簡述電力系統及其自動化發展趨勢研究

鄧燕君

摘 要：隨著社會經濟的快速發展，我國的城鎮化建設和工業化建設進程不斷提高，人們在日常生活中使用電器設備的數量和種類都隨之增多。并隨著各種先進科學技術的發展，電力系統逐漸向自動化的方向發展，這樣不僅僅節省了大量的人力資源投入，同時電能質量也隨之提高。本文主要是對電力系統及其自動化，以及電力系統自動化發展趨勢兩個方面做出了詳細的分析和研究，這對加強電力系統的自動化、智能化發展都具有重要的參考價值。

關鍵詞：電力系統；自動化；發展趨勢；科學技術

當前在電力系統中已經廣泛的應用了各種科學技術，其自動化程度大大提高，但隨著先進技術的發展，同時也為了更好的滿足人們的需求，電力系統的發展空間還比較大，自動化程度還有待進一步加深。

1 電力系統及其自動化概述

1.1 電力系統

在電力系統中，包含了所有在發電和配電環節中涉及的電力消費系統和生產系統，其價值主要就是實現自然能源向電能的轉化。隨著不斷發展的現代科學技術，在人們日常生活中以及企業生產中對電力資源的需求都大大提升，這對電力系統提出的要求也就隨之增長，增加了系統結構的復雜程度。電力系統中主要包括電能、電網等，首先是實現電能的轉化，其次是使電壓能夠達到一定標準，最后在變電中心就能夠對產生的電能進行降壓操作，并向用戶輸送，完成生產到消費的所有環節[1]。當社會對電能需求不斷增長的同時，對電能的需求也隨之增加，逐漸開始在電力系統中應用各種科學技術，以促進供電能力的提升。

1.2 電力系統自動化

1.2.1 自動化特點

在電力系統自動化中，可以分成總調度中心、指數電力工廠、樞紐發電站、省級調度中心、區域電力工廠、區域發電站、區域調度自動化7個方面，相互之間在配電安全、輸配變電站、電力工廠等方面的控制級別都存在一定差異，這也就表示電力系統自動化控制都有所不同[2]。另外目前在電力系統自動化中，主要是聯合采用通信技術和微軟操作系統，這樣就能夠很好的實現實時監控和傳輸數據，同時還隨著科學技術的發展，也不斷的開始廣泛的應用各種先進技術，其自動化水平不斷提升，并逐漸成為其自身的技術優勢，電力系統自動化逐漸從工業級別擴展為生活和商業用電。一方面在發展的進程中，加強了對電力系統自動化職能標準的提升，這樣就能夠更加精準的管理和控制電氣設備，并分析設備中儲存的數據信息，實現程序化控制向智能化感知控制轉變。另一方面就控制方向來說，在分散的基礎上逐步統一，每一個系統都能夠單獨運行并分離控制。這就表示即使其中某一部分發生故障的話，也不會對其他環節造成影響，同時在正常運行的過程中，各個系統之間也能夠快速的連接，實現集中控制，這樣在實現集中控制系統的同時，各個系統對整體運行質量產生的影響也會大大減少[3]。

1.2.2 發展現狀

隨著逐步完善的科學技術，在電力系統中對現代化技術的應用越來越多，并逐漸向智能化、自動化的方向發展。電力系統自動化技術指的是將計算機系統安裝在電力系統的中心部位，并以此為基礎實現對電力系統的控制和監督，實現電力系統管理的自動化。當前在電力系統中對自動化技術的應用，主要是集中在配電網、變電站以及發電廠3個部分。電力系統自動化技術在配電網中的應用，主要是采集和檢測運行參數，提高調整和控制環節的科學性，最大限度的滿足所有用戶在各個方面的需求；在變電站中的應用主要是集中在重組和優化二次設備方面；發電廠中的應用主要是集中在以太網、控制單元以及運行單元當中[4]。

2 電力系統自動化發展趨勢

隨著我國不斷發展的電力技術，在電力系統中對各種自動化技術的應用也更加的深入，并在整個系統中發揮出不可替代的作用。當社會自動化、智能化程度的不斷提高，在電力系統中以計算機為基礎，逐步加強互聯網體系建設，并隨著建設的發展，在電力系統中對自動化技術的應用也更加的廣泛，涉及范圍也逐步擴大，所產生的影響也越來越重要，其發展趨勢主要集中在以下幾個方面。

2.1 向信息自動化和調度自動化發展

就目前的電力系統自動化來說，其中最主要、最核心的部分就是電力調度自動化，而為了提高電力調度自動化程度，最主要的就是在監測系統中加強對計算機設備的應用，這樣就能夠實時的收集電網運行信息，并在系統中顯示出來，同時還具備實時分析、實時控制以及實時運算等多方面的功能。在信息收集中還具備安全檢測、屏幕顯示、信息化采集等功能，進而同步監控電網的運行情況，一旦在運行中出現安全隱患或故障的話，就能夠及時的發現并解決[5]。另外就自動化軟件系統來說，也逐步從靜態電壓控制、電流控制、發電時間以及狀態評估向緊急事故控制、安全分析、負荷預測、動態監控等方向改進。通過信息自動化，就能夠實現信息在發電工廠、變電站以及調度中心相互之間快速傳輸，信息自動化主要是由運動裝置和運動通道兩部分組成，其中運動裝置指的是測試、通信和檢測集中類型，運動通道指的是載波、微波、聲頻、高頻等各種形式。將接受系統安裝在相應的變電站和發電廠中，調度中心就能夠向變電站和發電廠實時的發送信息，這也就表示通過調度中心，就能夠實現對整個電網的控制和分配，促進其自動化程度的進一步提升。

2.2 電能質量得到有效提升

隨著在生產中逐步應用越來越多的電子設備，也就逐步提高了對電能的質量。其中在電能質量提高的過程中，處理器的作用是比較重要的。在電力系統中通過應用高速數字信號處理器，調節和處理的運行靈活性都顯著增強，同時電力系統運行可靠性也能夠得到有效的保證。因此在電力系統自動化發展的進程中，相關技術人員可以加強改進和優化處理器的算法，這對電能質量的提高具有重要作用，整體的運行質量得到顯著增強。

2.3 逐漸加強對遠程自動化方向發展

當電力系統逐漸涉及更大范圍的時候，電力系統自動化必定會逐步向遠程化發展。在RTU設計中，工業控制計算機逐漸開始在系統硬件支持平臺中得到應用，這樣通過有效的擴展測控硬件接口，就能夠實現遠程遙控[6]。另外對于該技術設計來說，由于周期較短，因此在后期的推展難度也就相對較小，自然能夠得到更廣泛的應用。

2.4 向供電系統自動化方向發展

隨著不斷發展的現代自動化技術，供電系統也會逐漸向自動化的方向發展，其主要體現在負荷控制自動化、變電站自動化控制、調度實時監控等方面，調度實時監控指的是在供電系統中通過微型或小型計算機進行監控，就功能角度來看與中心調度較為相近，這樣就能夠實時的監測供電系統的運行情況，及時排查和處理系統故障隱患。而且就結構方面來說，也較為簡單，進而擴大了應用范圍。變電站的自動化發展方向主要是無人監控，根據已經編制好的控制管理程序就能夠向調度中心實時傳送數據信息，實現機械設備運行的可控性，這也就推進了供電系統的自動化程度[7]。負荷控制自動化的實現基礎是工頻和聲頻控制，其自動化水平的高低會對整體的自動化水平產生直接的影響。

2.5 分布式自動化技術發展

隨著在電力行業中廣泛的應用資源節約型的發展方式，自動化技術在分布式發電系統中的應用范圍更廣，同時對資源節約也具有重要的意義和作用。相較于現代電力系統來說，分布式自動化系統的獨立性更強，并且在分布式系統中也能夠兼容環境和電源系統，功率的靈活性也隨之增強。這也就表示能夠更加靈活的調整配電網負荷，進而滿足所有用戶的多樣化需求，同時在輸變電方面的投入也有所減少。對于該技術來說，必定是電力系統發展中的主要研究方向和重點，其研究的關鍵內容主要是保護用戶用電的安全新和穩定性，對電壓進行合理分配，滿足環境保護和節能降耗的需求。

3 結語

隨著社會經濟和科學技術的快速發展，人們的用電需求和要求也隨之增加，這都在很大程度上促進了電力系統智能化、自動化發展，同時在發展的進程中還需要加強環境保護和能源節約，這樣才能夠實現人類的可持續發展。

參考文獻

[1]樊煒.電力系統及其自動化的發展現狀及其發展趨勢研究[J].山東工業技術，2015，（19）：149.

[2]展宗波，趙健.電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化發展分析[J].山東工業技術，2016，（11）：177-178.

[3]王智，萬賢慶，杜文.電力系統及其自動化發展趨勢分析[J].山東工業技術，2016，（15）：149.

[4]劉作輝，茹潔，范進喜.電力系統及其自動化的發展趨勢[J].云南水力發電，2013，（5）：111-112，117.

[5]李巖，王曉麗，劉金杰.探討電力系統及其自動化發展方向[J].民營科技，2011，（12）：194.

[6]康濤.電力系統自動化發展趨勢及新技術的應用[J].科技與企業，2012，（21）：121.

[7]馬向軍，張暉.淺議電力系統自動化發展趨勢[J].電子世界，2013，（19）：45-46.

（作者單位：國網湖南省電力公司新田縣供電分公司）