計算機與電力系統自動化技術的有機結合

趙憲文

天津東方凱發電氣自動化技術有限公司，天津 300384

電力系統自動化技術的發展是依賴計算機技術的發展的，為什么會出現這種局面呢？這要從電力系統自動化技術的本身說起。電力系統是由發電、輸電、變電、配電以及用電等環節組成的。在這個過程中，基本上每一步都需要依賴計算機技術的支撐，比如說各級電網調度控制中心的計算機系統、變電站的計算機監控系統等，幾乎電力系統的每一個環節都是有計算機技術的應用的。計算機技術的應用幾乎在電力系統自動化的主要技術中都有體現，計算機技術與電力系統自動化技術有機結合具體表現在以下幾個方面。

1 電網調度自動化

只要提到電力系統自動化就不得不提到電網調度的自動化，因為電網調度自動化是電力系統自動化的主要組成部分，也是其基礎成員之一。目前在我國來說，是將電網調度自動化分為五級的，從低到高分別是縣級電網調度、地區電網調度、省級電網調度、大區電網調度以及國家電網調度。

各級電網的自動化調度都是與計算機技術的應用分不開的。電網調度自動化最重要的組成部分就是電網調度控制中心的計算機網絡系統，其他主要的組成部分分別是服務器、工作站、打印設備、大屏蔽顯示器、調度范圍內的發電場、變電站終端設備、通過電力系統專用廣域網連結的下級電網調度控制中心和測量控制等裝置。這些裝置在計算機系統的連結下整個的結合起來，形成一個自動化的電網調度系統。電網調度自動化的功能是多方面的，不僅要實現實時數據的采集，還要實現對電網運行安全分析的監控，更要實現電力系統的狀態估計、電力負荷預測等功能，這一切功能的實現都有賴于完善的計算機系統的應用。

縣級電網的調度控制中心的設備規模是所有電網自動化調度級別中最小的，而且對設備的要求也是最低的，沒有應用什么很高端的設備，而是采用普通的商用PC機作為服務器或是工作站等。在地區級電網調度中，它的調度范圍和調度功能是比大區電網和省級電網要小得多的，它只需要提供某個城市的電網調度，比縣級電網調度稍微大一些。在設備的選用上也沒有太高的要求，而且地區級的電網調度是不需要對發電廠進行控制的，需要進行利用計算機系統進行實時監控的是供電網內的各級變電站和配電網，是為了保證供電的安全可靠。再高的電網調度就是國家電網調度和大區電網調度，他們的電網調度控制中心所配備的計算機設備的規模是最大的，而所使用的服務器及網絡設備的容量也是最大的，當然應用的軟件功能也是最強大的，需要的是最高端、最先進的計算機技術的支撐。各級電網的調度中，無論是其控制中心的規模多大或是用哪個級別的設備，總都是需要利用計算機技術的。

2 變電站自動化

電力系統中一個關鍵環節是為了聯系發電廠與電力用戶而存在的，這個環節就是變電站以及與之相關的輸配電線路。在傳統的未使用計算機技術時的電力系統中，是采用人工監視和電話人工的操作來實現發電廠與用戶的聯系的，這種方式不斷工作效率低下，而且對變電站的監控功能也是有限的。變電站自動化的出現則完全取代了這種方式，不僅提高了工作效率，而且由于擴大了對變電站的監控功能，使得變電站的安全運行水平得到提高。變電站依賴計算機技術實現自動化，二次設備也隨之實現數字化、網絡化、集成化，在實現的過程中計算機也得到了充分利用，完全是采用計算機電纜或光纖代替電力信號電纜。變電站實現自動化另外兩個組成部分是操縱監視實現計算機屏幕化以及運行管理和記錄統計實現自動化，正是如此多的組成部分實現了計算機的自動化管理，所以變電站的整體自動化才得以實現。

變電站自動化的實現不僅是為了滿足變電站的運行操作任務，更是組成電網調度自動化的一個重要組成部分。可以說，要實現電力生產的現代化，一個重要的、不可缺少的環節就是實現變電站的自動化，而變電站的自動化的實現也是依托計算機技術的發展實現的。

3 智能電網技術

計算機技術與電力系統自動化技術結合形成的一個最具典型性的技術是智能電網技術，它是針對整個全局進行智能控制的技術，涵蓋了發電、調度、輸變電、配電和用戶的各個環節。其中應用到計算機技術的系統可以說無處不在，比如說有穩定控制系統、調度自動化系統、變電站自動化系統、柔性交流輸電等。目前這種數字化電網建設實際上是我國建設智能電網的準備工作，一定程度上可以說是智能電網的雛形。

智能電網在建設的過程中需要很多依托計算機的技術，典型的有智能電網的通信技術，需要先進的現在網絡通信技術的應用，而且需要具備雙向性、實時性、可靠性的特征；有信息管理系統，也是完全依托計算機技術而存在的，信息管理系統可以說是計算機技術中應用最為廣泛的技術之一，在各行各業中都有應用，在智能電網中也不例外。

4 結論

21世紀是一個信息化的時代，計算機技術發展至今，使人們的生活發生了巨大變化，幾乎每一個領域中都會利用到計算機技術，電力系統自動化也不例外。計算機技術發展至今，進入了一個發展的黃金時期，給電力系統自動化技術的發展起到了巨大的推動作用，在電力系統自動化技術實現的過程中是與計算機技術的發展緊密結合的，我們可以說沒有計算機技術的發展就沒有今天的電力系統自動化技術，我們也不可能如此快捷、方便、高效的實現用電。筆者在文中就電力自動化技術中與計算機技術結合最為緊密的3個部分進行了深入的說明，當然也只是冰山一角，計算機與電力系統自動化技術有機結合的地方還有很多，當然二者的有機結合還存在一些未開發的方面，那么就有賴后來者的深入研究了。

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