浅析电力系统及其自动化发展趋势

时间：2024-07-28

王福荣

（九冶建设有限公司，陕西咸阳 712042）

浅析电力系统及其自动化发展趋势

王福荣

（九冶建设有限公司，陕西咸阳 712042）

当今世界电力系统正在不断的发展、变化。电力系统的适应化、协调化、区域化、智能化和自动化在不断地发展，电力系统自动化的程度也随之不断增高。但是电力系统自动化应该朝什么方向发展呢，本文就和大家一起探究一下电力系统及其自动化的发展方向。

电力系统自动化电能发展方向

电力系统及其自动化的发展即是对电力电能生产、输送和安全管理基本实现自动化控制、自动化调度与自动管理。电力系统的地区分布比较辽阔，是一个发电工厂、变电服务站、输点配电网络与用户共同组成的一个统一化调度与运行的复杂多样的大系统。电力系统及其自动化的范围包括生产过程中的自动化检测、自动化控制和调节, 元件和系统的自动化安全保护，网络方面信息的自动化传输，统一生产的自动化调度，和各个企业的自动化的经济管理。电力系统以及自动化发展的主要方向是保障供电电能的质量，保障系统以及运行的安全性，提高电力系统的经济效益和进行合理化管理的效能。

一、电力系统及其自动化的发展过程及领域。

1、电力系统及其自动化的发展过程。

1960 年以前的一段时期，电力系统的基本容量是百万千瓦上下，单机容量基本上不会超过十万千瓦，电力系统及其自动化大多数限于单项的自动化装置，并且把安全方面的保护和过程的自动化调节作为主要方面。比如：发电机与电网的各种各样的继电保护设置、汽轮机器的危险保安器和锅炉的安全保护阀、轮机的转速与发电机对电压的自动化调节、入网的自动化同期的装置等。

在五六十年代，电力系统的基本规模不断地发展到几千万千瓦左右，单机的基本容量甚至可以超过二十万千瓦，并且能形成区域化的联网，在经济调度、系统稳定以及综合方面的自动化都提出了新的严厉的要求。工厂内的自动化管理方面开始使用机、炉和电的单元集中化的控制。各种各样新型的自动化装置也得到利用。例如，晶体管的安全保护装置、电气化液压式的调速器等都得到了推广和使用。

七八十年代，以计算机作为主要配置并且配备有功能比较齐全的软硬件的电力网络实时的监控系统已经出现。超过二十万千瓦的大型的发电机组已经开始使用实时的安全化监控。水力发电站中水库的实时调度、大坝的监测与电力工厂的综合自动化发展，计算机的监控开始被推广和普及。各种样式的自动化的调节与继电保护的装置备广泛使用微型化的计算机。

最近几年以来,随着计算机科技、通信方面的技术与控制技术不断的发展,现代的电力系统已经成为计算机、通信、控制和电力装备的统一体,它的简称是CCCP。它的内涵是不断地深入和外延不断的扩展。电力系统及其自动化信息处理的量不断增大,所考虑的各方面因素也不断地增多,直接用肉眼可观看可测量的范围不断地变广,可以闭环控制的使用对象不断地得到丰富。

2、电力系统自动化主要领域。

依据电能分配和生产过程，电力系统及其自动化的发展包括七个方面，并且这七个方面形成一个分层化的自动化系统：区域的调度、区域的发电站和区域性的电力工厂组成了最低的层次；中间层次是省调度中心、枢纽发电站和直属电力工厂组成，总调度是最高的层次。在每一个不同的层次中，电力工厂、变电输电站、配电的安全网络等方面又构成不同级别的控制。电力系统反事故自动装置

二、电力系统及其自动化的发展方向。

1、火力发电和水利发电自动化的发展。

火力发电工厂的自动化包括几个方面：①火力发电厂的厂内机、电和炉子等一些运行机器设备进行安全检测，它包括采集数据、监视状态、显示屏幕、越线报警、检出故障等方面。②对于计算机实行实时的监测与控制，实现从点火到并网完全的自动化起动的过程。③稳定化的控制和监视。使用控制的方式主要有两种不同的形式：一是对于计算机的输出是通过外围的设备不断的去调整那些常规化的模拟式调节控制器的设置的定值从而实现对电力的监督和控制；另一种形式是利用计算机便利的输出给外围设备从而直接控制和监测生产的过程、以便于更好的实现直接化的数字控制。④对于母线的电压控制以及无功功率的自动化增减。⑤对于有功化负荷的财务分配与自动化增减相结合。

按照水利发电站电力系统及其自动化的要求，我们需要完善的自动化的主要项目包括对于大坝的监护、电站的运行和水库的调度等三个主要的方面。①大坝中的使用计算机的自动化监控网络系统：包括计算和分析、数据的采集和提供各方面的维护方案等等。②水库中对于水文方面信息的自动化监控的系统主要包括：雨水的数量与水文基本信息的自动化收集、水库中各种调度规划和计划的制作，还包括拦洪与蓄洪的控制方法的各方面不同选择等等。③电力工厂内的计算机自动化监控与检测系统包括：对于全部工厂内机电设备的运行安全进行高强度多样化的监测、对于发电机小组的自动化控制、优化各方面的运行与经济方面的负荷合理分配、对于控制和监视等进行合理化的措施等等。

2、电网方面调度的自动化与信息自动化传输系统的发展。

当今时代，电网方面自动化调度的系统是把计算机作为主要核心的控制监测系统，它包括实时对信息进行收集与系统显示，还包括供实时运算、分析和控制使用的基本软件系统等等。信息的收集与系统显示同时拥有数据信息化的采集、显示屏幕、安全方面检测、运行中的工况进行计算分析与实时监测控制的多项功能。在变电厂与变电站之间的信息收集部分被叫做远动端，它分布在调度中心的部位被叫做调度端。软件的系统是由静态的状态评估、自动化的发电时间的控制、最优化的电流、自动化的电压和无功功率控制、负荷方面的基本预测、最优化机组开机停机计划、安全的监视和分析、紧急事故的控制与电路的恢复等多种复杂程序组成。

电力系统中的信息自动化传输系统简称为远动系统。它的功能主要是不断实现调度中心与发电工厂和变电站之间的实时的信息自动化传输。信息的自动化传输系统是远动装置与远动通道共同组成。远动通道的构成主要包括载波、高频、微波和声频等多种不同的形式。远动装置如果按其功能可以分为遥控测试、遥控通信、遥控监测三类。把发电厂和变电站的模拟通过不断地变换最终输送到分布在调度终端的接收口并且加上一些显示的发展过程称为遥控监测。

3、供电系统方面自动化的发展。

供电系统的自动化包括地区调度实时监控，负荷控制和变电站自动化等3个方面组成。地区调度的实时监控系统包括小型或微型计算机。它的功能，与中心调控，相仿。但又比它稍微简单。变电站自动化的运用是无人监控。他的设备采用微型机可编程序的方式。使供电系统自动化更加便捷。负荷控制室采用工频和声频的控制方式。这3个方式共同造就了供电系统方面的自动化。电力工业管理系统的自动化是通过计算机来控制。的。它主要包括电力工业计划管理，财务管理人事劳资管理生产管理资料检索以及设计和施工方面的。