淺談電力系統通信自動化控制研究

韓麗彬 鄭詠梅

摘要：伴隨我國經濟現代化建設的日益發展與深入，我國的電力系統在近些年取得了極大的發展與進步，這在一定程度上極大的提高了我國的電力應用水平。通信自動化技術的融入，則使得電力系統在已有發展的水平上更進一步，為更快的實現我國電力智能化做出了重要的努力，本文通過對電力系統通信自動化控制措施的詳實闡釋，以期更好的推進電力系統的現代化發展，為全面實現我國電力事業的國際化發展做出重要的努力。

關鍵詞：電力系統通信自動化 控制措施

中圖分類號：TM7文獻標識碼： A

前言：隨著通信技術的不斷發展進步，現代化的電力通信網絡結構已經逐漸趨于完善、結構合理以及多樣化。而隨著電力通信系統網絡數據節點的不斷增多，給電力系統通信網絡的運維和管理帶來了很大的挑戰。而電力系統能夠實現全面的自動化和一體化管理成為適應市場經濟建設的要求。在電力系統的運營中，自動化控制系統則能夠安全有效的提高電力系統的生產效能和服務效率。電力系統自動化系統是指各種具有自動檢測、決策和控制功能的裝置，通過信號系統或者數據傳輸系統對電力系統中的各個元器件、局部系統或者全部系統進行自動監視、協調和控制，從而使得電力系統通信能夠安全穩定的運行，生產出符合人們要求的電力品質。

一、電力系統通信自動化控制的特點和重要性

1、電網調度自動化控制。

一般而言，通過工作站、服務器以及計算機網絡等的共同作用來實現。通過利用電力系統的專用廣域網可以有效連接上述設備。而專用網絡主要是指三個方

面的內容，分別是相關的發電廠、下屬調度控制中心以及終端設備。進而，就可以通過電網調度自動采集和監控電力生產過程中的一系列數據，并對這些數據進行智能化分析，得到電力系統的狀態以及電力負荷的預測和估算等。

2、變電站網絡通信自動化控制。

通過對變電站網絡通信的自動化控制能夠有效的代替以往變電站中的人工監控方式，從而有效的提高了電網通信的自動化控制效率，并且在一定程度上改善了電網的安全運行狀態。具體說來，變電站網絡通信自動化控制技術就是全面有效的監督變電站網絡通信過程中運行的電氣設備。除此之外，還可以通過對監控計算機的操作，有效的實現運行管理自動化，提高電網運行效率。

3、發電廠的分散式自動化控制。

相比集中的控制方式，電廠的分散式控制可以在生產過程中利用控制單元對發電廠進行更為有效的控制。分散式的自動控制技術主要采用了分布式計算機系統作為框架支撐。如采用了中心工作站、服務終端相配合的組網模式。其基本原理是分布足夠的數據采集（觸發）終端，進行數據采集，并反饋到中心工作站（服務器），然后進行自動處理，并生成相關日志。特殊情況下，需要人工介入干預

的，系統也能夠自動進行相關觸發工作，如通過系統提示、報警、短信等方式進行通知。例如，通過分散式的自動化控制方法，對相關的信號，比如電氣量、熱電阻和開關量等進行必要的處理和運算，進而進行科學的分析設置合適的參數，從而監測整個生產過程以及相關功能。

4、電力系統通信自動化控制的重要性。

首先，通過將計算機技術應用到電力系統通信自動化中去，有效的支持了電力系統多環節的運行，包括發電環節、配電環節以及用電環節和傳輸環節等。其次，在提高電網運輸效率的同時有效的降低了電網運行的成本損耗。最后，實現了用電管理的自動化。通過雙向通信系統和智能電表的引入，使得用戶能夠隨時隨地的查詢用電情況。而企業則可以通過電力系統通信及時準確的了解用戶的用電情況，以防止用戶偷電漏電的現象。于此同時，將用電情況搬移到線上來，還能夠實時的監控電流、電壓等信息，將安全隱患扼殺在搖籃之中。而智能電表的引入使得電力營銷活動在新時代更具有活力?？偠灾?，自動化控制技術的引入

極大的提高了電力企業和用戶的雙方面的利益，極大的提高了用電管理的水平。

二、通信方式選擇

近些年來，隨著配電網通信技術的發展，配電網中的通信方式也日漸增多，主要包括以下幾種：

1、電纜的通信方式

采用電纜通信可以減小工程工作量和建設成本，但這種通信方式的頻帶較窄，抗干擾能力不足，且通信距離有限，在配電網中通常作為變電站的RTU 進行通信連接。

2、光纖的通信方式

采用光纖通信可以增加通信容量，減小傳輸損耗，且其不受電磁場干擾，并可與電纜或架空線路一同敷設，但其缺點是維護成本較高，工程量大，安裝較困難，通常用于市區繁華地段設備主干網的通信方式。

3、無線網通信方式

無線網通信方式是一種新型的通信方式，這種通信方式可靠性不高，不適用于高層建筑物較多，雜波干擾較大的地區。

4、配電線路通信方式

配電線路通信方式是以配電網中線路本身為傳輸媒介的，其優點是投資較小，覆蓋面非常廣，但其受配電線路的干擾性較強，通信可靠性較差。從上面的分析中我們可以看出，各種配電網通信方式各具特點，應根據配電網的規模和要求，在不同層級間采用不同的通信反射。本文采用光纖的通信方式，基于OFDM 調制技術，設計了通信自動化系統。

三、電力自動化通信技術下的網絡結構分析

國家電網系統下信息網絡結構一般由核心局域網，地方部門的局域網，以及區域通信渠道網絡互聯所組成；從應用功能角度又可劃分為供生產、制造所用的SCADA/EMS 系統，以及供電經營相關的MIS 系統。

1、SCADA/EMS 系統

主要適用于變電網工作站、發電廠等電力供給、送電單位生產所用。并且該系統作用主要是進行監控、處理、評估及分析等；同時，其基本功能板塊劃分為數據采集、能源分析、信息存儲、實時監控等。

2、MIS 系統（信息業務網）

該系統平臺主要對網絡信息化相關商務活動進行服務，同時其系統平臺主要包括辦公自動化、用戶供電信息查詢、信息統計管控、人資建設、以及安全生產等子系統板塊。此外，MIS 系統可對電力企業的直屬上下級單位予以聯網交互，包括地區間供電企業售電業務下的重要客戶數據交互等。與之同時，MIS 系統平臺下已經由過去單一的EMS 模式逐步轉化為了當前的自動化DMS、TMR、調度管

理、及雷電監測等多種方式應用拓展，可以會說在信息資源優化及調整上更為專業。而MIS 系統主要應用于電力產業經營業務相關的組織活動方面，比如財務管理、物資置辦、用電檢查、安全監控、信息查詢等多個方面。包括在MIS 平臺使用時也能夠予以實踐應用，并且其屬于IP 網絡傳輸，組網方式現如今也能夠實現千兆以太網，同時網絡結構取用于同級網絡分層，每層又分為子網與鏈路層予以連接。

三、電力系統通信故障自動化控制分析

1、電力系統中常見的通信故障。

電力系統的通信問題可以在宏觀上分為硬件問題和軟件問題兩方面。硬件問題常見的是電磁干擾、接觸不良以及匹配電阻不當等問題。而軟件問題則是網絡驅動設置、網絡配置問題以及網絡地址等問題。其中，電源問題也是常見的通信故障。由于電源中電容的長時間運行導致其發生老化現象，負載能力降低。如果在實踐過程中系統運行時間很長，而檢查時又沒有出現別的配置問題，則很有可能是電源故障的問題，應當考慮更換電源。除此之外，常見的網絡出現中斷，這種情況一般是接觸不良。例如，曾經有一個監控站，通過調度數據網和調度主站相連接?？墒墙洺霈F誤碼現象或者通信中斷現象。這種情況檢查了網絡的PING返回值正常，但是會出現命令丟包現象。這種故障就需要多次調試和多班組協調解決。

2、電力系統通信常見故障解決。

首先，由于配電網的輻射范圍較廣。因而，在出現故障時必須首先精確定位，以避免由于定位時間較長而使得故障的影響范圍越來越大。隨著地理信息系統科學的發展，通過將配電網自動化中引入地理信息系統，來強化定位功能，使得目標能夠在很短的時間內定位并排除，保證系統的穩定運行。其次，對配電系統進行優化處理。由于配電自動化是今后的發展趨勢，因而對其優化管理是必不可少的。具體說來配電網自動化的實現方式可包括以下幾種：①10 kV輻射線路或者數狀線路使用重合器和分段器組合形式；②對于環形電纜配電網使用重合器或者加裝FTU，實現配網自動化；③對于城市高架配電網需形成多環網狀，以確保各家各戶有兩個以上供電源，實現配網自動化。

結語：綜上所述，當前社會經濟不斷發展，電力系統通信的故障問題較為復雜并且原因難找。這種情況下，使用自動化控制方式具有較為明顯的優勢。通過分析電網電力通信設備的特點，使用自動化控制技術提高了自動化設備的管理效率，為未來電力系統通信管理提供了強有力保障。

參考文獻：

[1] 王明敏.電力系統綜合自動系統通信故障的處理方法[J].企業技術開發， 2013，(Z1).

[2] 劉春蘭.自動化控制系統在電力系統中的應用研究[J].四川工程職業技術學院學報，2013，(02).

[4] 李全恒,牟旭東,劉艷平.電網調度安全管理分析[J].中國電力教育， 2013，(23).

[5] 韓海龍,張海霞.電網調控一體化系統的建設方法研究[J].中國電力教育，2013，(23).

[6] 成曉龍.高壓試驗安全保證措施探析[J].中國電力教育，2013，(23).

[7] 虞欣.淺談用電信息采集系統的應用效益[J].中國電力教育，2013，(26).

[8] 盧虹宇.智能電能表的檢測常見故障分析[J].中國電力教育，2013，(26).