淺談電力系統及其自動化技術應用

莫小勇

摘要：隨著科學及信息技術的不斷進步，電氣系統及其自動化技術受到高度關注，也得到了廣泛應用。分析自動化技術的定義及特點，通過電力系統的安全保障探討電力系統及其自動化技術的應用，使得電力系統能夠得到不斷進步與發展，從而促進電力系統的建設，電力事業也會發展得更快。

關鍵詞：電氣系統；自動化；安全保障

中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）26-0039-02

1 概述

由于電網應用范圍的不斷擴大，完善了市場經濟體制，促進了現代電力系統自動化技術，從而高效地將電力系統技術和現代化計算機技術相結合，實現了對電力系統的監督和完善。在此過程中，把數據信息及記錄等通過網絡手段發送到計算機上，實現連續化操作。自動化技術一直是電力系統的發展方向，包括電力調度的自動化、配電網的自動化、發電控制的自動化。電力系統是一個復雜的大系統，不僅分布范圍廣，而且由發電廠、輸配電網絡、變電站及用戶構成，統一運行及管理，自動化可以有效地實現控制及管理。

2 電力系統自動化的定義

電力系統自動化指的是電力系統實現信息化、數據化的自動控制，主要包括電力生產過程的自動管理、系統及設備的自動安全管理、系統的自動調度、電力企業的自動經濟管理和網絡信息的自動傳輸等等，從而保證系統的安全可靠運行以及供電的電能質量，包括頻率和電壓，從而提高電力系統的管理效率以及經濟效能。

3 電力系統自動化技術的特點

3.1 電網規模的擴大化

電力系統自動化技術的發展，不僅提高了現代供電系統的能力，而且還保證了經濟建設的健康、可持續發展，為社會經濟的發展做出了重大貢獻，也為其打下了堅實的經濟基礎。其主要構成成分有信息技術、網絡技術、電子技術以及控制技術等，是電力系統的重要組成成分，其復雜性和綜合性也使得整體系統得到很好的運行。由于電網規模的擴大化使得電力系統得到很好的管理，消除了現代化信息和自動化技術之間的問題。

3.2 遠距離供電

目前，由于電力系統的不斷發展，其分布領域不斷擴大，包括一些環境比較差的地區，這些地區都是高山峻嶺，很難進行供電電線的施工，因為不僅成本高，還受到環境條件的限制。合理的解決措施是建立合理數量的供電線路，通過柔性供電技術提高供電電量。自動化技術的這一遠距離供電特點解決了很多問題，特別是供電和輸電方面，不過，帶來的困難也導致了需要不斷地提高自動化

技術。

4 電力系統及其自動化技術的應用

4.1 自動化處理數據

4.1.1 數據整合。根據市場經濟的需求，電力系統需要不斷地發展與進步，例如，當用電較低時，需要降低變電站的電壓，減少輸出功率，反之亦然。這樣做的好處不僅降低了生產成本，減少不必要的損失和消耗，還滿足了客戶的需求，提高了服務質量。數據整合能力主要是將規范且正確的信息共享與動態、多維相結合地進行分析與應用，是多層次、高效以及跨領域的科學決策，也是專業的電力系統自動化技術。因此必須改變傳統的信息孤立政策，進行自動化的數據整合，加強數據方面的整合能力有利于輸電時進行無縫連接，將空間計算與主流計算相結合，多角度地將潛在數據之間進行聯系，這是未來電力系統自動化發展的主要方向。提高數據整合能力，對于電力企業的發展和應用有著重要作用。

4.1.2 數據共享。電力系統復雜的處理結構是電力系統控制對象的主要特征，自動化技術的發展使得對相關空間屬性的要求也越來越高，系統模型也是對空間的描述，因此，將傳統的模型改成電力系統獨有的空間屬性模型是很有必要的。同時，要將系統內的數據實現一定程度上的分享，最基本的要求就是保持供求雙方的數據一致性，對數據認識的一致性，只有這樣才是真正地實現數據共享。在其過程中，必須先要具備電力系統的基本模型，成立不同的部門，從而更好地進行數據共享。包括：第一，標準性的定義和表達地理實體的幾何屬性，包括服務系統能夠覆蓋的所有空間區域的幾何屬性，其包含了電力系統服務能夠覆蓋的空間區域方面的幾何屬性；第二，標準性表達和定義物理屬性數據。就電力系統而言，其不僅包括了物理結構，還包括了組成電力系統的各種部件、設備、整體方面的物理性能、規范信息的運行和共享及多維動態的分析探討等等。

4.2 自動化控制安全系統

4.2.1 安全監視。由于工作人員的精力有限，不可能做到每時每刻都注意力集中，所以自動化監視系統就尤為重要。這個系統與其他系統的最大區別就是，它不僅能夠及時、準確地反映事實情況，還可以發現危險，對此提出警報，有利于及時地發現故障以及有效地預防故障的出現，而其他系統只具有反映和記錄的功能。比如，一發電機組在用電高峰時溫度較低，發電功率異常減小，這就靠安全監視系統及時地檢測出并發出警告，以提示危險的存在，工作人員就可以對此進行及時的檢查與處理。

4.2.2 安全保障。自動化電力系統可以處理不同類型及規模的數據和對象，還有靈活有效地恢復機制，這些對電力系統的安全保障有著重要意義。首先，能夠有效地保障電力系統的正常運行，主要指的是對系統進行一定的設置，使得自動化系統能夠對整個電力生產進行調節和處理，這可以大大降低工作人員的工作量和故障風險；其次，可以有力地保障電力系統數據的及時保存和恢復，這些數據是制定發電站的預算、成本控制、系統更新以及安全指標的修訂的基礎，所以，自動化記錄數據功能是很重要的；最后，保障工作人員的人身安全，由于自動化系統可以監視，因此當系統出現異常的時候，特別是出現生命安全危險的時候，自動化系統可以采取相應對策以降低危險，例如，當工作室內的溫度達到30℃以上的時候，自動化系統就會自動打開通風設備以降低溫度；當出現明火的時候，就會自動啟用雨淋系統，將火及時熄滅；當設備過熱的時候，就會自動降低功率到合適的數值，防止設備的損壞和爆炸事故的產生。保障勞動者的安全是安全生產的前提，也是自動化系統的一大好處。

4.3 自動化配電網系統

目前，隨著自動化技術的發展，中低壓網絡數字電子載波以及配網系統的相關技術得到重大突破，特別是中低壓網絡數字電子載波采用了DSP數字信號處理技術，提高了信息接收的靈敏度，解決了配電網系統應用的干擾等技術難題；還用高級軟件將輸電網和配網有效地結合在一起，運用遞歸虛擬流算法進行數據計算，采用了最新國際標準的公共信息模型，應用智能化灰色神經元算法對負荷進行預測。

5 結語

電力系統自動化技術是一個全新的技術領域，對傳統技術進行改造，對現代技術進行有效利用，有助于電力系統總體技術的推進。目前，電力系統的自動化技術發展到了一個高階段，但還是存在一些問題需要提高和完善，尤其是對于用電需求量比較大、環境條件復雜等地區，所以必須從技術和人力方面不斷發展和提高，保證電力系統自動化能夠得到全面的實現。伴隨著電力系統自動化的不斷發展和進步，自動化以及程序化操作得到了廣泛的應用，同時，建設了數字化變電站，有效提高了電力設備的操作正確性、安全性與可靠性，降低了生產成本，提高了電能質量，減少了生產強度，在技術上支持了電力系統的發展與進步，為未來電力系統的發展做基礎。

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