新时期电力系统自动化的再思考

2016-11-19方倩朱丽娟

科技创新与应用 2016年4期

方倩　朱丽娟

摘要：随着我国电力企业的不断扩大，电力企业自动化水平也需随之不断提高，电力系统自动化作为电力生产、输送、分配和消费于一体的控制系统，其更高的开放性、可扩展性和可靠性确保了电力系统的稳定运行。文章主要从电力自动化的特点阐述电力自动化存在的问题以及发展的趋势，并就其管理提出一系列对策，以期为电力企业的可持续发展提供有益参考。

关键词：电力系统；自动化；特点；问题；趋势；管理

1 概述

目前经济不断发展，人们的生活水平也随之不断提高，对于电力企业供电的稳定性和安全性的要求更高了，电力自动化系统现今已经广泛用于各个不同的领域。电力系统自动化是基于科技发展特别是随着计算机网络技术的出现而逐步形成，是一个综合发电厂、变电站、输送配电网络及用户的集成概念，研究和实现的主要目的则为如何更好地掌控电力从出厂至供应的全过程，确保输配过程更有效与通畅。电力系统自动化主要包括：电网调度自动化、发电厂自动化、电力系统反应事故自动化、电力系统相关信息的自动传输、供电系统自动化和电力工业管理系统的自动化，实质就是实现电力在生产、传输及用户三个过程中有效自动化控制，最终实现电力供应的迅捷、最小的损耗及安全可靠。电力企业开放性系统发展的趋势是数据共享、系统互连，随着社会的发展，计算机软硬件技术也得到了迅速的发展，也提高了对电力企业自动化的需求，从而也不断的更新和替换电力企业自动化产品，实时或非实时系统（R/NR）在很多企业中都开始慢慢建立起来了，这些系统包括企业资源规划（ERP）系统（NR）和MIS系统（NR）、TMR系统（R/NR）和EMS系统（R/NR）以及DMS系统（R/NR）和TMS系统（R/NR）等，不同的系统在电力企业中承担着不同的任务，这些任务包括：输配电网运行、维护、规划、管理以及在此过程中对用户的服务和计划的编制，计算机技术、通信技术在不断的发展进步，控制技术以及功率电子技术也是日新月异，刚开始的时候，这些技术还处于理论和实验阶段，现在已经逐渐在广大领域中得到了运用，这也很大程度上影响着电力自动化技术，自然而然的就产生了一些新的观点，文章深入的探讨了电力系统自动化存在的问题和发展趋势，以期实现电力企业的可持续发展。

2 电力系统自动化的特点

2.1 智能化

在电力企业中，我们在对设备的检测的过程中，采用微处理器及光电技术设计，以此来检测设备的信号回路及被控制的驱动回路，采用这种设计方法使得常规机电式继电器和控制回路结构得到进一步的简化，传统的导线连接已经被数字程控器和数字公共信号网络所替代，换句话说就是在变电站二次回路中，常规的继电器和逻辑回路已经被可编程序取代，常规的强电模拟信号及控制电缆也被光电数字及光纤取代了。

2.2 网络化

在电力企业变电站中存在着很多基于标准化及模块化的微处理机设计制造的二次设备，这些设备包括：继电保护装置、测量控制装置、防误闭锁装置、正在发展中的在线状态检测装置等，这些设备之间的连接方式全部是采用的高速的网络通信，所有的数据共享和资源其享都是通过网络来实现的。

2.3 自动化

电力自动化系统中的电力生产运行数据和状态记录自动化能够使数据信息分流交换自动运行，当系统出现故障的时候能够及时有效的提供故障发生的分析报告，提出对故障的处理建议，自动生成变电站的设备检修报告等。

3 电力系统自动化的发展趋势

电力系统自动化的总体发展趋势：一是开环监測转向闭环控制发展；二是高电压等级转向低电压扩展；三是由单个元件转向部分区域或全系统发展；四是由单一功能转向多功能及一体化发展；五是装置性能向快速化、数字化及灵活化方向发展；六是追求目标向最优化及智能化方向发展；七是以提高运行的安全及效率向管理和服务的自动化扩展。

3.1 电网调度自动化的新发展

电网自动化调度是电力系统自动化的核心内容，是计算机技术、信息技术和自动控制技术在电力系统中的综合应用，随着互联网科技技术的飞速发展以及广泛应用，网络攻击的侵害事故频频发生，这在方便运行的情况下也使电网调度自动化系统受到严重的威胁。因此，为了可以更好的规避这类风险我们应该从两个方面入手：一方面从网络的安全角度考虑，对电网调度自动化运行系统进行有效的隔离处理；另一方面因系统越来越复杂，各个控制中心的子系统之间的交互日益增强，需对信息进行一体化的整合与集成，确保系统的稳定性、可靠性和安全性。

3.2 新型变电站自动化的发展

变电站自动化主要就是通过对二次设备利用计算机的通信技术来实现的，通过对计算机的功能组合转换成新的设计以此来对变电站进行监视、控制、协调的一种综合性的自动化系统。将变电站自动化系统收集到的较全面的数据信息利用计算机的计算能力来进行判断、监控变电站内的所有设备的自动运行。但是因受限于多种运行管理因素，导致目前的变电站自动化系统还是过多的依赖于后台功能，使得系统变得庞大且难以操作，这种现象使得变电站工作人员的工作变得艰难。根据这种情况，相关部门应该根据变电站的实际情况来完善变电站的管理模式，对不同的监控系统配置和功能进行优化，规范使用自动化系统。

3.3 配电网自动化新的进展

伴随着城乡电网建设顺利的进行，配电网网络化的程度也不断提高，单凭人的经验难免会顾此而失彼，因此，新的一代智能配电系统也就顺势出现，在配电自动化系统的基础之上增加了智能配电的功能，就是用人工智能代替了人的经验，更科学准确地管理复杂的配电网，人工智能配电系统不仅能够在故障时发挥作用，而且还能在配电网正常作业时，为供电企业切实的提高社会效益和经济效益。

4 电力系统自动化现如今存在的主要问题

（1）在研究开发的过程中需要加强专业协作，如智能化电器的研究需实现机、电及光三个专业的协同攻关；（2）在材料器件方面的存在缺陷，急需改进；（3）在试验设备、检验标准和测试方法等环节还比较薄弱。

5 电力系统自动化管理的途径

5.1 加强领导，统筹安排

电力自动化管理系统的开发以及应用需要把传统的管理方式向现代的管理方式发展，新的管理方式内容丰富，涉及的部门较多，因此在实施新管理模式的时候必须加强领导的执行能力，因地制宜统一规划，分步实施，最终完成并实行新的管理模式。

5.2 完善配电网架

实现配电自动化和管理系统都是完善配电网架必不可少的条件，也是最基本的，我们经常看见的，主要有树状、环网状、网状等，这里面环网状是最长久的。所以在处理配电网化的时候，一定要将10kV馈线进行分段处理，这样可以减少一些事故出现几率，减少负担。

5.3 通信通道科学配置

在选择通信系统信道的时候，要合理选择，主要根据实际需求（比如通信规划，现有的通信条件以及电子自动化管理系统），根据分层配置和资源共享的原则来确定，只用光纤来进行试点项目，使用高中速信道来进行主干线项目。

6 结束语

电力系统自动化能够有效降低维护费用，提高设备利用率，确保电力系统的安全、稳定运行，作为电力系统的一场技术革命，它的发展必将可以为电力行业带来巨大的经济效益与社会效益，因此，需因地制宜、合理选用和推广应用电力自动化系统。

参考文献