電力系統自動化【多篇】

電力系統自動化技術 篇一

【關鍵詞】電力系統 配電網 自動化

隨着我國輸電網自動化程度的提高，我國電力部門電力系統配電網自動化的認識程度越來越高，在大力發展電力系統的同時把配電網自動化作爲最重要的一個環節。長期以來，我國的配網自動化建設一直處於較低的水平線上，滯後於電網發展的步伐，難以滿足社會日益增長的電力資源需求，其中最大的因素就是配網自動化系統的建設工作長期得不到重視。我國的城市電網配網自動化系統的應用始於上世紀 70 年代末，發展至今已取得了非常明顯的進步，大大提高了電網運行的安全性能。當前，城市電網配網自動化系統得到了進一步的優化，其重要性日漸突顯。

1 電力系統中配電網的概念

電力系統中配電網必須依賴通信、傳感器、信息技術等新技術才能正常運行，只有依靠這些新技術手段才能進行配電數據信息交互，使配電網安全可靠。配電網系統能安全可靠的運行是經濟節能的主要目的，因爲配電網在正常運行過程中需要依賴通信系統的支持，通過通信系統又可節約一定的電力設備成本，它對整個電網進行控制，以此獲取有效數據和及時掌握信息的最新動態。所以從各個方面來看，配電網在運行過程中對通信系統的需求是必不可少的，而且需求量也非常大。

2 我國電力系統配電網自動化發展現狀

我國對於發電部門各方面重視程度高，投入的經費力度大，管理水平也相對較高，卻往往忽略了電網配電工作的重要性。電力企業投入大量資金用於大機組建設工作、大電網建設工作，使得電能產出量逐年增多，但是產出的電能是否能夠合理配置到用戶那裏，電網是否能夠穩定地、高效地供電，卻不是這些設備能夠決定的，需要加強電網配電工作的投入力度。當前，部分地區的配電網絡技術發展緩慢，設備陳舊、技術落後、管理不規範，造成供電可靠性差、效率低、安全性低。當然，隨着近些年，各部門對電網自動化控制重視程序的逐步提升，大部分地區的調配系統實現自動化控制功能。出現了大量無人值守變電站，變電站的自動化程度迅速提高，由此帶來了可觀的經濟效益。

配電網自動化技術成爲一項較爲複雜的系統技術，它包括配電網的分析自動化、自動饋線化、自動製圖、設備管理和信息分析，與原有的手工操作不同，配電網自動化技術實現了對配電網的分析、製圖、設備管理等環節的自動化，通過智能軟件從數據庫中獲得資料，並進行實時的自動分析處理工作，進而就能夠實現配電網的自動化功能。長久以來，配電網肩負着重要的作用，其控制基本上是靠手工方法實現的，既存在耗力耗時效率不高的缺點，還存在各種潛在的隱患。隨着科學技術的發展與進步，人們逐漸懂得使用孤島自動化的技術來代替以前的手工操作的方法，但也有缺陷，即對設備的使用設計以及在電能的分配使用上還是有所欠缺。因此，爲了保證電網的正常運轉，對配電網自動化的改進以及電能的監控和分配相應的提出了更高的要求。

3 配電網自動化的要求

要想讓供電系統中的配網自動化系統達到實際操作層面的要求，供電系統的配網系統必須遵守以下三個方面的要求：

第一方面是必須保證供電系統的安全可靠性。鑑於供電在國際民生方面扮演的重要作用，供電系統要想實現配網的自動化效果，首先要保證的就是配網系統的安全性，只有能夠切實的保證配網系統數據的安全性，才能讓人民羣衆放心的使用。第二方面是供電系統的配網自動化系統必須達到易於操作的要求。第三方面是供電系統的配網自動化系統必須起到降低供電系統運作成本的要求。

4 電力系統配電網自動化技術實現

4.1 供電方面

在供電方面，首先要運用高新科技技術，如運營分佈式電源入網模型，並制定相關準則，一切操作需按照制定的準則操作，確保供電的有效性。並在此基礎上建立分佈式電源入網控制系統，利用可行性研究，將各種新能源在電力系統配網結構中的優勢具體展現出來。而對於中式城市的蓄能系統建設，我們可以利用兩網並運的模式，積極開發，使得儲能系統的監視和控制得以實現，能有效掌握最新電力運行狀況，爲人們日常供電提供有效保障。

4.2 通信方面

配電網自動化通信系統有很多種，下面簡要的介紹幾種。第一種是採用分組無線業務通信，採用這種通信方式具有的優勢就是設備的價格比較低、進行一次性投資、安裝簡便、不需要進行維護、運行費用低等優點，因爲這些優勢所在，被廣大人們所關注。但是在使用的過程中需要注意幾個問題。必須要保證系統的每一個測控點都必須處於公共數據網絡的覆蓋範圍之內，如果沒有在這個範圍之內，就會導致無法進行通信。因爲通信的實時性受到了制約，這也就是的網絡重構的時間會發生一定的延遲，在進行系統設計的時候必須要有這方面的考慮纔可以。最後就是在採用此通信系統的時候必須要對系統進行加密或者採取其他的措施進行防範，保證系統運行過程中的安全和可靠。第二個是光纖通信。現在的通信模式選取率最高，也可以說是作爲首選通信模式的就是光纖通信模式。光線通信模式具有通信速率高、技術成熟、價格適中的優點。但是這種通信模式在可靠性上來說不如上面提到的通信模式，價格較高。

4.3 配電網自動化實施的模式

（1）饋線自動化。就地控制模式，即利用重合器加分斷器的方式實現；計算機集中監控模式，即設立控制中心，饋線上各個自動終端採集的信息通過一定的通信通道遠傳回主站。在有故障的情況下，由主站根據採集的故障信息進行分析判斷，切除故障段並實施恢復供電的方案；就地與遠方監控混合模式，採用斷路器（重合器），智能型負荷開關，並且各自動化開關具有遠方通信能力。這種方案可以及時、準確地切除故障，恢復非故障段供電，同時還可以接受遠方監控，配電網高度可以積極參與網絡優化調整和非正常方式下的集中控制。

（2）自動重合器。把兩個連接環網劃分爲成若干段數，可以通過附近的重合器實施保護功能，環網之間任務分配完成，一旦有事故發生，前一級的設備來保證開斷故障的任務順利實施，當任一段故障時，將故障隔離，而分斷器與重合器數相配合來切除線路分支線的故障。

（3）主斷路器與饋線斷路器相配合。電力系統是一個相對複雜的工程，並不能有一個或一小組設備來完成任務，通常有各設備之間的相互配合，爲了提升配網結構的性能，兩個電源組成環網供電，考慮到可以反覆使用開關，而反覆開閉的命令通過計算機來實現，控制中心、通信、事故信息通關微機一次性完成。

5 電力系統配電網自動化發展建議

電力系統配電自動化逐步朝向信息化、智能化發展。按照配電自動化系統分層要求，我們可以發現其基本上包括現場設備層、區域集結層、配電自動化子控制中心層和配電自動化總控制中心層。層次化的管理方式使得整個系統管理更加便捷、職能。而隨着信息化、技術化和數宇化技術的推進，尤其是新型載波通信技術的運用，使配電系統實時破譯功能，進一步提高了配電系統的功能機構和工作效率。同時，運用交換式以太網的配電自動化後臺

系統和數據庫，管理整個區域內的配電系統，形成系統的、即時性的信息共享平臺、管理與服務評價等，這不僅便於整個配電管理系統的工作，而且能夠及時瞭解到用電客戶的需求，優化電力系統的服務。

電力自動化配電網是目前電力系統建設的熱點，不管是大、中、小型的城市均將電網的

自動化建設實施作爲工作的重點，加大人力和資金的投入，其主要目的均是爲擴大系統供電的能力，增強供電系統可靠性，使電力設施服務得以優化。就目前的情況來看，一些內容還限於研製、開發與試用的階段，爲此，各地區應從實際情況出發，注意統籌和安排，從地區配電網網絡的結構入手，注重規劃，做好效益反饋，逐步建設，完善適合於本地區電網發展的配電網自動化系統。未來，電力系統電網自動化還有很大的發展空間。在不斷提高電能質量的同時，加強電網的自我管理、自我修復能力，實現電網無人操作將成爲電力系統配電網自動化的最終目標。

6 結語

配網自動化系統在城市電網當中具有非常高的應用價值，在保證城市電網安全平穩運行方面起着不容忽視的作用。雖然目前我國的城市電網配網自動化系統的應用仍存在着一些不足，然而通過採取各種具有針對性的措施，可以提高其應用水平，繼而促進我國配網自動化系統的發展。

參考文獻：

[1]張健。淺談配電網自動化在電力系統中的應用[J].機電信息，2011，27：23+25.

[2]張鯤。對電力系統配電網自動化發展與實現技術的探討[J].科技資訊，2011，32：115.

電力系統自動化技術 篇二

關鍵詞：電力自動化技術；新發展；應用

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

前言

電力工程以電信號爲根本介質，瞬時反應，因此電力系統的安全性和暢通性是電力系統內的重要課題。隨着計算機、互聯網時代的到來，帶來了電力技術的重大革新，電力自動化技術作爲電力系統中信息化、網絡化的排頭兵，其發展方向和潛在應用的挖掘，必須重點關注。自從電力自動化技術應用於電力系統的各個環節之後，電力系統的發展速度幾乎也幾何級數增長。從某種意義上說，電力自動化技術的發展方向和發展速度制約着電力系統的各個核心環節的發展。電力自動化技術同樣能在安全保障方面，爲電力系統提供堅強的技術支持。

一、電力自動化的概述

微型電子處理器（micro electronic Processing Unit 自出現之初就決定着他將在電力系統內部引發一場盛大的技術革命，在電力系統中開始出現自動化的概念、技術和理論。而電力系統能提供長效、高質的供電又反過來促進自動化技術的進一步深化和延伸。近二十多年來，計算機技術、程控通訊技術、新型電子技術、自控技術等新型的技術流派相繼出現，各種技術之間相互推波助瀾，相輔相成。逐漸形成了電力自動化的龐大理論體系，並逐步從理論探討和實驗研究轉化爲應用到實踐和生產中來。隨着電力自動化體系日趨完備和進化，許多電力系統中懸而未決的難題，在電力自動化技術的幫助下迎刃而解。而電力系統中對自動化技術應用的深度和廣度也成爲評價一個系統技術先進與否的重要標誌。

二、電力自動化在電力工程中的應用

電力自動化，簡言之，就是電子技術、信息技術、網絡技術、現代通信技術相結合的成果應用。當前時代是一個技術集成、資源集成、產效集成的時代，電力自動化技術在電力系統中能深度透析、合理分配整個系統內的各個環節的工作效能，以程序化的專業視角規避體系中可能存在的安全隱患。對電力系統的穩定、高效的運行至關重要。電力自動化技術在電力系統中的應用主要有以下幾方面：

1.現場總線技術在電力系統中的應用

總線技術起初是源於計算機技術，涉及到電力系統中的總線技術，主要是現場總線技術的應用。通過智能電力自動化元件或者設備，按照電力系統規則進行互通互聯，就組成了電力系統內的數字化信息化網絡。總線技術的主要作用是將分支系統產生的電量進行彙集。將系統內信號進行編制解碼，錄入數控微機。由微機依據專家系統對來源信號進行解析、分拆、彙總、分類，進而做出決策，並將專家系統指令傳輸到自動控制設備上，以調度電力系統的各個子系統進行有序工作。

2.信息共享技術在電力系統中的應用

信息共享技術，是近十幾年剛剛興起的新技術。信息共享技術的主要用途就是對電力系統的細節進行監控。信息共享技術的核心是系統內建立針對對象函數（Object function）的主動對象數據庫的建立。信息共享技術主要是利用主動對象數據庫，將來源信號與對象函數進行比對和修正。從而對系統起到控制和監督的作用。由於它大大節約了系統信息流的交互過程，避免寫和讀的繁冗，並對對象函數數據進行程序化管理，因此在電力系統中有廣泛的應用。

3.電力自動化在變電調度中的應用

變電系統是電力系統中功耗最大的分支，因此電力自動化在變電系統中的應用也尤爲重要。電力調度環節，最適宜對電力系統的各子分支、子系統的相關參數進行彙集、梳理、分類、解析。這部分的自動化技術涵蓋了多種尖端技術的集成功能，如通訊、來源處理、微機建模、電力遠程操控等。變電系統內實現自動化的調度，加大自動化技術的投資建設，無疑會給電力企業帶來成本和收益的雙向共贏。

三、電力自動化技術的發展前景探究

目前各個國家對電力自動化的研究和探討向縱深發展，新型的電力設備也在緊張的研發中，相信在不久的將來，新的電力自動化技術將會使我們的生活發生奇妙的改變，我們的用電感受也會得到質的飛躍，綜觀各國的電力自動化發展趨勢，主要有以下幾個特點：

1.系統集成度大大加強

互聯網技術的迅猛發展中，電子商務逐步走進千家萬戶。同樣電力自動化系統的應用也因此有了新的發展空間。電力建設單位，從用戶的用電需求貼心化，用電流程精簡化出發。進一步開發出了與電力系統自動化相掛鉤的電子商務新途徑。相信隨着開發力度的加大，許多更加貼心的子系統在不久的將來就會實現。

2.信息共享技術會在將來的自動化技術中更加深入和成熟

用戶終端和服務器技術，是互聯網領域廣爲人知的應用。雖然出現時間不是很長，但其優越性已經被電力行業的研究人員迅速重視起來。在電力系統中應用這種理念作爲電力自動化技術的建設核心是電力自動化的方向。與過去的分佈式結構相比，擴充系統規模、吞吐數據能力、魯棒性能等都是相當優越。尤其對於龐大的電力系統中，運用這種模式進行自動化控制更具先進性。

3.柔流輸電技術（FACTS）促進電力自動化水平的提高

柔流輸電技術，在電力行業中是新生力量，隨着技術的不斷進步，適應各種功能的元器件被研製出來，並逐步根據需要投入生產。如果說電力自動化技術在宏觀上掌控了電力系統的自動化程度，那麼柔流輸電技術必將在微觀上令電力技術自動化實現起來更加的便捷和簡單。

結束語

電力工程在人們的日常生產生活中佔據着重要的地位。而隨着我國經濟與電力的不斷髮展，電力自動化在現在和將來的電力系統的建設和管理中擔當着越來越重要的角色，在前沿技術日新月異的更新中，現在和以往的電力技術，將會被逐步淘汰出電力市場。而電力自動化技術作爲電力行業的新寵，必將集信息化、網絡化、智能化於一身，並得其大成。我們的研究機構和產能企業應該建立相應機制，建立良好的導向，從研究實驗到生產實踐都向電力自動化技術靠攏，以期更快的適應現代電力系統的需要。改善電力系統的自動化現狀。

參考文獻：

[1]薛帥斌，顧錦。電力自動化技術在電力系統中的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2012(03).

[2]劉井泉。淺談電力自動化技術的發展[J].城市建設理論研究(電子版),2011(23).

[3]劉中飛。電子自動化發展現狀及展望[J].北京電力高等學校學報：自然科學版，2011(12).

電力系統自動化技術 篇三

關鍵詞：電力系統；調度技術；自動化；安全

隨着國民經濟的發展，人民生活水平的提高促使了用電量的不斷增漲，與此同時對於電能質量、可靠性、安全性和穩定性也提出了新看法。在這種社會發展形勢下，供電企業做好電力調度工作尤爲關鍵，其調度自動化系統的應用也越來越發揮出其重大優勢。

一、電力調度自動化系統分析

經過國內外社會發展實踐表明，現代化電力系統管理的基礎在於調度自動化，開展調度自動化工作可以有效的提高電力系統的安全性、經濟性和穩定性，也有助於提高電能質量，增加企業經濟效益和社會效益，同時達到電能高效利用的目的。

1、電力系統自動化

電力系統自動化主要指的是在工作中採用各種具備自動計數的監測設備、決策方案、控制功能的裝置和通信信號系統來數據傳輸和管理的電力系統元件、系統組成來進行監控、調節、控制，以保障電力系統運行安全、高質、穩定運行，從而爲人們生活和工作提供充足的電能。

2、電力調度自動化

截至目前，電力系統已成爲社會發展中的核心環節，而電力調度自動化則是電力系統中最爲關鍵的內容，也是電力系統自動化的一部分。在目前的社會發展中，我們常說的電力調度自動化主要指的是在工作中以計算機技術爲核心、以信息技術爲平臺形成的電網監控調度自動化系統，其基本在構成按照功能和組成可以分爲以下環節：

2.1、信息採集和命令執行環節

信息採集和命令執行子系統是整個電力調度系統中的初始階段，是電廠、變電站運動終端的主要構成。而運動終端與主電站配合能夠形成一個功能齊全、準確的數據採集系統，從而形成一個系統的實時參數，在遙信方面的主要功能在於採集並傳送極端保護器的動作信息、參數和斷路器的狀態信息。

2.2.信息傳輸子環節

信息傳輸環節是實現電力調度自動化的主要設施，是信號傳遞媒介，一般在目前的工作中，按照信息傳輸子系統的通道結構我們可以將其分爲模擬傳輸系統和數字傳輸系統兩個不同組成環節。

2.3、信息收集、處理和控制環節

爲了實現對電力系統調度自動化的管理和控制工作，在目前的管理工作中我們可以通過從技術標準、管理策略方面入手，爲實現對整個電網進行監測和控制功能，需要在工作中收集分散在各個發電廠和變電站的實時信息，並對這些信息及時的加以歸納和總結，並將結構顯示給調度員，產生相關的系統控制方法。

二、電力調度系統的自動化功能

通過對調度自動化系統進行開發利用和整理，使得電力公司調度系統能夠形成一個信息可靠、暢通性能好、主站處理功能完善、監控功能合理的綜合性整體，從而爲電力系統的安全、經濟、高效運行提供紮實的技術保障。

1、電力系統的監控功能

在目前的電力調度系統中，對電力系統進行監視和控制尤爲關鍵，是爲自動發電控制、經濟調度、安全分析等高層次功能提供實時數據。其中監視主要是對電力系統運行信息的採集、處理、顯示、告警和打印，以及對電力系統異常或事故的自動識別，向調度員反映電力系統實時運行狀態和電氣參數。而控制主要是指通過人機聯繫設備執行對斷路器、隔離開關、靜電電容器組、變壓器分接頭等設備進行遠方操作的開環控制。

2、電力系統安全分析

電力系統安全分析主要內容是利用實時數據對電力系統發生一條線路、或一臺發電機、變壓器跳閘的假想事故進行在線模擬計算，以便隨時發現每一種假想事故是否可以造成設備過負荷、以及頻率和電壓超出允許範圍等不安全情況，是一系列以單一設備故障爲目標而進行的在線潮流計算。

3、電力系統經濟調度

電力系統經濟調度是在滿足安全、電能質量和備用容量要求的前提下，基於系統有功功率平衡的約束條件和考慮網絡損失的影響，以最低的發電（運行）成本或燃料費用，達到機組間發電負荷經濟分配且保證對用戶可靠供電的一種調度方法。在調度過程中按照電力系統安全可靠運行的約束條件，在給定的電力系統運行方式中，在保證系統頻率質量的條件下，以全系統的運行成本最低爲原則，將系統的有功負荷分配到各可控的發電機組。經濟調度一般只按靜態優化來考慮，不計算其動態過程。

三、電力系統調度自動化技術在國外的應用

國外的電力系統調度自動化系統均是採用了RISC工作者，UNIX操作系統和國際公認的標準，主要有以下幾種：

1、西門子SPECTRUM系統。該系統是由德國西門子公司基於32比特SUN點的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平臺，引入軟總線概念，服務器之間及內部各進程與實用程序問的信息交換實現標準化開發的。採用了分佈式組件、面向對象等技術，廣泛應用於配電公司、城市電力公司和工業用戶。

2、CAE系統。該系統採用64比特ALPHAI作站、客戶I服務器體系結構和雙以太網構成的EMS硬件平臺，選用分佈式應用環境開發研製的，集DAC、SYS、APP、COM於一體。該系統功能分佈於各節點，能有效地減少網絡數據流，防止通信瓶頸問題。

3、VALMET系統。該系統適用於多種硬件平臺，可連接SUN、IBM、PHA工作站。該系統包括實時數據、歷史數據和應用軟件三個服務器。

4、SPIDER系統。該系統是由ABB公司開發的，採用分佈式數據庫和模塊化結構，可根據用戶實際需求配置系統。它具有雙位的遙信處理功能，使狀態信號穩定性好，並有一套完整的維護工具。

四、電力系統調度自動化技術的發展趨勢

隨着計算機技術、通信技術、數據庫技術等技術的快速發展，電力系統調動自動化技術應朝着模塊化、面向對象、開放化、只能化合可視化等方面發展。

1、模塊化與分佈式。電力系統調度自動化系統軟件設計的重要思想就是模塊化和分佈式。組件技術是一種標準實施的基礎，能夠實現真正的分佈式體系結構，基於平臺層解決數據交換的異構問題，是一種重要的電力系統調度自動化技術。

2、電力系統調度綜合自動化。全面建立調度數據庫系統，提高電力系統調度自動化的綜合管理水平，使電力系統運行達到最優化，避免電力系統崩潰或大面積停電事故，提高電力系統的安全性和可靠性；建立並完善電氣事故處理體系，使事故停電時間降到最短，降低各種不必要的影響。

五、結語

隨着電力市場的引入，更多的市場參與者要求能夠使用調度自動化系統進行信息上報和查詢等操作，這就對智能調度系統的信息安全防護能力提出了更高的要求。儘管國家經貿委和電監會已經出臺了相關技術規定，但是可以預計電力二次系統安全防護問題將面臨更多的挑戰。“智能調度”系統將能夠滿足客戶在信息安全防護能力方面更高的需求。

參考文獻