林燕光

【摘 要】電力系統(tǒng)自動化如何更好地實(shí)現(xiàn)以及其未來的發(fā)展趨勢，進(jìn)而使得電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定和高效的運(yùn)行，獲得更多的商業(yè)價值。本文主要針對電力系統(tǒng)自動化的實(shí)現(xiàn)及其發(fā)展的相關(guān)問題進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；自動化；發(fā)展

隨著計算機(jī)軟硬件的發(fā)展，大量計算機(jī)新技術(shù)在自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。電力系統(tǒng)自動化的實(shí)現(xiàn)將進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)的安全和可靠性，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高電力系統(tǒng)的供電效率。

1.電力系統(tǒng)自動化的實(shí)現(xiàn)

在電力系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)自動化運(yùn)行，其自動化原理通常是相同的，但是隨著科技水平的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的裝置類型與功能在不斷發(fā)生著變化，為了實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化，確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，就必須對電力系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行必要的調(diào)控。

1.1電網(wǎng)調(diào)度自動化

電力系統(tǒng)自動化包括很多組成部分，電網(wǎng)調(diào)度自動化是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化的重要前提條件。電網(wǎng)調(diào)度自動化是控制電力系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)手段的組成部分，是以現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、信息處理與通信技術(shù)、自動控制與電力電子技術(shù)等為基礎(chǔ)，按電網(wǎng)調(diào)度的需要而逐步發(fā)展起來的。在處理事故中，電網(wǎng)調(diào)度自動化是協(xié)調(diào)指揮、判斷決策和實(shí)施監(jiān)控的技術(shù)手段，將各類事故所帶來的損失減到最小的程度，盡快使電網(wǎng)恢復(fù)正常的安全穩(wěn)定運(yùn)行。除肩負(fù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的任務(wù)外，調(diào)度自動化系統(tǒng)同時承擔(dān)了電網(wǎng)優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)供應(yīng)電能的任務(wù)。

1.2變電站和發(fā)電廠自動化

在電力系統(tǒng)自動化的實(shí)現(xiàn)中，變電站自動化非常重要，變電站是電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、用電這些環(huán)節(jié)的中樞，實(shí)現(xiàn)電能的匯集和重新分配。而發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)，電廠的安全穩(wěn)定生產(chǎn)對電力系統(tǒng)發(fā)揮關(guān)鍵作用。總而言之，電網(wǎng)調(diào)度自動化離不開變電站自動化，也離不開電廠自動化。往往變電站和發(fā)電廠直接向電網(wǎng)調(diào)度自動化提供電網(wǎng)設(shè)備的采集數(shù)據(jù)同時接受電網(wǎng)調(diào)度的遠(yuǎn)程監(jiān)控。變電站和發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)自動化管理，不但極大地提高電力系統(tǒng)發(fā)電和供電的運(yùn)行效率，同時大大減少電力事故，而且減少廠站運(yùn)行費(fèi)用。隨著科技的發(fā)展，變電站和發(fā)電廠自動化最終實(shí)現(xiàn)無人值班變電站和電廠（尤其是水電站），能在沒有工作人員在場的情況下變電站和發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，也能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的日常操作和事故處理，減少事故停電范圍和停電時間，提高電力系統(tǒng)供電可靠性。變電站和發(fā)電廠自動化是電力系統(tǒng)自動化中關(guān)鍵環(huán)節(jié)。變電站自動化的實(shí)現(xiàn)，首先是一次設(shè)備配置，電氣一次設(shè)備包括但不僅限于斷路器、接觸器、刀閘、地刀、變壓器、發(fā)電機(jī)、電壓互感器、電流互感器等設(shè)備的配置要符合系統(tǒng)自動化的技術(shù)要求（如遙信、遙測、遙控、遙調(diào)等）；其次，二次設(shè)備配置，電氣二次設(shè)備包括但不僅限于傳感器、保護(hù)裝置、測控裝置、計量裝置、故障錄波裝置、安全穩(wěn)定控制裝置等滿足計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控要求；再次，建立數(shù)據(jù)鏈路和通信配置；最后，建立數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序，調(diào)試變電站自動化和發(fā)電廠自動化，發(fā)現(xiàn)調(diào)試中問題和解決存在問題，變電站自動化和發(fā)電廠自動化得以完善最終達(dá)到目的。變電站自動化管理的實(shí)現(xiàn)能夠?qū)ψ冸娬镜囊淮卧O(shè)備和二次設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化的集中管理，更好地實(shí)現(xiàn)設(shè)備的監(jiān)控效果，以全面掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，同時也能降低工作人員的工作量，通過計算機(jī)來實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高電力系統(tǒng)的管理效率。

2電力系統(tǒng)運(yùn)行中自動化的歷程及應(yīng)用

1）電力自動化發(fā)展的歷程

近年來，我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，對于電力的需求更是龐大。這就要求我國的電網(wǎng)不僅能夠供應(yīng)大量的電力，還要保障供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和監(jiān)管系統(tǒng)地安全性，因此電力自動化變逐漸扮演更重要的角色。我國的電力自動化行業(yè)經(jīng)歷了五個重要階段。（1）模擬技術(shù)階段。采用模擬調(diào)制技術(shù)，通信效率比較的低，功能簡單、設(shè)置維護(hù)復(fù)雜，體積較大。（2）準(zhǔn)數(shù)字技術(shù)階段。采用數(shù)模混合通信技術(shù)，傳輸性能也大大提高了，通信率有了改善，增加了維護(hù)功能。（3）全數(shù)字技術(shù)階段。采用全數(shù)字通信方式，基于嵌入式硬件平臺，能夠遠(yuǎn)程配置參數(shù)，具有小型化的特點(diǎn)。（4）并向網(wǎng)絡(luò)化。設(shè)備診斷和檢索功能，采用實(shí)時操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理平臺，支持IP接口和多信道接受功能，操作界面友好。（5）智能化發(fā)展。具有自組織功能，能夠自動識別網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)管能力非常強(qiáng)大，具有更快的通信速率，支持特大規(guī)模的組網(wǎng)應(yīng)用。

2）自動化仿真技術(shù)的應(yīng)用。

隨著電氣自動化技術(shù)不斷發(fā)展，并逐漸與國際接軌。在這樣的環(huán)境背景下，作為電氣自動化技術(shù)中重要組成部分的自動化實(shí)時仿真系統(tǒng)同時得到相應(yīng)的發(fā)展，并在電力系統(tǒng)運(yùn)行中得到廣泛的應(yīng)用。如混合實(shí)時仿真環(huán)境能力實(shí)驗(yàn)室的建立，通過仿真系統(tǒng)模擬電力系統(tǒng)于不同環(huán)境條件下進(jìn)行穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)和暫態(tài)實(shí)驗(yàn)，可以為科學(xué)研究提供較為豐富的仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)。另外，還可以和不同的控制裝置形成閉環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)行新裝置的測試，有利于提高新裝置性能測試的準(zhǔn)確度，同時也有利于提高對其控制的有效性，進(jìn)而向智能保護(hù)、靈活輸電系統(tǒng)等的研究實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造有力的實(shí)驗(yàn)條件。

3）人工智能技術(shù)的應(yīng)用。

對于電力系統(tǒng)發(fā)生的問題或故障，以往都是采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行處理，也就是采用人工方式檢查與排除電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)及設(shè)備的故障。如某個區(qū)域內(nèi)發(fā)生停電，則需要工作人員將該區(qū)域內(nèi)的電路全部切斷或阻斷掉所有的電流，隨后對每個環(huán)節(jié)及每條線路進(jìn)行排查工作，這種傳統(tǒng)的處理方法過于耗費(fèi)人力和時間，同時會影響到發(fā)生故障區(qū)域人們的正常生活與工作。而在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，通過自動化技術(shù)替換傳統(tǒng)處理方式，有利于直觀反應(yīng)出具體故障位置及其情況，同時可以對電力系統(tǒng)中的各種問題或故障進(jìn)行自動化診斷，并自動進(jìn)行全面的分析，最終進(jìn)行實(shí)時處理。自動化技術(shù)的應(yīng)用大大減少了人工費(fèi)用成本與勞動力，提高故障處理效率，有利于保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，同時在一定程度上減少故障區(qū)域人們的正常生活與生產(chǎn)所受到的影響。

4）PLC技術(shù)的應(yīng)用。

PLC技術(shù)是計算機(jī)技術(shù)與繼電接觸控制技術(shù)的有機(jī)結(jié)合產(chǎn)物，通過PLC技術(shù)可以自動編程、信息記錄及運(yùn)算電力系統(tǒng)工作中的各個部分指令，有利于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)低能耗狀態(tài)，并大大提高其運(yùn)行的靈活度。而電力系統(tǒng)運(yùn)行中應(yīng)用PLC技術(shù)的主要表現(xiàn)如下：①PLC技術(shù)可以利用控制電力系統(tǒng)中的壓力、溫度、流量等實(shí)施的模擬閉環(huán)控制有效調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)各個環(huán)路工作；②PLC技術(shù)的運(yùn)用，可以幫助電力系統(tǒng)有效且順利完成信息數(shù)據(jù)的各個環(huán)節(jié)工作，主要包括信息的采集、信息的分析、信息的整合、信息的轉(zhuǎn)換及信息的傳遞。從而達(dá)到柔性操作智能控制效果；③應(yīng)用PLC技術(shù)控制電力系統(tǒng)開關(guān)量，利用PLC技術(shù)控制輸入、輸出信號的斷開與通電，有利于實(shí)現(xiàn)各項生產(chǎn)工作高效化、自動化生產(chǎn)；④在電力系統(tǒng)順序控制工作中的應(yīng)用。通過PLC技術(shù)控制電力系統(tǒng)運(yùn)行中的單獨(dú)模塊信息，從而有效促進(jìn)電力系統(tǒng)中相關(guān)工作協(xié)調(diào)性及有序性。

5）電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。

在計算機(jī)快速發(fā)展的過程中，作為電力系統(tǒng)自動化主要構(gòu)成要件的電網(wǎng)調(diào)度自動化水平同樣得到不斷提升與發(fā)展，同時促進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)一體化和電網(wǎng)調(diào)度自動化的進(jìn)步與發(fā)展，還進(jìn)一步提高數(shù)字信息技術(shù)的處理能力高度。電網(wǎng)自動調(diào)度因其工作范圍較為廣泛，使得其的應(yīng)用范圍相應(yīng)擴(kuò)大，而明顯的地域性差異形成電網(wǎng)類型及其特點(diǎn)差異化。將自動化技術(shù)及其相應(yīng)設(shè)備裝置應(yīng)用到電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)當(dāng)中，有利于統(tǒng)一管理與預(yù)測各個設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、參數(shù)及信號等，從而達(dá)到有效的控制效果。

6）所有技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用。

電力系統(tǒng)在以往管理當(dāng)中，其電力故障處理、電力管理、電力完成養(yǎng)護(hù)等各項工作均互為獨(dú)立，同時分屬于相應(yīng)管理部門，故容易在各項工作相銜接或相配合環(huán)節(jié)上出現(xiàn)一些漏洞或問題。而電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用中，由于其在應(yīng)用與發(fā)展過程中逐漸呈現(xiàn)統(tǒng)一化趨勢，因此可以將電力系統(tǒng)管理工作中各項工作納入集中、統(tǒng)一、協(xié)調(diào)管理。而電氣自動化相關(guān)技術(shù)均可以適用于電力系統(tǒng)項目從設(shè)計、規(guī)劃到測試、檢測與維護(hù)等環(huán)節(jié)，通過技術(shù)相互間配合應(yīng)用，不僅可以滿足不同類型用戶的要求，還可以在一定程度上減少分開管理所造成的成本，對提升電力系統(tǒng)整體管理水平及綜合競爭力具有重要作用。

3.電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展

電能的穩(wěn)定供應(yīng)直接影響到我國國民經(jīng)濟(jì)與人民的日常生活水平，電力系統(tǒng)自動化的未來發(fā)展前景十分廣闊，通過對電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展的探討，能夠更好地完善電力系統(tǒng)自動化設(shè)備，更好地達(dá)到自動化的發(fā)展目標(biāo)。

1）以電力設(shè)施自動化為基礎(chǔ)

在電力系統(tǒng)自動化發(fā)展中，相關(guān)研究人員研究的主要對象是怎樣實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化，提高電力基礎(chǔ)設(shè)施的自動化水平。這些問題的探討與研究將極大地促進(jìn)電力調(diào)度系統(tǒng)監(jiān)測水平的提高，將動態(tài)監(jiān)測與穩(wěn)定監(jiān)測結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)全方位實(shí)時數(shù)控。電力系統(tǒng)自動化的實(shí)現(xiàn)以電力設(shè)施自動化為基礎(chǔ)，通過不斷鞏固硬件基礎(chǔ)設(shè)施來發(fā)展不同產(chǎn)品的特性。目前，我國電力系統(tǒng)各種新型設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，其產(chǎn)品性能、型號以及產(chǎn)品保證等都沒有做出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此在改造電力基礎(chǔ)設(shè)施時，要注意根據(jù)需要來選擇產(chǎn)品和改造方式。在改造基礎(chǔ)設(shè)施的過程中，要注意項目自動化設(shè)施應(yīng)當(dāng)符合市場發(fā)展的要求，在一定標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行硬件設(shè)施的改造，進(jìn)一步規(guī)范其產(chǎn)品特性。自動化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)將進(jìn)一步提高故障檢測的效率，增加了諸如自動合閘等許多智能化的特點(diǎn)，以電力設(shè)施自動化為基礎(chǔ)的電力系統(tǒng)自動化在未來會得到迅速的發(fā)展。

2）以科學(xué)技術(shù)為主導(dǎo)

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各行各業(yè)都呈現(xiàn)出科學(xué)化發(fā)展趨勢。電力系統(tǒng)自動化的實(shí)現(xiàn)也是在科學(xué)技術(shù)的主導(dǎo)作用下發(fā)展起來的，它以計算機(jī)設(shè)備、通信、數(shù)控技術(shù)等為依托，通過自動化的實(shí)現(xiàn)來提高生產(chǎn)效率。電力系統(tǒng)自動化作為科學(xué)技術(shù)的集中體現(xiàn)，其綜合性的自動化技術(shù)在很大程度上使得電力系統(tǒng)的信息處理量極速擴(kuò)大，再次提高了系統(tǒng)的綜合處理能力，其采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確精度和時間同步性也越來越高。電力系統(tǒng)自動化在科學(xué)技術(shù)的促使下轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的管理模式，由人工管理過渡到無人管理模式，在先進(jìn)型管理模式中實(shí)現(xiàn)了多方面管理。電力系統(tǒng)的自動化發(fā)展進(jìn)一步提高了電力市場的競爭力，通過自動化技術(shù)的應(yīng)用，轉(zhuǎn)變了電力市場的競爭模式，對電力市場的資源結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定的調(diào)整。在未來，我國的變電站有可能實(shí)現(xiàn)全面自動化控制，這將極大地促進(jìn)電力企業(yè)生產(chǎn)效率的提高，進(jìn)一步節(jié)約了人力資源成本，將科學(xué)發(fā)展的理念植入到自動化發(fā)展中，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的歷史性轉(zhuǎn)變。相關(guān)研究人員應(yīng)當(dāng)在工作中不斷提升自身的專業(yè)技術(shù)水平，全面掌握電力系統(tǒng)自動化實(shí)現(xiàn)的方式，有效利用科學(xué)技術(shù)來推動電力企業(yè)的全面發(fā)展。

3）以人民群眾認(rèn)同為輔助

在未來實(shí)踐過程中，電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展需要得到社會化的認(rèn)同，只有社會各個部門都能夠協(xié)力配合，才能更好地實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化。以人民群眾認(rèn)同為輔助的電力系統(tǒng)自動化發(fā)展過程，需要加大對自動化的宣傳力度，讓人民群眾更好地了解自動化技術(shù)。同時，各級政府也應(yīng)當(dāng)大力扶持自動化技術(shù)的發(fā)展，只有在政府扶持下，電力企業(yè)才能更好地開展各項工作，相關(guān)部門要加大培訓(xùn)力度，重視人才的技術(shù)創(chuàng)新，在領(lǐng)導(dǎo)的支持下開展各種宣傳學(xué)習(xí)活動，為企業(yè)培養(yǎng)更好地自動化技術(shù)人才。電力企業(yè)要把人才作為企業(yè)發(fā)展的核心，通過提高技術(shù)人員生活標(biāo)準(zhǔn)、增加培訓(xùn)體驗(yàn)等方式來提高人才的綜合素養(yǎng)，增強(qiáng)員工的歸屬感與責(zé)任心，讓每位員工都能認(rèn)識到自身工作的重要性，感受到自己在企業(yè)發(fā)展中的重要價值，使得電力企業(yè)真正符合自動化企業(yè)的要求，讓技術(shù)人員更好地為電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

結(jié)束語

總而言之，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)都在轉(zhuǎn)變著生產(chǎn)經(jīng)營方式。電力系統(tǒng)自動化的實(shí)現(xiàn)將極大地促進(jìn)電力企業(yè)的發(fā)展，計算機(jī)等科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用將在電力系統(tǒng)自動化中發(fā)揮很大的作用。相關(guān)管理人員應(yīng)當(dāng)不斷更新技術(shù)理念，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)理念，在政府支持和科學(xué)發(fā)展的理念指導(dǎo)下，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化，提高電力企業(yè)生產(chǎn)力水平，促進(jìn)電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，推進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。

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