浅谈电力系统及其自动化技术

浅谈电力系统及其自动化技术

朱淞嵩

（国电南瑞科技股份有限公司江苏南京211106）

摘要：主要就电力系统自动化技术的实际运用展开探讨。阐述了电力系统自动化技术的发展前景以及发展趋势。

关键词：电力系统；自动化技术；新应用

1电力系统的自动化应用

1.1电力系统的自动化应用概述

电力系统通常都是24h不间断工作，与人们的日常生活息息相关。因此任何能保障电力系统正常运转的新技术，都值得大力推广。其中，自动化技术显得尤为突出。最早的自动化在电力方面的应用，主要是监控电力系统的各项数据，以确保安全。随着信息技术、材料技术、管理技术的发展，自动化技术的应用也越来越广泛。

1.2电力系统自动化的工作流程

电力系统自动化的工作流程具体包括：

（1）对于电力系统的综合自动化而言，其基本流程是在相应的中心地带的一些调控中心装置现代化的计算机，以此来向四周进行网络系统的辐射，围绕这个中心的变电站、发电厂之间对信息服务以及反馈的那些远方监视的控制装置进行设置，并且时时对其进行监控，从而使得一个立体化网络的覆盖面得以实现，形成全面畅通的指令传输和信息转达。

（2）中心计算机对总体调控进行负责，而相关的那些监控设备主要负责诸如事故内容的记录和设备操作、编制各种类型报表的相关记录处理、常规操作的相关自动化以及系统异常事故方面的自动恢复的操作等。在此基础上，形成以对部件的控制为中心，通过计算机与计算机之间的结合，以及控制计算机和终端硬件装置的结合，运用各种类型的软件实现控制范围的扩大与自动化程度方面的深化。

（3）电力系统的综合自动化对分层控制的相关操作方式加以采用，也就是在控制所、调度所和变电站、发电厂的各个组织的分层间，按照所管辖的功能范围对控制功能进行分担和综合的协调，以此来达到系统的合理经济以及可靠运行目的方面的控制系统。

2电力系统及其自动化技术的应用能力

2.1数据处理能力

（1）数据共享能力。伴随着电力系统的自动化技术方面的发展，系统模型通常集中在对相关地理空间属性方面的描述上，但是在实际的相关应用中，电力系统方面的控制对象通常具有比较复杂的电力的处理结构。所以建立电力系统所特有的空间属性的模型是非常有必要的。而且这种针对语义层次上的一些数据分享，其最基本的要求是需要供求双方对相同的数据具有一样的认识，只有基于这样的抽象认知才能保证这点，因此在数据共享过程中需要具备一种电力系统方面的基本模型，将其作为不同的部门之间进行数据的共享基础。对于这种基础而言，主要包括2个方面：1）地理实体的几何属性方面的标准定义与表达。其包含了电力系统服务能够覆盖的空间区域方面的几何属性。2）物理属性数据方面的标准定义以及表达。对于相关的电力系统来说，其不仅包含了物理结构，而且还包含各种组成部件、整体方面的物理性能和运行规范方面的信息共享以及动态、多维的应用分析等。

（2）数据整合能力。电力系统的发展和形成是由市场经济的需求所产生的驱动结果。比如：在用电高峰，提高变电站的电压，加大输出功率；在用电低谷，降低变电站的功率。这样既可满足用户的需求，也可极大地减少损耗，降低成本。而且无论系统方面的实现是基于专业的电力系统的自动化的相关平台上，还是建立在相关通用技术的平台上，它作为多层次、跨领域的科学决策以及高效运营方面的要求，都需要进行更加规范的相关信息共享和动态、多维的应用分析。所以只有将传统信息的孤岛打破，进行数据方面的整合，对数据方面的整合能力进行加强，才能进行无缝连接，才能把空间计算引入主流的计算之中，同时多角度地展示数据之间那些潜在的关联，这也是未来电力系统自动化发展方面的必然趋势。对数据的整合能力进行提高，能够满足现在的电力企业已经存在的和未来复杂多样性的应用。

对数据进行整合的方式主要有以下几种：

1）加强电力系统的自动化和信息化。加强对数据方面的可操作性，让用户对拥有图标的相关用户界面进行支持，使得面向对象的那些数据模型可以和电力系统的相关客观对象进行对应，这些做法将会极大提高可操作性和可读性。由于电力系统方面的自动化运行作为一个实时性要求比较高的过程，通过对系统代码进行调整，具体来说就是对自己所需要的那些数据类型以及操作方法进行定义，从而增强对系统的可扩充性以及开发性。

2）加强电力企业方面的功能性。对于电力企业而言，要求电力系统的平台对分布的应用服务进行有效供给。每一个地方可以由自己维护和管理所管辖区域里的数据，同时，不同级别的相关数据库之间也可以构成那种分布式类型的数据库，并且可以通过网络进行调用和共享其他一些地方的数据，在所赋予的权限范围内，以分散数据管理和存储为基础，对数据的安全性和实时性加以保证。

3）更加完善的数据库。通过运用各种数据库，对各种数据进行存储和管理，它的数据备份机制、安全机制等方面都是其他的文件管理方式所不能比拟的。

2.2安全稳定能力

电力应用是社会经济发展过程中的支柱，它也是一个实时性运行的相关系统，同时，其安全稳定性也是首要考虑的问题。

（1）自动化安全监视能力。由于人无法做到24h专注，因此自动化监视能力就显得尤为重要。电力系统的自动化监视能力不同于其他系统，因为其他系统只需要反映并记录客观现象、客观数据即可；但电力系统的自动化监视系统不仅要反映客观事实，还要对潜在风险提出警报。例如：某发电机组在用电低谷时反而温度较高，发电功率异常增大，这就需要监控系统发出警告，以提示风险。

（2）自动化安全保障能力。电力系统具有对于不同类型以及规模的数据与使用对象都不能有崩溃的相关特征，应具备灵活的相关恢复机制，因此对安全保障极其有用。其保障能力的应用具体包括：1）保障电力系统的日程运行。这主要指，通过系统的设定可以使自动化系统对于整个电力系统的生产有一定调节能力。这样就可极大地减少工作人员的工作量和风险。2）保障电力数据的及时存储和恢复。日常记录的数据对于制定发电站的预算、节约成本、进行系统更新、安全指标的修订均具有重要意义。因此自动化对于数据的及时记录功能非常重要。3）保障从业人员的安全。由于自动化系统具有监控功能，所以当系统出现异常，特别是出现安全隐患危及生命时，自动化系统可采取相应措施降低风险。比如当工作间内的温度超过35度时，自动化系统可以打开通风设备，降低温度；当发电机过热时，它可以降低发电机组的功率，防止爆炸；当系统感应到明火时，启动雨淋系统，及时将火扑灭等等。在安全生产的同时，保障生产者安全，也是自动化系统的职责之一。

3电力系统综合自动化的发展方向

对于我国电力系统综合自动化的技术而言，其发展方向就是对DMS系统进行全面的建立，通过DMS系统，可以提高电气的综合管理水平，以适应现代化电力系统技术发展的需要；使电气设备保护方面的控制得到一定的优化，消除大面积的停电故障，提高供电系统的可靠性；建立电气事故的快速处理机制，使故障停电时间能够减少到最短，对生产装置方面的影响也可得到大大的降低；对于管理人员而言，企业可以对整个电力系统的运行情况和电流进行及时的掌握。电量、电压以及功率等各种类型的运行参数，对电力平衡、精确计量、负荷监控等多种功能有着相关影响；改变了现行的变电值班模式以及运行操作，实现了真正意义上的无人值守的变电站的管理模式，达到了可大幅度减员以及增效的目的。

数据共享作为变电站自动化的一个主要特点，将监控和保护功能集成在同一装置里，是实现数据共享的主要途径之一。对于SCADA而言，其所需的多项数据与继电保护所进行处理的数据是相同的，所以将分布式类型的变电站SCADA集成到相关的微机保护中，使监控和保护对一个硬件平台进行共用，那么就可以实现非常明显的经济性。

4结语

当前,我国电力系统的自动化技术已经取得了可喜的成绩,但是它仍然是一项长期的系统建设工程,就我国目前的发展状况来看,其经济的发展必须要有强大的电力支持。而就我国电网建设复杂的实际情况看来，电力企业和国家有关管理部门必须要加大改革力度，在现有的基础上进行技术和设备的更新，只有这样才能够让电力系统自动化技术得到推广和普及，从而推动我国经济建设的不断发展。

参考文献

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[2]苏永峰.CAN总线技术在电力系统综合自动化的应用.电气技术，2006（9）.

[3]吴俊勇.变电站自动化技术的发展和现状.北京交通大学学报，2007（5）.