浅析电力系统及其自动化技术的应用

【摘要】随着社会经济技术的不断发展，人们对供电系统的技术要求越来越高，对电力系统的安全性也提出了新的要求，电力系统的自动化技术的广泛应用不仅提高了电力系统的安全性，也使得电力系统更加智能和高科技化。本文作者围绕着电力系统及其自动化技术的应用进行了探讨。

【关键词】电力系统；自动化技术

电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制，以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。

一、概述

1、电力系统自动化的含义

电力系统的自动化控制技术是以各种自动化监控、检测装置为基础，对电力系统中的各种信号数据进行分析和处理，从而实现对电力系统各区、域各元件的自动监控和调节。这种调节工作可以就地进行，也可以由人工远程操作，能够有效保障用电系统安全稳定的运转。

2、电力系统自动化的组成

电力系统的自动化可以划分为变电站自动化、电网调度自动化、变电综合自动化、配电网自动化这几个方面。自动化可通过对电网系统的数据收集和数据监测，为电力系统的调控行为提供数据基础，变电装置自动化是借助于智能信息技术、现代通讯技术等对变电装置进行进一步地完善，实现对变电装置的统筹调控，在有效维护变电装置工作稳定性的同时，大大提高了它的工作效率。

二、电力系统中的4种自动化技术

1、变电站自动化

目前，我国变电站自动化的发展已经取得一定成效，使得变电站运行成本得到了很大程度的降低，增强了电网调度和输配电的可能性，在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化区域化发展，由于变电自动化具有运行状态稳定、自动化程度高等方面的特点，在各级变电站中得到了广泛运用。利用自动化技术能够将电话人工操作和人工监视取代，从而使得安全运行水平和工作效率大大提高。

2、电网调度自动化

电网调度自动化主要包括核心计算机控制系统以及用于实时分析、计算的软件系统。电网调度自动化技术能够在进行电力生产时，利用对电网系统安全性和运行状态的分析和监控，对电力市场进行自动调度，满足电力市场实际运营需求。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用，在发电厂和变电站进行信息收集的部分为远动端，调度端则主要用于对远动端收集来的信息进行调度。

3、变电综合自动化

变电综合自动化通过对现代电子技术、信息处理技术以及计算机技术的运用，对变电站设备、仪器进行优化设计和功能组合，实现对变电站主要线路和相关设备的测量、自动控制以及监视等全面管理，追求的目标向最优化、协调化、智能化发展，例如励磁控制、潮流控制。该技术具有维护调试和操作简便等方面的特点，使得变电站保护性能大幅增强，从根本上实现了变电站远程监控管理手段。

4、配电网自动化

配电网自动化技术通过将配电线路和配电变电站结合，共同合成配电网，具有分散、点多、面广等方面的特点，该技术能够对配电网运行状态进行实时监控，从而对配电网运行模式进行改进和优化，当配电网发生故障，出现运行异常现象时，配电网自动化技术能够将故障及时找出，并予以有效的处理措施。

三、电力自动化技术在电力工程中的应用

电力工程中的电力自动化技术的应用突出表现在计算机网络技术、移动通信技术的应用，表现在利用电力自动化技术实现电力系统的远程监控和管理，既保证电力工程建设的顺利进行，又提高其运行管理效率。在21世纪，电力自动化技术在电力工程中的地位越来越高，在整个工程的稳定运行和安全管理方面起重要作用。

1 、现场总线技术的应用

现场总线技术是近一二十年兴起的新技术，是工厂自动化必不可少的关键技术，它主要解决工业现场的智能化仪表仪器、控制器、执行机构等现场设备之间的数字通信以及这些现场设备与高级控制系统之间的信息传递问题。

2、电力自动化补偿技术

智能无功补偿技术将固定补偿与动态补偿结合起来，能较好地适应电网的负载变化。将三相共补与分相补偿结合起来，新的电子设备、照明设备等家用设备采用两相供电，根据电网负载实际情况选择分相补偿，提高经济性，促进三相平衡。采用机电一体化智能型真空开关，实现电容过零投切，使用寿命长，可靠性高。可设定过、欠压保护值，为低谷高电压、高峰低电压设计一个禁投和禁切值，实现科学的电压保护。

3、主动对象数据库技术

在电力工程中，利用主动对象数据库技术实现对电力系统的自动化监控，它能主动监控电力系统的运行，采集数据资料，并对数据进行恰当处理，而且该技术的数据处理能力强，数据处理准确率高，能够为有关电力操作、调度提供可靠的数据信息参考。伴随着数据库技术的发展，主动对象数据库技术还将为电力工程的监控实现更加复杂的功能，推动电力行业的发展，满足工业生产和生活的需求。

4、光互连技术

光互连技术在电力工程中的运用主要体现在继电和自动控制系统中，对探测器功率进行扇出数的限制，不受平面和电容性负载的限制，实现对整个电力系统的监控和集成化管理。

四、电力系统自动化控制技术的发展方向

1、发展面向对象的实时数据库技术

随着电子技术的不断发展，能够面向对象的数据库技术逐渐应用到了信息技术相关的各行各业上，它本身智能性的特点，为电力系统自动化中的各种调度行为提供了数据保障。早期的数据库技术比较适宜于处理数量大、结构明显、易操控的数据，更加注重数据的稳定性和完整性，而面向对象的实时数据库技术更加注重数据处理的高效性和时效性，它是数据库技术和实时处理技术的结合，能够对瞬息万变的数据环境作出迅速的处理和计算，更好的满足现阶段电力系统自动化控制的需求。电网系统是一个复杂、庞大的网络系统，时时刻刻都在产生着大量的数据信息，通过面向对象的实时数据库技术，可以从这些大量的动态信息中分析和掌握系统的全局状态，从而做出正确的调度操作，实现自动化管理。

2、发展现场总线控制技术

现场总线控制系统是一种彻底分散化、数字化、开放化的自动化调控系统，它通过在现场安置的各种自动化仪表、控制设备以及各种信号互联设备，实现信息的统一化、全面化管理。目前的电力系统在结合了DCS技术的基础上，以现场总线为枢纽，形成了新一代的现场总线控制系统即FCS系统，使得电力系统的自动化控制更加稳定和灵敏，它能够对系统中出现问题的部位进行精确定位，并自动分析出最佳解决措施，使系统尽快恢复常态。

综上所述：电力系统的自动化控制技术是对网络技术和电子通讯技术的一次延伸，是时代发展的必然要求，它彻底改变了供电服务体系，提高了用电服务质量，并且降低了对人力资源的依赖，节约了成本支出，使得电力系统得以高效、稳定的运转。虽然现阶段电力系统的自动化控制技术已经发展的较为成熟，但是仍有许多技术上的难点没有解决，随着我国电力规模的进一步扩大，对电力系统自动化控制必然会提出更高的要求，我们要不断的加以创新和研究，使得电力系统自动化控制技术得到进一步完善。

参考文献：

[1]陈浩古.综述电力自动化技术在电力工程中的应用 [J].黑龙江科技信息，2013，（25）

[2]段洪刚.试析电力自动化技术在电力工程中的应用 [J].科学与财富，2013，（7）

[3]杨芳.电力系统自动化控制技术的应用研究[J].价值工程，2012.

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