电力系统自动化发展趋势及新技术应用分析

张兰兰

（广西电力职业技术学院，南宁530007）

1 引言

近些年伴随着我国经济的飞速发展，对电力行业也提出了更多的要求，这也客观上推动了电力系统的技术创新与发展。电力行业关系着国民经济的命脉，它直接影响着军事、商业、生产、生活等各行各业的发展。我国电力行业为适应社会发展需求不断改革创新，但就目前我国总体上的电力需求来说缺口仍然很大，不能满足人们的需求。国民经济的快速健康发展，迫切要求电力行业能够提供一套安全、稳定、优质的电力系统加以支持。电力系统自动化作为电力系统发展的必然趋势，是科技发展的必然结果，是国家现代化程度的一个体现。

2 电力系统自动化的涵义与特点

电力系统自动化是根据电力系统自身的特点和需求，配置各种符合要求的自动化装置，实现控制、管理的自动化，达到电力系统的智能化、一体化、自动化。供电需求决定了电力系统必须涵盖全国各个地区，建立全面而复杂的电力系统，并要求电力系统既要满足电力的远距离输送，又要满足工业发达地区的机组大容量需求。随着现代经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，人们对优质电力的需求和依赖也在不断加大。

3 电力系统自动化发展趋势

就整体趋势来说，电力系统自动化一直都是我国电力系统发展的方向，这主要包括：发电控制自动化、电力调度自动化、配电自动化。20世纪50年代前，我国的电力系统自动化装置仍只局限于一些单独项目。到了20世纪60年代初，随着技术的进步，电力系统容量达到上千万瓦，开始在系统内使用远程通信技术。到了20世纪80年代，以计算机为主要配件的电网实时监控系统便出现了。同时，各种自动调节装置和继电保护装置也开始在电力系统广泛应用。近些年，电力系统体制改革得到了长足发展，自动化技术也达到了一个新的高度。就目前的电力系统自动化的发展来说，未来必然要向着远程化、智能化、图形化和分布化的方向发展。

3.1 电力系统的智能化、远程化发展

在过去的电力系统中，工作人员的管理范围有限，所使用的硬件平台一般是工业计算机与外加使用扩展测控法的融合，远程控制能力有限。随着网络技术的发达，电力系统的计算机控制也必将为远程的网络控制所替代。电力系统研究人员应当利用现代先进的网络技术，加速技术革新，增加移动终端的使用率，以求高质量远程控制的实现。通过远程网络控制让电力系统各项远程控制环节更加智能化和自动化。使用远程网络控制，既节省空间，又节约成本，已成为电力系统自动化未来发展的主要方向。

3.2 电力系统自动化技术实现图形化展示和控制

传统的电力系统，要实现电力的调度和管理经常会涉及大量数据。对于这些数据的处理，往往费时费力，而且给人的信息并不直观。随着信息化社会的到来，人们所接触到的信息迅速增多，电力系统所要处理的数据也集聚增大，如仍沿用以前的单一处理方面，难免会给工作代来诸多不便。如将图形化技术应用于电力系统，将繁冗的数据信息以图形的形式直观地呈现出来，那么电力系统的控制与管理将会变得更加轻松、快捷。

3.3 电力系统向着分布化、新能源的方向发展

电力系统的分布化发展主要是指在用户周围一定范围内，设置一些发电功率在几十兆瓦至几千瓦之间的发电装置，这些装置可以自行发电，保障用户正常用电[1]。随着环境的恶化，传统能源的逐渐枯竭，要求形式多样的新能源来代替传统能源应用于人们的日常生活。如：风能、太阳能、地热能这些新能源的使用，也为电力系统的正常运行带来了新的考验。未来的电力系统将用分布式发电取代集中式发电，利用新型能源发电，节能环保。通过分布式装置，有效利用各种新型能源，提高电力供应的稳定性和节能性。

4 电力系统自动化的新技术应用

4.1 智能计算机视觉技术的应用

在未来的自动化发展过程中，智能计算机的应用将占很大比重。通过智能计算机，高速运算大量数据信息，高效获取图像信息，对于电力系统的图形化发展发挥着重要作用。通过视觉技术对遥控系统进行修改，可以有效提高电力系统的性能。通过视觉技术，在无人环境下对系统实施监测，同时辅助于自动化技术完成无人操作，使操作的准确性得到大大提高。其中，红外图像监测技术不仅可以提高监测的精确度，而且工作流程简单，有着较高的应用价值。

视觉技术是借助智能计算机获取图像信息，再将所获得的图像信息与有存储的标准图像信息做比对，出现不同则认定为电力设备有问题，需要进一步检查维修。电力系统通常使用微波双鉴探测器于无人操作，动态进行，合理检查电力系统，当监测数据异常时则被认定为系统出现问题，应进行检测维修。视觉信息技术的应用，有效避免了人工操作带来的延迟和失误，能够做到发现问题及时提醒，有效提高了工作效率。

4.2 GPS安全监控系统的应用

GPS是全球定位系统，目前已广泛应用于汽车定位、手机定位、导航等环节。经研究发现，这项技术同样也可以应用于电网中，当电网中某一节点出现故障，GPS装置就会发出警报，提供具体位置，提醒工作人员快速发现故障位置，提高解决电网故障的时效。在电力系统中，GPS技术与光纤通信技术、同步测量技术三者相结合使用，对电力系统实施24小时动态监控，无需人工亦能顺利完成监测任务。

4.3 FACTS和DFACTS技术

柔性交流输电系统（FACTS）综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技术而形成的用于灵活快速控制交流输电的新技术。FACTS利用先进的电力电子技术，增强了系统运行的柔韧性，增加了交流电网的可控力，增强交流电网的稳定性，并能够降低电力传输成本，提高输电效率。

灵活交流技术（DFACTS）[2]应用于配电系统，可以对供电质量的各种问题提出解决方案。由于人们对供电质量越来越敏感，电力行业对自身的配供电能力必须做出相应提升才能满足广大用户的要求。DFACTS在配电网系统和用户中采用新型的电子控制，维持电器设备正常运行，延长设备使用寿命。

4.4 电力一次设备智能化

由于一次设备与二次设备之间相隔几十到几百米距离，通过电力一次设备智能化，使二次设备的部分或全部功能在一次设备中得一实现，从而实现电力信号电缆和控制电缆的大大节约的目的。例如电力系统一次设备的在线状态监测技术。对电力一次设备的重要运行参数进行长期连续性在线监测，时刻观测设备的运行状态，而且通过对运行参数的变化分析，可以对设备的安全隐患做出预测，进而采取及时的维修保养，延长设备使用寿命，保障设备的安全运行。近年来，我国投入大量的人力物力对在线状态检测技术进行研究和实践，并已取得了一定的研究成果。还有光电式电力互感器的研究。电力互感器是按照一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值，方便用仪器直接测量。但是这项设备却有着严重的缺陷，如：绝缘难度会随着电压的升高而增长，信号动态范围小，容易发生信号畸变，输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。为解决互感器这些缺陷，如今光电式电力互感器已被一些发达国家研究成功。目前，我国也正对这项技术进行研究，虽已取得一定成果，但仍不十分理想。

5 结语

如今我国经济高速发展，人们对电能的需求和依赖越发强烈。电力行业要保障人们的正常用电，电力系统自动化发展方向已成为必然。提高电力系统自动化水平，充分利用新技术，实现电力系统的自动化智能化管理，保证电力行业健康稳定发展，为国家建设提供优质电力服务。