本站原创摘 要：随着社会经济的不断发展,网络技术的应用越来越广泛,使电力体制改革步伐的不断加快,电力自动化格局发生了巨大变化.电力系统自动化,以保证供电的电能质量为主要目标,在电力系统运行的安全性、可靠性及提高电力企业经济效益和管理效能等方面发挥着巨大的作用.从目前形势上看,我国电力系统自动化已逐步实现电力系统控制的自动化、集成化、自动化,并且新技术的应用不断广泛,但与西方发达国家相比仍有一定差距.因而,在电力系统自动化技术的探索与研发上,依然任重道远,只有坚持研究新技术,不断开拓创新,同时借鉴成功模式和经验,才能促进电力系统的健康、可持续发展.本文主要对电力系统自动化的发展趋势及新技术的应用进行分析.
关 键 词：电力系统；自动化；发展趋势；新技术应用
前言
随着经济社会的不断发展,电力需求量不断增大,作为国民经济发展的命脉,电力系统的重要性不言而喻.电力系统由五个部分组成,主要包括：发电、输电、变电、配电及用电,而电力系统中的二次设备,即电力系统中的通信设备、保护装置、测控装置以及各级电网控制中心的计算机系统的统称,基本上已经涵盖了电力系统自动化的全部技术.为了保障正常供电,满足用户的需求,电力系统运行过程中,每个环节都具有与之相配套的控制系统,以调试、保护及控制电能的运转全过程,在实现电力企业经济效益的同时,最大限度实现社会效益.在网络信息技术不断发展的当今社会,努力实现电力系统自动化,不仅可以节约运行成本,还能有效提高工作效率,将人为管控事故降到最低,从而确保电力系统的安全、稳定运行.
1.1电力系统自动化的技术组成部分
从目前形势上看,我国电力网络不断趋于完善,电力系统自动化的技术不断趋于成熟.我国电力系统自动化的技术组成部分主要有：（1）电网调度自动化,主要以电子计算机为核心,主要包括实时信息收集和显示系统,以及供实时计算、分析、控制用的软件系统.电网调度自动化可对电网的安全程度和整体运行状态进行准确判断,从而保障电力网络安全、稳定、可靠运行.（2）变电站自动化,无人值班是变电站自动化发展的主要方向.主要通过各种监控设备的综合运用（如图1所示）,实现监控结果的统一管理,为变电站运行管理节约了大量成本,而且还大大提高了管理的工作效率.（3）集散控制系统（DCS系统）,主要以微机处理机为基础,集先进的4C（即计算机技术、通讯技术、CRT技术和控制技术）于一体,实现微机分散控制,集中操作和管理.在发电厂运行过程中,DCS系统将电力设备具体运行状态集中发送至控制中心,为电力系统运行故障的诊断与维修提供依据[1].
图1：电力系统的自动化监控方案
1.2电力系统自动化的技术的发展趋势
随着科技的不断进步,电力系统自动化格局发生了巨大变化,主要表现在以下几个方面：（1）自控技术方面.在电力系统自动控制技术发展的过程中,自控技术逐渐趋于完善,现代控制理论更加成熟,能够针对多机系统模型中存在的问题进行全面、高效处理.此外,电力系统自动控制的模式呈现多元化趋势,研发队伍不断壮大.（2）现代电力CCCP系统方面.CCCP系统,即计算机（Computer）、控制（Con―tr01）、通信（Communication）和电力装备及电力电子（PowerSystemEquipmentsandPowerElectronics）,现代电力系统将这四方面的技术融于一体,内涵不断深入,外延不断扩展[2].（3）电力系统呈远程自动化、图形化、分布化的发展趋势.
2.电力系统自动化中新技术的应用
2.1微机实时保护系统的应用
用计算机构成继电保护装置的想法早在20世纪60年代末就已经由GDRockefiler等人提来了,只不过当时这种想法并未得到推广,但这算得上是继电保护领域的重大转折,为计算机保护算法和软件的研究的发展奠定了理论基础.到了20世纪70年代,关于计算机与继电保护的理论系统趋于成熟,并随着大规模集成电路技术的发展,计算机保护进入到全新的阶段――实用性阶段.80年代末,微机保护产品在日本继电保护设备中所占的比例已超过70%.我国微机保护起步较晚,但成长的空间大,应用范围广泛,需求量大,这为微机保护的迅速发展提供了广阔的平台.直到20世纪90年代,我国微机保护系统日趋成熟,产品开发空前繁荣.目前,微机继电保护取得了引人瞩目的成果,微机保护已在各大领域广泛应用.
随着信息技术的不断进步,电力系统自动化趋势加强,微机保护的应用与推广已成为电力系统继电保护的发展方向.较之于传统的反应模拟量保护,微机实时保护优势突出,灵活性更强、可靠性更高、维护调试更方便,在获得扩充功能上更加迅速、便捷,而且保护性能得到改善,不仅有利于实现综合自动化技术,还大大节约了成本.为解决电力系统运行中的安全性与稳定性两大难题,微机实时保护系统的应用对实时性与稳定性提出了更高的要求,若这两方面没有达到相关要求,将会对电力系统带来无法估量的经济损失.电力系统中的微机实时保护系统的应用,如图2所示.而C语言或者C++语言能够使各个系统具有更高的灵活性和可移植性,因而在电力系统的嵌入式系统中得到广泛应用,不仅解决了实际的生产与生活过程中出现的无法得到及时更换的难题,还能更方便的满足用户的使用要求[3].
2.2智能技术的应用
电力系统智能化是未来电力系统发展的方向和趋势,这需要以智能化技术为强有力支撑.智能控制技术主要是为了解决传统方法无法解决复杂系统的控制难题,如交通运输系统、通信网络系统、电力系统等等.电力系统中的智能技术,所包含的种类较多,如模糊型控制（如图3所示）.但从目前形式上看,电力系统中智能技术应用,仍存在一些难题,如：（1）电力系统在运行过程中存在诸多动态的不确定因素,为智能技术的应用增加难度.（2）作为一项系统工程,电力系统需要本地和异地两方面协调的同时参与,其控制对象具有高度的非线性特征,且智能技术控制任务要求复杂.
图3：模糊控制器控制原理
2.3动态安全监控系统的应用
随着息技术的不断发展,GPS技术的应用条件日趋成熟.电力系统新一代动态安全监测系统,主要由四个部分组成,即同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和信号处理机[4].基于GPS的动态安全监控系统在电力系统中的应用,不仅可以充分发挥GPS定位技术具有高精度、高效率和低成本的优点,而且能够实时的、有效的对电力系统运行整体情况实施监控,技术发现异常情况,进而保障电力系统的正常、稳定、高效运行.
3.小结
随着社会电力需求量的不断增大及计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化正面临全新改革.电力系统中新技术的不断出现和广泛应用,是科技发展的必然结果,是现代电力行业发展的必然选择.虽然我国在电力系统自动化进程中的新技术研发已取得初步进展,理论体系不断成熟,但与西方发达国家仍存在相当差距,具体应用过程中也存在诸多不足.因此,应引起足够重视,坚持以理论结合实际为基础,以科技进步为支撑,立足于适应性原则和可持续发展原则,不断研发新技术,制造新产品,促进电力系统自 动化发展.只有这样,才能为电力企业发展节约运行成本,提高工作效率,并最大限度减少人为管控事故的发生,从而确保电力系统的安全、稳定运行,在实现电力企业经济效益的同时,最大限度实现社会效益.