浅析电力系统及其自动化

曹贺

摘要：随着我国经济的快速发展，电力系统已经全面的向着自动化方向迈进，电力系统自动化技术是一个全新的技术领域，对传统的技术进行改造，对现代技术进行有效的利用，有利于推动电力系统总体技术。电力系统的自动化技术发展过程中，还有一些问题需要提高和完善，尤其是对用电需求量大、环境条件复杂的地区。所以应从技术和人力方面不断发展和提高，保证电力系统自动化可以全面实现。本文结合多年工作实践，对电力系统自动化技术的应用及发展前景进行分析。

关键词：电力系统;自动化技术;应用

一、电力系统自动化的概念和组成

电力系统是变压器、分配、各种用电设备、生产、消费电能的发电机、输送和电力线路构成的一个统一整体。电力系统自动化是指为了保证电力系统经济，可靠和安全的运行，并且向电力用户提供合格的电源，从而使用各种具有控制功能，决策和自动检测装置的系统，通过数据传输系统与信号系统就地或远方的控制、调节并自动监视电力系统的全系统，局部系统或各个元件。电力系统的电能质量和运行的可靠性和电力系统的自动化水平有着非常密切的联系。电力系统各环节的调度自动化与自动化水平的高低和现代电力系统的安全性密切相关。

电力系统自动化根据电能的分配与生产过程主要包括电力工业管理系统的自动化，火力发电厂自动化，水力发电站综合自动化，电网调度自动化，供电系统自动化，电力系统信息自动传输系统和电力系统反事故自动装置等七个方面的内容。电力系统自动化的主要目标是提高管理效能与经济效益，保障系统安全运行，保证供电的电压和频率满足要求。

二、电气自动化技术在电力系统中的运用

电力系统中的电气自动化技术主要包括了PLC技术和计算机技术两方面。

电力系统中的自动化技术其核心即为计算机技术，这也是电气自动化技术中最为常见也是最具代表性的科学技术，它为电力系统实现电气自动化提供前提条件，并且在输配电和供变电方面也发挥了无可替代的作用。此外，计算机技术中运用了电网的调动，从而实现了国家电网信息的采集工作，并且还负责对不同的省、地区直辖市范围和省、市、县不同级别电网实施自主调配工作，对其信息进行储存和整合。计算机技术在电气自动化的实施还实现了我国整体电位设备整合，加强对整个电力系统的监控以及调动工作。

随着现代化的发展，采用电气自动化在电力系统运行中开展实时的仿真工作。电力系统采用电气自动化技术进行仿真技术的实施驱动，导致电力系统在更大的工程上都可以实现暂时以及稳定状态，在这两种状态中进行同步的实验，并且可以为电力系统提供强大且精确的数据，相关的工作人员还能够在这样的环境中，对于更多新型的电力装置进行测试，最终很大程度上推动了混合型的实时、仿真实验室的建立，也推动电力系统实现更大程度的发展。

PLC技术在电力系统中电气自动化的应用顺利实现了对于电网数据的分析、采集、整合、传递以及调换等工作，对整个电网实施控制，并且提高了在电力相关的生产活动中的协调性。PLC技术在电气自动化中的应用，使得电力控制内接线得以精简，并且使得电力系统的灵活性和稳定性大大提高，降低了系统的能源损耗，节约了电力生产的人力和物力。PLC技术所具有的种种优势使得其在电力系统中的电气自动化方面得到了充分的应用和发挥。PLC技术所采用的辅助性继电器，内部逻辑关联替换了之前的机械继电器导线相连。这样继电器其中节点转换时间就能够到达忽略不计的程度，这使得电力系统的可靠性显著提升。除此之外，PLC系统其抗干扰性非常强，这能够满足现代工业生产中复杂多变的工作环境。随着社会科技的不断发展，研究的不断深入，系统的操作流程将会更加简单易操作，逐步实现了电力系统操作的方便快捷的目标，并降低电力员工的工作难度，提升作业准确率，这使得员工的工作效率大大提升。

三、自动化技术的应用

1.自动化技术在电网调度中的应用

电网调度的现代化自动控制系统以计算机技术为核心，计算机技术对电力系统的实时运行信息进行监测、收集和分析，并完成系统操作的高效进行。通过自动控制技术的应用，实现电网运行状态的实时监测，保证电网运行的质量和可靠性，实现电能的充分供应，使人们的需求得到满足。自动化技术应用，将能源损耗降到最低，保证供电的经济性和环保性，实现电能的节约。

2.自动化技术在配电网络中的应用

随着电网技术的快速发展，配电系统的现代化和网络化程度不断提高，实现配电网主站、子站和光线终端组成的三层结构，配电系统网络化的发展，使通信传输的速度得到保障，自动化系统的性能不断提高，电網事故快速排除机制得到优化，故障停电时间明显缩短。常规的值班方式被打破，无人值守电站得以出现，工作人员的效率大大的提高。

3.自动化技术在变电系统中的应用

变电系统通过计算机技术、通信技术和网络技术的应用，实现二次系统的监测，通过功能设计的优化，协调科学的综合性系统建立，设备的运行操作信息被方便搜集。

四、电力系统自动化技术发展趋势

1.智能化发展

当前国家电网大力建设智能电网，电力系统逐渐向智能化方向发展。智能电网能够实现对电力系统智能化管理、智能化运行以及智能化检测，极大的提高电网运行水平，降低电力企业的人工成本和运营成本，提高企业经济效益。但是目前这些智能化设备在应用过程中，由于没有建立统一的通信标准，所以无法实现有效的兼容。目前在线监测技术、状态分析、可视化技术在电力系统广泛应用。这对电力系统的自动化技术要求更高了，电力调度系统自动化水平一定程度上可以提高电力系统兼容性能，确保电网稳定运行。

2.操作简单

电力系统自动化技术最终实现电力系统的自动化运行。由于我国的电力系统涉及信息量比较多、信息数据类型多、结构复杂，这些数据信息呈现非线性关系。同时，由于我国的电网覆盖范围广、农村地区电网比较分散，所以需要根据每一个区域的实际用电需求进行调配，这对电力系统自动化技术提出了新的要求。为了满足电力自动化发展要求，必须完善电力系统调度平台，降低操作难度，从而满足自动化发展要求。

3.监测控制与数据采集并用的SCADA

变电站自动化的一个主要特点是监控集成与保护系统的发展，实现数据共享。而实现数据共享的主要手段就是SCADA，它把监控与保护功能整合在同一个装置中，把分布式的变电站SCADA集成到微机保护中，使继电保护所处理的数据与其它一些数据一样，使监控与保护共用一个硬件平台，从而获得明显的经济性。

4.DMS-全面建立配电管理系统

全面建立配电管理系统不仅是适应现代电力系统技术快速发展的需要，而且对提高电气综合管理水平也有一定的帮助;通过全面建立配电管理系统，管理人员能够清楚的掌握电量，功率，电压和电流等不同的运行参数，随时监控整个电力系统的运行情况，这样不仅大大减少了用电量，而且有利于电力平衡负荷监控的精确计量。

再者，DMS系统通过改变现行的变电值班和运行操作模式，真正实现了无人值守变电站的管理方式，从而大大的减少了人员的占用。大大优化了电气设备保护控制，大大减少了大面积停电故障的发生，同时也有利于供电系统可靠性的提高。

结语

随着我国经济的快速发展，电力自动化在现在和将来的电力系统的建设和管理中具有重要的地位，电力自动化技术作为电力行业的新技术，将集信息化、网络化、智能化于一身，应建立相应的机制，建立良好的导向，从研究实验到生产实践向电力自动化技术靠拢，以期更快的适应现代电力系统的需求，改善电力系统的自动化现状。

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