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谈电力系统及自动化的应用与发展趋势

作者：朱利

来源：《农家致富顾问·下半月》2014年第14期

摘要：本文论述了电力系统及其自动化概念，总结了电力系统及其自动化的应用现状，探讨了电力系统及其自动化的未来发展趋势。 关键词：电力系统 自动化 应用 趋势 1.电力系统及其自动化概念及现状

自动化技术是一门综合性的技术，它与计算机技术、自动控制、控制论、电子学、信息论系统工程、液压气压技术等的关系都十分密切。在调控中心的计算机中，电力系统自动化向四周辐射网络系统，通过发电厂和变电站反馈的监控情况和设置的服务信息，来进行监控并进一步形成一个全面立体的畅通信息传输、传达的网络覆盖面。总体的调控由中心计算机负责，而记录事故内容、编制各种报表和处理各种异常事故都由相关的监控设备负责。通过计算机之间的相互结合，计算机与终端硬件装置的相互结合，形成以控制部件为中心，从而实现自动化进程的深度化及控制范围的扩大化。电力系统自动化运用分层控制的方法，在控制所、变电站、调度所和发电厂之间形成组织分层，根据管辖功能的范围，进行调控和分担，从而实现电力系统的合理、可靠、安全运行。

当前我国对电力系统及其自动化的研究主要集中在以下几方面：变电站综合自动化与智能保护，电力市场导向、理论与技术，电力系统的仿真技术研究，电力系统及自动化运行的人员培训、管理系统研发，配电系统自动化技术，电力系统分析与运用，人工智能系统在电力系统中的运用，现代信息技术在电力系统运行中的综合体现和技术研发，电气设备的状态检测、故障诊断与维修等。

2.电力系统及其自动化的应用

电力系统自动化技术的核心是在电网中心的控制室安装中心计算机，不断地对周围进行辐射，围绕着这个中心的发电厂和变电厂可以从这个网络中获取信息，并及时地进行反馈，相互之间也可以进行信息交流，形成一个信息流通、相互协调的立体化网络系统。其中计算机主要负责宏观调控，监控设备主要负责电力系统运行过程的监督及相关数据的记录处理、各种数据表格的制定和保存，以及对电网安全状况的监控评估等一系列过程。

在此基础上，形成以控制部件为中心，通过计算机或相关软件、硬件来扩大其应用范围，不断推动电力系统的自动化深入进程。电力自动化主要是通过分层控制和适度综合的方法来完成，调度所、控制所，以及不同的发电厂依据其所管辖的范围来分层运行，管理各自的数据和

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工作，在此基础上相互之间进行数据的流通、工作的配合，形成相辅相成、协调运作的电力自动化系统。

在电力自动化系统中，分层控制主要依据电力系统的大小来划分，分为两层和三层。中央控制系统主要是进行总体的调控，及对负荷的管理，如电流、输出电压、主十系统变电站，有监控、安全管理、进度统计、发电计划四个系统组成，主要装置有中心计算机设备、数字遥控设备、安全维护设备、系统稳定控制设备、电压输出设备等-

中央控制的主要功能就是对整个系统进行维持和控制，使设备能够完整，中央控制的主要任务是由地方控制来完成的，进而形成一个比较完整的系统。地方控制主要是针对一些发电厂和变电所，并且能进行有效的监控

对地方系统进行的安全监控、电压控制、运行与记录、水工调度、报告与通报发电计划和系统构成计划，等等。除发电厂没有功率控制装置外，其他的设备的功能基木上要和中央控制保持一致

调动自动化的主要内容包括中央地方控制，其主要作用就是要对电网的安全进行检查和监控，对出现的事故进行有效的处理，电力系统及其自动化的实施主要是根据计算机处理相关的信息，并能够进行有效的监测，电力系统及其自动化在信息的传递过程中主要是通过自下而上的方式来进行的。

3.电力系统及其自动化发展趋势 3.1自动控制技术的发展方向

当今电力系统的自动控制技术有了其新的发展方向，比如在设计分析上，处理问题时面对多机系统的模式，被需求的越来越多；计算机、远程通信、电力电子器件成为主要的控制手段；控制策略朝着最优化、智能化、协调化、区域化的方向发展；现代控制理论成为其主要的理论工具；对工作人员的技能及其之间的配合要求越来越高。 3.2变电站自动化的发展趋向

在电力系统自动化过程中，变电站也有了新的发展趋向，数据共享就是其自动化的主 要特点，这一目标的实现是通过将监控和保护功能集成在一个装置中，根据数据采集与监视

控制系统两者对继电保护处理的数据以及其他的一些数据是一样的这一特点，将数据采集与监视控制系统集成到相关的计算机保护中，使监控和保护共用一个硬件平台，体现了供电系统的经济性追求。

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3.3信息管理的自动化

信息管理系统是在设备管理和自动绘图的基础上建立的，其中包含配电、变电、用电、决策、反馈、检索等信息管理系统，有些系统也包括办公自动化系统即OA系统。管理信息系统（MIS）就是由这些信息系统组成。早期的管理信息系统处理离线工作的模式，如今的设备管理（AM或者FM）系统己经发展成为一个独立的自动化地理化信息系统，它支持很多的空间数据行业的开发与运用，对提高我国的科学技术水平有十分重要的作用。 3.4供电方式朝多方案方向发展

由于我国地域辽阔，将配电网分为城市电网和农村电网两种管理模式，电源点、线路开关设备和网架决定着配电网的供电方式，这三者的不同组合就使得供电方式变得多样化，目前，以线路开关设备不同而形成的供电方案有自动配电开关方案、断路器方案、电缆环网柜方案、架空重合器方案、负荷开关方案等。 3.5通信方案多样化

不同地区、不同条件下，通信方案是丰富多样的，比如光纤、有线电缆、微波、电力载波、扩频等，自动化的通信方案主要有主站对子站、主站和子站各对现场单元、子站之间以及现场单元之间的通信。目前，主站对子站、主站对现场单元的通信方式是自动化试点工程系统的配套方案。

3.6整个电力系统自动化的总体发展趋向

自动化就是用机器代替人的体力劳动，同时代替或辅助脑力劳动，使整个系统得到协调、管理和优化。在整个电力系统自动化过程中，闭环控制最终取代开环检测。电压的等级开始向低电压扩展，比如建立和发展配电管理（DMS）系统是我国当前电力系统自动化的一个目标。整个电力系统开始向一体化、多功能的方向发展：装置性能也开始向快速化、数字化、灵活化的方向发展，追求目标也更高，向着最优化、智能化、协调化的方向发展。 参考文献

[1]罗宇杰.浅谈电气自动化在电力系统中的应用[J].广东科技，2007（10）.

[2]张雷，李大伟.电力系统配电网自动化的应用现状及展望[J].职业技术，2008（7）.