对电力系统及其自动化技术应用的讨论

对电力系统及其自动化技术应用的讨论

邓富华

邓富华

身份证码：44018119831029xxxx

摘要：随着科学及信息技术的不断进步，电气系统及其自动化技术受到高度关注，也得到了广泛应用。分析自动化技术的定义及特点，通过电力系统的安全保障探讨电力系统及其自动化技术的应用，使得电力系统能够得到不断进步与发展，从而促进电力系统的建设，电力事业也会发展得更快。

关键词：自动化；高效；发展；技术

引言：

随着世界科技水平的不断提高，现代电力系统也得到了广泛发展，科学技术在发展的同时，环境条件也在不断变化，这就促使人们更加注重电力系统的安全稳定性。由于电网应用范围的不断扩大，完善了市场经济体制，促进了现代电力系统自动化技术。从而，高效的将电力系统技术和现代化计算机技术相结合，实现了对电力系统的监督和完善。在此过程中，把数据信息及记录等通过网络手段发送到计算机上，实现连续化操作。自动化技术一直是电力系统的发展方向，包括电力调度的自动化、配电网的自动化、发电控制的自动化。电力系统是一个复杂的大系统，不仅分布范围广，而且由发电厂、输配电网络、变电站及用户构成，统一运行及管理，自动化可以有效地实现控制及管理。

1电力系统自动化的定义

电力系统自动化指的是电力系统实现信息化、数据化的自动控制，主要包括电力生产过程的自动管理、系统及设备的自动安全管理、系统的自动调度、电力企业的自动经济管理和网络信息的自动传输等等，从而保证系统的安全可靠运行以及供电的电能质量，包括频率和电压，从而提高电力系统的管理效率以及经济效能。

2电力系统自动化技术的特点

2.1电网规模的扩大化

电力系统自动化技术的发展，不仅提高了现代供电系统的能力，而且还保证了经济建设的健康、可持续发展，为社会经济的发展做出了重大贡献，也为其打下了坚实的经济基础。其主要构成成分有信息技术、网络技术、电子技术以及控制技术等，是电力系统的重要组成成分，其复杂性和综合性也使得整体系统得到很好的运行。由于电网规模的扩大化使得电力系统得到很好的管理，消除了现代化信息和自动化技术之间的问题。

2.2远距离供电

目前，由于电力系统的不断发展，其分布领域不断扩大，包括一些环境比较差的地区，这些地区都是高山峻岭，很难进行供电电线的施工，因为不仅成本高，还受到环境条件的限制。合理的解决措施是建立合理数量的供电线路，通过柔性供电技术提高供电电量。自动化技术的这一远距离供电特点解决了很多问题，特别是供电和输电方面，不过，带来的困难也导致了需要不断的提高自动化技术。

3电力系统及其自动化技术的应用

3.1光电式电力互感器

对于输电线路来说，光电式电力互感器是必不可少的设备，它把输电线路中的大电流和高电压按一定比例降为可测量的电流和电压数值，能够用仪器直接来测量，但光电式电力互感器也有几个缺点：第一，当电压等级升高时，设备的质量与体积随之增加，绝缘的难度也将随之增大；第二，对电流互感器而言，但它的信号范围并不大，使得它很快饱或发生信号变形；第三，光电式电力互感器的输出信号不能和微机计量设备直接接口。

光电式电力互感器主要有以下几个技术难点：第一，材料的稳定性不够好，材料随温度系数的升高而升高；第二，与电磁式互感器输出信号相比，光电式电力互感器的输出信号要小的多，需要实时转换为数字信号后再通过光纤接口送出，不能通过电缆线直接送到保护和测控装置处；第三，在绝缘、电磁兼容和耐环境的情况下，电子电路的供电电源也存在着很大的技术问题。

针对光电式电力互感器的这些缺点和技术上的难点，不少发达国家已经研制出新型光电式电力互感器，对旧的光电式电力互感器进行了改进。我国的各大院校和科研机构也在对光电式电力互感器进行研发，而且取到了不错的成果。

3.2电力一次设备在线状态检测

在电力系统中，一次设备有汽轮机、发电机、变压器、开关和断路器等，实时监测重要运行参数，不仅能对设备运行状态进行监视，而且能对各种重要参数的变化情况进行分析，判断有没有故障发生的可能，保障设备的安全稳定运行，从而有效的控制故障的发生，延长了设备保修保养期，提高了设备的利用率。

目前，我国的电力部门加大了对电力一次设备在线状态检测的资金和人力投入，与各大院校和科研机构合作，在对在线状态检测技术研究和应用上取得了一些进展，由于电力一次设备在线状态检测其专业性强、技术难度大的特点，想开发出在恶劣的气候条件下仍能正常运转工作的产品还需要时间。

3.3和光电互感器技术相关的二次设备

电力系统在采用光电互感器技术之后，和光电互感器技术相关的二次设备，如继电保护等装置、测控设备的内部功能都发生了非常大的变化，装置的响应性有了提高，省了隔离互感器、A/D转换电路等。首先是设计高效、快速的数据交换通信协议；其次是为了满足计算数值的需要，对来自不同互感器的数据进行统一抽样采集。

3.4智能电力一次设备

常规电力一次设备的安装地点相隔较远，需要通过大电流控制电缆与强信号的电力电缆进行连接，而智能电力一次设备简述为一次设备保护功能和自带测量，就地就能实现常规二次设备的全部功能，节约了大电流控制电缆与强信号的电力电缆，常见的如智能化开关柜、智能化开关、智能化箱式变电站等。电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备，其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值，以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大，设备体积和质量也越大；信号动态范围小，导致电流互感器会出现饱和现象，或发生信号畸变；互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电了式互感器，国际电工协会已发布了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是，光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多，一般是毫安级水平，不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置，需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出，模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里，电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。

4电力系统自动化技术发展前景以及发展方向

对DMS系统进行全面的建设和开发，是目前我国电力系统自动化的前景以及发展方向。通过这一系统的建立，一方面，就整体设备来说，可以提高整个电力系统的运行水平，满足市场需要，并保证了电气设备的安全性，消除了大面积停电事故，减少了偶尔停电的时间。另一方面，就全体工作人员以及管理人员来说，企业可以掌握整个电力系统的运行状况，掌握电压、电量以及各种基本数据的运行参数，对监控各系统、精确测量、电力平衡等有着重要的作用；就工作模式来说，降低了工作人员的工作强度，真正实现了无人值班的管理模式，避免了意外事故的发生。电力系统自动化中有一个主要的特点，即数据共享，在同一个装置中，同时实现监控和保护的功能，对于SCADA而言，和继电保护装置相同，都是需要多项数据的支持，所以将分布类型的变电站SCADA集成到相关的微机保护中，实现监控和保护一体化，以便完善自动化技术，同时节约了经济成本。

5结束语

伴随着电力系统自动化的不断发展和进步，自动化以及程序化操作得到了广泛的应用，同时，建设了数字化变电站，有效提高了电力设备的操作正确性、安全性与可靠性，降低了生产成本，提高了电能质量，减少了生产强度，在技术上支持了电力系统的发展与进步，为未来电力系统的发展做基础，推动我国电力事业稳定、健康发展。

参考文献：

[1]徐志明.电力系统及其自动化技术应用探究[J].电子技术与软件工程，2013（17）.

[2]童雪桥.浅析电力系统自动化技术的应用及发展趋势[J].中国新技术新产品，2012（06）