浅析电力系统自动化的新成果和新技术.docx

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浅析电力系统自动化的新技术和新成果

摘要：

电力系统结构复杂，且分布地域广阔。

电力系统自动化是一门综合性技术，内容十分丰富。

本文主要介绍了电力系统自动化在远动控制新技术、计算机技术、智能技术、自动控制技术、软交换技术中的应用及电力系统自动化的最新成果和存在的问题。

关键词：

电力系统自动化，远动控制，软交换，智能技术，计算机技术，自动控制技术

引言：

电力系统自动化是我们电力系统一直以来力求的发展方向，它指的是对电能产生、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。

电力系统是一个复杂的庞大系统，无论是电力系统信息的深度、广度还是覆盖面都是其他公共服务系统无法比拟的。

电力系统由于分布地区的广阔性，所以，电力系统的元件属性、设备图纸、网络连接都不断的随着地域面积的扩大而不断地增大，由于用户的不断增加电网对技术的要求也提出了越来越高的要求。

1、介绍新技术在电力系统自动化中的应用

1.1远动控制技术在电力系统自动化中的应用

随着我国电力系统的城网和农网大规模的改造以及大型工矿企业的升级，变电站对自动化的程度的要求越来越高，要求能够综合监控整个电网的运行状况，监控一次设备的状态，实现“四遥”以及历史记录、报表、事故分析等等。

然而电力系统要想实现调度真正自动化，就必须结合计算机技术和通信技术，通过运动控制技术来实现。

电力系统运动控制技术实现的功能主要包含遥测、遥信、遥控和遥调四方面的功能，简称“四遥”功能，它们和调度中心的关系如图1所示。

而为了保证电力系统远东各种功能的可靠实现，主要通过数据采集技术、信道编码技术和通信传输技术三部分来实现其具体的远动控制，其原理框图如图2所示。

图1、电力系统远动功能

图2、远动系统原理框图

1.2计算机技术在电力系统自动化中的应用

计算机技术在电力系统自动化系统中监控部分的应用，其监控主要是利用单片机系统程序按预定操作方式运转实现对测控部分的智能保护。

单片机上电复位后，设备首先运行主程序，解释命令、识别命令、获得完成该命令的子程序模块的入口。

设备首先对单片机和外设进行初始化，然后单片机开放中断系统监测返回结果，如果无中断，则继续等待。

如果出现中断命令，则根据命令有选择的调用子程序模块，如RS-485通讯，数据处理、人机对话等模块，实现不同的功能。

一旦操作完成，系统返回测控保护主程序中等待下一条指令的接入，直到关机或者掉电。

为保证设备运行的可靠性，程序需要设置自检功能，一旦发现自身硬件出现问题就立刻停止程序的运行并报警。

计算机技术扩大了对电力系统的监控功能，而且由于其提高了工作效率，使得电力系统的运行水平得到提高。

在电力系统的自动化实现过程中也因之得到了充分利用，实现了计算机屏幕化，以及运行管理和记录统计自动化，正是如此多的组成部分实现了电力系统的计算机自动化管理，使得电力系统的整体自动化得到体现。

1.3智能技术在电力系统自动化中的应用

电力系统智能技术是对传统电力系统智能技术的革新，具备分析、学习、适应和协调的功能，能够针对电力系统中的相关问题进行解答，这对我国电力系统的发展具有深远的意义。

随着我国科学技术的不断发展电力系统智能技术的种类也逐渐增多，从而确保了智能技术的多样性。

其中智能控制技术包括专家系统控制技术、模糊逻辑控制技术、线性最优控制技术、神经网络控制技术、综合智能控制技术。

随着科学技术的不断发展，智能化技术在电力系统中的应用越来越广泛，是未来电力系统的主要发展方向，因此必须加强智能化技术的研究力度，实现智能化工作环境，提高电力系统的安全性和稳定性，促进我国电力行业的快速发展。

1.4自动控制技术在电力系统自动化中的应用

电力自动化是电力行业发展的必然趋势，自动控制技术应用于系统调控是不可缺少的改革措施。

电力系统自动化是我们电力系统一直以来力求的发展方向，它包括：

发电控制的自动化、电力调度的自动化，这也是未来自动化控制技术的改革重点。

1.4.1、发电自动化

国内主要的发电生产方式：

火力、水力、风力等，其中火力发电厂依旧是现代电能生产的主要方式。

发电自动化是电力系统改革的首要内容，从电能最初始的环节进行自动改造。

一般状态下，发电厂需引进先进的机组调控技术，保持机组在高负荷条件下能正常的供应电能。

如：

对机组进行多功能改造，实际运转时对机组加以监测，出现异常情况后自性调控，避免了电力生产故障的发生。

1.4.2、调度自动化

原始电能产出之后，还要进行系统性地调度分配，以保证电力正常供应给企业和个人用户。

自动控制系统涉及到信号传递、电能监测、资源分配等三个方面：

信号传递时为了方便电力系统的快速控制，利用远程操作方式指导现场作业；电能监测有助于电力的安检，防止传输阶段出现漏电等意外；资源分配由配电站完成，按照本地区用电需求量完成自动化调配，以此保证电网的高效性和安全性。

自动化控制技术是未来电力系统改造的必然趋势，这就需要供电单位采用多种先进科技，为系统调控创造有利的运行条件。

1.5、软交换技术在电力系统自动化的应用

随着科技的不断发展与进步，越来越多的高新技术开始被应用其中，软交换技术就是非常有效果的技术之一，为提高电力资源加工效率，提高经济效益起了非常重要的作用。

电力系统中的软交换技术，依然利用了软交换的理念，将呼叫控制和媒体处理进行了有效分割。

硬件控制部分，作为呼叫控制部分。

这部分主要是指令的发出，并通过计算机的核心控制进行解码交换。

媒体处理则是电力系统自动化中软交换技术的核心，将呼叫指令进行解码并进行传输，从而实现对远程端硬件的控制。

因此，软交换技术实际上是通过一种分离理念，然后让工作更加便捷高效。

软交换技术需要在电力系统的整个网络管理进程中，进行相对独立的分离式管理模式，从而在根本上加强电力系统自动化管理，提高管理的效率，增强远程控制的效果。

2.电力系统自动化的新成果

我国电力行业纷纷引进电力系统自动化是由于新技术的发展，我国电力系统自动化目前已经形成了一定的新成果，其中电力系统自动化的新成果包括如下几个方面。

2.1、电网调度系统的自动化

电网调度自动化技术实现了电网调度的自动化，电网调度自动化技术通常包括如下几个方面：

符合预报、发电计划、网络拓扑分析、电力系统状态评估、在线潮流与最优潮流统计、暂态静态安全分析、自控发电等功能。

在所有这些电网调度的自动化技术中最常用的技术就是实时的电压、潮流等进行实习分析并进行实习调整以动态的保证居民的用电质量，这在以前是无法做到的。

2.2、配电网络系统的自动化

配电网络自动化技术实现了配电网络系统的自动化，配电网络是自动化、网络化应用较为先进的单位，配电系统目前已经普遍应用了光缆通信，光缆通信加速了配电系统的信息化进程，提高了配电系统内部信息交流与控制的实时性、可靠性、稳定性、高性能。

2.3、变电系统的自动化

变电系统的自动化技术实现了变电系统的自动化，变电系统的自动化技术主要包括：

从目前的供电线路中采集电流、电压等系数并将这些参数实时传送到变电系统主控端。

根据上述从供电线路中遥测到的电流、电压等参数实时对供电设备进行调整以满足用电潮流，保证居民用电质量。

在上述的遥测、遥控、遥调的基础上，变电系统还应具备趋势分析、潮流预测等功能，以便更好的满足国民经济发展中的用电需求。

3、电力系统自动化存在的问题及对策

3.1、电力系统自动化存在的问题

电力系统实现自动化是一项综合性工程，最基本的条件是应具有较为完善的多路电源配电网点，具有较好城市规划及电源路径分布，有较为可靠的一次、二次设备，城市建设规划和经济发展对电力系统运行提出了较高要求，但是我国的电力系统自动化还存在着很多问题。

功能设计单一的问题，应用配电自动化系统，提高供电可靠率，似乎成了功能设计的传统思路。

但据电力可靠中心简报数据表明，现阶段影响供电可靠性的主要因素不是配电网的故障停电。

只有在提高管理水平，当故障停电时间等于或大于预安排停电时，才会体现出这一功能的作用。

配电自动化由单纯的配电监控与数据采集系统加配电自动化转向具有DA、配电管理系统（DMS）、地理信息系统（GJS）等较为完整的配电自动化实时及供电企业管理系统，配电主战系统也由借用调度主站系统及供电企业管理系统。

配电主站系统也由借用调度主站系统逐步转向选择面向配电自动化应用的配电自动化主站系统。

设备选择中的盲目求新，缺乏通盘考虑，忽视自身基础，盲目在局部设备上求新好，结果新设备上马、老设备犯卡，无法取得整体优化的效果。

系统结构设计中的顾此失彼。

在功能设计上缺乏统筹兼顾，出现控制端与主站功能不匹配、通信通道容量不足、一次网架设备不适应，把先进的配电自动化系统装在陈旧的配电网架上，其效果难以实现。

管理体制与管理机制中的传统弊端，配电自动化系统主要覆盖生产、营销两大专业，如果还强调垂直职能专业管理，没有条块结合分工协作的保证措施，再好的系统也举步维艰。

同时，在功能设计中，还存在传统管理机制中的重系统、轻客户；重技术、轻管理；重形式、轻实效的思维定式。

GIS还是孤立的静态设备管理系统而不是动态的实时GIS，将SCADA和地面信息统一起来。

配电自动化系统功能规范行业标准虽然已经颁布，但要解决各地配电自动化的不规范问题仍需要一个过程。

3.2、解决电力系统自动化中问题的对策

电力系统自动化的发展是电力系统发展到一定阶段的必然产物，随着电力市场及用电水平的提高电力系统面临着一场新的改革和发展，配电网自动化将进一步得到完善。

但是配电自动化在中国仍然是一种因发展而新出的事物，必须采取科学的态度，实事求是的原则，深入我国配电网自动化的研究，因地制宜的研究配电网的改造。

分析地区配电网的实际应用情况，找出本地区配电网存在的技术方案问题，本着实事求是立足国情和网情的原则。

配电自动化是一项综合性工程，涉及的专业多，规划性强的系统，应根据电网、城市配网的规划进行，避免盲目。

配电自动化方案是自动化的核心，在引进国外先进技术的同时结合国内配电网实际情况进行分析，国外配电网与国内在很大程度上不尽相同，应有所区别，吸取精华，适合国情、地情、网情。

配电设备的使用面广、量大、运行环境较为严酷，设备选择应符合当前配电网形势要求，具有高度可靠性和优越的技术性能。

并以真空开关为主，免维护周期长，二次保护和控制设备具有可靠性，抗干扰能力及适合户外高温和低温等运行较为严酷的运行环境，应具有远方通信的接口。

自动化程度高，一次开关设备与二次保护装置能良好的配合，能自动实现配电网自动隔离故障，恢复正常供电的能力，具有就地和遥控功能。

远方通讯是自动化的关键技术，RTU符合配电网的使用，分散式，单点的特点：

通讯方式应选择合理，通讯功能强，误码率小，速度快，符合远方实时监控的功能。

4.结语

电力系统自动化技术的发展不仅满足电力行业自身发展的需要更是实现经济发展的需要，随着远动控制新技术、计算机技术、智能技术、自动控制新技术、软交换技术的采用，电力系统将实现更加科学的自动化发展，为经济社会发展和人们生活提供更便利的电力服务。

参考文献：

[1]李志立.电力系统自动化与智能技术.工业技术

[2]林淑娜.远动控制技术在电力系统自动化中的应用.中国水运.2007年9月

[3]钱键.计算机技术在电力系统自动化中的应用.技术应用

[4]刘伟.电力系统自动化控制中的智能技术的分析.工艺与技术

[5]雷毅.电力系统自动化控制技术分析.科技风

[6]王谟.电力系统自动化的技术分析.科技论坛