网络通信以及侦听模块。其中，网络通信模块主要采用了服务器模式，能够对客户端提出的各种请求进行及时接受。而网络侦听模块则采用了Socket控件，可以对发送过来的请求进行有效判断和验证。

四、总结

总之，在电力系统中运用自动化技术可以说是在改造传统技术的基础上与现代化先进技术相互统一推进的过程。到目前为止，电力系统中的自动化技术逐渐开始以计算机技术以及监控技术的研究为主要内容，不过由于我国电力需求量非常庞大，电网建设复杂性较高，综合自动化改革相对较晚，因此在引用并追赶先进科学技术的过程中，还需要进一步改进传统技术，更新老旧设备，以确保电力系统自动化能够尽快全面实现。

参考文献：

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（责任编辑：孙晴）