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引言

電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用與創(chuàng)新發(fā)展，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與電力市場優(yōu)化發(fā)展對電力行業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)提出的客觀需求，也是電力企業(yè)提升市場占有率，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的重要舉措。對此，在當(dāng)前電能應(yīng)用需求不斷增多，高度重視電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性、經(jīng)濟(jì)性協(xié)調(diào)發(fā)展的背景下，有必要加強(qiáng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用的研究，明確電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展方向，以期為我國電力事業(yè)優(yōu)化發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

1電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)概述

1.1電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)是集電能生產(chǎn)、分配與利用為一體的綜合性系統(tǒng)，由電廠發(fā)電、電廠輸電、變電所變配電、用戶用電等環(huán)節(jié)共同構(gòu)成[1]。因此，電力系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)主要有電源、變電所、輸電網(wǎng)絡(luò)、配電線路、負(fù)荷中心等。其中電源主要指發(fā)電廠，包括火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、風(fēng)能太陽能發(fā)電廠、核能發(fā)電廠等，各發(fā)電廠之間存在一定關(guān)聯(lián)性，能夠?qū)崿F(xiàn)不同區(qū)域間的電能調(diào)解，以滿足供電需求。變短所與輸電、配電線路所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，統(tǒng)稱為“電力網(wǎng)絡(luò)”承載著電能分配、傳輸?shù)闹匾姑?

1.2自動(dòng)化技術(shù)

自動(dòng)化技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)等結(jié)合應(yīng)用下，形成的一門多學(xué)科綜合型的應(yīng)用技術(shù)。加之科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新力度逐漸增強(qiáng)，自動(dòng)化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域之中，為其生產(chǎn)與管理質(zhì)量、效率的提升，奠定了良好基礎(chǔ)。從電力電氣領(lǐng)域上看，在電力系統(tǒng)中使用自動(dòng)化技術(shù)，能夠使電力系統(tǒng)具備自動(dòng)化控制能力，可有效提升電力系統(tǒng)敏感度，實(shí)現(xiàn)對各環(huán)節(jié)電力設(shè)備運(yùn)行狀況的自動(dòng)化監(jiān)督與管控，減低設(shè)備故障對電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響。與此同時(shí)，隨著自動(dòng)化技術(shù)與智能技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，電力系統(tǒng)智能化水平得到提升，電力設(shè)備控制能力增強(qiáng)，有助于推動(dòng)智能電網(wǎng)的構(gòu)建，加強(qiáng)電能監(jiān)督與管理力度，實(shí)現(xiàn)電能能源的節(jié)約。對此，研究電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

2電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

由于電力系統(tǒng)是一個(gè)綜合且復(fù)雜的系統(tǒng)，其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍相對較廣，涉及的核心技術(shù)較多。對此，本文主要以電網(wǎng)調(diào)度、配電網(wǎng)的變電站以及電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)為例，簡要分析了電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用狀況。

2.1自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

電網(wǎng)調(diào)度是保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的根本保障，能夠通過監(jiān)督、管理與指揮，保證發(fā)電、輸電、變電以及配電依據(jù)相關(guān)規(guī)定與要求持續(xù)而穩(wěn)定作業(yè)，并實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)故障的及時(shí)識別、診斷與排除[2]。在電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)調(diào)度工作涉及內(nèi)容相對較多，其監(jiān)督與管理難度系數(shù)相對較大。而應(yīng)用電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)，構(gòu)建科學(xué)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，可有效提升電力生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)督、管理、指揮質(zhì)量與效率，促進(jìn)電網(wǎng)調(diào)度管理的優(yōu)化發(fā)展。例如，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)構(gòu)建“信息采集與控制執(zhí)行系統(tǒng)+信息傳輸系統(tǒng)+信息處理系統(tǒng)+人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)”的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠有效實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中所產(chǎn)生各項(xiàng)信息的采集，從而根據(jù)所采集到的信息，包括負(fù)荷變化、用電情況等，并結(jié)合天氣預(yù)報(bào)、用戶用電規(guī)律進(jìn)行用電負(fù)荷預(yù)測，形成負(fù)荷曲線，為電網(wǎng)調(diào)度中發(fā)電容量配備提供信息依據(jù)。與此同時(shí)，在電力調(diào)度能量管理系統(tǒng)中配置SCADA（Su-pervisoryControlAndDataAcquisition，采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）系統(tǒng)能夠在一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器運(yùn)行作用下進(jìn)行電力設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)采集，基于服務(wù)器與硬件設(shè)備之間的通信渠道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，并通過控制運(yùn)算、里程轉(zhuǎn)換、報(bào)警檢查、用戶腳本執(zhí)行等操作完成數(shù)據(jù)處理與分析，便于電力調(diào)度工作人員及時(shí)掌握系統(tǒng)運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障的快速診斷，從而提高電力調(diào)度水平，維護(hù)電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全，推動(dòng)電力調(diào)度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、信息化、現(xiàn)代化發(fā)展。

2.2自動(dòng)化技術(shù)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)故障與異常檢測、報(bào)警與處理的一種措施，在電力系統(tǒng)管理中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，是電力企業(yè)電氣工程建設(shè)不可或缺的存在。通常情況下，電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中繼電保護(hù)受多種因素影響，不可避免會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)、拒動(dòng)問題，從而向控制中心發(fā)出錯(cuò)誤報(bào)警信號，不能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進(jìn)行有效保護(hù)，致使電力系統(tǒng)不能夠安全、有效的運(yùn)行。因此，采取電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)，不僅可以提升繼電保護(hù)自動(dòng)化控制水平，還能夠有效實(shí)現(xiàn)上述問題的處理。以微機(jī)繼電保護(hù)硬件系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集單元（模擬量輸入系統(tǒng)）、數(shù)據(jù)處理單元（微機(jī)主系統(tǒng)）、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信接口與電源共同組成。其中數(shù)據(jù)處理單元能夠有效將模擬輸入量轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需的數(shù)字量，便于系統(tǒng)對電流、電壓、功率、頻率、諧波等繼電保護(hù)相關(guān)參數(shù)的處理與分析。與此同時(shí)，數(shù)據(jù)處理單元中可編程制度存儲(chǔ)器、外部存儲(chǔ)器等設(shè)備的配置，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)存儲(chǔ)器的有效拓展，便于繼電保護(hù)設(shè)置要求的滿足。而同步通信與異步通信在通信接口中的靈活應(yīng)用，能夠滿足系統(tǒng)不同通信需求，保證通信的準(zhǔn)確性、及時(shí)性、安全性。此外，顯示器、打印機(jī)等輸出裝置的配置，可提升系統(tǒng)交互性，通過測試結(jié)果直觀展示，為工作人員進(jìn)行系統(tǒng)故障分析與處理提供便利。

2.3自動(dòng)化技術(shù)在配電網(wǎng)變電站中的應(yīng)用

在配電網(wǎng)變電站使用自動(dòng)化技術(shù)，可有效提升變電站自動(dòng)化控制水平，提升變電站監(jiān)督力度。例如，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)構(gòu)建“全站控制級+就地單元控制級”的分布分層式控制體系，通過SCS（站控系統(tǒng)）、SMS（站監(jiān)視系統(tǒng)）、EWS（站工程師工作臺(tái)）以及RTU（調(diào)度中心通信系統(tǒng)）的相互作用，實(shí)現(xiàn)對變電站電力設(shè)備運(yùn)行情況的全面掌控，并根據(jù)實(shí)際情況通過就地單元控制級完成設(shè)備調(diào)配，提升變電站運(yùn)行的安全性與可靠性[3]。

3電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展

隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)理論與實(shí)踐研究的不斷深入，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)趨向于標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化發(fā)展。

3.1標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展

標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展是保證技術(shù)應(yīng)用規(guī)范與科學(xué)，促進(jìn)技術(shù)作用充分發(fā)揮的前提基礎(chǔ)。隨著電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模之間擴(kuò)大，我國在應(yīng)用電力自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，應(yīng)逐漸朝國際標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展。目前，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)出臺(tái)了電氣自動(dòng)化應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，以此規(guī)范與指導(dǎo)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用行為。對此，我國在發(fā)展電力事業(yè)時(shí)，應(yīng)借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的制定與完善。

3.2集成化發(fā)展

集中化發(fā)展主要體現(xiàn)在技術(shù)結(jié)合應(yīng)用上。電力系統(tǒng)的整體性、綜合性與復(fù)雜性，勢必需要秉承“獨(dú)立且綜合”的原則進(jìn)行優(yōu)化發(fā)展。加之，自動(dòng)化技術(shù)本身具有綜合性特征。對此，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)控制領(lǐng)域中的應(yīng)用將趨向集成化發(fā)展，通過與其他技術(shù)，包括測量技術(shù)、保護(hù)技術(shù)、報(bào)警技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、智能技術(shù)等的有機(jī)結(jié)合，簡化系統(tǒng)操作，促進(jìn)系統(tǒng)整體控制質(zhì)量的提升。

3.3智能化發(fā)展

智能電網(wǎng)改造對電力系統(tǒng)智能化水平提出了更高要求。在此背景下，要想在實(shí)踐過程中增加電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用力度，務(wù)必要對其技術(shù)進(jìn)行升級、創(chuàng)新。例如，通過“自動(dòng)化控制+神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”、“自動(dòng)化控制+智能識別”等，增強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用智能化水平。

4結(jié)論

電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用與創(chuàng)新發(fā)展是推動(dòng)智能電網(wǎng)構(gòu)建，提升電力生產(chǎn)能力，保證電力供應(yīng)具有較高的可靠性與安全性的手段。為此，在對電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的重要性有一定認(rèn)識與掌握的同時(shí)，還要對其技術(shù)進(jìn)行全面了解，并以創(chuàng)新發(fā)展為指導(dǎo)，以實(shí)際需求為核心，探尋其發(fā)展方向，以促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性與有效性，為電力企業(yè)優(yōu)化發(fā)展提供技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳晶煒，柴燕.電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中的智能技術(shù)應(yīng)用及其優(yōu)勢研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2019（01）：1.

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[3]王洪杰.電力系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展方向[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（24）：116+120.

作者:劉彧揮 單位:宜昌市三峽大學(xué)