电力自动化技术的原理及发展趋势分析

姜菲

【摘 要】 近年来，随着社会经济市场的飞速发展，科学技术水平的不断提高，电力系统中的自动化技术也有了很大的发展空间。本文主要分析了电力自动化技术的原理以及其发展趋势，为电力企业的稳定发展提供帮助。

【关键词】 社会经济；电力自动化；发展趋势

引言：

现代社会，电力设备的广泛应用使得电能成为人类社会生产活动的最主要的能源形式。电力系统随之深入到人们生产、生活的各个角落，成为人们工作、生活中必不可少的重要因素。随着社会的发展，人们对于电力系统的依赖程度逐渐加深，对电力供应的要求也越来越高，同时，科学技术的发展也为电力系统的革新升级提供了必要的前提条件与技术支持。电力系统建设规模长期稳定连续运转是电力系统的重要特征。在经济社会发展的同时，电力系统建设规模和技术水平日益提高，设备结果日益复杂，管理与运行、维护的难度越来越高，无法避免地给供电安全和用电安全带来负面影响，电力系统的运转效率、经济效益也受到一定限制。而以信息技术和电子计算机网络技术为基础的电力系统自动化技术能够有效降低人力操作的难度与成本，提高电力设备动作精度，充分发挥电力系统运转效率，最大限度提升电力企业的经济效益，是今后电力系统的重要发展方向之一。

1、电力系统自动化技术原理

电力系统自动化网络以处于中心地区的调控中心为管理节点，系统的其他设施设备围绕这些调控中心放射状分布。性能先进的电子计算机构成了调控中心的主体，负责为周边发电厂和变电站提供信息服务和监视装置的控制管理等。以上内容就是电力系统自动化控制网络的基本构造。在这个系统中，中心计算机起着关键性的主导作用，负责对整个系统的协调与控制。而细节的动作，比如操作设备和记录事故内容、记录并处理报表、自动恢复系统异常状况和常规操作自动化等内容由对应的监控设备解决。电力系统自动化以分层控制为主要操作方式，调度、控制、发电、变电各个单元根据各自负责的功能和范围协调运转，分解任务压力，提高控制能力水平，从而使系统运行状况更加合理、可靠，实现更大的经济效益。

2、电力自动化技术的具体应用

2.1主动对象数据库技术

主动数据库技术是一种比较实用的新技术，其体系结构见图1，而主动对象数据库技术则主要是在对象函数的计算基础上，并通过计算机的监视功能对电力工程中电力自动化进行应用。在电力系统中，它主要用于电力监视系统之中，与一般的数据库相比，它具有更高的主动性，有利于电力监视系统的开发、继承和封装，可以减少对数据资源的整理和计算速度，大大提高电力工作人员对电力系统的监视效率，从而节省电力数据处理成本。

2.2电网调度的自动化应用

自动化系统是电网调度自动化的核心所在，这个系统相对别的系统而言较为复杂。大屏幕中心显示器、工作站以及先进的服务器是它的主要组成部分。但是，它的功能却不能小觑，比如对电力生产过程中的数据进行实时采集，自动处理和分析电网运行状态以及检测可能发生的安全隐患。在具体的应用过程中，电力运行异常或者电网运行中出现故障的状况时常会出现，然而这些故障的出现都是不可预测的，有时会伴随着特别复杂的因素，如果相关维修人员没有及时的进行检测和判断，或者是处理得不得当，都会直接影响到设备的安全，严重时，可能人们的生命财产安全也会受到严重的损失。而电气自动化在电气工程中应用与运行，可以对电网的运行状况进行实时监测和分析，可以在最短的时间内准确的将事故的发生源找出来，这样，人们可以有目的采取相应的措施来解决问题，事故也不会变得不可收拾而无法控制。

2.3现场总线监控技术应用

在电气工程中，使用最广泛、有效性最高的技术非现场总线监控技术莫属。根据电气工程实际的不同间隔采取相对应的措施是这项技术的主要工作原理。现场总线监控技术具有很强的针对性，同时能够适量的减少使用隔离设备以及端子柜，最重要的是能够减少电气工程的成本费用。所有电气工程设备采取的都是现场安装方式，因为这种技术可以进行远程监控。这项技术的优越性还体现在通过通信方式来连接监控设备，从而完成全部监控过程。由于主要是以通信方式，利用网络信号来实现设备之间的相互联系，这种做法特有的独立性强和灵活性大的优点，使得设备故障不会影响到其他的设备，在整体上，整个电气工程的可靠性和安全相对就传统方式而言高出很多。此外，由于这种模式最省电缆，于是在一定程度上，也大大的降低了成本资金的投入。

2.4变电站自动化应用

变电站以及输、配电线路是电力系统中联系电厂和电力用户的重要环节。实现变电站自动化，以设备自动控制代替人工操作，以自动监控代替人工监视，能够有效提高变电站工作水平，增加变电站功能种类，确保变电站运转安全。变电站相关设备的有效控制和全方位监视是变电站自动化控制的主要内容。常规电磁式设备转为微机控制、电力信号传输用电缆改为计算机用电缆、光缆、二次系统的数字化、网络化、集成化、监控工作的屏幕化和记录的自动化是变电站自动化控制的主要特点。

3、电力自动化发展方向

3.1实现功能分层配网自动化系统

可分为主站、子站、馈线三层，其主要是通过通信系统来实现其功能的。目前，这三层之间的通信采用光纤以太网、光纤环网、无线、电力线载波、双绞线等多种方式。而电力线载波是一种相对理想的通信方式，最早的电力线载波是为了传输高频的保护信号与话音信号而设计的。电力线载波是基于线路两端阻波器的通信，属于点对点通信，由于配电网节点众多，这种点对点的方式不能满足要求，因此不再使用阻波器。第二代载波技术基于扩频原理，能够在很低信噪比的情况下工作，通信能力较强；最新的载波技术是基于数字信号处理芯片（简称DPS），DPS具有非常强大的实时解码功能，有很理想的通信能力，是一项完全可行的、非常有发展前途的新技术。

3.2信息化技术

信息化技术是指电力生产的自动化和管理的信息化。其中电力生产的自动化实现了无人值班或少人值班，完全借助于自动化的监控系统来完成各项任务，不但节省了人力成本，而且推动了生产过程自动化水平的提高。另一方面我国电力调度的自动化已经达到了世界领先水平，建成了多项高效、可操作的自动化系统，为电力生产的自动化和管理的信息化提供了有力保证。通过管理的信息化更有力的促进了信息的及时获取、传递和共享，有效提高了管理的效率，降低了管理的成本。信息化技术的发展是电力自动化技术不可或缺的重要部分。

3.3安全技术

电力自动化运行的安全性是整个电力系统的重要前提和保障，仅依靠以前的以人工操作为主的系统运行存在很大的安全隐患，因此催生了众多先进的计算机控制系统。如安全联锁系统，通过计算机进行设备的自动控制，操作人员只需要完成一个简单的操作就可以完成一系列调整和调度，且万无一失，大大提高了电力运行的安全性。

3.4传动技术

主要是指变频器和风电变流器在电力系统运行过程中的使用。通过变频器可以进行变频调速，实现电力的节能减耗，具有安全、可靠、高效、节能的特点，广泛应用于电力行业。风电变流器可以将风电产生的电能输送到电网上，这种变流器具有安全性、可靠性、耐久性，并且在恶劣的环境中也同样适合。传动技术的发展对于提高电力自动化技术水平具有重要意义。

4、结束语

电力系统是电力行业中的重要设施，电力系统的更新受制于计算机技术、控制技术和通信技术，电力系统的发展要与时俱进。电力自动化技术的发展方向是更加安全、更加可靠、更加高效，同时制造成本降低，这样的电力系统软件能够更广泛应用到生产当中，在信息时代下，切实让科技改变生产生活。相关工作者要客观看待电力自动化的发展现状，预测电力企业的发展，不断加快电力自动化创新的步伐。

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