电力系统自动化中的计算机技术应用分析

李 丽

（焦作师范高等专科学校 信息工程学院，河南 焦作 454001）

在我国社会发展过程中，随着科学技术不断创新，各行各业发展均进入机械化智能生产时代，而生产所需的机械设备，只有在电力作用下才能正常运行。由此可见，电力系统在各行业的机械化生产中功不可没。电力资源作为与国民经济紧密相关的民生基础资源，为民众生产生活提供着重要动力，是社会运行过程中必不可少的一部分。随着科学技术不断进步，互联网、计算机等技术取得较大成就，这些技术开始广泛应用于社会生产的方方面面，为社会智能化、自动化发展提供了重要的技术支持。现如今，计算机技术在电力系统自动化进程中的应用日益广泛，将计算机技术应用于电力系统的自动化，既能实现电力资源的高效利用，促进电能的调度与分配更加合理，也可为国民生活与生产带来极大便利，减少大规模停电等突发事故给社会运行带来的阻碍。因此，电力系统的自动化进程极为必要，为加强计算机技术在电力系统自动化中的应用水平，了解影响电力系统运行的关键因素从而采取极具针对性的优化措施便成为未来的重要工作内容。由张恒旭、王葵、石访等人联合编写，机械工业出版社于2021年10月出版的《电力系统自动化》一书，全面研究了如何提升电力系统运行效率，加强计算机技术在电力系统自动化中的应用水平。

《电力系统自动化》全书共包括七个章节，主要介绍电力系统自动化的相关原理以及系统装置。第一章为绪论部分，介绍同步发动机自动并列的基本原理以及相关时间并列装置。第二章为同步发电机励磁自动控制系统，通过励磁系统，可对电压进行维稳，重点介绍了励磁系统稳定器与电子系统稳定器。第三章为频率调节，在对电力系统频率特性进行简单了解后，本章重点描述了调频方程与系统经济负荷分配，并对系统频率控制技术做了详细解释。第四章为电压调节，本章主要从控制无功功率的角度出发，提出电压控制新方法。第五、六章为调度自动化与供配电自动化，主要介绍如何通过调度中心实现自动控制，并利用供配电系统实现配电网故障的解决。第七章为安全装置，包括自动重合闸、备用电源自动投入以及自动解列、故障录波和小电流接地选线等多个装置。

通过对此书的阅读可发现，计算机技术在电力系统自动化中的应用范围尤为广泛，在应用计算机技术时，必须了解电力系统自动化的基本知识。电力系统自动化是指利用计算机网络系统进行系统化控制与调动，实现电力生产与消费的自动化、智能化。将计算机技术应用于电力系统，最重要的是保证用电的稳定、安全以及合理，只有这样才能真正做到电力资源的合理分配与利用，从而推动国民经济进一步发展。总之，整个电力系统的运行过程是对电能的不断转化，因此，提升电能转化效率，促进电能调度与分配是现今社会电力工作的重要内容之一，利用计算机技术促进电力系统自动化是电力行业改革优化的重要手段，也是构建新型电力系统的重要技术支撑。

进入21 世纪后，电力系统更加成熟，南电北送、西电东输等基础工程的完工使全国的工业生产和生活用电都更加稳定、高效，我国也开始寻求电力系统的转型升级。从电力系统的发展历史来说，科技水平的提升能在很大程度上完善电力系统漏洞，从而保证全民用电的稳定与安全。因此，计算机技术在电力系统自动化中的作用有着重要意义。

第一，利用计算机技术可以实现电网调度自动化。电网调度自动化是指利用计算机系统实现控制发电、在线负荷预测、电压状态监控、配电故障分析等功能，借助计算机、显示器以及终端服务器等设备，电网调度实现了自动化、智能化，既能提高人员工作效率，也能实现电力调度的最优配置。计算机在电网调度自动化中的具体应用表现如下：在调度中心，工作人员利用计算机系统实现整个电力系统的自动化控制，通过远方终端采集发电厂电力系统运行的相关数据信息，由中心系统进行分析处理，再发出指令以实现自动控制。此外，《电力系统自动化》一书中提及的地理信息系统、远程抄表以及变电站的数字化与自动化，也离不开计算机技术的应用，当配电网发生故障时，这些信息系统可帮助工作人员迅速定位故障点并提出最佳解决方案。

第二，利用计算机实现发变电自动化。安全发电是整个电力系统运行的前提，我国发电厂大多采用火力发电或水力发电，在发电过程中，发电设备的安全运行、发电数据的收集与监测、故障检测与维修等都需要依靠计算机技术实现数字化、自动化管理。在实际用电过程中，由于用户用电需求不同，因此产生的电能并不能直接用于大众生产活动，而要依靠变电系统进行输配，将计算机技术引入变电系统后，变电工作不再需要人工操作，通过电气设备即可实现变电站的智能化、集成化、自动化，同时，变电运行状态的实时监测也将更加便捷。综上所述，计算机技术能够实现电力系统的发电与变电自动化，这也是电力系统自动化的重要组成部分之一，利用计算机技术能使电力系统的运行更加高效稳定。随着社会的发展，关于计算机技术在电力系统自动化中的创新应用将更加多样。

第三，利用计算机技术实现电压维稳。由于在生产生活用电中，始终需要保持电压稳定，电力系统的电压调节便尤为重要。关于电力系统的电压调节与控制，可利用多种方法实现：一方面，励磁自动控制系统即可实现电压维稳，其可以借助计算机技术，利用自动调压器对其输送端的电压进行稳定调节，实现电压稳定。在励磁自动控制系统中，发挥主要作用的是转子磁场，关于磁场的建立、调节以及维持都需要计算机技术的参与，利用励磁调节器以及系统稳定器，通过对转子磁场的调节可以轻松实现电压的稳定。另一方面，利用电力系统频率调节实现电压稳定。电力系统的频率特性表现为发供平衡，频率一致，且与系统负荷的经济分配有关，当负荷增加时，系统功率缺额，其频率也会降低，因此，为调节系统频率，必须使系统负荷实现经济分配，通过计算机技术即可调整其系统负荷，并利用调频器实现频率的控制与调整。此外，无功功率的平衡也是维持电压稳定的关键，关于无功功率的控制思路，主要是对其电源进行控制，通过综合分析电力系统，控制发电机的进相运行，改变发电机的无功出力，即可实现电源的最优控制，目前，我国电力系统通过自动电压控制来实现对无功电压的调节。

第四，计算机技术在电力系统安全防护中的应用。在电力系统中，关于电力、电压的计算分析具有重要地位，是电力系统安全稳定的有力依据，一旦电力电压等失去稳定，电力系统安全自动装置即可自行启动对电力系统进行防护与控制，这些继电保护装置可以有效稳定整个电力系统，提高电力运行的稳定性。关于这一点，《电力系统自动化》一书第七章中也有着详细介绍，有关人员可阅读此书作为参考，按照书中描述，当电压频率不稳定或发生崩溃时，电力系统会自行利用提前设置好的自动重合闸、自动解列等数字化安全自动装置来稳定电路，使得电力系统的安全问题得到保障，这对于电力系统中常见故障问题的解决也有着有效指导。另外，关于电力系统中网络信息数据的安全防护也尤为重要，病毒入侵、数据泄露等情形可能导致我国重要信息数据丢失，有关人员通过计算机技术设置防火墙以及安全防护系统对电力信息数据进行加密防护，并对系统安全漏洞及时填补，这为我国电网系统的信息安全管理提供了重要的保障，也是保护我国电力信息资源的必要手段。

总之，计算机技术在电力系统自动化中的应用极为广泛，为电力系统的正常运行以及安全防护提供了重要的技术保障。关于电力系统自动化的未来发展趋势，计算机技术的应用仍是重点，目前我国在光电互感、智能电网以及电力信息管理等方面的研究也有了一定成果，但这些创新应用仍需要依靠计算机技术的进步方可实现，相信随着科学技术的不断发展，我国关于电力系统自动化的研究将会更加深入，这也是电力行业获得发展的重要动力。