电力系统自动化技术应用与发展展望

摘要：随着时代的发展，我国网络信息技术的发展也越来越快，这同时也推动了我国电气自动化领域的发展，电力自动化技术被广泛的应用于我国电力系统中。电力自动化技术在电力系统技术问题的攻防中起着重要的作用。本文对电气自动化技术在电力系统中的应用进行了论述，以芷江县为例，分析了该地区农村电网自动化工程的改造方案，并以此为基础探讨自动化技术在电力系统的应用情况。

关键词：电力系统;自动化技术;应用;发展

中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1672-9129（2018）06-0108-02

Application and Development Prospect of Power System Automation Technology

CAO Xing*

（State Grid Hunan Electric Power Co.， Ltd. Zhi Jiang county power supply branch， Hunan Huaihua， 419100， China）

Abstract：With the development of The Times， the development of China's network information technology is also faster and faster， which also promotes the development of China's electric automation field. Electric power automation technology is widely used in China's electric power system. Power automation technology plays an important role in power system technology. This paper discusses the application of electric automation technology in power system. Taking zhijiang county as an example， this paper analyzes the transformation scheme of rural power grid automation project in this region， and discusses the application of automation technology in power system based on this.

Keywords：Power system; automation technology; application; development

引用：曹星. 電力系统自动化技术应用与发展展望[J]. 数码设计， 2018， 7（6）： 108-109.

Cite：CAO Xing. Application and Development Prospect of Power System Automation Technology[J]. Peak Data Science， 2018， 7（6）： 108-109.

引言

电力工程建设过程中充分应用电气自动化技术，还能够有效推动我国电力行业的发展，使电力企业得到更加可观的经济效益。此外，还能够使电力系统运行的各个环节都得到实时监控，从而有效避免电力系统运行过程中出现突发故障，进一步提高电力系统运行效率，使人们的用电需求及用电安全得到有效的保障。

1  芷江县电网自动化工程改造概述

电力系统自动化在运行的过程中，需要收集电力系统的实时信息，并对电力系统的运行状态进行实时监控，及时发现电力系统运行过程中所存在的故障隐患，并及时予以解决，以确保电力元器件的实用性、安全性以及经济性，提高对元器件的调控效果。同时，电力系统自动化还需要确保电力系统运行过程中各个层次之间的协调，保证各个环节能够互相协调来实现电力系统的高效、稳定运行，从而减少人员的使用，降低电力职工的劳动强度，使电力企业的运营成本得到有效的降低。此外，电力自动化不仅能够有效提高电力系统运行安全性及运行效率，还能够有效延长相关电力设备的使用寿命，减少或避免电力设备在运行过程中发生故障，防止大面积停电现象的发生。

目前芷江县农村电网的开关分段尚不能满足运行要求，同时广大的农网线路也不具备可视化的手段，项目通过增加线路开关实现农网线路的合理分段，通过安装故障指示器实现线路运行情况以及故障情况的监视，进而提升农村线路的运行检修、故障查找水平，为供电可靠性的提升奠定基础。另一方面，湖南公司各市州配电自动化主站建设已获国网批准，具备了建设配电自动化终端的条件。

1.1  城南II线配电自动化改造工程

本次设计改造，对芷江县公司10千伏城南II线在001号杆装暂态录波型故障指示器1台，在032号杆、和平村支线01号杆装智能远传型故障指示器1台，在飞机坪支线01号杆安装智能断路器1台。

1.2  河西II线配电自动化改造工程

本次设计改造，对芷江县公司10千伏河西II线在001号杆装暂态录波型故障指示器1台，在毛家垅分支01号杆、河西II线023号杆装智能远传型故障指示器1台，在桐油坪砖厂支线01号杆安装智能断路器1台。

1.3  飞虎路线配电自动化改造工程

本次设计改造，对芷江县公司10千伏飞虎路线在001号杆装暂态录波型故障指示器1台，在凯旋路支线01号杆、地税局分支01号杆装智能远传型故障指示器1台，在飞虎路线063号杆安装智能断路器1台。

1.4  碧涌线配电自动化改造工程

本次设计改造，在10kV碧涌线001号杆装故障指示器1台，在35kV碧涌变10kV碧涌线012号杆，哨田支29号杆安装柱上开关1台，在10kV碧涌线044号杆、大坳支01号杆、龙山分支01号杆、10kV碧涌线罗岩分支65号杆、10kV碧涌线汪碧山分支02号杆安装智能远传型故障指示器5台。

2  芷江县电力系统应用自动化技术后的变化

2.1  电网规模进一步扩大

电力系统自动化技术在电力工程中的应用，不仅提高了我国现代化的供电能力，满足了社会各界的用电需求，还间接促进了我国社会经济的发展与进步，为我国经济的快速、稳定发展奠定了扎实的基础。电力系统自动化技术主要由以下四个部分组成：电子技术、、控制技术、网络技术以及信息技术。该技术的应用使芷江县电力系统运行的稳定性及安全性得到了有效的提升，并进一步扩大了电网规模。

2.2  实现了远距离供电

现如今，随着电力系统覆盖面积的增长，芷江县很多地理位置比较偏僻的地方很难进行正常、稳定供电，无法保障这些地区人们的正常用电。而通过对电力系统自动化技术的应用，则有效避免了远距离供电中所存在的问题，实现了偏远地区高效、稳定、安全的电力供输，提高了芷江县偏远地区人民的用电质量。

3  具有变革性重要影响的三项新技术

3.1  电力系统的智能控制

通过对电力系统控制技术长达40年的研究与应用，可以将电力系统控制技术的发展分为以下三个时期：单一输出控制时期;线性最优控制、非线性控制以及多机电力系统协调控制时期;然后是当下的智能控制时期。电力系统控制技术中的重点、难点主要有以下几点：

（1）电力系统的非线性、变参数以及动态性都比较强，在对其进行控制的时候会受到各种不确定因素的影响。

（2）鲁棒性以及多目标优化都需要建立在不同的电力系统运行模式以及故障模式中。

（3）不仅需要对本地的控制器进行协调，还需要对各种远程控制器进行协调。

3.2  FACTS和DFACTS

3.2.1  FACTS的核心裝置之一——ASVC的研究现状

ASVC是一种新型的三相逆变器并联电容器，近些年，我国很多科研机构、电力部门以及生产企业都纷纷加强了对FACTS技术的研究。现如今，河南电力局与清华大学联合研发的±20Mvar ASVC装置已经在河南省洛阳市得到了首次的应用，并成功运行，这标志着我国柔性输电技术已经达到了自主研发水平，使我国电力技术领域的发展向前迈进了一大步。当下，我国远距离电力供输较多，这些地方的电网都比较薄弱，对电网建设的需求也越来越大，由此可见，FACTS技术在我国还有着很大的发展空间。

3.2.2  DFACTS的研究态势

现如今，DFACTS在我国电力系统中的应用也越来越广泛，各相关领域的学者也纷纷加强了对它的研究，1997年，清华大学与澳门大学的电力方面学者就联合提出了综合电能质量控制器概念。即：对电压的突然变化进行补偿，减少波动以及闪变，实现电压故障发生时的电力中断。在这个电力系统控制器概念中，有两个主要部分，一个是并联交流单位，另一个是蓄电池单位。现如今，我国在综合电能质量控制器方面的技术困难已经得到了有效的解决，各相关样机也已经研发制作成功。

3.3  基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统

3.3.1  基于GPS统一时钟的新一代EMS

当下，在对电力系统运行状态进行监测的过程中，会采用以下两种监控工具：电磁暂态故障记录器以及稳定运行监控数据采集（SCADA）系统。前者的记录数据冗余，且记录的时间比较短，难以形成一个以困难分析系统为基础的动态化监测体系;后者的数据刷新速度较快，对起到系统的稳定作用。这两种监控工具都具有一定的数据记录缺陷，不能对电力系统的运行动态进行合理、有效的分析。

3.3.2  基于GPS的新一代动态安全监控系统

目前，随着我国电力领域的快速发展与进步，很多新型安全监控系统被应用于电力系统建设中，如基于GPS的新一代动态安全监控系统，该系统就得到了非常广泛的应用，实现了对电力系统运行状态的实时、有效监控。这种动态安全监控系统是由SCADA动态安全监控系统改进而来的，它主要由以下四个部分组成：同步定时系统、通信系统、中央信号处理系统以及动态测量系统。基于GPS的新一代动态安全监控系统在我国电力系统的应用与研究都取得了非常大的进展，该系统能够实现对电力系统运行状态的实时、有效监控，及时发现并解决电网运行中所存在的安全隐患，从而确保电力系统运行的安全性及稳定性，为人们用电质量及用电安全提供有效的保障。

4  电力系统自动化技术的相关应用

4.1  智能控制技术的应用

自从电力系统自动化概念被提出来之后，智能控制就成为了电力系统自动化研究中的一个重要研究课题，相较于以往的人工控制模式，智能控制模式具有非常大的优势，能够实现对复杂性高、非线性强的电力系统运行控制，能够完成人工无法完成的控制任务，且能够有效提高电力系统运行的安全性、稳定性以及高效性，同时也降低了职工的劳动强度，使电力企业得到更加可观的经济效益。智能控制技术的应用需要充分依靠计算机，所有的控制指令及数据接受都需要由计算机来实现，通过对计算机软件的应用，来收集电力系统运行过程中的数据信息，然后通过对电网运行数据的分析与处理，及时发现电网运行时所存在的问题，并根据故障的实际情况，下达故障处理指令，从而确保电力系统能够时刻保持稳定、安全的运行状态。

4.2  计算机视觉技术的应用

计算机视觉技术是一种综合性较强的技术，它主要包括以下几个方面的内容：计算机方面、信号处理方面以及物理学方面等，同时该技术也是所有智能系统都必不可少的一项技术，它能够实现对电力系统运行状态的实时监测。随着相关专家对该技术的不断研究与实践，出现了很多新型的监测技术，如在线监测技术、无人机监测技术以及环境监测技术等，通过对各种电力系统信息的收集与处理，来实现对电力系统的实时监测。将计算机视觉技术合理应用在电力系统中，能够有效提高电网动态监测的精准度及监测效率，从而为电力系统的安全、稳定运行提供有效的保障。

4.3  动态安全监控系统的应用

现如今，随着人们对电力资源需求量的不断增加，电力供应量也在不断增加，为了保障电力系统运行过程中的安全与稳定，就必须要加强对动态安全监控系统的应用。在对动态安全监控系统进行应用的时候，还需要充分结合GPS技术以及EMS技术，通过对电气设备的实时监测，能够及时发现电气设备运行过程中所存在的问题，并及时对问题进行处理，从而防止问题严重性进一步提高，确保电气设备的正常稳定运行。

4.4  DFACTS技术

在电力系统建设中，会应用到FACTS以及DFACTS技术，FACTS技术就是柔性交流输电，能够对电力系统运行过程中的各种参数进行合理有效的调控，确保电力系統运行的稳定性及可靠性。而DFACTS技术则能够有效控制电力系统中的质量问题，使电力系统运行质量得到有效的提升，进一步保障电力系统的高质量、高效率运行，使电力系统的自动化水平得到有效提高。

5  结束语

从中国发展的现状来看，电力的力量在社会发展所需要的能源总量中越来越具体，而当前的社会形势正朝着电子信息的方向进一步发展，所以对电能的实际需求也越来越明显。为此，我们必须进一步支持电力系统的科学建设和自动化技术的优化和使用，以便更好地整合社会的整体发展路径。

参考文献：

[1]      丁红.电力系统及其自动化技术应用[J].黑龙江科学，2017，8（20）：86-87.

[2]      余良红.浅谈电力系统自动化技术的现状及发展趋势[J].中国新通信， 2017，19（09）：19-19.

[3]      任玲玲.电力系统自动化技术应用与发展[J].科技展望，2016，26（05）：100- 100.

[4]      杨肇辉.电力系统及其自动化技术的应用探讨[J].科技展望，2015，25（25）： 66+68.

[5]      常沛.王涛.电力系统及其自动化技术的应用研究[J].中国电力教育. 2014，04-24：1