关于电力系统自动化管理探析

侯安慧

【摘 要】随着电力产业技术的快速发展，我国的电力企业已经开始逐步实施电力自动化管理。电力自动化管理系统的应用极大的提高了我国电力企业的管理水平与管理效率，促进了电力自动化的快速发展。目前电力设备以及电力系统的构成都相对较为复杂，若要确保电力设备或系统的正常运行，就要做好对其的管理与维护工作。而此时要面对的就是如何才能更好的对电力系统进行管理。为了解决这一问题，电力自动化管理系统应运而生，为电力系统的自动化管理带来了极大的便利，提高了我国电力技术的发展水平。

【关键词】电力；自动化；管理；安全

引言

电力系统承担着为经济发展和人民生活提供稳定可靠电能的重要职责。由于电网规模总量逐渐扩张，电网结构深邃复杂和电网建设运行环境严苛多变，电网故障发生的频率和严重程度也越来越高，严重者会直接导致整个电力系统不能正常运行。以往采用人工方式进行巡查，以保证电网安全。由于人工巡查受巡查人员个人业務水平、工作素质、精神状态、行为习惯等因素的影响，往往不能取得理想的结果。随着计算机和自动化技术的高度发展，建立自动化监控系统已经逐步成为现实。通过对系统进行实时监测，能够及时发现问题，发出报警，自动分析原因，并采取应急措施，从而将损失降到最低。

一、电力自动化管理系统的特点

1.电力自动化管理系统的终端设备多，数据库庞大，管理复杂。DMS的监控对象为电源进线及变电站、10kV开闭所、小区变电站、配电变电站、分段开关、补偿电容器、用户电能表和重要负荷等，因此站点非常多，通常要有成百上千甚至上万个。数量繁多的终端设备不但给系统组织带来较大的困难，而且在控制中心的计算机网络上，处理这么大量的信息并进行设备管理，比输电网更繁琐。特别是在图形工作站上，若要较清晰地展现配电网的运行方式，困难将更大。

2.电力自动化管理系统的大量终端设备不在变电站内，要求设备可靠性更高。输电网自动化系统的终端设备一般可以安放在被测控的变电站内，行业标准中对这类设备按户内设备对待，只要求其在10℃-55℃环境温度下工作即可。而配电网自动化系统中的大量终端设备不能安置在室内，如测控馈线分段开关的馈线RTU，就必须安放在户外。其工作环境恶劣，通常要求在-25.75℃、湿度高达95℃的环境下工作，所以设备的关键部分就必须采用工业级的芯片，还要考虑防雨、散热、防雷等因素，这类设备不仅制造难度大，而且造价也较户内设备高。此外，因配电网的运行方式需要经常调整，对电力自动化管理系统的终端设备进行远方控制的频繁程度比输电网的高得多，这就更要求电力自动化管理系统的终端设备具有较高的可靠性。

3.电力自动化管理系统的通信方式多样复杂。承担传送数据和通话任务的配电网通信系统，由于包含有各种类型侧控装置，因而常常具有多种通信方式。配电网终端设备的数量非常多又比较分散，也大大增加了配电自动化通信系统的复杂性。但其通信速率，由于配电网不必考虑系统的稳定性问题而不如输电系统要求得那么高。

二、电力自动化管理系统的功能

1.配电网的SCADA功能

配电网的SCADA系统是通过监测装置来收集配电网的实时数据，进行数据处理以及对配电网进行监视和控制。监测装置除了变电站内的RTU和监测配电变压器运行状态的TTU之外，还包括沿馈线分布的FTU（馈线终端装置），用以实现馈线自动化的远动功能。配电网SCADA系统主要功能包括数据采集、四遥、状态监视、报普、事件顺序记录、统计计算、制表打印等功能。由于配电SCADA系统的监控对象既包含大的开闭所和小区变电站，又包括数金极多但单位容量很小的户外分段开关，因此常将分散的户外分段开关监控集结在若干点（称做区域站或集控站）以后再上传至控制中心。

2.配电变电站自动化

配电变电站自动化SA有以下基本功能：对配电所实施数据采集、监视和控制，与控制中心和调度自动化系统（SCADA）通信。

3.馈线自动化

馈线自动化FA是指配电线路的自动化，在正常状态下，实时监视馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电流、电压情况，实现线路开关的远方或就地合闸和分闸操作。在故降时获得故障记录，并能自动判别和隔离馈线故障区段，迅速对非故障区域恢复供电.

4.用户自动化

用户自动化主要包括负荷管理和用电管理。负荷管理是根据需要来控制用户负荷，并能帮助控制中心操作员制定负荷控制策略和计划。用电管理主要包括自动计量计费系统等。

5.配电网高级应用软件

高级应用软件（PAS）主要是指配电网络分析计算软件，包括负荷预测、网络拓扑分析、状态估计、潮流计算、线损计算分析、电压/无功优化等。高级应用软件是有力的调度工具，通过高级应用软件，可以更好地掌握当前运行状态。配电自动化中的这些软件与调度自动化的相类似，但配电网中不涉及系统稳定和调频之类的问题。当前电力自动化管理系统的高级应用件可以分成三个层次开发：①基本应用软件，即网络分析软件；②派生类软件，如变电站负荷分配、馈线负荷分配等；③专门应用软件，如小区负荷预报、投诉电话处理，变压器设备管理等。

三、电力自动化管理系统的安全问题探析

电力自动化管理系统的应用与实施为我国的电力事业发展带来了新的技术动力，但在使用的过程中，却仍然存在着一定的安全问题，这是阻碍电力自动化管理系统得以进一步发展应用的主要因素。在此笔者对其中所存在的安全问题进行了研究分析，认为造成电力自动化管理系统出现安全问题的原因可以从两方面进行分析，即内部因素与外部因素。

1.内部因素

引起电力自动化管理系统出现安全问题的内部因素主要是指系统本身出现故障或问题。即可能是系统的主要运行设备出现问题，例如发电机、变压器以及输电线路等等；也可能是系统的控制系统与保护系统不能正常工作或操作失误而引起的，例如继电器控制系统出现故障；另外，若用于管理的计算机出现故障，也会影响到电力自动化管理系统的安全与稳定，或者通信系统出现问题，对使得生产数据或者管理信息不能及时传输，系统自然不能进行自动化控制，从而导致安全问题的产生。

2.外部因素

对于电力自动化管理系统出现安全问题的外部因素可以分为不可抗力因素与人为因素，不可抗力因素主要是指地震、洪水、较大的雷雨或火灾等因素的影响，而人为因素则是指电力自动化管理系统的操作人员工作不认真，操作存在失误，或者控制系统与保护系统的安装存在问题，又或者是人为蓄意破坏等。

3.提高电力自动化管理系统安全性的措施方法

从上述对系统安全问题的引发因素进行分析可以看出，只要能够加强管理，落实责任，还是能够在很大程度上避免安全问题的出现的。为此，我们应当不断加强电力控制系统的信息安全管理，对于控制系统的计算机硬件与软件都要做好安全防护措施，并对内部人员进行强化管理，禁止出现恶意攻击破坏的现象。同时，加强电网的规划与建设，提高电网系统的安全性，并对电网的运行进行实时监控。

四、结语

综上所述，电力系统的自动化管理是电力系统的主要发展趋势，对提高电力产业整体水平有着很大的促进作用。因此我们应当大力使用电力自动化管理系统，做好其安全管理工作，确保管理系统在电力系统自动化管理工作中发挥更大的作用。

参考文献：

[1]韩富春.电力系统自动化技术[M].中国水利水电出版社，2003.

[2]王士政，电力系统控制与调度自动化，中国电力出版社，2008.