浅议电力自动化的发展趋势

张巧妹

【摘要】随着社会经济的不断发展，电力自动化技术已经被广泛应用到电力系统建设中，并且取得了显著的成效。本文笔者从电力自动化的内容、工作原理以及现状进行分析，并结合某地的实际情况对电力自动化的发展趋势进行探讨。

【关键词】电力自动化；发展；趋势

引言

在经济飞速发展的时代，人们对供电系统的可靠性、安全性要求也日益提高，电力自动化系统也越来越受到青睐，并广泛应用到各个领域。它借助网络技术和计算机技术来监控电力系统的运行参数，及时进行记录，然后将这些数据发送到电力监控计算机，实施遥控命令，使管理人员能通过监控中心全面了解电力系统的工作情况。以便准确、快速的对故障位置和原因进行判断，对各种数据进行分析，包括负荷分析、电能质量分析和电能消耗分析。所以，发展电力自动化是提高供电质量和可靠性的重要方法。

1电力自动化概述

1.1电力自动化的内容

电力自动化包括三方面，分析如下：①馈线自动化。其主要作用有：恢复供电和负荷转载、故障区隔离和监测运行状态、就地自主控制和远方控制等，可以完成馈电线路的检测、控制、网络重构、故障和故障诊断等。②配电管理系统。它是指利用现代计算机、通信、信息处理等相关技术和设备，控制、管理和监视配电网的运行。它不但是整个配电自动化系统的控制中心、管理中心和监视中心，而且是配电自动化系统的神经中枢，主要包括发电管理、用电管理和负荷管理。③ 变电站自动化系统。其主要功能有：运行控制、事故报警、继电保护、事件记录、数据采集和参数监测等。它是通过微机技术，将变电站的故障率波、传输处理、继电保护、运动和控制测量等功能结合起来，是一种一体多机的共享系统。与常规的变电站不同的是，它以计算机有关的技术为基础，将数据通讯作为手段，信息共享为目标，实现电力自动化的控制和管理。

1.2 电力自动化的工作原理

结合某地电力自动化系统，笔者给大家阐述一下电力自动化系统的工作原理。① 电力自动化系统是通过信息技术来实现的，也就是说将计算机调控系统应用到电力系统中，以便覆盖周围有关地区的全部信息。与此同时，分布在周边的电力场和发电站通过这些信息进行反馈，达到远程信息的流通，将它打造成一个立体的网络覆盖局域，进而实现系统的协调运转和信息的流通。② 中心计算机主要是对宏观进行整体调控，其他的监控设备则是记录异常事故、处理事物表格，操作控制常规自动化设备的运转和分析异常现象，进而达到计算机间信息的流通，将它打造成一个严密的计算机自动化控制管理系统。③ 电力自动化控制是基于分层控制，通过分配发电站、发电厂和调度控制室的职能，使电力系统协调、稳定的运转，进而实现工作稳定、经济合理和有效控制电力系统的目的。④配电通信系统。它是配电自动化系统中的重要組成部分，由于电网终端节点的数目较大，给选择通信方案带来一定的困难。所以电力企业可根据用户的具体情况来选择性能高的通信方式，其中配电系统包括无线、有线、光纤和载波等多种通信方式。但不同的通信方式有其各自的优缺点。有线方式包括专线和电话线两种，电话线方式设备投资低，架设也比较方便，但实时性和可靠性低，一般不用于高配置的终端设备。无线方式包括高速智能数传电台和普通电台两种，普通电台投资少，被广泛用于负荷控制系统中，但其可靠性低，控制严密。高速智能数传电台的通信速率高，频点可以反复使用，适合配电自动化系统，但它非常昂贵。光纤通信方式包括光接口板方式和光端机方式，光纤通信方式的优点是通信容量大，能在一定范围内抵抗电磁干扰。

2 电力自动化现状

某地电力自动化方式有如下几种：在10kV辐射线路或树状线路使用分段器、重合器方式，由于该方式不用配置主站系统和通道系统，只依靠重合器和分段器的作用便能恢复供电和故障隔离，所以能够节约成本，方便实施。在10k环形电缆配电网络中使用重合器，可以促进配合环网柜实现配电自动化的目标。主要操作为：在10kV环形电缆配电网络使用环网柜，同时加装FTU并设置配电网自动化系统，其中环网柜包括户内、户外两种。由于某地都是沿着城市街道来敷设架空绝缘电缆导线的，所以笔者认为优先要做的是对网络优化进行改造，使其成为多个环网，使每一个用户都有两个供电源。

3 电力自动化发展趋势

3.1功能的分层排布

电力自动化与通信系统是相互联系的，为将其作用充分发挥出来，可将配网自动化系统分为三层，主要包括主站、馈线和子站。目前这三层之间使用的通常是无线、光纤环网、电力线载波和双绞线等方式，当前使用的比较理想的一种是电力线载波。最开始的电力线载波是为满足传输语音信号和高频保护信号，是一种点对点的以线路两端阻波器为基础设计的。但随着配网中节点的增加，这种点对点的通信方式已不能满足当前的配电自动化的需求，所以在配电载波中不再使用阻波器。第二代载波技术是根据扩频原理，它能在信噪比较低的情况下工作，具备较强的通信能力。最新一代的载波技术则是在数字信号的基础上对芯片进行操作，因为芯片有非常强的实时解码功能，所以这种载波技术是一种比较理想的通信方式，可行性强，有比较好的发展前景。

3.2对电力系统的保护

一般来说，电力系统中的配电保护都是集中在馈线保护上的，随着社会的不断发展，人们对电力的需求越来越高，所以配电网工作的重点是供电电能的质量和供电可靠性。故障的隔离、切除馈线故障和供电的恢复是配电网中的馈线保护的主要作用，配电管理系统和馈线的自动化是电力配电网自动化的组成部分。其中通信是馈线自动化的核心，在通信的基础上，可以收集和控制配电网全局性的有关数据，实现配电高级应用和配电，还能管理配电网的设备。

3.3 电能质量

随着大功率电力电子设备的广泛使用，它对电能质量的要求已引起某地电力工作者的高度重视，提高电能质量的新技术已成为电力系统领域中新的研究热点。随着数字信号处理器的飞速发展，它逐渐代替了模拟量控制的电能质量控制装置。它具备如下优点：可以改变控制的方法或算法、程序控制而不用改变控制电路，稳定性、可靠性和灵活性得以提高，系统不受温度的影响，易调试，可重复性好，可批量生产，可达到并联运行和职能控制。随着DSP性能的不断完善，用DSP做实时信号处理已是现在和将来的发展热点 。

3.4 主站一体化

在经济飞速发展的今天，人们对供电可靠性的要求与日俱增，但现实是，电力企业内部的各职能部门的平台不统一，功能单一性，使得各系统之间的信息共享比较难实现。所以，在将来的电力自动化发展中要打破这一现状，把分散和单一功能的系统进行整理和集中，将它打造成信息共享和综合一体化的系统。也就是说，要将管理信息系统、配电管理系统、监控系统、地理信息系统和数据采集、高级应用软件、馈线自动化、通信系统和变电站综合自动化系统集成为一个信息共享和灵活的信息系统。

4 结语

综上所述，电力自动化成为电力系统将来发展的必然趋势。在实际操作中，切实做到迅速隔离故障，达到最优供电，有力保证电源质量，并做到系统间的互联、信息共享。电力自动化不但可以有效的缩短停电时间，而且还能降低系统的运转成本，有效改善供电质量，进而提高企业的经济效益。因此，电力自动化的发展是电力系统的一场技术改革，它的发展完善定会给电力行业带来可观的经济效益和社会效益。