蔣鈺婷

摘 要：隨著社會的不斷發(fā)展，我國開始了對電力系統(tǒng)綜合化的研究與探索，電力系統(tǒng)綜合自動化是隨著科學(xué)技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的，其存在和發(fā)展是十分重要的，自動化系統(tǒng)的出現(xiàn)是我國電力系統(tǒng)的又一次革新。本文主要對電力系統(tǒng)綜合自動化的現(xiàn)狀及發(fā)展作簡要的敘述。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 綜合自動化 現(xiàn)狀及發(fā)展

中圖分類號：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0121-02

電力在人們的工作、生活中都起著關(guān)鍵的作用，電力的發(fā)展對人們來說是十分重要的。所以，確保電力系統(tǒng)的正常運行就很關(guān)鍵。在這個方面，自動化技術(shù)貢獻(xiàn)了很多力量。自動化在一開始，只是處理電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，起到一個監(jiān)控作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化系統(tǒng)在電力中的作用也越來越大，從簡單的數(shù)據(jù)處理到對電能的產(chǎn)生、運輸和管理實現(xiàn)自動化控制和自動化管理等各個方面。

1 電力系統(tǒng)綜合自動化概述

1.1 電力系統(tǒng)綜合自動化的定義

電力系統(tǒng)綜合自動化是將變電站的二次設(shè)備（包含儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動裝置和遠(yuǎn)動裝置）通過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計，利用計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)和通信設(shè)備及信號處理技術(shù)，實現(xiàn)對全變電站的主要設(shè)備和輸配電路的自動監(jiān)控、測量和微機(jī)保護(hù)及與調(diào)度通信等綜合性自動化功能。

變電站綜合自動化系統(tǒng)是由許多臺微型計算機(jī)和大規(guī)模集成電路組成的自動化系統(tǒng)，替換了常規(guī)的測量和監(jiān)視儀表，替換了常規(guī)控制屏、中央信號系統(tǒng)和運動屏，用微機(jī)保護(hù)替代常規(guī)的繼電保護(hù)，改變了常規(guī)的繼電保護(hù)裝置不能與外界聯(lián)系的缺點。

因此，電力系統(tǒng)綜合自動化就是自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等一系列高科技技術(shù)在變電站的綜合運用。

1.2 電力系統(tǒng)綜合自動化的內(nèi)容

電力系統(tǒng)綜合自動化的內(nèi)容包括電氣量的采集和電氣設(shè)備（如繼電器、斷路器等）的狀態(tài)監(jiān)視、控制和調(diào)節(jié)。

實現(xiàn)變電站正常運行的監(jiān)視和操作，確保變電站的順利運行和安全。當(dāng)發(fā)生事故時，由繼電保護(hù)和故障錄波等完成瞬時狀態(tài)下電氣量的采集、監(jiān)視和控制，且迅速切斷故障并在事故后完成恢復(fù)正常操作。

從未來的發(fā)展趨勢看，電力系統(tǒng)綜合自動化的內(nèi)容還應(yīng)該包括高壓電器設(shè)備本身的監(jiān)視信息（如斷路器、變壓器等的絕緣和狀態(tài)監(jiān)視等）。除將變電站采集的信息輸送給調(diào)度中心外，還要輸送給運行方式科和檢修中心，方便于為電氣設(shè)備的監(jiān)視和擬定檢修計劃提供原始數(shù)據(jù)。

近年來微機(jī)繼電保護(hù)裝置，大部分具有串行通信功能，所以它的保護(hù)動作信號可以通過串行口或者局域網(wǎng)絡(luò)通信方式輸入計算機(jī)。

2 電力系統(tǒng)綜合自動化的應(yīng)用與操作

2.1 變電站綜合自動化

變電站綜合自動化技術(shù)把變電站的二次設(shè)備經(jīng)過重新組合和優(yōu)化設(shè)計，利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、信號處理技術(shù)和通信技術(shù)，實現(xiàn)對全變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動監(jiān)視、測量、自動控制、微機(jī)保護(hù)以及與調(diào)度通信等綜合性的自動化功能。通過變電站綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)部各個設(shè)備之間的配合，達(dá)到信息共享。

隨著社會的不斷發(fā)展，自動化技術(shù)在社會中也越來越重要，我們?yōu)榱藢崿F(xiàn)變電站的自動化，在變電站中采用了微機(jī)監(jiān)視。變電站采用微機(jī)監(jiān)視后，無論是有人值班還是無人值班的變電站，操作人員可以通過CRT對斷路器和隔離器進(jìn)行分、合操作，對變壓器分接開關(guān)位置進(jìn)行調(diào)整和控制，對電容器進(jìn)行投、切控制，同時還要接受遠(yuǎn)程操作控制命令，進(jìn)行遠(yuǎn)程操作是為防止計算機(jī)系統(tǒng)故障時無法操作被控設(shè)備，在設(shè)計時，應(yīng)該保留人工的直接跳、合閘手段。

2.2 配電網(wǎng)自動化

配電網(wǎng)自動化包含配電網(wǎng)分析自動化、自動制圖、自動饋線化、設(shè)備管理和信息分析，它通過智能軟件從后代數(shù)據(jù)庫中獲取資料，對信息進(jìn)行實時化傳遞送，以實現(xiàn)對配電網(wǎng)的自動化。

配電網(wǎng)是電纜、配電變壓器等設(shè)備構(gòu)成，是電網(wǎng)系統(tǒng)的組要成分，起著重要的作用。一直以來，配電網(wǎng)的控制大部分都是依靠手工的方式完成的，既費時費力效率較低，又有很多隱患。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，能使用孤島自動化技術(shù)來替換從前的手工方式，但是它還是存在著缺點：對電網(wǎng)的分配使用、設(shè)備的設(shè)計使用仍不是很完善。所以，為實現(xiàn)對電網(wǎng)更好的正常運行，對電能的分配、監(jiān)控和對配電網(wǎng)自動化的改進(jìn)提出了較高的要求。

2.3 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化

隨對電量需求的增加，電力系統(tǒng)實時監(jiān)控和及時數(shù)據(jù)采集就更加重要。近幾年來，電網(wǎng)調(diào)度自動化在設(shè)備、規(guī)模以及專業(yè)技術(shù)方面有很大的進(jìn)步。從發(fā)展歷程看，原本的遙測與遙信功能已被現(xiàn)在的無人值班監(jiān)控系統(tǒng)替換，并且搭載神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊數(shù)學(xué)控制理論的智能化軟件已在開發(fā)當(dāng)中。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)調(diào)度自動化也從里面獲取了很多發(fā)展，先進(jìn)技術(shù)不僅可降低人員使用，而且可減小事故發(fā)生率，延長設(shè)備使用壽命，還可以精準(zhǔn)的調(diào)整和控制電網(wǎng)，防止電力系統(tǒng)麻痹，招致大規(guī)模停電。

3 電力系統(tǒng)綜合自動化的發(fā)展方向

3.1 DMS系統(tǒng)的概念

我國電力系統(tǒng)綜合自動化的發(fā)展方向就是建立DMS系統(tǒng)。DMS就是配電管理系統(tǒng)（Distribution Management System），它的作用在于110 kV以下的配電系統(tǒng)，它的主要組成部分是一個開放式的網(wǎng)絡(luò)平臺和平臺內(nèi)部的多個子系統(tǒng)。與自動化系統(tǒng)的網(wǎng)狀信息管理類似，基礎(chǔ)平臺只負(fù)責(zé)簡單的接口服務(wù)，但是子系統(tǒng)包括控制、分析和規(guī)劃模塊。不同的模塊間并沒有直接的聯(lián)系，但是它們之間卻有著緊密的聯(lián)系。DMS基礎(chǔ)平臺除了有基本的硬件與操作系統(tǒng)內(nèi)核以外，還可以提供例如數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、信息傳遞、人機(jī)界面、實時環(huán)境等等基本服務(wù)和與其他系統(tǒng)的接口。

DMS具有管理和控制結(jié)合的特征，是個能夠擴(kuò)充、移植的開放式、分布式計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。系統(tǒng)應(yīng)做到每個功能模塊的維護(hù)和擴(kuò)展對剩下的模塊影響達(dá)到最小。這應(yīng)該要求操作系統(tǒng)、人機(jī)通信、數(shù)據(jù)庫管理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等一定采取國際標(biāo)準(zhǔn)或者工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。endprint

3.2 建立DMS系統(tǒng)的條件

建立完善的DMS系統(tǒng)是個系統(tǒng)工程，一定要考慮到各個方面的因素，具有一定的條件，才可以用最少的投入，建立起功能強(qiáng)大、實用、可靠的DMS系統(tǒng)。其基本條件如下：

首先解決系統(tǒng)建設(shè)問題，新建以及改建的變電站應(yīng)該按照系統(tǒng)配置，具有“四遙”的功能。

有效利用現(xiàn)有的通信媒體或者通信網(wǎng)絡(luò)，并且同時采用電話電纜、光纖、無線通信等方法，建立DMS子系統(tǒng)。

3.3 DMS系統(tǒng)的特點

DMS系統(tǒng)功能散步在很多數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用服務(wù)站與工作站中，服務(wù)站與工作站通過局域網(wǎng)或者廣聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)。

為了迎合配電網(wǎng)現(xiàn)代化管理的要求，需要有一套能完全控制和管理配電網(wǎng)運行的一系列功能軟件，各個模塊以及它的功能間能夠相互合作。

DMS主要關(guān)注的是確保電質(zhì)量，快速確定故障部位，及時的解決故障，恢復(fù)線路輸送電與怎樣減低網(wǎng)損。

DMS的核心是MOSAIC數(shù)據(jù)庫控制系統(tǒng)，它可以為電力系統(tǒng)的信息處理達(dá)成實時運作。

3.4 DMS的功能

配電自動化（DA）的功能：事故設(shè)想、操作管理、線路的動態(tài)著色和局部追蹤、臨時性的網(wǎng)絡(luò)改正、設(shè)備定位、故障診斷隔離與恢復(fù)。

地理信息系統(tǒng)（DIS）的功能：對配電網(wǎng)設(shè)備的資產(chǎn)、設(shè)計、施工、檢修等進(jìn)行有效管理，為配電管理系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫平臺，支持系統(tǒng)應(yīng)用軟件的開發(fā)與其他子系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。

配電工作管理（DJM）的主要功能：配電網(wǎng)統(tǒng)計報表管理；配電網(wǎng)工程設(shè)計；配電網(wǎng)運行工作管理；配電網(wǎng)施工計劃；施工工作管理；配電網(wǎng)設(shè)備檢修管理；

需求側(cè)管理（DSM）功能：電力的供需雙方一起對用電市場進(jìn)行管理，達(dá)到提高供電可靠性，降低能源消耗和供需雙方的費用支出。

3.5 DMS系統(tǒng)的優(yōu)點

通過DMS系統(tǒng)，使電氣設(shè)備的保護(hù)和控制能夠優(yōu)化，消滅大面積停電故障，提升供電系統(tǒng)的可靠性。

可以提升我國電力系統(tǒng)的管理水平和電力系統(tǒng)的安全性，以達(dá)到現(xiàn)代電力系統(tǒng)技術(shù)的要求。

對電氣設(shè)備的運行狀態(tài)和主要技術(shù)指標(biāo)能全天監(jiān)控，管理人員能隨時了解全廠電力系統(tǒng)運行狀況和電流、電壓、電量、功率等各種運行參數(shù)，達(dá)到電力平衡、負(fù)荷監(jiān)控、精確計量和節(jié)約用電等很多功能。

DMS系統(tǒng)可以對電氣故障進(jìn)行識別、隔離、負(fù)荷轉(zhuǎn)移直至恢復(fù)供電，實現(xiàn)整個過程自動化控制。建立快速電氣事故處理機(jī)制，讓故障停電時間降低，對生產(chǎn)裝置的影響也能降低。

DMS系統(tǒng)可以讓工作人員全方位掌握整電力系統(tǒng)的運作情況，及時作出反應(yīng)。

建立DMS系統(tǒng)后，使現(xiàn)行的運行操作和變電值班模式變成真正意義上的無人值班變電站管理方式，以達(dá)到減少人力的目的。

電力系統(tǒng)離不開數(shù)據(jù)共享，為了達(dá)到數(shù)據(jù)共享，我們就必須能同時做到監(jiān)控和保護(hù)。SCADA能達(dá)到這個目的，隨著社會的不斷發(fā)展，SCADA已經(jīng)成為電力系統(tǒng)中不能缺少的一部分。因此，如果我們能夠讓SCADA在電力系統(tǒng)中全方位運用，那么對我國電力系統(tǒng)一定能夠有很多幫組。

4 結(jié)語

綜上所述，電力系統(tǒng)綜合自動化的發(fā)展是一種必然的趨勢，對我國電力系統(tǒng)的發(fā)展有著重要的作用，在DMS系統(tǒng)和SCADA系統(tǒng)的幫助下，會改善電力系統(tǒng)綜合自動化，同時，我們要不斷發(fā)展計算機(jī)技術(shù)，也不要忘了對傳統(tǒng)設(shè)備和技術(shù)的改進(jìn)，這樣才可以提升我國的電力系統(tǒng)的運行水平。

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