电力系统运行控制目标及其控制自动化

王振宇

摘要：随着我国经济发展水平的不断提高，电力行业得到了飞速发展，电力系统的运行也更加高效和安全，但是随着各行各业电力能源需求的不断增加，供电范围在不断扩大，电力系统在供电过程中会出现一些突发事故，运行过程中的故障也不断增多，严重影响了用户用电效率和供电安全，因此，加强电力系统运行控制的自动化研究对于提高电力系统安全具有重要意义。

关键词：电力系统;运行;控制;自动化技术

引言

随着科技的发展进步，我国工业化进程也逐步加快，自动化这一先进生产方式在电力系统中应用范围逐渐扩大，由于供电系统内部结构和线路的复杂性，使得人们在电能生产过程中对安全系数的重视程度不断加大。电路系统的安全运转，需要电力系统在工作过程中能够进行自我修正。

1电力系统的自动化控制目标

电力系统运行控制的目的是保证电力系统的安全运行，减少故障的发生，进而安全、高效的为人们的生产和生活提供电能需求。如果供电系统发生突发事故时，电力系统能够做到迅速切断相关的电网，较少经济损失，并能够快速的恢复电力系统的正常运行，尽量减少对用户造成的不便。另外，还要使电力生产绿色环保，符合相关规定。电力能源的质量标准主要包括电能的发生频率、电能的波形特征、以及电压。为了确保电力系统能够大容量输电，电力系统增加了很多供电设备，但是这些额外增加的环节使电能波形受到了影响，造成波形扭曲，严重干扰了电力系统和通信系统，加强电力系统自动化控制可以有效的改善这一问题。

2电力系统运行控制自动化技术

2.1面向对象数据技术

近几年，面向对象数据技术飞速发展，其具有较高的安全性、较低的应用成本，开放性和共享性较强，可以简化复杂代码的编写，电力系统应用这种面向对象数据技术可以利用数据的接触点实现对系统的控制，能够集成对数据进行分析和管理。另外，自动化控制可以通过数据库的对象函数来完成，实现数据分析和管理的效果，并利用对象函数可以极大的提高自动化控制中数据分析的输出效率，使数据管理和数据存储更加安全可靠。

2.2现场总线控制技术

总线控制技术可以实现现场测量和数据传输，具有一体化和数字化的特点。自动化系统的建立可以依靠现场的仪表、网络系统实现数据信息的共享和远程监控，实现了信息的高度共享和配置。现场总线系统能够实现数字化通信，主要是生产设备与系统之间，因此，广泛的应用与电力系统自动化控制中，尤其是FCS系统的应用。FCS系统优化升级了内部全部功能，使得传感器、变电器等电力设备之间的输电信号和集成信号充分结合。在系统的底层设置了一个计算机，可以对分散的设备统一管理，系统设备上的所有信息都可以传输到计算机中，使自动化控制系统的灵敏度得以提高。

2.3光互連技术

光互连技术是电力系统的中的一项重要技术，主要应用在自动控制和继电保护中，具有以下特点：第一，有较高的数据输入和输出灵活性，不会受到电容负载的影响;其输出数会受到系统内部探测器的影响;第二，无终端形式的电互连接会受临界线路长度的制约，而光互连技术却可以解决这个问题，并能在计算机系统中实现电力线路的高性能连接;第三，信息传播的速度非常快，可以有效解决扭曲问题，不同平面的不对对其产生影响。

3 110kV变电站电气自动化的应用

电力系统自动化控制最终是实现无人值班，并提高电力系统的运行效率。因此，从110kV变电站的实际运行进行分析，110kV电子互感器将IEC组网形式与间隔层连接，并对共网传输形式特征进行分析，以达到同步技术和保障通信的目的。保障操作箱和测控I/O两者融合智能终端被安放于端子箱当中，同时结合GOOSSE技术达到主变压器、线路和母差防止跳闸功能。要想对该网络结构进行简化，达到对组播流量择优配置，二次设备和过程层交换机，为组播协议精准融于对时提供坚实保障，适合变电站深入自动化进程，同时彻底优化网络配置。

变电站测控、保护等均能够凭借IEC网络采样，电压切换通过测控、保护和电能表得以进入自动化处理模式。在这一过程中，电表所采集的信息能够的利用MMS协议对采集终端进行传输，网络通信中的同步技术和相关的设备具有较强的稳定性和兼容性，更有助于变电站实现自动化控制。此外，110kV变电站主要是依据220kV变电站来设置电压等级，在110kV的变电站的电气自动化系统中，想要达到变电站双重保护设想，就要把互感器合并单元和远端模块设计为独立的双重采样回路。重视对纯光纤、普通和电子式互感技术联合应用保护作用加以研究。

从变压器的角度进行分析，自动化控制系统主变压器套管全部选用光纤式互感器，并通过纯光纤和电子式传感器对母差加以保护。综合变压器的技术效果来看，自动化变电站线路光差保护主要是通过两个端口来完成的，一端应用电子式互感器，另一端应用常规厅感器，二者相互搭配，促进110kV变电站整体自动化的实现。此外，计算机技术是实现变电站自动化的核心，计算机监控系统能够对变电站的全部设备进行监控，促使变电站系统化的管理和规范化运行。

4 220kV变电站一次设备智能化

本文所述的220kV变电站的一次设备智能化，主要的是在主线形式不变的形式上，采用电子式互感器，一次设备增加智能组件实现一次设备智能化。主变压器采用高阻抗智能变压器，利用变压器原有放油口安装色谱油循环管和带铁芯接地电流传感器，实现非电量保护状态监测IED功能。

220kV与110kV有所不同，220kV中互感器主要采用罗氏线圈型电子互感器，并直接与GIS高压气室内部内部相连，在各个气室中安装SF6气体密度传感器，统一配SF6气体密度IED。SF6气体通过气路系统、色谱柱、检测器检测实现密度监测功能。留局放测试口，可通过手持式局放仪测试。

GIS电子式互感器主要由三部分组成：第一，一次结构主体，包括互感器罐体、变径壳体、绝缘盆子、一次导体等，互感器罐体要接地，内装传感元件、变径壳体的主要作用是使电子式互感器能够适用于不同厂家的GIS，一次导体固定于绝缘盆子上，一次导体与互感器罐体间充SF6绝缘气体;一次传感器主要包括两个完全相同的传感元件;第三，远端电子模块，及时的接收并处理传感器元件的输出信号，远端模块输出的串行数字光信号由光缆送至合并单元。电子式互感器有两个完全相同的远端模块，二者互为备用，保证电子式互感器能够高效运行。远端模块的工作电源由站内直流电源提供。一次传感器及远端模块均位于低压侧，双重化冗余布置。

结束语

综上所述，电力系统运行控制目标及其控制自动化是现阶段我国电力行业发展的重要方向之一，随着信息技术的使用我国电力行业取得了重大的进步，提高了生产效率，满足了现阶段社会发展和人民群众的生活需要。但是，由于我国电力行业的自动化与发达国家相比，还存在一定的差距，发展的时间较短，相关技术不成熟，因此，还要学习发达国家先进的技术和经验，并且结合自身发展的实际情况制定合理的发展方案，进而提高我国自动化控制的质量和水平。

参考文献：

[1]彭翔英.电力系统运行控制目标的分析与控制自动化[J].低碳世界，2017，（23）：73-74.

[2]沈铭福.探讨电力系统运行控制目标及其控制自动化[J].通讯世界，2017，（10）：173-174.

[3]李大民.电力系统运行控制目标及其控制自动化[J].黑龙江科技信息，2017，（18）：47.

[4]彭保宏.关于电力系统运行控制自动化的分析[J].山东工业技术，2015，（12）.06C2C25C-AC53-4CB2-8918-28CB27198A62