陳碧軒 寇林森

摘 要：變電站自動化系統(tǒng)是變電站的核心系統(tǒng)，自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性與先進性對變電站及電網(wǎng)的影響深遠，先進穩(wěn)定的自動化系統(tǒng)不僅可以保證電力企業(yè)經(jīng)濟效率，而且能保證廣大用電戶利益?，F(xiàn)代社會對電能供應的“安全、可靠、經(jīng)濟、優(yōu)質”等各項指標的要求越來越高，相應地，電力系統(tǒng)也不斷地向自動化提出更高的要求。電力系統(tǒng)自動化技術不斷地由低到高、由局部到整體發(fā)展，本文對此進行了詳細的闡述。

關鍵詞：電力系統(tǒng);自動化技術;應用

1電力系統(tǒng)自動控制的基本要求

1.1迅速而正確地收集、檢測和處理電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)的運行參數(shù)。

1.2根據(jù)電力系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)和系統(tǒng)各元件的技術、經(jīng)濟和安全要求，為運行人員提供調節(jié)和控制的決策，或者直接對各元件進行調節(jié)和控制。

1.3實現(xiàn)全系統(tǒng)各層次、各局部系統(tǒng)和各元件間的綜合協(xié)調，尋求電力系統(tǒng)優(yōu)質供電、經(jīng)濟性和安全性的多目標的最優(yōu)運行方式。

1.4電力系統(tǒng)自動控制不僅能節(jié)省人力，減輕勞動強度，而且還能減少電力系統(tǒng)事故，延長設備壽命，全面改善和提高運行性能，特別是在發(fā)生事故情況下，能避免連鎖性的事故發(fā)展和大面積停電。

2 電力系統(tǒng)及其自動化技術的應用

2.1 數(shù)據(jù)處理能力

2.1.1數(shù)據(jù)共享能力。伴隨著電力系統(tǒng)的自動化技術方面的發(fā)展，系統(tǒng)模型通常集中在對相關地理空間屬性方面的描述上，但是在實際的相關應用中，電力系統(tǒng)方面的控制對象通常具有比較復雜的電力的處理結構。所以建立電力系統(tǒng)所特有的空間屬性的模型是非常有必要的。而且這種針對語義層次上的一些數(shù)據(jù)分享，其最基本的要求是需要供求雙方對相同的數(shù)據(jù)具有一樣的認識，只有基于這樣的抽象認知才能保證這點，因此在數(shù)據(jù)共享過程中需要具備一種電力系統(tǒng)方面的基本模型，將其作為不同的部門之間進行數(shù)據(jù)的共享基礎。對于這種基礎而言，主要包括 2 個方面：1）地理實體的幾何屬性方面的標準定義與表達。其包含了電力系統(tǒng)服務能夠覆蓋的空間區(qū)域方面的幾何屬性。2）物理屬性數(shù)據(jù)方面的標準定義以及表達。對于相關的電力系統(tǒng)來說，其不僅包含了物理結構，而且還包含各種組成部件、整體方面的物理性能和運行規(guī)范方面的信息共享以及動態(tài)、多維的應用分析等。

2.1.2數(shù)據(jù)整合能力。電力系統(tǒng)的發(fā)展和形成是由市場經(jīng)濟的需求所產(chǎn)生的驅動結果。比如：在用電高峰，提高變電站的電壓，加大輸出功率;在用電低谷，降低變電站的功率。這樣既可滿足用戶的需求，也可極大地減少損耗，降低成本。而且無論系統(tǒng)方面的實現(xiàn)是基于專業(yè)的電力系統(tǒng)的自動化的相關平臺上，還是建立在相關通用技術的平臺上，它作為多層次、跨領域的科學決策以及高效運營方面的要求，都需要進行更加規(guī)范相關信息共享和動態(tài)、多維的應用分析。所以只有將傳統(tǒng)信息的孤島打破，進行數(shù)據(jù)方面的整合，對數(shù)據(jù)方面的整合能力進行加強，才能進行無縫連接，才能把空間計算引入主流的計算之中，同時多角度地展示數(shù)據(jù)之間那些潛在的關聯(lián)，這也是未來電力系統(tǒng)自動化發(fā)展方面的必然趨勢。對數(shù)據(jù)的整合能力進行提高，能夠滿足現(xiàn)在的電力企業(yè)已經(jīng)存在的和未來復雜多樣性的應用。

對數(shù)據(jù)進行整合的方式主要有以下幾種：

1）加強電力系統(tǒng)的自動化和信息化。加強對數(shù)據(jù)方面的可操作性，讓用戶對擁有圖標的相關用戶界面進行支持，使得面向對象的那些數(shù)據(jù)模型可以和電力系統(tǒng)的相關客觀對象進行對應，這些做法將會極大提高可操作性和可讀性。由于電力系統(tǒng)方面的自動化運行作為一個實時性要求比較高的過程，通過對系統(tǒng)代碼進行調整，具體來說就是對自己所需要的那些數(shù)據(jù)類型以及操作方法進行定義，從而增強對系統(tǒng)的可擴充性以及開發(fā)性。

2）加強電力企業(yè)方面的功能性。對于電力企業(yè)而言，要求電力系統(tǒng)的平臺對分布的應用服務進行有效供給。每一個地方可以由自己維護和管理所管轄區(qū)域里的數(shù)據(jù)，同時，不同級別的相關數(shù)據(jù)庫之間也可以構成那種分布式類型的數(shù)據(jù)庫，并且可以通過網(wǎng)絡進行調用和共享其他一些地方的數(shù)據(jù)，在所賦予的權限范圍內，以分散數(shù)據(jù)管理和存儲為基礎，對數(shù)據(jù)的安全性和實時性加以保證。

3）更加完善的數(shù)據(jù)庫。通過運用各種數(shù)據(jù)庫，對各種數(shù)據(jù)進行存儲和管理，它的數(shù)據(jù)備份機制、安全機制等方面都是其他的文件管理方式所不能比擬的。

2.2 安全穩(wěn)定能力

電力應用是社會經(jīng)濟發(fā)展過程中的支柱，它也是一個實時性運行的相關系統(tǒng)，同時，其安全穩(wěn)定性也是首要考慮的問題。

2.2.1自動化安全監(jiān)視能力。由于人無法做到 24 h 專注，因此自動化監(jiān)視能力就顯得尤為重要。電力系統(tǒng)的自動化監(jiān)視能力不同于其他系統(tǒng)，因為其他系統(tǒng)只需要反映并記錄客觀現(xiàn)象、客觀數(shù)據(jù)即可;但電力系統(tǒng)的自動化監(jiān)視系統(tǒng)不僅要反映客觀事實，還要對潛在風險提出警報。例如：某發(fā)電機組在用電低谷時反而溫度較高，發(fā)電功率異常增大，這就需要監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出警告，以提示風險。

2.2.2自動化安全保障能力。電力系統(tǒng)具有對于不同類型以及規(guī)模的數(shù)據(jù)與使用對象都不能有崩潰的相關特征，應具備靈活的相關恢復機制，因此對安全保障極其有用。其保障能力的應用具體包括：

1）保障電力系統(tǒng)的日程運行。這主要指，通過系統(tǒng)的設定可以使自動化系統(tǒng)對于整個電力系統(tǒng)的生產(chǎn)有一定調節(jié)能力。這樣就可極大地減少工作人員的工作量和風險。

2）保障電力數(shù)據(jù)的及時存儲和恢復。日常記錄的數(shù)據(jù)對于制定發(fā)電站的預算、節(jié)約成本、進行系統(tǒng)更新、安全指標的修訂均具有重要意義。因此自動化對于數(shù)據(jù)的及時記錄功能非常重要。

3）保障從業(yè)人員的安全。由于自動化系統(tǒng)具有監(jiān)控功能，所以當系統(tǒng)出現(xiàn)異常，特別是出現(xiàn)安全隱患危及生命時，自動化系統(tǒng)可采取相應措施降低風險。比如當工作間內的溫度超過35 ℃時，自動化系統(tǒng)可以打開通風設備，降低溫度;當發(fā)電機過熱時，它可以降低發(fā)電機組的功率，防止爆炸;當系統(tǒng)感應到明火時，啟動雨淋系統(tǒng)，及時將火撲滅等等。在安全生產(chǎn)的同時，保障生產(chǎn)者安全，也是自動化系統(tǒng)的職責之一。

3 電力系統(tǒng)自動化的展望

就目前我國電力系統(tǒng)綜合自動化的技術發(fā)展歷程而言，建立全面的DMS 系統(tǒng)是我們首要的發(fā)展方向，通過 DMS 系統(tǒng)，可以提高電氣的綜合管理水平，以適應現(xiàn)代化電力系統(tǒng)技術發(fā)展的需要;使電氣設備保護方面的控制得到一定的優(yōu)化，消除大面積的停電故障，提高供電系統(tǒng)的可靠性;建立電氣事故的快速處理機制，使故障停電時間能夠減少到最短，對生產(chǎn)裝置方面的影響也可得到大大的降低;對于管理人員而言，企業(yè)可以對整個電力系統(tǒng)的運行情況和電流進行及時的掌握。電量、電壓以及功率等各種類型的運行參數(shù)，對電力平衡、精確計量、負荷監(jiān)控等多種功能有著相關影響;改變了現(xiàn)行的變電值班模式以及運行操作，實現(xiàn)了真正意義上的無人值守的變電站的管理模式，達到了可大幅度減員以及增效的目的。數(shù)據(jù)共享作為變電站自動化的一個主要特點，將監(jiān)控和保護功能集成在同一裝置里，是實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的主要途徑之一。對于SCADA 而言，其所需的多項數(shù)據(jù)與繼電保護所進行處理的數(shù)據(jù)是相同的，所以將分布式類型的變電站 SCADA 集成到相關的微機保護中，使監(jiān)控和保護對一個硬件平臺進行共用，那么就可以實現(xiàn)非常明顯的經(jīng)濟性。

4 結語

電氣自動化控制技術的出現(xiàn)和發(fā)展，促進了電力部門生產(chǎn)工作的平穩(wěn)、安全和高效率的開展。傳統(tǒng)的電力部門融入高科技技術，不僅能夠有效地提升生產(chǎn)力，而且還能夠解放大量人力勞動，促進社會經(jīng)濟的良性健康發(fā)展，符合新時代的發(fā)展理念。因此，目前要對電氣自動化技術進行進一步的研究，加強自動化技術與電力部門的融合發(fā)展，這是符合時代要求的舉措。

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