自動化發(fā)展下的電力工程論文

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1電力系統(tǒng)自動化的范圍

在通常情況下，電力系統(tǒng)自動化是指依托電子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機通信技術(shù)，對電網(wǎng)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等信息進行集成，在確保電網(wǎng)正常運行的前提下，自動完成監(jiān)測、保護、控制等功能的自動化系統(tǒng)，其范圍包含以下幾個方面：

1.1饋線自動化

饋線自動化是指從變電站出線到用戶用電設(shè)備的饋電線路自動化，饋線自動化的內(nèi)容包括正常情況下的用戶檢測以及運行優(yōu)化和資料測量；事故檢測以及故障隔離、恢復(fù)供電控制等。主要功能包括：遠端控制、遠端監(jiān)測、故障隔離、無功補償以及電壓調(diào)整等。

1.2變電站自動化系統(tǒng)

變電站自動化是把變電站的二次設(shè)備運用計算機技術(shù)以及現(xiàn)代通信技術(shù)，通過功能組合和優(yōu)化設(shè)計，完成對變電站的自動監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的自動化系統(tǒng)。可以完成收集數(shù)據(jù)和信息的工作，并能夠利用計算機的高速計算能力和判斷功能，完成監(jiān)視和控制變電站內(nèi)各種設(shè)備的運行和操作。其主要功能有：繼電保護、數(shù)據(jù)采集、變電站運行控制、日常信息事件記錄、特殊事故報警等。

1.3配電管理系統(tǒng)涉及供電企業(yè)運行管理、用戶服務(wù)以及設(shè)備管理等多個方面的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

它是電力自動化系統(tǒng)的中樞，是整個電力自動化系統(tǒng)的管理和控制中心。配電管理系統(tǒng)由地理信息、自動化實時環(huán)境、綜合性數(shù)據(jù)庫等多個系統(tǒng)為基礎(chǔ)，包括配網(wǎng)自動化（DA）、故障投訴管理（TCM）、自動作圖(AM)和設(shè)備管理(FM)、配電工作管理（DWM）、負荷管理（LM）、配網(wǎng)分析系統(tǒng)（DAS）等多個子系統(tǒng)。

1.4電力通信系統(tǒng)

電力通信自動化也是電力自動化系統(tǒng)中的重要一環(huán)，由于電網(wǎng)的終端節(jié)點比較繁多大，對通信系統(tǒng)的要求也較高，在電力通信系統(tǒng)方面有無線、微波、電纜、光纖等多種方式，光纖通信和無線通信是當前電力通信系統(tǒng)的主流。

2電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展成效

隨著電網(wǎng)建設(shè)和改造的逐步深入，全面提高電力系統(tǒng)自動化水平已經(jīng)成為了必然的需要。在新技術(shù)、新需求、新網(wǎng)絡(luò)的共同推動下，電力網(wǎng)絡(luò)自動化領(lǐng)域正在發(fā)生著突飛猛進的變化展。新一代的電力系統(tǒng)自動化的智能化程度已經(jīng)得到了明顯的提升，電力系統(tǒng)智能化、操作人性化、管理合理化的人工智能正在逐步替代人工經(jīng)驗，電力系統(tǒng)自動化正在為提高經(jīng)濟效益和社會效益發(fā)揮著重要作用。電力系統(tǒng)自動化在電網(wǎng)發(fā)生故障時的作用更加明顯。在某段線路發(fā)生故障時，電力自動化系統(tǒng)能夠迅速判斷出故障區(qū)域并完成隔離故障區(qū)域、查找原因和恢復(fù)故障等作用，在縮短停電時間，盡最大可能減小停電面積等方面發(fā)揮作用。電網(wǎng)一旦出現(xiàn)主變電站失壓、母線故障、超高壓失壓等高壓側(cè)障礙，自動化系統(tǒng)可以利用人工智能完成負荷批量轉(zhuǎn)移，可以在供電安全的情況下，通過遙控操作將障礙影響區(qū)的負荷轉(zhuǎn)移到正常線路上去，從而避免大面積停電現(xiàn)象的發(fā)生。電力系統(tǒng)自動化在電網(wǎng)正常運行時的作用更加明顯。在電網(wǎng)正常運行中，電網(wǎng)的負荷分布并非是是完全均衡，極不均衡的現(xiàn)象時有發(fā)生，這種不均衡問題不僅嚴重降低了電線路以及設(shè)備的利用率，同時還會導(dǎo)致線損提高。電力系統(tǒng)自動化能夠通過優(yōu)化運行的方法把負荷靈活地完成從重負載以及過負載成功地轉(zhuǎn)移到輕負載的饋線上，有效地提升負荷率，增強電網(wǎng)的有效供電能力。此外，電力系統(tǒng)自動化還能夠可以實時遙控配電網(wǎng)開關(guān)完成網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)以及電容器投切，用少量的投入就能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)運行方式的改善和網(wǎng)損的降低。

3新技術(shù)推動下電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展趨勢

3.1功能分層分布的趨勢

電力自動化系統(tǒng)一般分為主站、子站、饋線等三個層次。層與層之間多般采用光纖以太網(wǎng)和光纖環(huán)網(wǎng)方式連接。電力線載波也是一種比較常見的通信方式，過去電力線載波主要用于傳輸高頻保護信號以及語音通信，在多節(jié)點、大容量的通信要求下，這種方式顯然已經(jīng)不再適用，為此配電載波已經(jīng)不再采用阻波器，而是基于擴頻原理，推出了二代載波技術(shù)，可在比較低的信噪比下工作，通信能力也有了提升。最新的載波技術(shù)則是依托于數(shù)字信號處理芯片（DPS），具有更加強大的實時解碼功能，具有更加理想的通信服務(wù)能力，在未來具有更加廣闊的前景。

3.2電力自動化系統(tǒng)保護趨勢

在饋線的保護方面，電網(wǎng)通常沒有穩(wěn)定方面的問題，過去大多認為饋線故障的解決實效性并不強。但隨著經(jīng)濟的發(fā)展，用戶對于用電可靠的依賴更強了，確保供電可靠性成為了電網(wǎng)的重點工作之一。饋線故障隔離和恢復(fù)成為了電力自動化系統(tǒng)的基本要求，系統(tǒng)保護成為了發(fā)展趨勢之一。

3.3主站一體化發(fā)展趨勢

隨著電力的高速發(fā)展，電力企業(yè)內(nèi)部平臺不統(tǒng)一、專業(yè)平臺功能單一，系統(tǒng)之間不能實現(xiàn)互聯(lián)和共享的問題開始凸現(xiàn)。改變這種電力自動化發(fā)展進程中出現(xiàn)的分散和單一問題已經(jīng)是一種迫切的需要，目前主站一體化也已經(jīng)成為了一種發(fā)展趨勢，包含數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)、高級應(yīng)用軟件包以及變電站綜合自動化、管理信息系統(tǒng)、饋線自動化和通信系統(tǒng)的平臺統(tǒng)一、高效、綜合化的系統(tǒng)平臺將是未來電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展方向。

4結(jié)語

電力系統(tǒng)自動化要遵循實用性和可發(fā)展性的原則，向資源共用和信息可享方向發(fā)展。電力系統(tǒng)自動化是一場技術(shù)革命，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷改進，相信電力系統(tǒng)自動化必將為電力行業(yè)的騰飛插上翅膀。