浅谈电力系统（电力工程）的自动化技术应用

卢振强

【摘 要】本文简要介绍电力系统自动化的概念，并阐述了目前电力系统自动化技术的主要运用，并以配电自动化，调度自动化和变电站自动化为例说明其在电力工程中的具体应用。

【关键词】电力系统；电力工程；自动化；应用

一、电力系统自动化的概念

电力系统由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。电力系统自动化是指采用各种具有自动检测、决策和控制功能的裝置并通过信号系统和数据传输系统对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理，它包括生产过程的自动检测、调节和控制；系统和元件的自动安全保护；网络信息的自动传输；系统生产的自动调度等，以保证电力系统安全运行和具有合格的电能质量。电力系统自动化（电力工程及其自动化）是电力系统一直以来力求的发展方向，它包括：发电控制的自动化；电力调度的自动化 （配电网自动化，变电站综合自动化）；配电自动化。

二、电力调度自动化

所谓电力调度就是指对电力能源进行合理的分派。近年来城市电网改造的不断发展，人们生活用电量的不断增加，使得电力调度工作量越来越繁重，因此需要通过自动化系统来更好的实现电力调度。电力调度自动化系统主要由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等（其主要是通过电力系统专用广域网连结的），以及下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备（如测量控制等装置）等构成。电力调度自动化系统的主要功能是：电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制（省级电网以上）、自动经济调度（省级电网以上）并适应电力市场运营的需求等。

三、配电自动化

配电自动化指利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合，将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起。配电网的自动化系统基本上是由实施电网实时监控及数据采集的SCADA系统，变电站自动化系统组成。SCADA系统一般是由中央控制系统、通讯通道、现场执行设备三部分组成，主要负责数据的采集、处理，实现“遥控、遥测、遥调”任务，是配电自动化系统的最主要部分。配电自动化实现的目标可以归结为：提高电网供电可靠性，切实提高电能质量，确保向用户不间断优质供电；提高城乡电力网整体供电能力；实现配电管理自动化，对多项管理过程提供信息支持，改善服务；提高管理水平和劳动生产率；减少运行维护费用和各种损耗，实现配电网经济运行。当前配电网自动化的发展趋势主要是：（1）配电网自动化功能框架。配电自动化功能划分为四组：电网运行、运行计划及其优化、维修管理、用户联系和控制。（2）配电网优化运行。主要包括：无功补偿、提高供电质量、降低线损、设备运行和维护。（3）集成化、智能化、综合化。（4）配电数字通信高速发展。（5）电能质量成为关注热点。开发具备电能质量监测、统计、分析、控制补偿的新型配电自动化系统已成为配电自动化发展的一个新的方向。

四、变电站自动化

变电站是电力系统中不可缺少的重要环节，主要负责电能转换和电能重新分配。为了保障变电站安全稳定运行，降低运行维护成本，向用户提供高质量电能服务，变电站综合自动化技术开始广泛应用。变电站自动化是将变电站的二次设备（包括控制、信号、测量、保护、自动装置及远动装置等）应用计算机技术和现代通信技术，经过功能组合和优化设计，对变电站实施自动监视、测量、控制和协调，以及与调度通信等综合性的自动化系统。变电站自动化系统的基本功能模块有：（1）监控子系统；（2）继电保护子系统；（3）电压、无功综合控制子系统；（4）电力系统的低频减负荷控制子系统；（5）备用电源自投控制子系统；（6）通信子系统。近年来，随着数字化电气量测系统、智能电气设备以及相关通信技术的发展，变电站自动化系统朝着数字化方向发展。

随着社会的不断进步，电网建设的快速发展，在电网发展当中新技术的应用以及新标准的实施，促进了通过电力工程自动化系统的普及应用，一方面通过对管理系统以及应用需求的完善，改造原有应用，增加新的服务功能；另一方面，由于应用软件的发展要求支持平台提供新的服务以及新的技术，通过升级支持平台提高电力系统自动化能力。通过电力工程自动化的不断发展和进步，促进电力系统自动化市场发展朝着健康、有序、科技化、创新化、全面化的方向不断提升。