浅论电力系统自动化实现及发展趋势

余位萍

（国网重庆市电力公司綦南供电分公司，重庆 401420）

电力系统自动化技术指的是为保障电力系统的安全实效运行，不依靠人员操作，凭借网络通信技术、计算机技术和控制技术对系统所实施的智能化管理。在电力系统安全的运行中，为了有效保护各个一次设备，并对其实施监控，必须要在电力系统中加入通信设备和检测设备，这就是电力系统自动化的初步实现阶段。作为衡量电力系统自动化水平的一个关键指标，电力系统自动化操作技术以及对电力系统软件和设备的处理技术是改善电力系统自动化的重要措施。电力系统自动化的实现，一方面彻底地改善了传统的人工化电力管理，一方面大大提升了电力系统的运行效率。电力系统自动化所涉及的范围内容有电能的生产、传输以及管理过程中通过计算机对电能实施自动控制、自动调节以及自动管理的过程。

一、电力系统自动化的简介及其发展趋势分析

计算机技术、通信技术以及控制技术的应用随着时代的发展和社会的进步也逐渐趋向完善。在新形势、新背景下，电力企业的营销管理方式也逐渐摆脱人工化管理的旧模式，转而向集计算机技术、通信技术以及控制技术于一体的高度自动化管理模式发展。自动化技术在电力系统中的应用范围日渐开阔，电力系统在不受人工管理约束的前提下，运行效率大大提高。计算机技术和现代控制理论以及通信技术的不断发展与完善，对电力系统自动化技术提供了技术支持与保障。

二、电力系统自动化的重要技术组成部分

（一）变电站自动化

以联系发电厂与电力终端为主要职责的输电线和变电站主要依靠于人工管理，人力劳动的局限性使变电站的运行效率大大受到限制。变电站工作运行中应用计算机自动控制化技术后，往常人工监督智能被监控设备智能取代，在无人操作的环境中监控设备及时有效地将所监控到的情况实时地反馈到计算机屏幕上。这样变电站就实现了在无人值班的环境中也能对站内设备、仪器进行监督的目标。因此，变电站自动化的实现也是实现现代电力企业自动化的一个必备环节。

（二）电网调度自动化

电力系统实现自动化进程中一个非常重要的前提就是电网调度的自动化。因此，在控制中心的服务器、网络系统以及电力系统专用网络等环节实现自动化是实现电力系统自动化的必要环节。自动化管理系统中，自动化电力调度的功能在于搜集、整理电网运行中的数据，以数据为基准对电网运行的安全程度做出判断，进而对电力系统总体运行状态做出评价和分析，最终得出结论后实现对整个环节的自动控制。

当前，我国电网调度中心还没有就调度的水平和规模建立统一的标准，通常情况下，与一般性地区的电网调度部门相比，国家电网以及一些大地区电网调度部门的功能和范围要大得多。因此，在电力系统自动化设备的投资问题上也要差异性对待。

（三）发电厂分散控制系统

发电厂分散控制系统主要由PCU、OS、ES以及以太网几项系统组成。发电厂生产过程中发出的各种信号由PCU作出接受和处理，制定相应的参数，以参数为依据对设备的状态作出分析和研究；然后PCU将数据传输给OS和ES，当OS收到信息后，会对PCU发出命令，收到执行命令的PCU就能够实施现场调控了；ES的功能在于诊断系统故障、修改系统设置。

三、电力系统自动化发展过程中的热点项目分析

（一）电力系统一次设备的在线状态检测技术

电力系统各项设备之间具有非常复杂繁琐的关联性。因此，电力系统中变压器、开关、发电机等各类一次设备的运行数据和运行参数，对检测、诊断系统故障非常关键。如果自动化技术能够应用到一次设备的在线检测中，那么，一方面，对这些重要设备的实时监控目标将能够有效的实现。另一方面，还可以通过对监测所得的数据进行分析，以及时检测故障，从而对设备实施有效的维修养护措施。

（二）光电式电力互感器

电力系统输电线路上的电压、电流一般较大，无法用仪表直接测量获得。通常情况下，我们利用电压互感器或者电流互感器将大电压、大电流转换成小电压、小电流来测量的。目前的电力互感器在功能上还有所欠缺，比如测量的电压强度与电力互感器的绝缘能力呈成反比例关系，如果测量的电压变大的话，电力互感器的绝缘能力就会相应的减小，进一步致使电力互感器的体积和质量变大，最终缩减了互感器可感应的信号空间。当电力互感器饱和时，所接受的信号就失去精确性，导致实际情况与测量结果之间误差加大。目前国际市场上已经发明了电子式和光电式新型电力互感器。电子式和光电式新型电力互感器能够避免传统电力互感器的不足。尽管我国也在光电式电力互感器的应用方面做出了可喜的进步，取得了重大的成就，但是相对于其他发达国家而言还存在一定的鸿沟。主要不足在于：第一、材料的可靠性与稳定性受温度的影响比较明显，不容易达到预期效果；第二、与电磁互感器相比，信号不明显，这就对信号的长距离传输产生了影响。

（三）电力系统一次设备的智能化

电力系统一次设备的智能化是在设计一次设备的结构时，对一次与二次设备之间的控制、信号电缆忽略不予考虑，而考虑将二次设备的部分功能或者全部功能在一次设备的安装点就地实现。 这样也就是说，一次设备就可以有效地实现自身监测与保护功能。举例来说，智能开关，就是现在应用较为普遍的智能化一次设备。一次设备在智能化应用上也存在一些不足，电子部件在实施智能控制时，受环境中磁干扰的程度比较强烈而且明显，而磁干扰会对智能设备功能的发挥产生影响。

（四）特高压电网中的二次设备开发

在我国综合实力日渐壮大的环境中，经济建设对电力的需求条件也日渐提高。为了达到经济建设对供电企业更高的需求目标，我国电力企业也逐渐加快了电网的建设步伐，不断致力于电力系统运行水平的提升。目前我国已经加快了特高压电网中的二次设备开发、建设的速度，为了早日达到工程目标，我们必须重新为其配备新的一次、二次设备，因为其技术相比普通的一次、二次设备要求更高，有些技术是目前我们国内可以研发解决的，而有些技术则还需要从国外引进。

结语

随着网络信息技术、计算机技术以及控制技术的日趋成熟，电力系统自动化也在不断的自我完善，电力系统自动化管理水平也在不断提高。以计算机技术为支撑发展起来的电力系统自动化管理的发展趋势和未来的发展方向一定会受到计算机技术的引导与控制。计算机技术为电力系统自动化管理提供了技术平台，也将会推动电力系统自动化向更高的水平发展。

[1]左国明.电力系统自动化的实现与发展[J].中国科技博览，2011（11）.

[2]周鹏.电力系统自动化发展过程中的新技术应用[J].华人时刊，2011（10）.