电力系统自动化技术探析

赵振华

摘 要：电力系统是当今人类社会实现现代化生产与生活的重要能源供应渠道。文章首先介绍了电力系统自动化控制的基本内容，阐述了电力系统自动化基本流程、工作要求和相关应用，提出了今后电力系统自动化的发展方向，最后对电力系统自动化安全性进行了强调。

关键词：电力系统；自动化；技术；探讨

引言

现代社会，电力设备的广泛应用使得电能成为人类社会生产活动的最主要的能源形式。电力系统随之深入到人们生产、生活的各个角落，成为人们工作、生活中必不可少的重要因素。随着社会的发展，人们对于电力系统的依赖程度逐渐加深，对电力供应的要求也越来越高，同时，科学技术的发展也为电力系统的革新升级提供了必要的前提条件与技术支持。电力系统建设规模长期稳定连续运转是电力系统的重要特征。在经济社会发展的同时，电力系统建设规模和技术水平日益提高，设备结果日益复杂，管理与运行、维护的难度越来越高，无法避免地给供电安全和用电安全带来负面影响，电力系统的运转效率、经济效益也受到一定限制。而以信息技术和电子计算机网络技术为基础的电力系统自动化技术能够有效降低人力操作的难度与成本，提高电力设备动作精度，充分发挥电力系统运转效率，最大限度提升电力企业的经济效益，是今后电力系统的重要发展方向之一。

1 电力系统自动化的基本论述

1.1 电力系统自动化基本工作流程

电力系统自动化网络以处于中心地区的调控中心为管理节点，系统的其他设施设备围绕这些调控中心放射状分布。性能先进的电子计算机构成了调控中心的主体，负责为周边发电厂和变电站提供信息服务和监视装置的控制管理等。以上内容就是电力系统自动化控制网络的基本构造。在这个系统中，中心计算机起着关键性的主导作用，负责对整个系统的协调与控制。而细节的动作，比如操作设备和记录事故内容、记录并处理报表、自动恢复系统异常状况和常规操作自动化等内容由对应的监控设备解决。电力系统自动化以分层控制为主要操作方式，调度、控制、发电、变电各个单元根据各自负责的功能和范围协调运转，分解任务压力，提高控制能力水平，从而使系统运行状况更加合理、可靠，实现更大的经济效益。

1.2 电力系统自动控制基本要求

（1）自动化控制系统负责电力系统中各元件系统、局部系统以及全系统在运行过程中的参数的采集、判断和处理，整个动作过程必须保障速度和精度的要求。

（2）根据电力系统实际运行情况为其相关的调节与控制决策，或由工作人员直接调节和控制各元件，以满足系统元件的技术、经济和安全方面的有关要求。

（3）保障系统运转层次清晰。系统各单元和各组成部分能够高效协调运转，确保电力供应在质量、安全和经济效益方面实现最优化。

（4）电力系统自动化能够有效降低人力成本，改善人员工作环境，提高安全生产水平，特别是很好地解决了因发生事故而导致的大范围停电等事故蔓延问题。

1.3 电力系统自动化技术应用

（1）电网调度自动化。电网调度运行直接关系到电力系统运转效率和供电安全。电力系统自动化首先要实现电网调度工作的自动化。电网调度中心主要由计算机系统、工作站、大屏幕显示器、打印设备组成，其与下级电网的调度中心、调度范围的发电厂以及变电站的终端设备通过电力系统专用的广域网连接到一起，共同构成了电网调度自动化控制系统。电网调度自动化负责对电力生产过程中的实时数据进行采集，并以此为基础，对电网运行安全性、电力系统实时状态进行分析评价，对电力负荷做出一定程度的预估，控制发电过程，调整设备运行状态以适应市场运营的需要，实现更高的经济效益。县级的电网调度的控制中心与地区性电网调度的中心相比，使用的设备规模和规格偏小，有的使用普通商用PC 机。地区电网调度规格略高，主要负责城市电网的调度管理工作，和大区电网或者省级电网相比，调度功能较少，管辖范围更小，其调度对象不包括发电厂，而是对供电网内各级的变电站以及配电网实时进行监控， 确保电力供应安全稳定。国家电网的调度以及大区电网的调度，是各级电网自动化控制系统中级别最高的，控制中心所配备的设备比省级的电网调度控制中心的相应设备规模更大、技术水平更高，其中，计算机的性能更强，服务器、网络设备容量更大，应用软件功能更加完善。

（2）变电站自动化。变电站以及输、配电线路是电力系统中联系电厂和电力用户的重要环节。实现变电站自动化，以设备自动控制代替人工操作，以自动监控代替人工监视，能够有效提高变电站工作水平，增加变电站功能种类，确保变电站运转安全。变电站相关设备的有效控制和全方位监视是变电站自动化控制的主要内容。常规电磁式设备转为微机控制、电力信号传输用电缆改为计算机用电缆、光缆、二次系统的数字化、网络化、集成化、监控工作的屏幕化和记录的自动化是变电站自动化控制的主要特点。

2 电力系统综合自动化的发展方向

综合自动化是我国电力系统自动化技术的重要发展方向之一。当前，我国电力系统综合自动化的目标就是要建立全方位的配电管理系统（Distribution Management System， 简称DMS）。全面建立配电管理系统，可以大幅提高电气综合管理水平，是电力系统适应市场需要、满足现代化高负荷电力供应的必然选择。DMS系统的建立，有助于电气设备保护控制机能优化，减少大规模停电事故发生，提升电力供应稳定性；有助于快速建立电气事故快速处理机制，减少故障停电时间，弱化事故对生产设备的负面影响；有助于管理人员及时掌握电流、电压、电量以及功率等系统运行参数的变化，进而增强对整个电力系统运行状况的控制力度；还有助于实现平衡电力、监控负荷、精确计量及节约用电的功能。同时，DMS系统对于现行电力系统工作模式的改变也有着重要的推动作用，使无人值守的变电站管理模式成为现实，极大地降低了人力成本，提高了工作效益。

3 电力系统自动化的安全要求

3.1 电力系统自动化安全趋势

安全性、可靠性、经济性和质量是衡量电力供应的最主要指标。随着社会的发展，人们对于电力供应的要求越来越高，也给电力系统自动化发展指明了方向。电力系统规模和负荷的增加，使得电力系统安全性要求日益凸显，这也是电力系统自动化关注的重点。当前，电力系统自动化控制技术正向着安全、优质、智能的方向发展，正从区域化向着全系统的方向发展。

3.2 电力系统综合自动化的安全特点

在安全保障方面，电力系统自动化有着装置维护调试方便、操作容易、方便改善的突出特点。同时，自动化系统功能丰富，技术先进，选择性多，动作准确，遥控、遥测、遥信、遥调功能的成功实现，使得传统的有人值守模式转为无人值守模式，极大地提高了工作安全性。

4 结束语

电力系统自动化是门技术含量高，覆盖范围广的综合性学科。我国电力系统自动化起步较晚，和当前电力市场以及电网建设高速发展的实际要求有着较大差距。电力工作者必须认清这个事实，加快推进电力系统自动化改革，为我国电力系统的顺畅运转和经济建设的健康发展做出基础保障。

参考文献

[1]周鹏.电力系统自动化发展过程中的新技术应用[J].华人时刊（中外教育），2011（10）.

[2]许林冲.浅论现代电力系统自动化技术[J].中国城市经济，2011（18）.