计算机与电力系统自动化技术结合探究分析

2022-12-18灵武市白土岗昂立光伏发电有限公司张海涛三峡新能源太阳山发电有限公司

电力设备管理 2022年21期

灵武市白土岗昂立光伏发电有限公司张海涛三峡新能源太阳山发电有限公司蔡亮

随着现代社会的发展和进步，传统的电力系统管理已经无法满足当前电力新时代的需求，电力系统自动化技术不仅要符合当前社会发展的主流趋势，同时还要推动电力行业的发展与进步。把电力系统自动化和计算机科技结合起来是一种适合时代发展需要的崭新尝试，在计算机的发展过程中，每次出现新的研究成果都会首先在电力自动化系统中使用，因此电力系统自动化的发展和计算机科技的进步此起彼伏、息息相关，电力系统自动化技术同样能够全面推动计算机科技的进步，起到反向促进的效果，因此研究该话题有其必要性。

随着社会科技的快速发展，计算机作为电力系统自动化的根据与核心，电力系统由原来的人工式管理演变为现在的自动化管理，计算机的加入不仅全面提高了管理效能，保障了电力系统正常运行，而且提高了电力系统工作的效率。如能把计算机科技和电力系统自动化技术相互融合就能与时俱进，跟上时代发展的脚步，推动我国电力行业和电力系统的不断发展与进步。

1 电力系统自动化技术概述

随着社会经济的快速发展，传统的电力系统管理设备已无法满足现代化电力行业的需求，电力系统自动化科技的新运用符合当前社会的发展主流趋势，推动社会的和谐发展与进步。

1.1 能实现电网调度自动化

在整个电力系统自动化运行的过程中，电网调度自动化是其最关键的环节，也是其最重要的组成部分，电网调度自动化会直接关系到我国电力输送的成果，结合我国实际发展的社会状况，当前我国电网调度按照区域可大致分为五个层次：一是国家电网调度，二是大区域电网调度，三是省级电网调度，四是地区电网调度，五是县级电网调度。在电网调度和自动化系统的使用过程中，其根本功能和关键功能在于保障电力生产，收纳数据信息并展开监控，提高电网的安全运行效率，一方面能维持电网的运行秩序，另外一方面也能满足电力市场的自动化运行需求。

1.2 变电站自动化

变电站在电力系统中的位置非常关键，它能否正常运行关系到发电厂和电力用户能否正常用电，变电站自动化的根本目的在于取代传统的电话人工操作和人工监视操作，从而达到提高工作效率的目的。与此同时，变电站自动化还能在原有前提与基础上扩大管理人员对外监控功能，确保变电站能正常安全的运行，结合变电站自身的优势和特色，在运行的过程之中，它的根本内容在于对变电站设备展开不间断的监控，使工作人员快速发现问题、解决问题，防止出现更为严重的经济损失或人员伤亡现象。

发电厂分散测控系统。在整个发电厂的分散控制结构之中，主要包括运行工作站、工程师工作站、冗余高速数据通讯网络等不同部分的。在其具体实施使用的过程之中，需要工作人员对发电厂的实际运行情况和电能质量展开监测，确保电能质量和发电传输过程正常，同时加强对设备及其运行情况的考量，发现问题采取有效的处理措施，防止发生重大安全事故。

2 计算机与电力系统自动化技术的有机结合

2.1 智能电网特点

智能电网是在物理电网的前提和基础之上将现代化的通讯技术、传感技术、测量技术、信息技术相互结合而成的一种高度集成的新型智能系统，智能电网技术可展开全局的智能控制，将调度配电输电等各个环节集于一体，同时有利于把用户的环境涵盖其中，发挥了计算机技术的高效率运行，实现了控制的稳定性和调度系统的自动化特征，虽然智能电网建设具有不一样的重点和侧重目标，但智能电网在环境安全、电网安全等方面的因素驱动具有自愈性和智能性。

兼容性指的是智能电网能够适应分布式发电站和其他微型电网的接入，支持太阳能和风能发电等类型的可再生资源，全面提高需求侧的管理功能，能够让用户的多样化需求被满足。自愈性指的是如果电网内部和外部遭受损害，不需要通过人为干预就可进行自我疗愈，确保电网的信息安全，防止受到黑客攻击和病毒破坏，确保电网能够在安全的环境中运行。协调性指的是可实现电力系统的无缝衔接，让系统运行起来更加安全可靠，加强对电网信息监控系统的使用，提高了单个资产的转移效率，对网络运行进行扩容降低维护成本，可采用同一个平台和高度集中化的模型，让电网运行实现标准化和精细化管控[1]。

计算机科技与电力系统自动化有机结合的关键技术包含测量技术、网络拓扑结构、通信技术、分布式新能源接入结构等不同的技术。建设智能电网需要根据互联网技术、尤其是通信技术的发展，让网络设备具有双向性和可靠性，智能电网的信息管理系统是计算机技术中存在效率最为广泛的科技之一，它可依赖计算机技术单独存在。

2.2 网络拓扑结构

电网拓扑结构具有可靠性和灵活性，是未来智能电网的分布基础，能够有效的缓解能源分布和电力生产布局失衡的问题，我国对直流联网工程和特高压联网工程展开了重点输送，对各级电网规划进行了进一步的优化，利用计算机科技形成了一张互联网下的大电网系统，不断扩展电网的规模，确保电网的安全性问题得到解决，在未来网络拓扑结构将和计算机网络科技相互结合，全面提高电网结构，使其具有应对突发事件的灵活性。

2.3 通信系统

智能化通信系统具有集成性和高速性，缺乏通信系统就无法实现智能电网的具体应用特征，在通信科技的支撑之下，智能电网能够获得实时控制数据和电网保护的高效率，因此通信系统的建立是打造智能电网的开始和基础，与一般的办公电脑相同，通信系统也必须要深入用户，二者相互结合形成电网通信网络，实现智能电网的目标，这样才能够具有电网智能化的运用特征。同时智能电网还具有异常性和实时性，在通信系统的支持之下成为实时信息和电力交换的基础设施建设。

建设通信系统能够提高电网的资产利用效率和供电的可靠程度，防止外界环境对系统造成的攻击，提高电网的安全性和实际使用价值。除此之外，智能电网需要加强对网络安全的关注，这就需要智能电网加强实时监控能力和分析能力，对故障进行早期预测，同时对已经发生过的问题做出积极响应，为电网的安全运行和综合的管理提供技术上的支持。

2.4 信息网络管理系统

智能电网的信息化管理系统和计算机技术也可相互结合，包括信息采集、处理、信息显示、信息集成和信息安全等不同部分。功能信息的处理和采集可包括分布式数据采集和处理，还可包括较为详细的数据采集系统和资源的动态共享，形成数据的精准对接，在数据集成和处理之后进行业务分析，这也是电网业务的主要工具。信息集成工具能够帮助智能化电网的信息化系统实现产业链的纵向交错，让电脑信息内部形成横向的集成网络，而信息显示系统则可为智能电脑的各种类型用户提供更加可视化的个性界面，安全系统则可把智能电脑当作主体进行资料和经济权益的保证，以上这一切都必须要计算机科技的大力支持和全程参与才可正常运作。

3 计算机技术在电力系统中的应用实现

计算机技术在电力系统中的应用可全面提高电力系统的管理质量，确保电力系统能够得到安全运行，保障运行秩序，为今后的发展打下坚实的基础。

系统应用服务器技术。在整个电力系统自动化的运行过程之中，系统应用服务器大概处在系统的中间位置、也叫做中间件，中间件指的是在软件定义层运行的过程之中提高了通行扩大能力，在运行实施的过程中应当具备良好的可拓展性分布结构和框架，在具体运行的时候，其基本功能在于能够实现面向工作人员的工作站和服务器的数据传输，方便工作站和服务器之间能够形成良好的通信网络，保存通信数据，为电力系统实时运行监测奠定重要的基础。

获取实时数据并加以保存。在中间件自动运行的过程之中，除了要把前置机进行传输和数据分析之外，工作人员还必须要把分析之后的结构存入后续的数据库之中，达到良好的应用效果。在整个实施数据的应用状态中，应当包括原始数据和处理之后的数据，二者之间的区别在于能否运用远程监视展开运算，在确保实施数据的同时还要加强对运行数据的实时监测。

正确选择系统的运用逻辑。系统的运用逻辑指的是在整个系统的服务器端口需要有效的达成用户共享的局面，在整个程序的影响之下，如果逻辑程序发生变化和调整，有关工作人员只需要更新服务器逻辑就可继续面向所有客户提供服务，在整个电力系统自动化运行的过程之中，大多数的应用程序逻辑包含在远程数据模块之中，在确保系统能够安全顺利运行的时候，还要确保电力输送程序能够达到有效实施的目的。

4 电力系统自动化的未来发展趋向

21世纪是网络科技快速发展的时代，计算机技术的进步推动了社会的整体发展，改变了人们的日常生活结构，在电力系统自动化的整体运行之中使用计算机技术有非常重要的作用，有利于完善电力系统的整体管理结构，推动我国电力系统的更新和发展。具体而言，在未来电力系统自动化的未来发展趋向应当包括以下方面。

第一个方面是一次设备的电力智能化。在常规的电力设备安装过程之中，一次设备和二次设备之间的安装地点必须有明确的规定要求，并且设备在信息传输的过程之中必须要采用强力的电力电缆对大电流展开控制，只有这样才能确保数据和信息得到准确的衔接和传输，确保整个运输过程具有完整性。在电力一次设备安装的过程中，一般会把二次设备和部分设备进行共同安装，方便电力系统的后续运行，满足全部电力或者分装电力的供电需求，达到节省电力信号和电缆的目的，让整个电力系统装置的成本投入有所下降。

第二个方面是对电力系统设备展开在线状态的检测。在电力系统一次设备运行时，它在运行的时候需要长时间实行连续在线监测，这种连续监测的模式能够确保整个系统正常的运行，通过实时监测能够判定各个环节的状况，通过结果分析来判断设备是否存在故障，及时采取维修策略，防止发生重大事故，全面延长设备保修期，提高设备的整体运行效率，为今后的使用和发展打下良好的基础。近些年来随着我国社会经济的不断发展，我国电力部门在原有的机械设施基础之上投入了基础研究，在研究的过程之中得到了快速的实施，取得了一定的工作进展，然而其实际应用仍然存在一定的问题，比如技术难点较多、专业性较强、环境检测手段较为低劣，这些问题在新产品的开发过程之中，仍然需要继续投入和继续努力才可达到良好的效果。

第三个方面，在未来光电式电力互感器得到充分的运用。输电线路已经成为了变电站和居民用电电的主要途径，在整个电力系统的运行中，光电式电力互感器具有重要作用，电力互感器设备也是核心设备之一，在运行的过程之中要按照功能的比例关系，展开整个输电线路的电流检测，确保电压和电流值相互符合。光电式电力互感器在使用的过程之中也有一定的缺点，如果电压等级不断提高，那么互感器就增大了绝缘难度，所需要的电力体积和电力设备也会在很大程度上有所增加。为了解决这些问题，国内和国外研究专家通过新型光电式互感器的研究避免了以上问题的继续扩大，有效的确保了电力系统的输电质量和运行效率。