电力系统自动化中计算机技术的应用分析

(国网湖南省电力有限公司隆回县供电分公司 湖南 隆回 422200)

电力系统自动化中计算机技术的应用分析

郭斌

(国网湖南省电力有限公司隆回县供电分公司湖南隆回422200)

随着现代经济的快速发展，科学先进技术的不断进步，计算机技术在各个行业和领域中占有了很大比例。由于现在的电力系统逐渐发展为自动化，所以加强计算机技术的研究尤其重要。就目前计算机技术在电力系统自动化中应用来看，依然存在一些问题，这些问题严重制约了电力系统的自动化发展。电力系统自动化是科学技术水平发展的必然趋势。为了提高电力调度的稳定性和安全性，通过合理应用计算机技术，可以提高电力系统的整体性能。因此，本文客观地阐述了关于电力系统自动化的相关概念，分析了实际应用情况，并且提出了合理的改进措施。

计算机技术；电力系统；自动化

一、引言

随着科学技术的不断进步和发展，人们的生活方式也发生了巨大的变化。

突出表现为当前社会生活的自动化和智能化，特别是在电力系统自动化中，计算机技术的正确应用。该应用可以有效地改善电力系统中的缺陷，提高电力系统的整体安全性和稳定性。为了保证电力系统的顺利进行和发展，必须加强计算机技术在电力系统自动化中的应用，这对推动电力系统向着更智能化方向发展具有非常深远的影响

二、电力系统自动化概述

电力自动化技术出现在上世纪中期。随着科学技术的进步，电力系统自动化也迅速发展。随着计算机技术和信息技术的飞速发展，电力系统自动化的助推力也被愈发看重。目前，电力自动化技术主要包括以下几点。

(一)实现电网调度的自动化。电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础，中国的电网调度自动化标准分为下列五个层次：县镇电网调度和地区电网调度、省份电网调度、区域电网调度和国家电网总调度，它们与计算机技术之间有着密切的联系。终端设备包括打印机、存储器、计算机网络接口以及监视器等，这些设备通过计算机系统的集成，用电力系统专用的局域网进行状态检测和参数测量。在电力调度运行过程中，计算机系统对运行状态进行评估并对电网负荷进行检测。在对电网调度数据采集和分析后对电网故障进行实时诊断，可以保证电网的正常运行和用电需求。此外，计算机技术的应用极大地提高了电力调度的效率。在电网五级分类中，县级电网自动化调度要求最低，一般只采用普通PC机作为服务器。国家电网作为最高的机构，一般采用专用计算机系统对各级供电站和变电站进行监控，以保证供电的安全。

(二)配电网系统自动化。借助计算机技术实现配电电网的升级，包括智能化和网络化。配电系统分为三层结构：配电主站、配电终端、光分布系统。它能确保通信的畅通性，实现信息资源共享，保证配电系统自动化程度高、运行快。

(三)变电系统自动化。通过变电站和输电线路，电力系统供给电能给用户。在之前的变电站运行中，由于没有使用计算机技术，只是用人工来联系用户和电厂，导致无法实现实时监控，工作效率差。计算机技术的应用为解决这个问题创造了条件，它一方面提高了监控精度，另一方面也提高了工作效率。它能够在第一时间发现设备故障，辅助工程师提出解决措施，极大程度上提高了变电系统运行的可适应性。

三、电力系统自动化中计算机技术的应用

(一)电力一次设备在线状态检测。近年来，中国的电力部门积极引进先进的科学技术，并与科研机构合作，在电力一次设备在线检测的研究取得了许多成果。电力一次设备在线状态检测可以长时间连续地监测电力系统设备的运行参数，例如开关，断路器，变压器，发电机，在线监测发电机等设备。通过运行设备的实时监测，对科学判断电力设备运行参数的变化趋势，无论是电力系统故障，及时保养一次设备，能够提高一次设备的利用率和性能。

(二)新型测控和继电保护装置。光电互感器技术在电力系统中的应用，极大地改变了像继电保护、测控设备这种二次设备设备的功能和结构。一种新型的测控保护装置，省去了部分信号处理电路、A/D转换电路和隔离变压器，大大提高了变压器的响应速度。

(三)智能化电力一次设备。在电力系统中，二次设备和一次设备的安装位置相距甚远，大电流控制电缆与强信号电源电缆在两者之间连接。智能化电力一次设备是指在设计时充分考虑二次设备能否正常运行，保障二次设备功能的就地实现。这样设计节省了大量的电力信号电缆和控制电缆，实现电力一次设备的保护和内置测量功能，如智能开关、智能变电站等。然而，在实际应用时，智能化电力一次设备较易受到电力系统大电流断开引起的强电磁的干扰。

(四)光电式电力互感器。电力互感器是输电线路的重要设备。这种互感器可以将输电线路的大电流和高电压值与功率表所能测量的值转换成一定比例，便于电表的直接测量。然而，电力互感器电压等级越高，绝缘性能越差，设备的质量和体积越大，信号的动态范围越小，导致输电线路电流互感器饱和，最终导致信号失真。现在，电子互感器和光电互感器已经在很多地方被研发出来，相应的应用标准也在逐步完善。与传统的互感器比较来看，光电互感器的输出信号也更小(毫安级)。

四、 未来电力系统自动化的发展分析

电力系统应用计算机技术通过了长时间的积累，在未来电力系统自动化的过程中，计算机技术将发挥越来越重要的作用，电力系统的信息化程度也将相应的地越来越高，下面将简要分析其发展趋势。

(一)智能电网技术。智能电网技术作为电力系统自动化的典型代表，通过对电力系统的智能化控制，各方面的发电、输电、配电、调度、整合用户的管理，对电力系统全过程严密监控，以确保电力系统运行稳定。智能变电技术将计算机技术与电力调度技术有机地结合起来，在柔性交流输电、控制系统稳定、变电站自动调节等方面起到了很大的作用。智能电网技术是中国电网建设的重中之重。智能电网依赖于计算机技术，如实时电网通信，需要高效稳定的网络通信平台，以保证信息传输的效率和准确性。在信息管理系统中，计算机技术也负责收集和整理信息，分析电网运行状态，及时纠正错误，以保证系统的安全稳定。

(二)光电式互感器。在输电线路过程中，电流、电压和负载是重要的参数，光电互感器是完成参数的重要设备。它可以通过一定的比例调节线路的电流电压，使之精确、可读，保证测量设备不过载，提高测量的精度，减少线损，提高电力调度的经济效益。近年来，许多研究单位将光电互感器技术作为研究重点，因为它比传统电磁式互感器的信号能量小，需要通过光纤接口输出局部数字信号来转换输出装置，完成模数的转换。这就要求输出信号的集成设计。这种光电互感器具有良好的电磁绝缘性和兼容性，提高了输电线路的安全性，提高了电网调度的运行效率。

(三)计算机视觉技术。红外成像技术和视频技术已经在电力系统中广泛应用，其对电力系统自动化图像信息的作用也越来越突出，对图像分析和信息处理的要求也越来越严格。电力系统的信息能量变化频率非常大，过渡过程通常在微秒以内，一旦发现问题，必须要在最短的时间内解决，否则会造成无法弥补的损失。如果将基于图像识别的计算机视觉技术应用到电力系统中，不仅可以实现对电力运行图像信息的智能分析，而且还可以提高直观性，改善人机交互界面。

五、结束语

总而言之，计算机技术在电力系统自动化中的应用中是影响巨大的，它不仅能有效地提高输电效率，而且能保证电网系统的整体安全和稳定，已成为电力系统自动化发展的根本动力。然而，计算机技术在电力系统自动化中的应用现状还是存在很多突出问题，如计算机技术的发展和技术人员水平的操作速度没能保持平行，在一定程度上制约着计算机技术的广泛应用。因此，深入研究计算机技术应用刻不容缓，以避免整个系统的稳定性受到影响，保证电能的正常传输。

[1]赵宪文.计算机与电力系统自动化技术的有机结合[J].科技传播,2011(10)

[2]刘立兵.浅谈计算机网络在电力系统的应用及安全性[J].科技信息,2010(3)：347- 349

郭斌(1979-)，男，大专，助理工程师，从事安全稽查、全公司教育培训工作。