淺論電力系統自動化實現及發展趨勢

余位萍

（國網重慶市電力公司綦南供電分公司，重慶 401420）

電力系統自動化技術指的是為保障電力系統的安全實效運行，不依靠人員操作，憑借網絡通信技術、計算機技術和控制技術對系統所實施的智能化管理。在電力系統安全的運行中，為了有效保護各個一次設備，并對其實施監控，必須要在電力系統中加入通信設備和檢測設備，這就是電力系統自動化的初步實現階段。作為衡量電力系統自動化水平的一個關鍵指標，電力系統自動化操作技術以及對電力系統軟件和設備的處理技術是改善電力系統自動化的重要措施。電力系統自動化的實現，一方面徹底地改善了傳統的人工化電力管理，一方面大大提升了電力系統的運行效率。電力系統自動化所涉及的范圍內容有電能的生產、傳輸以及管理過程中通過計算機對電能實施自動控制、自動調節以及自動管理的過程。

一、電力系統自動化的簡介及其發展趨勢分析

計算機技術、通信技術以及控制技術的應用隨著時代的發展和社會的進步也逐漸趨向完善。在新形勢、新背景下，電力企業的營銷管理方式也逐漸擺脫人工化管理的舊模式，轉而向集計算機技術、通信技術以及控制技術于一體的高度自動化管理模式發展。自動化技術在電力系統中的應用范圍日漸開闊，電力系統在不受人工管理約束的前提下，運行效率大大提高。計算機技術和現代控制理論以及通信技術的不斷發展與完善，對電力系統自動化技術提供了技術支持與保障。

二、電力系統自動化的重要技術組成部分

（一）變電站自動化

以聯系發電廠與電力終端為主要職責的輸電線和變電站主要依靠于人工管理，人力勞動的局限性使變電站的運行效率大大受到限制。變電站工作運行中應用計算機自動控制化技術后，往常人工監督智能被監控設備智能取代，在無人操作的環境中監控設備及時有效地將所監控到的情況實時地反饋到計算機屏幕上。這樣變電站就實現了在無人值班的環境中也能對站內設備、儀器進行監督的目標。因此，變電站自動化的實現也是實現現代電力企業自動化的一個必備環節。

（二）電網調度自動化

電力系統實現自動化進程中一個非常重要的前提就是電網調度的自動化。因此，在控制中心的服務器、網絡系統以及電力系統專用網絡等環節實現自動化是實現電力系統自動化的必要環節。自動化管理系統中，自動化電力調度的功能在于搜集、整理電網運行中的數據，以數據為基準對電網運行的安全程度做出判斷，進而對電力系統總體運行狀態做出評價和分析，最終得出結論后實現對整個環節的自動控制。

當前，我國電網調度中心還沒有就調度的水平和規模建立統一的標準，通常情況下，與一般性地區的電網調度部門相比，國家電網以及一些大地區電網調度部門的功能和范圍要大得多。因此，在電力系統自動化設備的投資問題上也要差異性對待。

（三）發電廠分散控制系統

發電廠分散控制系統主要由PCU、OS、ES以及以太網幾項系統組成。發電廠生產過程中發出的各種信號由PCU作出接受和處理，制定相應的參數，以參數為依據對設備的狀態作出分析和研究；然后PCU將數據傳輸給OS和ES，當OS收到信息后，會對PCU發出命令，收到執行命令的PCU就能夠實施現場調控了；ES的功能在于診斷系統故障、修改系統設置。

三、電力系統自動化發展過程中的熱點項目分析

（一）電力系統一次設備的在線狀態檢測技術

電力系統各項設備之間具有非常復雜繁瑣的關聯性。因此，電力系統中變壓器、開關、發電機等各類一次設備的運行數據和運行參數，對檢測、診斷系統故障非常關鍵。如果自動化技術能夠應用到一次設備的在線檢測中，那么，一方面，對這些重要設備的實時監控目標將能夠有效的實現。另一方面，還可以通過對監測所得的數據進行分析，以及時檢測故障，從而對設備實施有效的維修養護措施。

（二）光電式電力互感器

電力系統輸電線路上的電壓、電流一般較大，無法用儀表直接測量獲得。通常情況下，我們利用電壓互感器或者電流互感器將大電壓、大電流轉換成小電壓、小電流來測量的。目前的電力互感器在功能上還有所欠缺，比如測量的電壓強度與電力互感器的絕緣能力呈成反比例關系，如果測量的電壓變大的話，電力互感器的絕緣能力就會相應的減小，進一步致使電力互感器的體積和質量變大，最終縮減了互感器可感應的信號空間。當電力互感器飽和時，所接受的信號就失去精確性，導致實際情況與測量結果之間誤差加大。目前國際市場上已經發明了電子式和光電式新型電力互感器。電子式和光電式新型電力互感器能夠避免傳統電力互感器的不足。盡管我國也在光電式電力互感器的應用方面做出了可喜的進步，取得了重大的成就，但是相對于其他發達國家而言還存在一定的鴻溝。主要不足在于：第一、材料的可靠性與穩定性受溫度的影響比較明顯，不容易達到預期效果；第二、與電磁互感器相比，信號不明顯，這就對信號的長距離傳輸產生了影響。

（三）電力系統一次設備的智能化

電力系統一次設備的智能化是在設計一次設備的結構時，對一次與二次設備之間的控制、信號電纜忽略不予考慮，而考慮將二次設備的部分功能或者全部功能在一次設備的安裝點就地實現。 這樣也就是說，一次設備就可以有效地實現自身監測與保護功能。舉例來說，智能開關，就是現在應用較為普遍的智能化一次設備。一次設備在智能化應用上也存在一些不足，電子部件在實施智能控制時，受環境中磁干擾的程度比較強烈而且明顯，而磁干擾會對智能設備功能的發揮產生影響。

（四）特高壓電網中的二次設備開發

在我國綜合實力日漸壯大的環境中，經濟建設對電力的需求條件也日漸提高。為了達到經濟建設對供電企業更高的需求目標，我國電力企業也逐漸加快了電網的建設步伐，不斷致力于電力系統運行水平的提升。目前我國已經加快了特高壓電網中的二次設備開發、建設的速度，為了早日達到工程目標，我們必須重新為其配備新的一次、二次設備，因為其技術相比普通的一次、二次設備要求更高，有些技術是目前我們國內可以研發解決的，而有些技術則還需要從國外引進。

結語

隨著網絡信息技術、計算機技術以及控制技術的日趨成熟，電力系統自動化也在不斷的自我完善，電力系統自動化管理水平也在不斷提高。以計算機技術為支撐發展起來的電力系統自動化管理的發展趨勢和未來的發展方向一定會受到計算機技術的引導與控制。計算機技術為電力系統自動化管理提供了技術平臺，也將會推動電力系統自動化向更高的水平發展。

[1]左國明.電力系統自動化的實現與發展[J].中國科技博覽，2011（11）.

[2]周鵬.電力系統自動化發展過程中的新技術應用[J].華人時刊，2011（10）.