電子信息技術在電力自動化系統中的應用

劉世民 高 敏 任春雷 劉阜陽 張夢夢

（國網內蒙古東部電力有限公司信息通信分公司，呼和浩特 010020）

隨著社會的發展，人民的生活水平日益提高，人們對供電系統的安全性和可靠性更加重視。由于我國經濟的飛速發展，電力系統進行了大規模的改造，電力系統的自動化程度越來越高。電力自動化系統利用現代電子信息技術對電力系統的運行數據進行監控。電站的操作人員可以通過監控系統實時掌握電力系統的運行狀況，進行遠程遙控，可以根據其運行狀況快速準確的判斷出系統故障并進行數據分析。

電力自動化系統應用廣泛，涉及面廣，社會日常生活中都要使用到其所產生和傳輸的電能。電力自動化系統的廣泛使用，對電力系統提出了更加嚴格的要求，使得電力系統的發展更加具有難度。為了適應社會要求，提高電力系統工作人員的工作效率、降低工作難度，研究了一系列利用電子信息技術應用在電力系統中的自動化系統，如繼電保護系統、在線監測系統、自動控制系統等。運用這些先進技術，可以清楚的顯示出電力系統的詳細運行狀態，幫助工作人員快速排除故障解決問題，使得供電系統更加安全可靠。電子信息技術是電力自動化系統中不可或缺的一部分，屬于電力自動化系統中的核心內容，對電力自動化系統的發展起到關鍵作用。

1 我國電力系統自動化的現狀

多年來，電力系統一直努力研究實現電力系統的自動化。電力系統自動化主要包括調度自動化、變電站自動化和配網自動化。電力系統的自動化，是指采用電力系統的各種裝置（監測裝置、控制設備、測量小儀表等），通過對電力系統各個組成部分之間的數據交換、信號傳輸，實現對電力系統的整體監控功能，使其安全穩定運行，保證了電力系統的供電安全可靠性。

目前電力系統自動化發展日益成熟，可以充分適應應用需求，而且集成度高、智能化程度高、協調控制功能完善，形成平衡穩定的發展趨勢。現今的電力自動化系統更加注重利用現代電子信息技術實現其綜合應用。電力自動化系統引用了一系列先進技術，包括計算機技術、先進的電子技術以及安全快速的通信技術等。對于電力系統的監測控制也由原始的開環控制不斷向閉環控制發展，并且將高電壓系統向低電壓設備進行轉化，如將高電壓轉化成低電壓再進行監測等，使得電力系統更加安全穩定可靠。另外，原有的電力系統都是一個個單獨的設備元件，需要大量人力，不利于監測控制。目前很多電力系統一體化系統將整個電力系統進行很好的統一，可以進行綜合數據采集、監測整個電力系統等。電力系統的功能也由原來的單一功能向多元化功能進行法制，例如綜合智能變電站的應用。電力系統中的設備也在向著功能多元化、數字化的方向發展，使得裝置的性能更加靈活、經濟實用。由上可知，現代電力自動化系統正在一步一步的進行創新發展，使得功能更加完整、系統更加優化、更加智能。只有不斷提高電力自動化系統的運行穩定性、經濟適用性、性能高效性，在服務以及管理方面將其更加人性化（如引入高級管理信息系統等），才能使得電力自動化系統發展得越來越好。

2 電子信息技術在電力自動化系統中的應用

在電力系統中，電子信息硬件設備采集系統中的狀態信息和數據參數，將其進行一系列的分析和處理，將分析所得到的結果傳輸到總站，通過這些反饋數據對電力系統中的相關參數進行調整，這樣就實現了電力系統的自動化。數據采集設備、控制設備等都屬于電子信息硬件設備。其中，數據采集設備將開關量的狀態、電壓、電流、動作信號等信息進行采集，將采集的狀態信息等傳送到主監控室，對這些數據進行分析處理，根據分析結果相應的發送變位操作指令、遙控指令等，控制設備接收到命令后進行相應的操作，進行自動調節。電力自動化系統中的設備主要包括繼電保護裝置、遠動裝置、測量裝置等。

實現電力系統的自動化，除了相關電子設備外，還需要相應的軟件系統的支持。在電力自動化系統中，使用的軟件系統主要有在線監控系統、數據采集系統等。在線監控系統與數據采集系統主要是采集設備的工作狀態以及系統中的重要參數，對其進行分析處理，及時發現故障問題并進行處理，記錄電網在運行過程中的重要信息。

電力自動化系統在電力行業的應用日新月異，表現突出。除了以上所說的電子設備以及軟件系統外，電子信息技術在電力自動化系統中還有其他的廣泛應用，如調度自動化技術、變電站自動化技術和配網自動化技術。

2.1 調度自動化技術

電力自動化系統技術現在一直在快速發展中，它的高性能使得電力系統更加安全可靠、經濟實用。在調度自動化技術，電力系統的數據采集和在線監測功能占有重要地位。

電力自動化系統的重要組成部分之一是電網調度自動化技術。它主要由電網調度控制中心的計算機網絡系統、服務器、大屏蔽顯示器、打印設備、工作站、下級電網調度控制中心、調度范圍內的發電廠及變電站終端設備等主要部分組成。

電網調度自動化系統是電網調度安全穩定運行的有效保障，它能夠很好地解決電能的合理分配問題。調度自動化技術采用以計算機為主的控制系統技術和遠動技術，它包括設備監控、分析運行安全性、預估設備狀態、預測系統負荷量、控制自動發電技術以及經濟調度技術等。

調度自動化技術是電力自動化系統的重要組成部分，可以減少調度人員的工作量，提高管理水平，保證電力系統運行的安全性、穩定性、可靠性、經濟性，使得提供的電能品質優良。

2.2 變電站自動化技術

為了將發電廠產生的電能傳送給用戶，需要對電壓進行升高成為高壓電，到達用戶使用地再進行降壓，變電站的主要功能就是進行這種升壓、降壓處理。而開關和變壓器是變電站的重要組成設備。變電站自動化技術的應用，保證了電力運輸過程的安全可靠性，在電力自動化系統中十分重要。

變電站自動化技術主要采用了計算機技術、現代通信技術、電子技術以及信息處理技術，將智能變電站的二次設備進行優化，實時監控變電站設備的運行狀況，形成一套完整的自動化在線監測系統。自動化在線監測系統的應用，使得變電站運行更加穩定、安全、可靠，降低了維護成本，使得變電站輸電更加經濟實用。

2.3 配網自動化技術

配電網自動化采用計算機技術、自動控制技術、電子技術、通信技術及新的高性能的配電設備等技術手段，對配電網進行離線與在線的智能化監控管理，使配電網始終處于安全、可靠、優質、經濟、高效的最優運行狀態。配網主要包括架空線路、電纜、配電變壓器等設備，在電網中起到重要的作用。一直以來，配網只能通過人工控制的簡陋方法進行操作。隨著科技的發展，分布式電源大量接入配電網，對傳統配電網保護帶來了一定的影響，主要影響保護的可靠性、靈敏性和選擇性。分布式電源接入配電網的新型保護配置方案，對于并網點保護，引入了過電流保護、過/欠電壓保護、過/欠頻率保護、孤島保護以及逆功率保護等。

配網自動化技術主要包括饋線自動化和自動制圖、設備管理、信息分析和配網分析自動化，充分應用智能終端、統一化的后臺管理平臺以及數據庫的應用，通過電子信息技術，實現了配網的自動化，更大程度的利用電能。

3 電子信息技術在電力自動化系統中的發展趨勢

現代電力系統的自動化技術正在不斷的發展中，電力系統智能優化控制技術不斷改革。而微型設備、遠程通信技術和電力電子設備的應用，都使得電力系統更加智能化。

目前電力自動化系統正在逐步從高等級電壓向低等級電壓發展，由單一功能設備向多功能設備發展，由開環控制系統向閉環控制系統轉化，由傳統裝置向數字化、智能化、靈活化發展。

最近幾年，智能變電站、在線監測技術、微電網技術等的應用，都是未來電力自動化系統的重要發展方向。隨著計算機技術、通信技術、電力電子技術等的不斷發展，現代電力系統將逐步形成一個整體。電力自動化系統中包含的設備、功能將更加強大，能夠容納的信息量更多，對電力系統的監控范圍更加廣闊，這些都需要電子信息技術的 支持。

4 結論

電子信息技術在電力自動化系統中的應用是未來發展的重要方向。所有在電子信息技術發展過程中產生的新技術都將為電力系統的自動化程度更進一層樓。電子信息技術的發展在不斷推動著電力系統自動化的進程。

隨著時代的不斷發展，人們對電能的需求更加廣泛，對電力系統的自動化程度也提出了新的高度。為了更好的為人們服務，使得人們日常生活更加方便便捷，電力自動化系統的發展尤其重要。在不久的將來，在電子信息技術發展日趨成熟的時候，電力自動化系統的運行將更加安全、可靠、穩定、經濟。

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