試析電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展和改進(jìn)

摘 要：由于社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及人們生活水平和質(zhì)量的不斷提高，人們對電力行業(yè)提出了更高的要求，在保證供電能力和供電質(zhì)量的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化，成為電力企業(yè)的重要目標(biāo)。而且，隨著各項技術(shù)的不斷進(jìn)步，這種自動化技術(shù)得到持續(xù)的發(fā)展和改進(jìn)，有效地提高了電力系統(tǒng)的自動化程度和管理質(zhì)量。在我國，電力自動化開始的比較晚，但是發(fā)展速度迅速。如何保證電力自動化的穩(wěn)定性和安全性，保障電力系統(tǒng)的提高供電能力和質(zhì)量，是電力系統(tǒng)的一個重要課題，也是在文章中所要著重討論的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動化；發(fā)展；改進(jìn)

在我國，人們對于電力的需求量非常大，電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的分布廣泛、復(fù)雜，因此，提高電力系統(tǒng)的自動化勢在必行，對于改善我國的電力建設(shè)和使用意義重大。而近些年來，我國在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和自主研制的基礎(chǔ)上，電力系統(tǒng)自動化得到了長遠(yuǎn)的發(fā)展，并不斷地進(jìn)行改進(jìn)和完善，使其更加滿足人們對電力系統(tǒng)的要求。

1 電力系統(tǒng)自動化

1.1 電力系統(tǒng)自動化的含義

所謂電力系統(tǒng)自動化技術(shù)，是指對電能的生產(chǎn)、傳輸和管理實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)度和自動化管理的技術(shù)。我國的電力系統(tǒng)分布遼闊，系統(tǒng)繁雜，主要由發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)和用戶組成，需要統(tǒng)一的調(diào)度和運行，是一個復(fù)雜龐大的大系統(tǒng)，其主要的目標(biāo)是保證供電頻率和電壓等電能的質(zhì)量[1]，保證電力系統(tǒng)運行能夠安全、可靠，從而提高其經(jīng)濟(jì)效益和管理能力。電力系統(tǒng)自動化一直都是我國電力系統(tǒng)的重要發(fā)展方向，主要包括發(fā)電控制自動化、電力調(diào)度自動化和配電自動化等。

1.2 電力系統(tǒng)自動化涵蓋的主要領(lǐng)域

電力系統(tǒng)自動化的內(nèi)容豐富，包括電力生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)和控制，信息的自動傳輸，電力系統(tǒng)、相關(guān)元件的自我保護(hù)，電力系統(tǒng)生產(chǎn)的自動調(diào)度，以及電力企業(yè)的自動化管理等。其涵蓋的領(lǐng)域也廣泛，電網(wǎng)調(diào)度自動化、水力發(fā)電站綜合自動化、火力發(fā)電廠自動化、電力系統(tǒng)反事故自動裝置、供電系統(tǒng)自動化、電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)、電力工業(yè)管理系統(tǒng)的自動化等，都是電力自動化的重要內(nèi)容。

1.3 電力系統(tǒng)自動化的重要意義

電力系統(tǒng)自動化的首要意義就是保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。因此，它首先做到的就是要能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)的自動控制，一旦電力系統(tǒng)發(fā)生故障，系統(tǒng)就要迅速自動控制，通過自動裝置快速切除故障，恢復(fù)正常，保證輸變電設(shè)備可以正常操作，防止故障波及整個系統(tǒng)，引起連鎖反應(yīng)[2]，從而造成大面積的破壞。此外，若僅靠值班的人員對電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督，很難時刻保證其安全、經(jīng)濟(jì)地運行，因此，自動裝置和設(shè)備的意義更加突出。另外，對于電力系統(tǒng)的優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)運行，也得在很大程度上依靠自動化系統(tǒng)的作用才可以實現(xiàn)。這些都是電力系統(tǒng)自動化的作用，具有重要的實際意義。

2 電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展和改進(jìn)

2.1 電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展

以電力系統(tǒng)自動化中的自動控制技術(shù)為例。其在設(shè)計、技術(shù)和設(shè)備等方面都有很大的發(fā)展。首先，在設(shè)計方面，電力系統(tǒng)的自動控制技術(shù)越來越重視面對多機系統(tǒng)模型，處理相關(guān)的問題。而在技術(shù)手段上，更加注重對計算機、遠(yuǎn)程通信、以及電力電子等器件的使用，及時更新設(shè)備，利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，增強自動化的程度。同時，配合現(xiàn)代技術(shù)的運用，其理論上也更加側(cè)重現(xiàn)代控制理論的使用，重視現(xiàn)代控制理論對技術(shù)和實踐的指導(dǎo)。而在研究和操作人員的培養(yǎng)和分配上，也更加注重全面性，加強相互之間的合作，保證人員的優(yōu)勢互補，提高研究、操作人員的合作能力。總之，保證自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)智能化、最優(yōu)化和協(xié)調(diào)化的發(fā)展，是其主要任務(wù)和發(fā)展目的。

而整個電力系統(tǒng)的自動化發(fā)展所追求的也是協(xié)調(diào)化、智能化，并朝著一體化、綜合化的方向發(fā)展。比如，原先的開環(huán)監(jiān)測技術(shù)發(fā)展為閉環(huán)控制，這樣保證可以實時對一些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。而系統(tǒng)的自動化功能也由單一不斷走向多樣化和一體化，裝置性能的數(shù)字化、靈活化方向，保證供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益[3]。增加設(shè)備之間的協(xié)調(diào)性，增強其應(yīng)對突發(fā)情況的反應(yīng)能力等。在人才的任用上，更加注重全面培養(yǎng)，增強學(xué)科之間的知識融合，其最終目的還是要提高整個電力系統(tǒng)自動化的經(jīng)濟(jì)、安全，提高自動化效率的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)服務(wù)和管理的自動化擴(kuò)展。

以變電站自動化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用為例，它從上個世紀(jì)的90年代就開始成為我國電力系統(tǒng)關(guān)注的重點，在諧波治理、進(jìn)行無功補償?shù)确矫嬗兄匾淖饔茫请娏ο到y(tǒng)中的配電和輸電的重要組成部分，以分配和調(diào)節(jié)電能為其主要的功能[4]。因此，變電站的自動化技術(shù)受到高度重視，通過不斷的發(fā)展，在我國的電力事業(yè)中發(fā)揮著越來越大的作用。

到目前為止，變電站自動化已有了長遠(yuǎn)的發(fā)展，在改進(jìn)原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，融入了大量的現(xiàn)代通信技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，實現(xiàn)了綜合性的優(yōu)化設(shè)計，保證對變電站相關(guān)設(shè)備的運行進(jìn)行實施的監(jiān)測、控制，極大地提高了變電站運行的安全性和穩(wěn)定性，降低成本的同時，極大地提高了輸電的質(zhì)量，很好地保障了變電站的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 電力系統(tǒng)自動化的改進(jìn)

2.2.1 常見的電力系統(tǒng)自動化的改進(jìn)技術(shù)

為了使電力系統(tǒng)的自動化程度更高，有效地提高其效益和發(fā)電的質(zhì)量，電力企業(yè)需要不斷引進(jìn)新技術(shù)，對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行及時更新、改進(jìn)，真正實現(xiàn)電力系統(tǒng)的無人操作。

例如對電路器的控制和對繼電保護(hù)的改造工作，就極大地增加了設(shè)備的可靠性能，減少了對電纜等的使用，節(jié)約了大量的制作材料，有效地控制了成本。此外，在改造時，需要增加控制設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備等，大大地提高了它的準(zhǔn)確性能，并且能夠適應(yīng)諸如弱電等多種控制，擴(kuò)展了應(yīng)用范圍。

此外，用靜態(tài)繼電器代替電磁型繼電器，有效地減小了浪費，提高了它的速度和精確度，極大地增加了監(jiān)督電源的能量，提升了電源監(jiān)督燈的監(jiān)督能力，保證了系統(tǒng)的可靠性和保護(hù)性能。

2.2.2 新技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用

在智能控制理論的支持下，智能控制技術(shù)的利用，是電力系統(tǒng)自動化所應(yīng)用的重要新技術(shù)。目前，隨著社會用電量的持續(xù)增加，對電力系統(tǒng)的供電能力、供電質(zhì)量、供電安全以及其經(jīng)濟(jì)效益都提出了更高的要求。因此，電力系統(tǒng)的自動化向著優(yōu)化智能化的方向不斷發(fā)展。再借助現(xiàn)代控制理論和工具，利用模糊技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，可以實現(xiàn)多變量控制，提高控制的智能化。

此外，基于GPS技術(shù)發(fā)展而來的動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)的運用，是新的動態(tài)安全監(jiān)督系統(tǒng)與SCADA有機結(jié)合的產(chǎn)物，通過同步定時系統(tǒng)、通信和動態(tài)相量測量系統(tǒng)，以及中央信號處理機的共同作用，可以對電力自動化系統(tǒng)實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控。

3 結(jié)束語

目前，諸如無人值守變電站之類的電力工程已相繼建立，成為電力系統(tǒng)自動化的重要組成部分和體現(xiàn)。這其中，人工智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等為它提供了有力的技術(shù)支持。但是，要真正滿足人們對電力供應(yīng)的需求，提高電力系統(tǒng)的自動化程度，還需要培養(yǎng)全方面發(fā)展的人才，借鑒大量的先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)行不斷地發(fā)展和改造，在保證安全、經(jīng)濟(jì)的前提下，實現(xiàn)管理的自動化，提高管理水平，減少事故的發(fā)生，保證電力系統(tǒng)的正常、可靠運行。

參考文獻(xiàn)

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