浅谈电力系统自动化技术运用与发展前景

三峡大学电气与新能源学院　张天舒

浅谈电力系统自动化技术运用与发展前景

三峡大学电气与新能源学院张天舒

随着社会进步和经济发展，电力科技逐步成熟。自动化装置的单一功能已经难以满足新时期市场发展的需求。所以，电力系统自动化技术应运而生，自动化综合了多方面的现代技术进步与传统技术改造于一体，能够保证电力系统稳定、安全、健康地运行。我国电力系统自动化改革开始较晚，电网建设复杂，电力需求大。因此，对电力系统自动化技术运用与发展前景的分析十分有必要。

电力系统自动化技术；技术运用；发展前景

一、引言

一般我们通常所说的自动化，指的是利用互联网信息技术通过一系列的软件系统，在相应的硬件设备的支持下，完成自动化方式运作的过程。由于互联网信息传送实时高效的特点，所以，在此基础上建立的自动化系统同样具有实时的特点。结合不同应用领域的专业特点，自动化应用十分广泛。在电力系统方面，自动化的应用主要体现在对电力软件及硬件设备方面进行实时监测，便于在第一时间发现系统中存在的问题，对系统进行保护。同时，自动化的应用还可以做到对电力系统的统一性控制。

二、电力系统自动化的技术应用分析

自动化在电力方面的应用还在逐步摸索阶段，就现在的发展情况看，在以下几方面虽然已经有所运用，但运行效果还不够成熟，有待进一步的提高。比如，面向输电的发电系统，不仅要做好输电网络的可行性分析及优化调整，还要做好输电线路的实时监测工作。利用自动化技术，从管理站电网接线图上，可以看到实时显示的信息，但还没有实现零秒误差的实时状态，显示存在几秒的时间差。实际应用中考虑到这一问题就不会受到影响，技术层面上仍有待改进。具体来讲，自动化在电力系统中的运用主要可以概括为以下几方面。

（一）电量计量自动化

在电力系统中，电量的计量是直接涉及到各方面经济利益的重要环节。电量的计量工作是结算的基本依据，宏观来讲，电量计量是电力市场的关键性基础。目前，电力调度的有关部门对电量进行采集。实时电量是通过有功功率遥测信号实现的，定期检测信号进行积分，积分累计得到这一阶段的电量。电量的采集工作不仅需要保证数据的正确，还要保证连续的进行，中间不能出现间断。同时，传输数据的通道要保持畅通，并且能够快速及时的进行传送。具体来讲，自动化系统对电量采集设备有以下几点要求，第一，对实时数据的采集可以独立进行，并且能够及时快速的进行初步梳理和分析。第二，由于电量采集工作要求连续性，因此要求装置保证工作不能出现间断，一旦发生交流电断电的现象，装置要维持一定时间的正常工作。第三，要能够接受远程传输数据和本地下载数据，同时对远程以及本地具有诊断功能，防止电量采集过程中出现问题，以便于能够及时发现和处理。

（二）数据获取自动化

这里所说的数据获取不仅仅指的是数据的采集收集工作，还包括数据的集中处理和数据转发等等。数据获取自动化是电力系统自动化运用的重要基础，只有正确有效，高效率的输入，才可能有自动化的运行。因此，数据的传输就是数据获取自动化的基础性工作。现在来看，根据传输介质以及硬件设施的不同，数据的传输主要有两证方式，也就是通常所说的有线传输和无线传输。一般常见的有线传输方式有，电缆和光纤。而常见的微波和高速蜂窝等等，都是属于无线传输的方式。考虑到投资成本问题，目前在电力系统中，主要还是以有线传输方式为主。而在比较偏远，交通设施不够健全的地区，有线传输相对难以实施，无线传输却能够发挥很大的优势，不仅能够减少线路铺设的困难，好能够帮助进一步的自动化建设的推进工作。

（三）数据分类自动化

众所周知，信息化自动化系统中，所有的运行都离不开数据的分析和处理。首要的前提条件就是数据的分类。这是自动化系统有效运行的重要基础。根据数据的来源的不同，在自动化系统中一般把数据分成两大类。一种是原始数据，还有一种叫做再生数据。原始数据顾名思义就是从现场或检测设备直接获取的信息数据，没有经过任何的处理和分析。具有很重要的参考价值。相应的，再生数据就是在原始数据基础上，根据实际需求进行一系列的数据运算和加工之后，获得的更加有针对性的数据结果。另一方面，考虑到电力系统自动化的特点，数据还可以分成基础数据和运行数据，以及市场数据。基础数据是指电力系统中的硬件设备各方面的属性值，还有来自现场的基础性信息等等。运行数据主要包括各职能部门工作过程中处理的数据和电力自动化系统日常运行中记录的数据、市场数据就是；来自于电力市场的信息数据，包括对用户的需求分析，市场投入和用户反馈信息的分析等等。市场化发展已经逐渐成为现在各行业发展的重要趋势。

（四）降低系统成本

自动化应用于电力系统中，在很大程度上提高了电力系统运行效果，和工作效率，同时实现了有效的对成本进行控制。以GPS系统作为例子进行分析。从电力市场用户端电表获得的电量等基础性数据，需要通过GPS系统的传输通道，实时的传送到监控中心，以便于对供电和用电情况进行实时分析，最快速的实现对电表供电等方面的及时调整。这样一来，很大程度上提高了电力系统的效率。由于GPS系统信息获取及数据处理的准确性，电力系统自动哈运行过程中，就能够为系统的效果提供更有利的保证。在线实时传输的数据处理，以及及时有效的根据信息处理结果进行适当调整，减少了很多方面的人力物力投入，有效的降低了系统运行成本。

三、电力系统自动化发展的前景

随着电力技术的进步，在更大范围内，电力系统自动化技术实现了深入发展和应用。电力系统自动化成为了一个以计算机为主要载体，以互联网为主要依托的体系。相信在不久的将来，自动化将会抓住发展机遇，以通信领域和电力控制等方面为主要发展方向，不断深化发展理念，功能多项发展，信息处理量越来越大，涉及内容更为丰富。

（一）分布式自动化技术的运用

能源问题一直受到世界范围内的关注。能源的消耗量十分巨大，而且重要的是能源都属于不可再生的。因此，能源节约型发展方式是将来行业企业的重要指导方针。对于电力系统来讲，电力的运行发展方向将会是集约型的运行方式。分布式发电系统中的自动化技术得到有效利用，对于电力系统的资源节约具有重要影响。分布式系统可以理解为一种独立电源系统，这种系统能够与环境相兼容并且功率为数千瓦到几十兆瓦，有着十分灵活的变负荷调峰性能，可以满足电力系统和用户的特殊性要求，能够为处于边远地区的电力用户，以及用电量较高的商业区域供电充足，就能够节省输变电的投入。

（二）远程化的自动化技术

电力系统的运行涉及的范围广，远程化技术的应用将会是自动化发展的重要趋势。在RTU设计中，支持系统的硬件平台普遍会采用工业控制计算机的方式，再测控硬件接口电路进行扩展，实现四遥功能。这种方式进行设计，周期时间比较短，设计开发的工作比较方便，前期开发做好设计基础，后期进行扩展相对更加容易。但是目前来看，设计开发的成本相对更高，结构方面的灵活性不足，对电力系统自动化运行的适应性较低。随着互联网技术的迅速发展，新时期网络通信技术将会在未来一定时期实现很大程度的跨越，远程化自动化技术实现更加广泛的应用。

四、结语

总之，电力系统自动化集现代技术进步与传统技术改造于一体，是一个新时期信息发展背景下总体推进的过程。当前，电力系统综合自动化已经进入以计算机开发为标志的发展阶段。但是，我国电力系统综合自动化改革开始较晚，电网建设复杂，电力需求大。对于我国这样的情况来说，要注重对设备和传统技术的积极改进，保证电力系统综合自动化的顺利发展与长足进步。

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张天舒（1995—），女，江西南昌人，三峡大学电气与新能源学院在读本科生，研究方向：电气工程、电力系统。