计算机技术在电力系统自动化中的应用分析

陈楠

摘要：在现代电子业务体系中，计算机的运用日益广泛。计算机技术在电力系统中的应用，有助于逐步完善和拓展电网安全智能化的管理工作。因此，本文重点分析了计算机在电力系统智能化管理工作中的具体运用，并总结前瞻了在现代电网体制管理自动化中计算机的发展趋势，以供参考。

关键词：计算机技术；电力系统；自动化

随着我国经济和社会的不断发展，由于科技创新，各行业早已步入机械化智能制造时期。电力系统在各领域的机械化工作中功不可没。水电能源是和国民经济密切相关的重要基础能源，为人们的生产活动提供了巨大的利用价值，成为经济社会运行过程中至关重要的组成部分。由于科学技术的进步，网络技术、计算机技术等信息技术蓬勃发展，此类信息技术已经应用到人们生活的方方面面，为我国经济和社会的发展提供了重要支持。现阶段，计算机在电力系统智能化发展中的运用越来越广泛。将计算机运用到供电系统，不仅有利于用电资金有效利用，促使电力系统的调节和配置更加科学合理，还能给人们日常生活和工作带来很大的便利，降低大面积断电等突发性事件对经济和社会健康发展造成的影响。因此，电力系统运营的智能化进程非常有必要，可以提高计算机在电力系统运营智能化中的运用技术水平。

一、电力系统自动化概述

近年来，由于现代商业和计算机技术的不断发展，电子智能化发展也越来越快。随着我国现代电子设备和互联网信息的不断发展和逐步壮大，电子技术和信息网络技术已应用于我国电力系统。这将是未来我国发电研究的主要课题。

（一）电力网调度自动化

国家电网调度自动化是我国电力企业的关键技术。我国的配电系统主要分为全国配电、省市配电、区域配电、城市配电、农村配电五个层次。电网的部署都是利用计算机完成的。在供电工作的不同阶段，计算机均能对整个供电进行观测和统计，以确保供电处于正常工作状态，测算供电的实际负荷，获取和分析供电的调度信息。经过对信息数据的统计，确定线路是否出现故障。通过智能化管理，确保线路稳定工作。目前，现代计算机技术和信息网络技术的应用，大大提高了电力系统工作现场控制的效率。

（二）变电站系统自动化

电网到达用户端，必须经过发电机、变压器和连接线的测试，这三个环节必须相互配合。以往这三个环节的测试工作都是由专人负责完成的，因此，所要耗费的时间非常长。计算机在商业变电站系统管理中的运用，不仅使业务的运行管理相对有效，而且可以更好地发现企业管理的盲区，便于企业管理人员更有效地精确了解企业管理的失效情况，同时提出各种管理失效消除方法，从而大大缩短发现管理问题的时间。为利用各种计算机达到对企业变电站管理的全面自动化，相关部门要求企业必须配备各类电缆。针对当前的供电要求，企业变电站的自动化、无人化、高智能化始终是不变的发展目标。

（三）传统电力系统自动化的不足之处

由于环境条件及温度变化等因素对电力系统有一定影响，传统的单机只能满足普通电力系统运行的实际需求。由此可知，普通电力系统的整体性、可开放性和二次内核级均相应较小。普通电力系统大多采用单机完成各种业务，因此，数据的获取与传输、各种关于数据资料的保存等均要花费很长时间才得以实现，极不利于电力系统可靠运行。同时，单机在完成各种业务的使用过程中所产生的资源量相对较少，系统的资源量并不能得到合理扩充。因此，相关部门对我国电力系统智能化的优缺点加以研究，能够确定利用计算机技术对电力系统实现智能化有非常重要的意义。

二、计算机与电力系统的关系

电网结构涉及面很广，结构也很复杂，由变电站、输电、配电网络和用户终端组成。在传统的电力系统中，电力系统的控制主要靠人工来实现，但是随着时代的发展，计算机已经被广泛使用，人们的工作、学习和生活都离不开计算机的支持网络和技术。相应地，在电网系统的发展过程中，无论是电力的生产和输送，还是电力的管理、调度和营销等工作，都离不开计算机的支持。

在电力系统中，自动化很重要。确认能源质量、调度连接和业务是能源项目实现自动化过程的主要目标。采用新技术，可以提高效率，提高系统运作水平，电力系统可以得到改善。在电力系统自动化中，电网自动化系统控制是一个重要的领域。电力运营商和用户可以通过现代计算机设备和能源自动化系统实现信息的实时采集，并在系统中予以显示，使工作人员工作更轻松，从而提高工作人员的工作效率和服务质量。

三、计算机技术应用于电力系统的必要性

动力系统是一种系统的能量供应装置，为保证系统的总体稳定性和工作质量，就必须对系统工作的所有关键点进行有效把控，并予以及时调整。与以往不同的是，由于以往依赖的主要是人力，难免发生某些故障干扰电力系统正常运转。在电网管理系统中使用计算机技术，可以进行各环节的智能化管理，不但可以提高系统的整体工作效率，而且对产品质量有更高的保障。利用计算机完成电力系统的自动化，可以在保证监测准度的基础上机动地管理资料和数据。计算机技术和电力系统智能化技术科技融合，很好地满足了现代工业升级的需求。

计算机技术和电力系统智能化技术的融合，要求在日益优化的流程中凸显PLC（可编程逻辑控制器）技术的使用价值。PLC在其运行过程中，可对变电站的工作状况作出总体的系统分析，能进一步调整总体管理模式，提升工作效能。

例如，某自来水厂利用计算机技术和电力系统智能化融合的优点，建立PLC控制子站，重要的管理功能有PLC77给水头部电站、PLC5投药主从站、PLC7加氯加氨主从站、PLC排泥系统、PLC33三阶段汽水后坐滤池处理电站、PLC三阶段给水泵房电站。PLC程序能够自动解析部分关键参数，提供有实用价值的数据报表，为生产与办公数据真实化、精确化提供保证。

四、计算机技术在电力系统智能化中的主要应用

在电力系统中，计算机技术的主要目的是实现整个电网系统智能化，如采用智能监控网、智能监控校验网系统、新型集中式电力控制网等。电力管理控制数据网络技术、计算机电源和网络技术等广泛应用，将整个能源传感器智能监控网络技术和无线通信网络整合成物理能源网络。利用智能通信技术，可以完成电力系统的全部管理，包括用户、输电、配电、发电等交通管理。利用计算机信息技术提高交通运输管理水平，保障各环节安全运行，以及电站、消防用电设备的智能化。计算机和电源系统数字化设计相结合，建立安全、平稳、有效的体系。在智能网络中，计算机与网络系统技术，一般包括智能分散网接入控制的主要技术，网络电源、智能调度技术，通信安全技术，信息网络控制等关键技术。

（一）网络系统信息管理技术

在电网管理系统中，智能网络一般采用计算机系统对信息进行采集、处理和分类，最后把处理后的信息加以综合和展示，才能成为供电管理部门与工作人员协同工作的依据。因此，供电管理系统的信息应具有对信息系统的收集、分类、管理、综合、展示等功能。供电管理系统的信息收集是指对离散信息的收集。信息系统的综合收集和管理能力通常包括对移动设备数据处理信息的精准量化、对智能电子及电气设备的数据信息筛选、对移动数字信息分类等。网络系统的综合能力，即利用网络业务分析功能，将企业客户所收集、分发、管理的行业数据资料，整合到同一个点。各地市直属电力公司的信息系统利用网络综合采集的数据。数据终端采用计算机显示的方式，将各个终端用户的数据显示出来，并转换成终端用户未来可以随时查看的文件进入终端呈现界面。由于在供电系统信息化中存在安全隐患，电力部门通常采用防火墙和电脑的安全保护等措施处理。

（二）网络通信技术

通信技术包括与重要电子设备的通信。电控客户可自行决定采用通信控制方式对通信控制数据进行采集、管理和保护。通信管理方法一般包括电力用户和供电管理客户、电力企业与客户之间的业务联系，以及各种供电系统之间的数据通信。由于在现代通信体系中引入新型信息管理方式，客户在各种互联网之间的活动将显得更加活跃。客户能够利用国家智慧电网管理系统自主实时查询各地的运营数据，了解各地电网运行状况。无线通信网络技术促进了水设备的广泛使用，提高了水设备的安全性和可靠性，对推进水电网安全现代化具有重要意义，还能避免各种外部软件的入侵。客户与供电企业应尽快沟通信息，及时检查维护客户用电情况和供电工作状态，预判供电故障，有效处置供电过程中的一些扰动问题，加强供电安全。

（三）电力监控技术

供电系统开展了大规模自动化设备维护升级和设备全方位更新，完成了站用供电设备调度技术信息智能化管理、变能综合应用信息化管理自动化、系统自动化能源电站应急服务信息管理与监控单元智能化管理完成了用电数据信息系统的实时自动采集、整理、分类、存储，实现了对各供电设备正常工作时的应急报警管理，全天候监控了各种可能同时出现的供电设备异常现象。近年来，随着国内外计算机信息科学技术的蓬勃发展，以及各类新型电力工作站、管理系统、应用技术等方面的创新，我国原有的电气智能行业逐渐走向全新的发展阶段。

（四）云计算技术

典型的电力系统综合监控云平台系统由展示层、核心层、信息采集层等构成，利用分布式文件系统进行信息内容的统一存放处理，所包含的大信息内容涵盖整个系统已生成的告警数据信息、任务完成状况、工作进展情况、系统资源、系统业务情况、系统日志等。针对已收集的大量信息内容，平台还可通过构建专项信息库进行集成处理，如报警日志等应用库，为未来的专题发掘研究工作打下坚实的基础。随着近年来电网信息系统出现的指数性发展态势，平台中还必须构建数据分析工具库，以根据电网大统计发掘可用信息内容，再搭配人工智能、大数据信息发掘、机器学习等手段，可为电网系统监控云服务系统的决策层夯实信息技术基础。另外，信息系统还拥有完善的可视化功能，利用这些技术还可以为运维队伍带来充分的信息技术基础保障，电网系统监控网络的平稳运营也将因此获得良好的

保证。

以大坝安全监控管理系统为例，水电系统监控云平台管理系统要求拥有大坝安全监测系统、报警信息系统等子系统。该管理系统需要实现安全防范区域的划定，以区分管理信息区内、企业管护区内、非控制生产地、实时监控区内，并根据区域给出的不同控制管理界面，如非控制生产地和实时监控区内的控制管理界面要求具有综合管理、职能控制、信息系统运行参数控制、基建控制、资金控制、报警管理、外部系统交互、业务系统检测数据监控、信息系统运营情况等控制功能，企业信息管理区控制页面则要求具有企业运维安全控制、数据报告控制、信息系统运营状态等控制功能。值得注意的是，为了确保电力系统监控云平台网络最大程度上发挥云计算技术的优越性，多层次分布式架构与数据库的有效利用需要受到关注。

五、计算机技术运用在电力系统中的优势

通过以上计算机技术在电力系统自动化中的应用可以看出，传统的电力系统操作是人工完成的，过程中会出现各种错误，导致电力系统无法正常运行。计算机技术的运用保证了电网系统各个环节的自动化。同时，计算机的智能化替代了传统的人工作业，有效提高了电力系统的工作效率。计算机技术的运用还可以保证各种监测和检测数据的准确性和实用性，减少人为处理的误差，保证电力系统的稳定性。

六、对计算机技术在电力系统自动化应用的展望

目前，在电力系统的自动化运行中，智能电网技术已初步实现。电网建设是电网系统工作内容的重点，因此可以更大力度地发展智能电网技术。智能变电站技术可以实现电力调度与电子计算机技术的有效结合。它不仅可以在有效交流输出过程中进行合理的控制，还可以在一定程度上提高电力系统的稳定性和安全性。此外，该项技术还可以自动调整变电站的运行，将计算机技术作为智能电网技术的支持。电网需要建立实时通信，这也需要计算机技术的支持。利用计算机建立更稳定的网络交流平台，可有效保证信息的准确性和实时性。

七、结语

综上所述，随着电力系统智能化的进展，也伴随着我国经济转型升级的步伐，通过对计算机与电力系统智能化运用，为我国电力系统的发展与变革带来巨大的帮助，不但大大提高了工作效率，保证了电力系统的稳定性，而且为现代电力系统的发展创造了有利条件。计算机和电力系统运行的科学融合，从而提高电力系统的总体发展水平，使其在当前社会竞争中占据关键地位。

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