【摘 要】電力系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分布廣泛的特點，在信息時代，電力系統(tǒng)自動化技術(shù)被越來越廣泛的應(yīng)用，自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定、先進，有利于提高電力公司的經(jīng)濟效率，也有利于保證廣大用戶的利益。電力系統(tǒng)自動化是將傳統(tǒng)技術(shù)和現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合的一項綜合性技術(shù)，本文主要介紹電力系統(tǒng)及其各種自動化技術(shù)，來探討電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；自動化；發(fā)展方向

當今社會，人們對電能供應(yīng)的各項指標要求越來越高，提供安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟的電能是電力公司的服務(wù)標準，這就要求電力系統(tǒng)極其自動化技術(shù)都要不斷提高。當前，電力系統(tǒng)自動化已有了一定的發(fā)展，但由于其起步比較晚，以及我國對電力需求大的實際情況，必須引進先進技術(shù)和設(shè)備，同時加強改進傳統(tǒng)技術(shù)和設(shè)備，保證電力系統(tǒng)自動化的全面實現(xiàn)。

1.電力系統(tǒng)概括

電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)、傳輸、分配和消費的系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的功能是通過各種發(fā)電動力裝置，把自然界中的一次性能源轉(zhuǎn)化為電能，然后經(jīng)過輸電、變電、配電等環(huán)節(jié)，將電能供應(yīng)給各個用戶。為更好的實現(xiàn)這一功能，在電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)和層次都裝有相應(yīng)的信息及控制系統(tǒng)，用這些系統(tǒng)對電能的生產(chǎn)過程進行測量、調(diào)節(jié)、控制、調(diào)度等，從而保證客戶用上經(jīng)濟、安全、優(yōu)質(zhì)的電能。

電力系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)有電源、變電所、輸電、配電線路和負荷中心等環(huán)節(jié)，變電所和輸電、配電線路有稱為電力網(wǎng)絡(luò)，只有在這些環(huán)節(jié)都處于執(zhí)行功能的狀態(tài)時，電力系統(tǒng)才能正常運行。因此，必須在電力系統(tǒng)各個層次上根據(jù)不同的要求，為其配置各類自動控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，從而組成信息和控制子系統(tǒng)，才能更有效的保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行。

電力系統(tǒng)是一個規(guī)模大、層次復(fù)雜、要求嚴格的實體系統(tǒng)，比如電力系統(tǒng)中有千百個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點密布交織在一起，并以光速傳播給全系統(tǒng)范圍，因此，它能通過輸送大量的電能來創(chuàng)造財富，如果其中一環(huán)節(jié)出錯，也能造成巨大的災(zāi)難，因此，采用先進技術(shù)保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行有重要意義。

2.電力系統(tǒng)自動化的應(yīng)用

電力系統(tǒng)自動化是電力系統(tǒng)力求的發(fā)展方向，主要指在電力系統(tǒng)中，使用具有調(diào)理信號或遠程監(jiān)測、控制的自動裝置，來自動監(jiān)測或遠程控制、監(jiān)測電力系統(tǒng)的各個元件、系統(tǒng)，目的是保證電力系統(tǒng)的安全運行和電能質(zhì)量的合格達標。電力系統(tǒng)自動化包含了豐富的內(nèi)容，主要有發(fā)電控制的自動化、電力調(diào)度的自動化和配電自動化。

電力系統(tǒng)自動化的基本流程是，通過在相對中心地帶的調(diào)控中心安置計算機，來向周圍輻射網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在發(fā)電廠、變電站設(shè)置遠方監(jiān)控裝置，用來提供信息服務(wù)和反饋信息，這樣就形成了一個全面、立體化的信息傳達和指令傳輸?shù)南到y(tǒng)。在整個流程中，中心計算機的職責是總體調(diào)控，其他相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備則主要負責記錄事故內(nèi)容、編制報表的記錄處理、設(shè)備操作、系統(tǒng)異常導(dǎo)致的自動恢復(fù)操作、以及一些常規(guī)操作的自動化。在整個自動化系統(tǒng)中，控制部件是中心，通過計算機之間的結(jié)合，運用各種軟件擴大控制范圍和深化自動化程度。電力系統(tǒng)自動化在調(diào)度所、變電站、控制所及變電站采用分層控制的操作方式，按其所管轄的范圍進行分擔調(diào)控，使整個控制系統(tǒng)達到合理、可靠、經(jīng)濟的效果。其中中央控制負責總體性的控制，是整個系統(tǒng)的中樞神經(jīng)，其主要功能是使整個系統(tǒng)有效運行，保證設(shè)備的完整性。地方控制的主要功能是監(jiān)控發(fā)電廠、變電所，并執(zhí)行中央控制下達的任務(wù)。中央和地方控制是調(diào)度自動化的主要內(nèi)容，它的主要功能是監(jiān)控電網(wǎng)的安全運行、對電網(wǎng)做有效的經(jīng)濟調(diào)度和安全分析、事故處理等，這些功能的實現(xiàn)要依賴于數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控，這需要以計算機系統(tǒng)和數(shù)據(jù)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，再加上自動發(fā)電控制、經(jīng)濟調(diào)度控制、安全分析等軟件的輔佐。

有一個可靠的調(diào)度通信網(wǎng)來保證數(shù)據(jù)信息的傳輸，是電力系統(tǒng)自動化實施的一個非常重要的手段，這樣，在電力生產(chǎn)過程中，安全檢測數(shù)據(jù)、生產(chǎn)調(diào)度數(shù)據(jù)、以及其他管理數(shù)據(jù)都能得到有效的傳輸。

3.電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展方向

3.1自動控制技術(shù)的發(fā)展趨向

當今電力系統(tǒng)的自動控制技術(shù)有了其新的發(fā)展方向，比如在設(shè)計分析上，處理問題時面對多機系統(tǒng)的模式，被耍求的越來越多：計算機、遠程通信、電力電子器件成為主要的控制手段：控制策略朝著最優(yōu)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化的方向發(fā)展；現(xiàn)代控制理論成為其主要的理論工具：對工作人員的技能及其之間的配合要求越來越高。

3.2變電站自動化的發(fā)展趨向

在電力系統(tǒng)自動化過程中，變電站也有了新的發(fā)展趨向，數(shù)據(jù)共享就是其自動化的主要特點，這一目標的實現(xiàn)是通過將監(jiān)控和保護功能集成在一個裝置中，根據(jù)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)兩者對繼電保護處理的數(shù)據(jù)以及其他的一些數(shù)據(jù)是一樣的這一特點，將數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)集成到相關(guān)的計算機保護中，使監(jiān)控和保護共用一個硬件平臺，體現(xiàn)了供電系統(tǒng)的經(jīng)濟性追求。

3.3供電方式朝多方案方向發(fā)展

由于我國地域遼闊，將配電網(wǎng)分為城市電網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)兩種管理模式，電源點、線路開關(guān)設(shè)備和網(wǎng)架決定著配電網(wǎng)的供電方式，這三者的不同組合就使得供電方式變得多樣化，目前，以線路開關(guān)設(shè)備不同而形成的供電方案有自動配電開關(guān)方案、斷路器方案、電纜環(huán)網(wǎng)柜方案、架空重合器方案、負荷開關(guān)方案等。

3.4通信方案多樣化

不同地區(qū)、不同條件下，通信方案是豐富多樣的，比如光纖、有線電纜、微波、電力載波、擴頻等，自動化的通信方案主要有主站對子站、主站和子站各對現(xiàn)場單元、子站之間以及現(xiàn)場單元之間的通信。目前，主站對子站、主站對現(xiàn)場單元的通信方式是自動化試點工程系統(tǒng)的配套方案。

3.5整個電力系統(tǒng)自動化的總體發(fā)展趨向

自動化就是用機器代替人的體力勞動，同時代替或輔助腦力勞動，使整個系統(tǒng)得到協(xié)調(diào)、管理和優(yōu)化。在整個電力系統(tǒng)自動化過程中，閉環(huán)控制最終取代開環(huán)檢測；電壓的等級開始向低電壓擴展，比如建立和發(fā)展配電管理（DMS）系統(tǒng)是我國當前電力系統(tǒng)自動化的一個目標；整個電力系統(tǒng)開始向一體化、多功能的方向發(fā)展：裝置性能也開始向快速化、數(shù)字化、靈活化的方向發(fā)展i追求目標也更高，向著最優(yōu)化、智能化、協(xié)調(diào)化的方向發(fā)展。

4.結(jié)語

電能在社會資源總消耗中的比例越來越大，尤其在當今信息社會，對電能的需求和依賴程度更大，因此，必須加大對電力系統(tǒng)建設(shè)和發(fā)展的投資，電力系統(tǒng)自動化是電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。當電能的供應(yīng)不可靠時，會直接影響國民經(jīng)濟的發(fā)展，造成經(jīng)濟損失，必須對電力系統(tǒng)做全面規(guī)劃，將各種先進的自動化技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，并科學(xué)判斷電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展方向，確保用戶和企業(yè)等獲得安全、優(yōu)質(zhì)的電能，推動各行業(yè)生產(chǎn)建設(shè)的快速發(fā)展。

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