關于電力系統及其自動化探析

許培

摘要：最近幾年，隨著我國科學技術的不斷發展，電力系統自動化技術也不斷趨于完善，但是由于各方面的因素，我國的電力系統自動化技術安全性還有待提高，這就需要相關的工作人員能夠采取各種措施促進電力系統自動化技術的安全管理。故在本文中主要對電力系統及其自動化進行了詳細的分析與探討，以供參考。

關鍵字：電力系統；自動化；

中圖分類號：TM7文獻標識碼： A

一、電力自動化系統的構成

在計算機技術的推動下，電力系統自動化主要由變電站自動化技術、配電網系統、電網調度系統共同構成。

1、 變電站自動化技術

變電站是由多個設備共同構成的，切斷或者接通電壓的系統裝置，在電力系統中，配電站是配電與輸電的集中點，可以滿足監控電力運輸的需求，提升電力系統的效率與經濟性，因此，變電站自動化技術不可替代。具體來說，該技術主要運用的現代通信技術、電子技術與信息處理技術及計算機技術等，實現變電站的二次設備重新組合與優化配置，實現設備的全面監控，可以有效的提高自動化監測系統，改善其穩定性，降低維護的成本，促進高質量的輸電，產生更高的經濟效益。

2、 配電網中的自動化技術

架空線路、電纜、配電變壓器共同構成了配電網，在電網中具有十分重要的作用。一直以來，配電網多采用的仍然是傳統的手工操作方式，隨著現代化技術的提高，自動化技術的應用范圍在逐漸擴大，但對電能分配仍然存在一定的問題，所以，配電網自動化技術對電能分配與監控有十分重要的意義。

3、 電網系統調度的自動化技術

該技術近年來發展十分迅猛，最主要的功能是提升電力系統在運行中的準確性與可靠性及經濟性。電力系統的數據采集與監控功能是調度自動化的基礎，同時，要加強對電力系統的市場運營與決策管理，增強電網調度的自動化水平。

二、當前我國電力系統自動化技術安全現狀以及存在的問題

隨著電力系統自動化技術的廣泛運用，在很大程度上提高了我國電網工作的效率和水平。而實現電力系統自動化技術不僅僅是為了滿足我國社會經濟發展的需要，更是提高我國電網運行水平的前提和保障。當前我國用電量的不斷增加，給電力系統自動化技術造成了一定的影響，由于自動化技術應用或管理不當，導致電網供電工作停止，嚴重影響人們生產和生活的正常進行。歸納起來，當前我國電力系統自動化技術安全管理主要存在以下幾個方面的問題：

1、電力系統自動化技術設備有待提高

在電力系統自動化技術安全管理中，各項設備發揮著至關重要的作用，然而當前我國的電力設備還有待提高，從而給電力系統自動化技術的安全管理產生巨大的威脅。特別是隨著用電量的增加，設備的負荷也在不斷增大，然而一些電力設備因為長時間沒有進行必要的維護和更新，導致設備老化，不能承受較大的輸出電荷，以至于出現電力故障。另外,電力系統自動化技術安全管理也對設備提出了更高的要求，但是當前還有部分設備不能滿足自動化的技術要求，從而導致在實際的工作中不能滿足安全標準，存在一些電力事故的安全隱患，甚至還可能造成電力設備的損害。

2、電力系統自動化技術水平有待提高

隨著用電量的不斷增加，雖然國家以及電網部門成功將自動化技術引入電力運行中，但是因為技術設計的不合理或者是電量運輸的負荷過大，給電力系統的安全產生了影響。另外對于一些地處偏僻的地區來說，因為受到地域的限制以及經濟條件的影響，在電網的建設方面也相對落后，從而導致電力系統自動化技術不能有效應用在兩種電力設備之間的銜接，從而嚴重影響了電能的正常輸送。當前我國的電網還處于不斷建設和發展中，自動化技術還需要不斷完善，但是在技術更新過程中引發的故障問題也是威脅電力系統自動化技術安全的一個重要因素。

3、 電力系統自動化技術管理有待規范

當前由于電力系統自動化運行的時間還比較短，針對電網自動化化技術的管理還有待進一步落實，這也是導致自動化技術故障增多一個關鍵因素，在電力系統自動化技術管理不規范主要表現在兩個方面：一是在電力系統自動化技術中缺乏跟其對應相對完善的安全管理規范；二是缺乏相對專業的電力系統維修人員，由于電力系統自動化技術也對維護人員的素質提出了較高的要求，但是當前在電力系統中技術維護工作人員還缺乏豐富的自動化技術，從而在面對一些技術難題時無法及時解決，從而影響引發了嚴重的電力事故。

三、電力系統中的自動化智能技術

社會的進步使人們的物質水平有了很大的提高，人們對電力系統

的要求也在逐漸提高，智能化技術的應用是一種必然趨勢，一些現代化的技術手段也被廣泛的運用于實際工作中，大大提升了電力系統中的智能化水平。

1、神經網絡控制技術

神經網絡是由大量簡單的神經元以一定的方式連接而成的，將大

量的信息隱含在其連接權值上，根據一定的學習算法調節權值，該技術具有非線性的性質，同時具有并行處理能力與自學能力，實現了網絡從m 維空間向n 維空間的復雜非線性映射，保證數據的準確性與可操作性。

2、專家系統控制技術

該技術是應用較為廣泛的一種技術，實現了對電力系統警告或緊

急狀態的辨認，在緊急狀況下可以迅速處理，同時實現了故障的處理能力和實現配電系統自動化運行，但是由于無法模仿專家的思維使得該技術仍然存在諸多弊端。

3、 線性最優控制技術

這是將線性最優理論運用在實踐中的重要表現，該技術的應用與最優勵磁控制手段降低了遠距離電力運輸的損耗，提高了電力的利用效率。

4、 D facts技術

信息化水平的提高，新技術的不斷進步，用戶對供電質量提出了更高的要求，因此，電力系統自動化技術的應用迫在眉睫。Dfacts 技術即配電系統中的靈活交流技術，該技術的應用在很大程度上提高了供電質量的穩定性，供電質量也有了一定程度的提高，在配電網和大量的電力用戶的供電端使用新型的電子監控設備，實現質量全過程的監督，確保用戶用電的品質，為用戶提供高品質的電源。

5、 facts技術

電力系統的發展歷程中， facts 技術即柔性交流輸電系統在不斷的發展，這一技術主要被運用在輸電系統的關鍵部位運用具有單獨或綜合功能的電子裝置，對電壓、電抗等輸電參數進行控制，保證輸電的可靠性與高效性，提升系統否認可靠性與安全性，與當前的可持續發展相適應，達到電能環保的目標。

6、高效動態監測系統

從當前的監控系統中，主要可以分為監控電磁暫態過程的故障錄

波儀，記錄數據較為復雜，但記錄儀間缺乏通信，忽略了對系統的整體動態分析; 另一種側重于系統穩態運行狀況的監視控制與數據采集系統，但是，該系統刷新時間長，僅能分析穩態特征。這兩種系統的局限性推動了新型動態監測系統出現。

7、 其他新技術的應用

除了上文中提到的兩種技術外，很多新技術不斷涌現，包括電力一次設備智能化技術、光電互感技術等，這些技術的應用都為電力系統的順利運行有重要意義，促進經濟效益的提高。

四、電力系統自動化技術的發展

1、 總體的發展趨勢

從整體的發展情況來看，由傳統的開環監測為主改為閉環控制為

主; 從傳統的功能相對單一技術轉為多功能的全方位發展，以變電站自動化、配電自動化技術的應用為主; 也由傳統的單個元件實現了全系統的方向，例數據采集技術的應用與發展; 高電壓等級也被低電壓等級逐漸取代; 裝置性能也有了一定程度的改善，技術性、創新性及靈活性與數字性都有了一定的提高，保證了供電系統的效率與智能性與經濟性，尤其是繼電保護技術的創新; 同時也實現了電力系統的高效、經濟與安全運行的目標，改善了電力運輸過程的順暢，如管理信息系統在整個過程中的應用。

2、 技術環節的未來發展

從根本上來說，唯有技術的發展才是根本的發展，新技術的應用范圍逐漸擴大，不斷創新，與傳統的設備相適應; 同時新技術也滿足了多機系統的需求，可以更好地應對出現的問題; 改善了監控環節的技術水平，實現了全方位的實時監控，創新監控模式; 同時加強技術人員的培養，實現多種技術人才的合作，運用現代理論提升技術水平，實現自動化控制水平，將其運用到實際情況中。

總之，在新形勢下，要保證電力系統自動化技術的安全管理，相關企業應該針對當前我國電力系統自動化技術的現狀及時制定有效的對策，從而保證我國電力系統自動化技術沿著標準化、規范化、智能化的方向發展。歸納起來，實現電力系統自動化技術安全管理可以從實現對電力系統自動化技術的合理設計、提高電力系統自動化技術人員的專業能力、加強電力系統自動化技術的管理這三個方面重點努力，相信能夠在很大程度上提高電力系統自動化技術管理水平。鑒于電力系統自動化技術發揮的重要作用，筆者相信電力系統自動化技術安全管理在今后乃至很長一段時間內依然是電力企業需要深入研究的重大課題。

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