电力系统自动化及新技术的应用

马红霞

摘要 ：随着自动化技术的深化和发展，电力系统的自动化技术面临着更严峻的挑战。要真正意义上保证电力的安全可靠运行，不断的满足人们的需求，单一功能的电力系统的自动化设备已不能适应新时期电力发展的需要。本文重點对电力系统自动化技术的应用与发展趋势进行探讨。

关键词 ：电力系统 自动化技术 应用 发展趋势

电力系统是由发电机、变电站、电力线路、用电设备联系在一起组成的统一整体。总的来看，电力系统自动化不外乎两大部分：监测和控制，主要包括发电过程的自动检测和控制，自动调度，系统和设备的自动安全保护以及信息的自动传输等。根据具体的发电配电过程， 电力系统自动化主要包括电厂综合自动化、电网调度自动化、供电系统自动化等多个方面，并实现分层分级管理。随着世界社会经济的发展，负载终端设备变得多样化，电力系统这张网络越来越大，越来越复杂，逐渐演变为一个地域分布广阔，由各自独立的发电站、变电站、输配电网络、配电网络和用电设备组成的统一调度和运行的复杂大系统。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量，具体体现在电压和频率上面，使系统安全可靠地运行，管理能力更加高效有力，实现较高的经济效益和生态效益。

1. 电力系统自动化及新技术的应用

目前，随着科技的快速发展，电力系统实现自动化及目前的新技术应用主要包括以下几个方面：

1.1 发电厂自动化技术的应用

主要应用于控制单元、运行单元和以太网等。控制单元主要是对发电厂的变送器、电气量、开关量等自动的进行数据处理，然后直接进行下一步的执行。

1.2 变电站自动化技术的应用

主要应用于变电站二次设备的优化和重组，对变电站的整个运行状态进行实时监督，实现整个系统的自动化控制。常用的有变压器设备的在线自动检测和智能控制系统。变压器连接着电力系统和电力用户，只有时时刻刻随时关注变压器的运行情况，才能够及时的发现问题，解决问题，从而保证供电的质量和稳定性。变压器的自动检测系统主要是指能实时检测传感器和计算机等设备，随时全面掌握供电状态，根据显示数据的变化能快速的发现问题，并及时确定发生问题的位置，从而控制电力故障的发生。智能控制自动化系统与传统的控制技术相比，能够解决以往不能解决的问题，具有更强的适用性。

1.3 配电网自动化技术的应用

主要就是在电网运行的过程中，实时进行数据的检测和采集，通过数据对电网的运行情况进行分析，从而进行控制和调节，来满足用户的需要。常用的有柔性交流电系统和灵活交流技术，新型监测和动态安全监控系统。柔性交流电系统简称FACTS，是指将电力电子装置应用到输电系统中的重要位置，调整和控制电压和相位差等主要的参数。灵活交流技术简称DFACTS，主要用于配电系统，由于用户对电力的质量要求越来越高，对配电系统的可靠性也提出了新的要求，在配电网系统和用户中都采用电子远程控制，提高配电网的供电质量，从而提高整个电力系统的稳定性。

2. 自动化新技术在当前电力系统检修、维护中的应用

我国电力系统设备检修维护模式从最早的定时检修、定时轮修，逐步过渡到状态检修、状态维护。状态检修改变了以往定时检修的模式，是一种基于设备实时状态分析的检修模式，改变了以往方式固化、目的性不强的检修模式。设备状态分析基于设备数据采集、设备参数建模而来，通过对性能、参数的分析得出设备运行状况分析结果，根据设备状况分析结果决定是否进行检修、何时进行检修。状态检修不仅为适时检修提供了理论、数据支持，使设备检修工作可以更加主动、准确的进行，还节约了设备检修、维护的成本。随着自动化技术、计算机网络技术的发展，未来还可以发展某一电力系统的状态检修，即根据该系统内各个电力设备（如电网内各电厂的发电机组）的状态分析，科学、合理的安排检修时间，避免电力系统内因设备检修引起的电力缺口，以及因系统电力缺口较大使得某些该进行检修的设备得不到检修，减少设备故障的风险。用于电力整个系统的自动化技术为微机实时保护系统，随着各个环节的自动化技术的发展，微机实时保护系统也显示出了越来越重要的作用，因此要实时对微机进行自动保护，以防止出现问题时能够及时的发现。电力系统的微机保护装置要符合电力系统对于实时、安全稳定和扩展的特点。

3. 电力系统自动化技术的发展趋势分析

3.1 视觉信息技术与现场总线技术的发展

1）视觉信息技术

通过视觉信息技术，人们可以更方便地获取与分析多个图像，使电力系统中的遥视系统的功能得到增强，并最大限度地提高了电力系统的自动化程度。其中，无人操作与在线监控是视觉信息技术发展的主要趋势。利用视觉信息技术，可实施对移动物体实时监控。若在监控过程中，有异常情况出现，运用该视觉信息技术可以进行自动提醒与识别。此外，通过视觉信息技术，可以对电力系统中的异常情况进行在线的监测，例如对断路器的开合状态进行在线监控等。

2）现场总线技术

现场总线技术具有数字化的特点，运用该技术可以将电力系统控制室内的仪表与现场的自动化仪表有效地连接起来，提高了电力系统的经济性与安全性。现场总线技术的运用，能将生产过程中的控制功能进行分散，并将前置控制计算机安装电力系统各控制装置的底层，从而对电力系统设备进行监控与调节，使电力系统的可靠性大幅提高。

3.2 地理信息系统技术与GPRS技术

1）地理信息系统技术

该技术也称GIS技术，运用该技术，能够向电力系统提供一个信息化与数字化的地理信息管理以及维护的平台。在电力系统中，空间资源规划以及配电系统是该技术的主要发展趋势。

2）GPRS技术是一种无线分组业务

在电力系统中，GPRS技术的应用可以有效避免传统数据传输过程中的缺陷，实现电力系统对远程抄表以及低压配电监控的需要。在远程抄表中，GPRS技术的应用。在电力系统的远程抄表系统中，采取GPRS技术，可以把电表实时采集的相关数据，传输到监控中心，从而有效控制电力系统中的电力设备。同时，在位于偏远地区的变电站中，采用GPRS技术，可对电表的采集的数据进行自动地读取，自动远程控制变电站的运行情况，且自动维护电站的设备，从而达到了有效节省电力系统的成本的目的。电力系统低压配电中，GPRS技术的应用。我国电力系统的配电较为分散且配电数量庞大，因此对低压配电设备的性价要求非常高，优质的低压配电设备才能满足电力系统低压配电的需求。采用GPRS技术，可以对电力系统低压配电设备的数据，进行实时地采集、监控以及分析，并进行准确的数据传输，从而满足了电力系统对数据传输的要求。

实现现代大型电力系统的安全控制是个非常复杂的系统工程，保证安全可靠的运行是电力系统自动化的首要目标，电力系统还应该为用户提供高质量的服务。社会经济的快速发展对电力系统的供电能力以及稳定性，提出了更多的考验。面对现在的形势，我们不仅要看到发展的空间和方向，更要看到使命和责任。

参考文献：

[1]陈旭.探讨现代电力系统自动化技术[J].黑龙江科技信息，2013（12）.