新時期電力系統(tǒng)自動化的再思考

方倩　朱麗娟

摘 要：隨著我國電力企業(yè)的不斷擴大，電力企業(yè)自動化水平也需隨之不斷提高，電力系統(tǒng)自動化作為電力生產(chǎn)、輸送、分配和消費于一體的控制系統(tǒng)，其更高的開放性、可擴展性和可靠性確保了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。文章主要從電力自動化的特點闡述電力自動化存在的問題以及發(fā)展的趨勢，并就其管理提出一系列對策，以期為電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有益參考。

關鍵詞：電力系統(tǒng)；自動化；特點；問題；趨勢；管理

1 概述

目前經(jīng)濟不斷發(fā)展，人們的生活水平也隨之不斷提高，對于電力企業(yè)供電的穩(wěn)定性和安全性的要求更高了，電力自動化系統(tǒng)現(xiàn)今已經(jīng)廣泛用于各個不同的領域。電力系統(tǒng)自動化是基于科技發(fā)展特別是隨著計算機網(wǎng)絡技術的出現(xiàn)而逐步形成，是一個綜合發(fā)電廠、變電站、輸送配電網(wǎng)絡及用戶的集成概念，研究和實現(xiàn)的主要目的則為如何更好地掌控電力從出廠至供應的全過程，確保輸配過程更有效與通暢。電力系統(tǒng)自動化主要包括：電網(wǎng)調度自動化、發(fā)電廠自動化、電力系統(tǒng)反應事故自動化、電力系統(tǒng)相關信息的自動傳輸、供電系統(tǒng)自動化和電力工業(yè)管理系統(tǒng)的自動化，實質就是實現(xiàn)電力在生產(chǎn)、傳輸及用戶三個過程中有效自動化控制，最終實現(xiàn)電力供應的迅捷、最小的損耗及安全可靠。電力企業(yè)開放性系統(tǒng)發(fā)展的趨勢是數(shù)據(jù)共享、系統(tǒng)互連，隨著社會的發(fā)展，計算機軟硬件技術也得到了迅速的發(fā)展，也提高了對電力企業(yè)自動化的需求，從而也不斷的更新和替換電力企業(yè)自動化產(chǎn)品，實時或非實時系統(tǒng)（R/NR）在很多企業(yè)中都開始慢慢建立起來了，這些系統(tǒng)包括企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）系統(tǒng)（NR）和MIS系統(tǒng)（NR）、TMR系統(tǒng)（R/NR）和EMS系統(tǒng)（R/NR）以及DMS系統(tǒng)（R/NR）和TMS系統(tǒng)（R/NR）等，不同的系統(tǒng)在電力企業(yè)中承擔著不同的任務，這些任務包括：輸配電網(wǎng)運行、維護、規(guī)劃、管理以及在此過程中對用戶的服務和計劃的編制，計算機技術、通信技術在不斷的發(fā)展進步，控制技術以及功率電子技術也是日新月異，剛開始的時候，這些技術還處于理論和實驗階段，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸在廣大領域中得到了運用，這也很大程度上影響著電力自動化技術，自然而然的就產(chǎn)生了一些新的觀點，文章深入的探討了電力系統(tǒng)自動化存在的問題和發(fā)展趨勢，以期實現(xiàn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 電力系統(tǒng)自動化的特點

2.1 智能化

在電力企業(yè)中，我們在對設備的檢測的過程中，采用微處理器及光電技術設計，以此來檢測設備的信號回路及被控制的驅動回路，采用這種設計方法使得常規(guī)機電式繼電器和控制回路結構得到進一步的簡化，傳統(tǒng)的導線連接已經(jīng)被數(shù)字程控器和數(shù)字公共信號網(wǎng)絡所替代，換句話說就是在變電站二次回路中，常規(guī)的繼電器和邏輯回路已經(jīng)被可編程序取代，常規(guī)的強電模擬信號及控制電纜也被光電數(shù)字及光纖取代了。

2.2 網(wǎng)絡化

在電力企業(yè)變電站中存在著很多基于標準化及模塊化的微處理機設計制造的二次設備，這些設備包括：繼電保護裝置、測量控制裝置、防誤閉鎖裝置、正在發(fā)展中的在線狀態(tài)檢測裝置等，這些設備之間的連接方式全部是采用的高速的網(wǎng)絡通信，所有的數(shù)據(jù)共享和資源其享都是通過網(wǎng)絡來實現(xiàn)的。

2.3 自動化

電力自動化系統(tǒng)中的電力生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)記錄自動化能夠使數(shù)據(jù)信息分流交換自動運行，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候能夠及時有效的提供故障發(fā)生的分析報告，提出對故障的處理建議，自動生成變電站的設備檢修報告等。

3 電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展趨勢

電力系統(tǒng)自動化的總體發(fā)展趨勢：一是開環(huán)監(jiān)測轉向閉環(huán)控制發(fā)展；二是高電壓等級轉向低電壓擴展；三是由單個元件轉向部分區(qū)域或全系統(tǒng)發(fā)展；四是由單一功能轉向多功能及一體化發(fā)展；五是裝置性能向快速化、數(shù)字化及靈活化方向發(fā)展；六是追求目標向最優(yōu)化及智能化方向發(fā)展；七是以提高運行的安全及效率向管理和服務的自動化擴展。

3.1 電網(wǎng)調度自動化的新發(fā)展

電網(wǎng)自動化調度是電力系統(tǒng)自動化的核心內容，是計算機技術、信息技術和自動控制技術在電力系統(tǒng)中的綜合應用，隨著互聯(lián)網(wǎng)科技技術的飛速發(fā)展以及廣泛應用，網(wǎng)絡攻擊的侵害事故頻頻發(fā)生，這在方便運行的情況下也使電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)受到嚴重的威脅。因此，為了可以更好的規(guī)避這類風險我們應該從兩個方面入手：一方面從網(wǎng)絡的安全角度考慮，對電網(wǎng)調度自動化運行系統(tǒng)進行有效的隔離處理；另一方面因系統(tǒng)越來越復雜，各個控制中心的子系統(tǒng)之間的交互日益增強，需對信息進行一體化的整合與集成，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。

3.2 新型變電站自動化的發(fā)展

變電站自動化主要就是通過對二次設備利用計算機的通信技術來實現(xiàn)的，通過對計算機的功能組合轉換成新的設計以此來對變電站進行監(jiān)視、控制、協(xié)調的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。將變電站自動化系統(tǒng)收集到的較全面的數(shù)據(jù)信息利用計算機的計算能力來進行判斷、監(jiān)控變電站內的所有設備的自動運行。但是因受限于多種運行管理因素，導致目前的變電站自動化系統(tǒng)還是過多的依賴于后臺功能，使得系統(tǒng)變得龐大且難以操作，這種現(xiàn)象使得變電站工作人員的工作變得艱難。根據(jù)這種情況，相關部門應該根據(jù)變電站的實際情況來完善變電站的管理模式，對不同的監(jiān)控系統(tǒng)配置和功能進行優(yōu)化，規(guī)范使用自動化系統(tǒng)。

3.3 配電網(wǎng)自動化新的進展

伴隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設順利的進行，配電網(wǎng)網(wǎng)絡化的程度也不斷提高，單憑人的經(jīng)驗難免會顧此而失彼，因此，新的一代智能配電系統(tǒng)也就順勢出現(xiàn)，在配電自動化系統(tǒng)的基礎之上增加了智能配電的功能，就是用人工智能代替了人的經(jīng)驗，更科學準確地管理復雜的配電網(wǎng)，人工智能配電系統(tǒng)不僅能夠在故障時發(fā)揮作用，而且還能在配電網(wǎng)正常作業(yè)時，為供電企業(yè)切實的提高社會效益和經(jīng)濟效益。

4 電力系統(tǒng)自動化現(xiàn)如今存在的主要問題

（1）在研究開發(fā)的過程中需要加強專業(yè)協(xié)作，如智能化電器的研究需實現(xiàn)機、電及光三個專業(yè)的協(xié)同攻關；（2）在材料器件方面的存在缺陷，急需改進；（3）在試驗設備、檢驗標準和測試方法等環(huán)節(jié)還比較薄弱。

5 電力系統(tǒng)自動化管理的途徑

5.1 加強領導，統(tǒng)籌安排

電力自動化管理系統(tǒng)的開發(fā)以及應用需要把傳統(tǒng)的管理方式向現(xiàn)代的管理方式發(fā)展，新的管理方式內容豐富，涉及的部門較多，因此在實施新管理模式的時候必須加強領導的執(zhí)行能力，因地制宜統(tǒng)一規(guī)劃，分步實施，最終完成并實行新的管理模式。

5.2 完善配電網(wǎng)架

實現(xiàn)配電自動化和管理系統(tǒng)都是完善配電網(wǎng)架必不可少的條件，也是最基本的，我們經(jīng)常看見的，主要有樹狀、環(huán)網(wǎng)狀、網(wǎng)狀等，這里面環(huán)網(wǎng)狀是最長久的。所以在處理配電網(wǎng)化的時候，一定要將10kV饋線進行分段處理，這樣可以減少一些事故出現(xiàn)幾率，減少負擔。

5.3 通信通道科學配置

在選擇通信系統(tǒng)信道的時候，要合理選擇，主要根據(jù)實際需求（比如通信規(guī)劃，現(xiàn)有的通信條件以及電子自動化管理系統(tǒng)），根據(jù)分層配置和資源共享的原則來確定，只用光纖來進行試點項目，使用高中速信道來進行主干線項目。

6 結束語

電力系統(tǒng)自動化能夠有效降低維護費用，提高設備利用率，確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，作為電力系統(tǒng)的一場技術革命，它的發(fā)展必將可以為電力行業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益與社會效益，因此，需因地制宜、合理選用和推廣應用電力自動化系統(tǒng)。

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