电力系统自动化技术研究

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引言

电力系统自动化技术的科学应用与创新发展，是社会经济建设与电力市场优化发展对电力行业现代化建设提出的客观需求，也是电力企业提升市场占有率，实现可持续稳定发展的重要举措。对此，在当前电能应用需求不断增多，高度重视电力系统运行安全性、经济性协调发展的背景下，有必要加强电力系统自动化技术及其应用的研究，明确电力系统自动化技术发展方向，以期为我国电力事业优化发展奠定良好基础。

1电力系统自动化技术的相关概述

1.1电力系统

电力系统是集电能生产、分配与利用为一体的综合性系统，由电厂发电、电厂输电、变电所变配电、用户用电等环节共同构成[1]。因此，电力系统的主体结构主要有电源、变电所、输电网络、配电线路、负荷中心等。其中电源主要指发电厂，包括火力发电厂、水力发电厂、风能太阳能发电厂、核能发电厂等，各发电厂之间存在一定关联性，能够实现不同区域间的电能调解，以满足供电需求。变短所与输电、配电线路所构成的网络，统称为“电力网络”承载着电能分配、传输的重要使命。

1.2自动化技术

自动化技术是基于计算机技术、信息技术、网络技术、控制技术、系统工程技术等结合应用下，形成的一门多学科综合型的应用技术。加之科学技术的创新力度逐渐增强，自动化技术被广泛应用于多个领域之中，为其生产与管理质量、效率的提升，奠定了良好基础。从电力电气领域上看，在电力系统中使用自动化技术，能够使电力系统具备自动化控制能力，可有效提升电力系统敏感度，实现对各环节电力设备运行状况的自动化监督与管控，减低设备故障对电力系统运行的影响。与此同时，随着自动化技术与智能技术的有机结合，电力系统智能化水平得到提升，电力设备控制能力增强，有助于推动智能电网的构建，加强电能监督与管理力度，实现电能能源的节约。对此，研究电力系统自动化技术应用与发展，具有重要现实意义。

2电力系统自动化技术的实践应用

由于电力系统是一个综合且复杂的系统，其自动化技术的应用范围相对较广，涉及的核心技术较多。对此，本文主要以电网调度、配电网的变电站以及电力系统的继电保护为例，简要分析了电力系统自动化技术的实践应用状况。

2.1自动化技术在电网调度中的应用

电网调度是保证电力系统稳定、安全、可靠、经济运行的根本保障，能够通过监督、管理与指挥，保证发电、输电、变电以及配电依据相关规定与要求持续而稳定作业，并实现电力系统故障的及时识别、诊断与排除[2]。在电力系统中，电网调度工作涉及内容相对较多，其监督与管理难度系数相对较大。而应用电力系统自动化技术，构建科学电网调度系统，可有效提升电力生产运行监督、管理、指挥质量与效率，促进电网调度管理的优化发展。例如，应用自动化技术构建“信息采集与控制执行系统+信息传输系统+信息处理系统+人机互动系统”的电网调度自动化控制系统，能够有效实现电力系统运行过程中所产生各项信息的采集，从而根据所采集到的信息，包括负荷变化、用电情况等，并结合天气预报、用户用电规律进行用电负荷预测，形成负荷曲线，为电网调度中发电容量配备提供信息依据。与此同时，在电力调度能量管理系统中配置SCADA（Su-pervisoryControlAndDataAcquisition，采集与监视控制系统）系统能够在一个或多个服务器运行作用下进行电力设备运行数据采集，基于服务器与硬件设备之间的通信渠道，实现数据传输，并通过控制运算、里程转换、报警检查、用户脚本执行等操作完成数据处理与分析，便于电力调度工作人员及时掌握系统运行情况，实现系统故障的快速诊断，从而提高电力调度水平，维护电网运行的稳定与安全，推动电力调度实现自动化、信息化、现代化发展。

2.2自动化技术在继电保护中的应用

继电保护是电力系统故障与异常检测、报警与处理的一种措施，在电力系统管理中发挥着至关重要的作用，是电力企业电气工程建设不可或缺的存在。通常情况下，电力系统运行过程中继电保护受多种因素影响，不可避免会产生误动、拒动问题，从而向控制中心发出错误报警信号，不能够对电力系统进行有效保护，致使电力系统不能够安全、有效的运行。因此，采取电力系统自动化技术，不仅可以提升继电保护自动化控制水平，还能够有效实现上述问题的处理。以微机继电保护硬件系统为例，该系统主要由数据采集单元（模拟量输入系统）、数据处理单元（微机主系统）、数据传输系统、数据通信接口与电源共同组成。其中数据处理单元能够有效将模拟输入量转换为系统所需的数字量，便于系统对电流、电压、功率、频率、谐波等继电保护相关参数的处理与分析。与此同时，数据处理单元中可编程制度存储器、外部存储器等设备的配置，实现了系统存储器的有效拓展，便于继电保护设置要求的满足。而同步通信与异步通信在通信接口中的灵活应用，能够满足系统不同通信需求，保证通信的准确性、及时性、安全性。此外，显示器、打印机等输出装置的配置，可提升系统交互性，通过测试结果直观展示，为工作人员进行系统故障分析与处理提供便利。

2.3自动化技术在配电网变电站中的应用

在配电网变电站使用自动化技术，可有效提升变电站自动化控制水平，提升变电站监督力度。例如，应用自动化技术构建“全站控制级+就地单元控制级”的分布分层式控制体系，通过SCS（站控系统）、SMS（站监视系统）、EWS（站工程师工作台）以及RTU（调度中心通信系统）的相互作用，实现对变电站电力设备运行情况的全面掌控，并根据实际情况通过就地单元控制级完成设备调配，提升变电站运行的安全性与可靠性[3]。

3电力系统自动化技术的创新发展

随着电力系统自动化技术理论与实践研究的不断深入，电力系统自动化技术应趋向于标准化、集成化、智能化发展。

3.1标准化发展

标准化发展是保证技术应用规范与科学，促进技术作用充分发挥的前提基础。随着电力自动化技术的应用规模之间扩大，我国在应用电力自动化技术时，应逐渐朝国际标准发展。目前，发达国家已经出台了电气自动化应用标准，以此规范与指导自动化技术应用行为。对此，我国在发展电力事业时，应借鉴国外先进经验，加强技术应用标准的制定与完善。

3.2集成化发展

集中化发展主要体现在技术结合应用上。电力系统的整体性、综合性与复杂性，势必需要秉承“独立且综合”的原则进行优化发展。加之，自动化技术本身具有综合性特征。对此，电力系统自动化技术在电力系统控制领域中的应用将趋向集成化发展，通过与其他技术，包括测量技术、保护技术、报警技术、监控技术、智能技术等的有机结合，简化系统操作，促进系统整体控制质量的提升。

3.3智能化发展

智能电网改造对电力系统智能化水平提出了更高要求。在此背景下，要想在实践过程中增加电力自动化技术的应用力度，务必要对其技术进行升级、创新。例如，通过“自动化控制+神经网络”、“自动化控制+智能识别”等，增强技术应用智能化水平。

4结论

电力系统自动化技术的科学应用与创新发展是推动智能电网构建，提升电力生产能力，保证电力供应具有较高的可靠性与安全性的手段。为此，在对电力自动化技术应用的重要性有一定认识与掌握的同时，还要对其技术进行全面了解，并以创新发展为指导，以实际需求为核心，探寻其发展方向，以促进自动化技术应用的科学性与有效性，为电力企业优化发展提供技术支持。

参考文献：

[1]陈晶炜，柴燕.电力系统自动化控制中的智能技术应用及其优势研究[J].现代工业经济和信息化，2019（01）：1.

[2]沙轶.电力系统及其自动化和继电保护的关系[J].电子技术与软件工程，2018（24）：106.

[3]王洪杰.电力系统中自动化技术的应用及发展方向[J].南方农机，2018，49（24）：116+120.

作者:刘彧挥 单位:宜昌市三峡大学