電力系統自動化中計算機技術的應用分析

(國網湖南省電力有限公司隆回縣供電分公司 湖南 隆回 422200)

電力系統自動化中計算機技術的應用分析

郭斌

(國網湖南省電力有限公司隆回縣供電分公司湖南隆回422200)

隨著現代經濟的快速發展，科學先進技術的不斷進步，計算機技術在各個行業和領域中占有了很大比例。由于現在的電力系統逐漸發展為自動化，所以加強計算機技術的研究尤其重要。就目前計算機技術在電力系統自動化中應用來看，依然存在一些問題，這些問題嚴重制約了電力系統的自動化發展。電力系統自動化是科學技術水平發展的必然趨勢。為了提高電力調度的穩定性和安全性，通過合理應用計算機技術，可以提高電力系統的整體性能。因此，本文客觀地闡述了關于電力系統自動化的相關概念，分析了實際應用情況，并且提出了合理的改進措施。

計算機技術；電力系統；自動化

一、引言

隨著科學技術的不斷進步和發展，人們的生活方式也發生了巨大的變化。

突出表現為當前社會生活的自動化和智能化，特別是在電力系統自動化中，計算機技術的正確應用。該應用可以有效地改善電力系統中的缺陷，提高電力系統的整體安全性和穩定性。為了保證電力系統的順利進行和發展，必須加強計算機技術在電力系統自動化中的應用，這對推動電力系統向著更智能化方向發展具有非常深遠的影響

二、電力系統自動化概述

電力自動化技術出現在上世紀中期。隨著科學技術的進步，電力系統自動化也迅速發展。隨著計算機技術和信息技術的飛速發展，電力系統自動化的助推力也被愈發看重。目前，電力自動化技術主要包括以下幾點。

(一)實現電網調度的自動化。電網調度自動化是電力系統自動化的重要基礎，中國的電網調度自動化標準分為下列五個層次：縣鎮電網調度和地區電網調度、省份電網調度、區域電網調度和國家電網總調度，它們與計算機技術之間有著密切的聯系。終端設備包括打印機、存儲器、計算機網絡接口以及監視器等，這些設備通過計算機系統的集成，用電力系統專用的局域網進行狀態檢測和參數測量。在電力調度運行過程中，計算機系統對運行狀態進行評估并對電網負荷進行檢測。在對電網調度數據采集和分析后對電網故障進行實時診斷，可以保證電網的正常運行和用電需求。此外，計算機技術的應用極大地提高了電力調度的效率。在電網五級分類中，縣級電網自動化調度要求最低，一般只采用普通PC機作為服務器。國家電網作為最高的機構，一般采用專用計算機系統對各級供電站和變電站進行監控，以保證供電的安全。

(二)配電網系統自動化。借助計算機技術實現配電電網的升級，包括智能化和網絡化。配電系統分為三層結構：配電主站、配電終端、光分布系統。它能確保通信的暢通性，實現信息資源共享，保證配電系統自動化程度高、運行快。

(三)變電系統自動化。通過變電站和輸電線路，電力系統供給電能給用戶。在之前的變電站運行中，由于沒有使用計算機技術，只是用人工來聯系用戶和電廠，導致無法實現實時監控，工作效率差。計算機技術的應用為解決這個問題創造了條件，它一方面提高了監控精度，另一方面也提高了工作效率。它能夠在第一時間發現設備故障，輔助工程師提出解決措施，極大程度上提高了變電系統運行的可適應性。

三、電力系統自動化中計算機技術的應用

(一)電力一次設備在線狀態檢測。近年來，中國的電力部門積極引進先進的科學技術，并與科研機構合作，在電力一次設備在線檢測的研究取得了許多成果。電力一次設備在線狀態檢測可以長時間連續地監測電力系統設備的運行參數，例如開關，斷路器，變壓器，發電機，在線監測發電機等設備。通過運行設備的實時監測，對科學判斷電力設備運行參數的變化趨勢，無論是電力系統故障，及時保養一次設備，能夠提高一次設備的利用率和性能。

(二)新型測控和繼電保護裝置。光電互感器技術在電力系統中的應用，極大地改變了像繼電保護、測控設備這種二次設備設備的功能和結構。一種新型的測控保護裝置，省去了部分信號處理電路、A/D轉換電路和隔離變壓器，大大提高了變壓器的響應速度。

(三)智能化電力一次設備。在電力系統中，二次設備和一次設備的安裝位置相距甚遠，大電流控制電纜與強信號電源電纜在兩者之間連接。智能化電力一次設備是指在設計時充分考慮二次設備能否正常運行，保障二次設備功能的就地實現。這樣設計節省了大量的電力信號電纜和控制電纜，實現電力一次設備的保護和內置測量功能，如智能開關、智能變電站等。然而，在實際應用時，智能化電力一次設備較易受到電力系統大電流斷開引起的強電磁的干擾。

(四)光電式電力互感器。電力互感器是輸電線路的重要設備。這種互感器可以將輸電線路的大電流和高電壓值與功率表所能測量的值轉換成一定比例，便于電表的直接測量。然而，電力互感器電壓等級越高，絕緣性能越差，設備的質量和體積越大，信號的動態范圍越小，導致輸電線路電流互感器飽和，最終導致信號失真。現在，電子互感器和光電互感器已經在很多地方被研發出來，相應的應用標準也在逐步完善。與傳統的互感器比較來看，光電互感器的輸出信號也更小(毫安級)。

四、 未來電力系統自動化的發展分析

電力系統應用計算機技術通過了長時間的積累，在未來電力系統自動化的過程中，計算機技術將發揮越來越重要的作用，電力系統的信息化程度也將相應的地越來越高，下面將簡要分析其發展趨勢。

(一)智能電網技術。智能電網技術作為電力系統自動化的典型代表，通過對電力系統的智能化控制，各方面的發電、輸電、配電、調度、整合用戶的管理，對電力系統全過程嚴密監控，以確保電力系統運行穩定。智能變電技術將計算機技術與電力調度技術有機地結合起來，在柔性交流輸電、控制系統穩定、變電站自動調節等方面起到了很大的作用。智能電網技術是中國電網建設的重中之重。智能電網依賴于計算機技術，如實時電網通信，需要高效穩定的網絡通信平臺，以保證信息傳輸的效率和準確性。在信息管理系統中，計算機技術也負責收集和整理信息，分析電網運行狀態，及時糾正錯誤，以保證系統的安全穩定。

(二)光電式互感器。在輸電線路過程中，電流、電壓和負載是重要的參數，光電互感器是完成參數的重要設備。它可以通過一定的比例調節線路的電流電壓，使之精確、可讀，保證測量設備不過載，提高測量的精度，減少線損，提高電力調度的經濟效益。近年來，許多研究單位將光電互感器技術作為研究重點，因為它比傳統電磁式互感器的信號能量小，需要通過光纖接口輸出局部數字信號來轉換輸出裝置，完成模數的轉換。這就要求輸出信號的集成設計。這種光電互感器具有良好的電磁絕緣性和兼容性，提高了輸電線路的安全性，提高了電網調度的運行效率。

(三)計算機視覺技術。紅外成像技術和視頻技術已經在電力系統中廣泛應用，其對電力系統自動化圖像信息的作用也越來越突出，對圖像分析和信息處理的要求也越來越嚴格。電力系統的信息能量變化頻率非常大，過渡過程通常在微秒以內，一旦發現問題，必須要在最短的時間內解決，否則會造成無法彌補的損失。如果將基于圖像識別的計算機視覺技術應用到電力系統中，不僅可以實現對電力運行圖像信息的智能分析，而且還可以提高直觀性，改善人機交互界面。

五、結束語

總而言之，計算機技術在電力系統自動化中的應用中是影響巨大的，它不僅能有效地提高輸電效率，而且能保證電網系統的整體安全和穩定，已成為電力系統自動化發展的根本動力。然而，計算機技術在電力系統自動化中的應用現狀還是存在很多突出問題，如計算機技術的發展和技術人員水平的操作速度沒能保持平行，在一定程度上制約著計算機技術的廣泛應用。因此，深入研究計算機技術應用刻不容緩，以避免整個系統的穩定性受到影響，保證電能的正常傳輸。

[1]趙憲文.計算機與電力系統自動化技術的有機結合[J].科技傳播,2011(10)

[2]劉立兵.淺談計算機網絡在電力系統的應用及安全性[J].科技信息,2010(3)：347- 349

郭斌(1979-)，男，大專，助理工程師，從事安全稽查、全公司教育培訓工作。