电力系统中电力自动化技术的有效运用分析

祝铭一

(福州职业技术学院 机械工程系，福建 福州 350000)

数·理·化

电力系统中电力自动化技术的有效运用分析

祝铭一

(福州职业技术学院 机械工程系，福建 福州 350000)

随着社会的不断发展，电能的需求量不断上升，人们对电力系统的运行质量也提出了更高的要求。为了提高电力系统运行的安全性与稳定性，人们开始将电力自动化技术应用于电力系统当中，并取得了显著的效果，电力自动化技术也逐渐成为电力企业研究的重点。本文简单介绍了电力自动化技术，阐述了电力自动化技术应用的价值，并对电力自动化技术的具体应用进行了分析，希望能为电力系统的稳定运行提供一定帮助。

电力系统；电力自动化技术；应用价值；具体应用

随着现代科技的不断发展，电力自动化技术也越来越成熟，并广泛应用于电力系统的各个领域。电力自动化技术的应用不仅可以对数据进行采集和处理，及时发现电力系统的问题所在，降低故障发生的概率，还能够实现电力系统的全自动化管理，提高电力系统的运行效率。当前的社会是在不断进步的，人们对于电力系统的功能及运行质量要求也越来越高，所以电力企业工作人员必须要加强对于电力自动化技术的研究，不断创新电力自动化技术，从而保证技术的应用跟上电力系统发展的步伐。

1 电力自动化技术简述

电力系统主要由发电、变电、输电、配电以及用电等几个部分组成，其具体运作流程为：首先通过发电机将其他形式的能源转化为电能，然后经由变电系统将低压电转变为高压电进行输送，再将输送到位的电流进行二次变电，使高压电变为低压电，最后经由配电系统分配到各个用户，用户的用电设备使用电能，将电能转化为其他形式的能量，为人们的生产和生活提供便利。由于发电的场所与用户的距离不同，而且用户比较分散，所以无法同时实现电力系统的各项功能。对此，需要利用到电力自动化技术，对电力系统各个环节实行自动化控制，以保证电能在生产、运输及使用过程中的安全性。电力自动化技术的应用能够实现对电能的调节、控制以及保护，维持电力系统电流、电压的稳定，从而为用户提供更优质的供电服务，提高电力企业的经济效益[1]。

2 电力自动化技术的应用价值

2.1 数据处理

2.1.1 数据共享 随着电力自动化技术的不断发展，系统模型构建的关键点在地理空间属性的描述上，但在实际情况当中，电力系统内部情况比较复杂，系统模型的构建难度会比较大，所以需要为电力系统构建一种特殊的空间模型。对于这种语义层次上的数据共享，最基本的条件就是数据共享双方对于数据的认识保持一致，只有满足了这一条件，才可以建立起电力系统数据共享的基本模型，将这个基本模型当作电力系统不同部分之间数据共享的媒介。对于这个基本模型，主要包含了两个部分：①实际地理条件属性的准确定义及表达，其主要包括了电力系统覆盖范围的几何属性。②物理属性的准确定义及表达，其主要包括电力系统的结构、内部各项设备的组成以及运行情况等。

2.1.2 数据整合 数据整合对于电力系统的有效控制有着重要意义，比如在用电集中的时间段，加大变电站的输出电压，可以有效提高供电的效率及供电的稳定性；而在用电低谷时间段，则可以适当降低变电站的输出电压，减小电能损耗。这样既可以保证用电高峰期用户用电的稳定性，又可以在用电低谷时期减少电能的损耗，降低电力系统运行的成本。无论电力系统使用的是何种电力自动化技术，都需要将数据进行整合，才能进行有效的应用分析。所以，必须要打破传统的独立控制系统模式，强化数据的整合，将空间计算融入到系统主流计算当中，分析各项数据之间存在的联系，从而找出电力自动化技术应用的最佳方案[2]。

图1 电力自动化技术应用的基本框架

2.2 保护电力系统安全

2.2.1 安全监测 由于工作人员不可能全天候保持高度专注的状态，所以通过人工监测的方式对电力系统进行保护很容易出现问题，此时就需要应用到电力自动化技术对电力系统进行实时监测。对于电力系统的监测不仅需要监视电力系统的运行情况，还需要对电力系统各项参数进行采集、分析，发现其潜在的隐患，尽早采取措施进行处理。比如某发电机在用电低峰期温度异常升高，显然不属于正常现象，当温度监测系统发现该现象时会自动报警，以引起工作人员的注意。

2.2.2 安全保障 电力自动化技术的应用可以为电力系统提供基本的保护措施以及一定的恢复能力。当电力系统出现故障时，保护措施会自动开启；在故障排除以后，系统会自动恢复正常运转状态，从而为电力系统提供安全保障。其安全保障作用具体体现在以下几个方面：①保障电力系统日常工作的稳定性。电力自动化技术可以为电力系统提供一定的自动调节能力，使其处理好日常运转过程中的各项问题，大大减少工作人员的工作负担[3]。②保障系统数据的保存及恢复。电力系统正常运行时的运行参数记录对电力企业的预算、成本控制、系统更新、指标制订等都有重要作用，而电力自动化技术的应用可以自动对各项参数进行保存，所以电力自动化技术对电力企业的发展起到重要作用。③保障电力企业工作人员的人身安全。由于电力自动化技术的应用会让电力系统具有实时监测的功能，所以一旦发现系统异常，会自动发出警报，引起工作人员的注意，从而让工作人员有所准备。当情况比较紧急时，自动化控制系统还会自动进行调节，降低风险。比如在电力设备温度过高时，会自动降低电力设备的运行功率，防止温度进一步升高；在系统检测到明火时，会自动开启喷头，将火苗及时扑灭等。

3 电力自动化技术在电力系统中的具体应用

3.1 主动对象数据库技术

当前，主动对象数据库技术是电力自动化管理系统当中最常用的一种监测技术，其不仅能够实现对电力系统的实时监控，还对电力系统的软件开发、程序编写、数据分析等有着重要影响。在目前的电力系统当中，主动对象数据库得到了广大电力企业的认可，应用十分广泛。与传统的控制技术相比，主动对象数据库技术的优点在于其针对性比较强，而且具有主动控制的功能，它能够根据所编写的程序，对数据库内的所有数据进行全面的监测[4]。

随着用户数量的不断增加以及覆盖面积的不断增大，电力系统的内部结构已经变得越来越复杂，在电力系统的运行当中，会产生大量的数据，这些数据对于电力系统运行状态的分析都有着重要的作用。所以，要想实现电力系统的自动化控制，就必须对电力系统进行实时监测，将监测到的数据进行收集、传输、分析、处理，如果缺乏相关数据的处理过程，那么自动化控制系统就失去了判断的依据，从而使自动化控制系统无法正确地下达控制指令。目前，我国已经将主动对象数据库技术有效应用到电力系统当中，为电力系统解决了许多实际问题，并在应用过程中慢慢地自我完善，技术应用越来越成熟。

3.2 现场总线技术

现场总线技术是指利用现场总线的布置，将控制中心与电力系统的设备和装置进行连接，形成一个完整的通信系统，从而实现对电力系统线路及设备的自动化控制管理。传统的线路连接是根据设备的分布情况分别进行布置的，所以电力系统当中各设备的连接情况都不相同，内部线路分布错综复杂，如果此时强制性地对电力系统各项设备进行统一化管理，那么根本无法达到应用的管理效果，反而还会对线路和设备造成损坏。我国将现场总线技术应用到电力系统当中以后，实现了对不同线路连接上不同设备的统一化管理，弥补了传统控制方式的弊端，有效提高了电力系统设备管理效率，得到了我国众多电力企业的认可[5]。

从应用原理来看，现场总线技术即就是通过设置多种传感器对电力系统各线路及设备的电阻、电压、电流等运行参数进行收集，然后将收集到的数据传输到计算机系统当中，计算机系统会根据技术人员预先设定好的数据分析程序对收集到的数据进行分析处理，所得到的结果会转化为控制指令，传达到各操作系统当中，从而实现对电力系统的全方位控制。应用现场总线技术最大的优势就在于可以将传统的“唯一控制中心”转变成多个“现场控制中心”，将核心控制系统的负担分散到各个现场控制中心，减轻核心控制中心的负担。而且在各个现场控制中心可以直接进行数据的采集、分析与处理，不需要将所采集到的数据上传到核心控制中心，大大缩短了数据处理的时间，提高了数据处理的效率，使得设备的调整能更加迅速，有效降低了故障发生的概率。此外，传统的核心控制中心统一控制的方式对于通信系统的稳定性要求比较高，如果某条通信线路出现故障，那么对应区域内设备运行的安全性将得不到保障，而现场总线技术的应用可以实现分区域独立控制，使得电力系统对于通信系统的依赖性大大降低，就算某区域的通信系统出现故障，现场控制中心也可以暂时处理好设备运行的问题，从而维持电力设备的稳定运行[6]。

3.3 光互连技术

光互连技术主要应用于电力系统的继电保护领域，其主要作用是对电力系统中的继电保护装置进行统一管理。在电力系统运行当中，继电保护装置是非常重要的部分，当电力系统当中出现电压过高或电流过载等问题时，继电保护装置会自动开启保护措施，将电路暂时断开，防止设备或者线路受到损坏。继电保护装置是电力系统稳定运行的基本保障，如果继电保护装置出现了故障，不但会影响设备的正常运行，还会影响到整个电力系统的稳定性，严重时还可能引发安全事故，所以，对于继电保护系统的科学化管理就变得十分重要。而光互连技术的应用可以利用软件程序以及信号传输对电力系统继电保护装置的具体情况进行监控，从而防止上述问题的出现[7]。

光互连技术的应用除了有正常的实时监控功能以外，还具有数据收集、数据计算、数据趋势分析、自动报警、数据保存管理等多项功能，功能齐全，操作简单，而且所测得的数据较为准确。电力企业工作人员利用这些数据进行调度工作可以有效减少电力系统继电保护装置的故障几率，从而减少电力系统运行的直接经济损失。

4 结语

电力系统运行过程中最为重要的就是安全性和稳定性，而就目前的情况来看，我国的电力系统还存在许多的问题，导致电力系统运行的安全性和稳定性得不到保障。而电力自动化技术可以有效解决这些问题，保障电力系统的正常运行。所以，必须要加强电力自动化技术的应用研究，提高电力系统自动化控制的水平，保证电力设备的运行质量，从而保障整个电力系统的稳定运行。

[1] 徐志京,武晓慧,武晓楠.电力系统中电力自动化技术的应用[J].技术与市场,2014,21(4):74-76.

[2] 张 晗,张 琳.电力系统自动化技术应用及其前景[J].科技传播,2013,5(4):138.

[3] 陈 涛.计算机与电力系统自动化技术结合探究分析[J].信息安全与技术,2012,3(6):11-13.

[4] 程福周.电力自动化技术在电力系统中的应用[J].科技展望,2015,25(9):134.

[5] 杨肇辉.电力系统及其自动化技术的应用探讨[J].科技展望,2015,25(25):66+68.

[6] 于 满,冷延武,张全禹.电气自动化技术在电力系统中的运用[J].科技展望,2016,26(29):82.

[7] 潘建平.电气自动化技术在电力系统中的应用综述[J].企业技术开发,2013,32(17):131-132.

(编辑：严佩峰)

Analysis on the Effective Application of Power Automation Technology in Electric Power System

ZHU Ming-yi
(Dept. of Machine Engineering, Fuzhou Polytechnic，Fuzhou 350000,China)

With the continuous development of society, the demand of electric energy is increasing, and the higher quality of the power system is also put forward. In order to improve the safety and stability of power system operation, people start to use electric power automation technology in the power system, and achieve remarkable results. Electric power automation technology has become a focus of research in electric power enterprises. This paper introduces the electric power automation technology, expounds the application value of electric power automation technology, and analyzes the application of electric power automation technology, hopes to provide some help for stable operation of the power system.

electric power system; electric power automation technology; application value; concrete application

2016-11-29

祝铭一(1981—)，女，吉林人长春人，中级实验师，研究方向：机电自动.

TM76

A

2095-8978(2017)01-0109-04