电力系统及其自动化技术应用

刘 蕊

国网内蒙古东部电力有限公司翁牛特旗供电分公司

电力系统及其自动化技术应用

刘 蕊

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电力系统自动化技术是一个全新的技术领域，对传统技术进行改造，对现代技术进行有效利用，有助于电力系统总体技术的推进。目前，电力系统的自动化技术发展到了一个高阶段，但还是存在一些问题需要提高和完善，尤其是对于用电需求量比较大、环境条件复杂等地区。因此，必须从技术和人力方面不断发展和提高，保证电力系统自动化能够得到全面的实现。

电力系统；自动化技术；应用

电力系统自动化是对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。是保证供电的电能质量，保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。

一、电力系统自动化的定义

电力系统自动化指的是电力系统实现信息化、数据化的自动控制，主要包括电力生产过程的自动管理、系统及设备的自动安全管理、系统的自动调度、电力企业的自动经济管理和网络信息的自动传输等等，从而保证系统的安全可靠运行以及供电的电能质量，包括频率和电压，从而提高电力系统的管理效率以及经济效能。

二、电力系统及其自动化技术的应用

1、光电式电力互感器

对于输电线路来说，光电式电力互感器是必不可少的设备，它把输电线路中的大电流和高电压按一定比例降为可测量的电流和电压数值，能够用仪器直接来测量，但光电式电力互感器也有几个缺点：第一，当电压等级升高时，设备的质量与体积随之增加，绝缘的难度也将随之增大；第二，对电流互感器而言，但它的信号范围并不大，使得它很快饱或发生信号变形；第三，光电式电力互感器的输出信号不能和微机计量设备直接接口。

光电式电力互感器主要有以下几个技术难点：第一，材料的稳定性不够好，材料随温度系数的升高而升高；第二，与电磁式互感器输出信号相比，光电式电力互感器的输出信号要小的多，需要实时转换为数字信号后再通过光纤接口送出，不能通过电缆线直接送到保护和测控装置处；第三，在绝缘、电磁兼容和耐环境的情况下，电子电路的供电电源也存在着很大的技术问题。

针对光电式电力互感器的这些缺点和技术上的难点，不少发达国家已经研制出新型光电式电力互感器，对旧的光电式电力互感器进行了改进。我国的各大院校和科研机构也在对光电式电力互感器进行研发，而且取到了不错的成果。

2、电力一次设备在线状态检测

在电力系统中，一次设备有汽轮机、发电机、变压器、开关和断路器等，实时监测重要运行参数，不仅能对设备运行状态进行监视，而且能对各种重要参数的变化情况进行分析，判断有没有故障发生的可能，保障设备的安全稳定运行，从而有效的控制故障的发生，延长了设备保修保养期，提高了设备的利用率。

目前，我国的电力部门加大了对电力一次设备在线状态检测的资金和人力投入，与各大院校和科研机构合作，在对在线状态检测技术研究和应用上取得了一些进展，由于电力一次设备在线状态检测其专业性强、技术难度大的特点，想开发出在恶劣的气候条件下仍能正常运转工作的产品还需要时间。

3、和光电互感器技术相关的二次设备

电力系统在采用光电互感器技术之后，和光电互感器技术相关的二次设备，如继电保护等装置、测控设备的内部功能都发生了非常大的变化，装置的响应性有了提高，省了隔离互感器、A/D转换电路等。首先是设计高效、快速的数据交换通信协议；其次是为了满足计算数值的需要，对来自不同互感器的数据进行统一抽样采集。

4、智能电力一次设备

常规电力一次设备的安装地点相隔较远，需要通过大电流控制电缆与强信号的电力电缆进行连接，而智能电力一次设备简述为一次设备保护功能和自带测量，就地就能实现常规二次设备的全部功能，节约了大电流控制电缆与强信号的电力电缆，常见的如智能化开关柜、智能化开关、智能化箱式变电站等。

三、电力系统自动化技术的发展趋势分析

1、视觉信息技术与现场总线技术的发展

通过视觉信息技术，人们可以更方便地获取与分析多个图像，使电力系统中的遥视系统的功能得到增强，并最大限度地提高了电力系统的自动化程度。其中，无人操作与在线监控是视觉信息技术发展的主要趋势。利用视觉信息技术，可实施对移动物体实时监控。若在监控过程中，有异常情况出现，运用该视觉信息技术可以进行自动提醒与识别。此外，通过视觉信息技术，可以对电力系统中的异常情况进行在线的监测，例如对断路器的开合状态进行在线监控等。

2、现场总线技术

现场总线技术具有数字化的特点，运用该技术可以将电力系统控制室内的仪表与现场的自动化仪表有效地连接起来，提高了电力系统的经济性与安全性。现场总线技术的运用，能将生产过程中的控制功能进行分散，并将前置控制计算机安装电力系统各控制装置的底层，从而对电力系统设备进行监控与调节，使电力系统的可靠性大幅提高。

实现现代大型电力系统的安全控制是个非常复杂的系统工程，保证安全可靠的运行是电力系统自动化的首要目标，电力系统还应该为用户提供高质量的服务。社会经济的快速发展对电力系统的供电能力以及稳定性，提出了更多的考验。面对现在的形势，我们不仅要看到发展的空间和方向，更要看到使命和责任。

电力系统自动化技术是一个全新的技术领域，对传统技术进行改造，对现代技术进行有效利用，有助于电力系统总体技术的推进。目前，电力系统的自动化技术发展到了一个高阶段，但还是存在一些问题需要提高和完善，尤其是对于用电需求量比较大、环境条件复杂等地区，所以必须从技术和人力方面不断发展和提高，保证电力系统自动化能够得到全面的实现。

[1]吴永晨.电力系统自动化技术应用与发展[J].中国高新技术企业，2010(06).

[2]李帆，肖红亮.自动化技术在电力系统中应用浅探[J].科技信息，2010(21).

[3]夏永平，唐建春.浅议电力系统自动化[J].硅谷，2010(06).