电力系统自动化【多篇】

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电力系统自动化技术 篇一

【关键词】电力系统 配电网 自动化

随着我国输电网自动化程度的提高，我国电力部门电力系统配电网自动化的认识程度越来越高，在大力发展电力系统的同时把配电网自动化作为最重要的一个环节。长期以来，我国的配网自动化建设一直处于较低的水平线上，滞后于电网发展的步伐，难以满足社会日益增长的电力资源需求，其中最大的因素就是配网自动化系统的建设工作长期得不到重视。我国的城市电网配网自动化系统的应用始于上世纪 70 年代末，发展至今已取得了非常明显的进步，大大提高了电网运行的安全性能。当前，城市电网配网自动化系统得到了进一步的优化，其重要性日渐突显。

1 电力系统中配电网的概念

电力系统中配电网必须依赖通信、传感器、信息技术等新技术才能正常运行，只有依靠这些新技术手段才能进行配电数据信息交互，使配电网安全可靠。配电网系统能安全可靠的运行是经济节能的主要目的，因为配电网在正常运行过程中需要依赖通信系统的支持，通过通信系统又可节约一定的电力设备成本，它对整个电网进行控制，以此获取有效数据和及时掌握信息的最新动态。所以从各个方面来看，配电网在运行过程中对通信系统的需求是必不可少的，而且需求量也非常大。

2 我国电力系统配电网自动化发展现状

我国对于发电部门各方面重视程度高，投入的经费力度大，管理水平也相对较高，却往往忽略了电网配电工作的重要性。电力企业投入大量资金用于大机组建设工作、大电网建设工作，使得电能产出量逐年增多，但是产出的电能是否能够合理配置到用户那里，电网是否能够稳定地、高效地供电，却不是这些设备能够决定的，需要加强电网配电工作的投入力度。当前，部分地区的配电网络技术发展缓慢，设备陈旧、技术落后、管理不规范，造成供电可靠性差、效率低、安全性低。当然，随着近些年，各部门对电网自动化控制重视程序的逐步提升，大部分地区的调配系统实现自动化控制功能。出现了大量无人值守变电站，变电站的自动化程度迅速提高，由此带来了可观的经济效益。

配电网自动化技术成为一项较为复杂的系统技术，它包括配电网的分析自动化、自动馈线化、自动制图、设备管理和信息分析，与原有的手工操作不同，配电网自动化技术实现了对配电网的分析、制图、设备管理等环节的自动化，通过智能软件从数据库中获得资料，并进行实时的自动分析处理工作，进而就能够实现配电网的自动化功能。长久以来，配电网肩负着重要的作用，其控制基本上是靠手工方法实现的，既存在耗力耗时效率不高的缺点，还存在各种潜在的隐患。随着科学技术的发展与进步，人们逐渐懂得使用孤岛自动化的技术来代替以前的手工操作的方法，但也有缺陷，即对设备的使用设计以及在电能的分配使用上还是有所欠缺。因此，为了保证电网的正常运转，对配电网自动化的改进以及电能的监控和分配相应的提出了更高的要求。

3 配电网自动化的要求

要想让供电系统中的配网自动化系统达到实际操作层面的要求，供电系统的配网系统必须遵守以下三个方面的要求：

第一方面是必须保证供电系统的安全可靠性。鉴于供电在国际民生方面扮演的重要作用，供电系统要想实现配网的自动化效果，首先要保证的就是配网系统的安全性，只有能够切实的保证配网系统数据的安全性，才能让人民群众放心的使用。第二方面是供电系统的配网自动化系统必须达到易于操作的要求。第三方面是供电系统的配网自动化系统必须起到降低供电系统运作成本的要求。

4 电力系统配电网自动化技术实现

4.1 供电方面

在供电方面，首先要运用高新科技技术，如运营分布式电源入网模型，并制定相关准则，一切操作需按照制定的准则操作，确保供电的有效性。并在此基础上建立分布式电源入网控制系统，利用可行性研究，将各种新能源在电力系统配网结构中的优势具体展现出来。而对于中式城市的蓄能系统建设，我们可以利用两网并运的模式，积极开发，使得储能系统的监视和控制得以实现，能有效掌握最新电力运行状况，为人们日常供电提供有效保障。

4.2 通信方面

配电网自动化通信系统有很多种，下面简要的介绍几种。第一种是采用分组无线业务通信，采用这种通信方式具有的优势就是设备的价格比较低、进行一次性投资、安装简便、不需要进行维护、运行费用低等优点，因为这些优势所在，被广大人们所关注。但是在使用的过程中需要注意几个问题。必须要保证系统的每一个测控点都必须处于公共数据网络的覆盖范围之内，如果没有在这个范围之内，就会导致无法进行通信。因为通信的实时性受到了制约，这也就是的网络重构的时间会发生一定的延迟，在进行系统设计的时候必须要有这方面的考虑才可以。最后就是在采用此通信系统的时候必须要对系统进行加密或者采取其他的措施进行防范，保证系统运行过程中的安全和可靠。第二个是光纤通信。现在的通信模式选取率最高，也可以说是作为首选通信模式的就是光纤通信模式。光线通信模式具有通信速率高、技术成熟、价格适中的优点。但是这种通信模式在可靠性上来说不如上面提到的通信模式，价格较高。

4.3 配电网自动化实施的模式

（1）馈线自动化。就地控制模式，即利用重合器加分断器的方式实现；计算机集中监控模式，即设立控制中心，馈线上各个自动终端采集的信息通过一定的通信通道远传回主站。在有故障的情况下，由主站根据采集的故障信息进行分析判断，切除故障段并实施恢复供电的方案；就地与远方监控混合模式，采用断路器（重合器），智能型负荷开关，并且各自动化开关具有远方通信能力。这种方案可以及时、准确地切除故障，恢复非故障段供电，同时还可以接受远方监控，配电网高度可以积极参与网络优化调整和非正常方式下的集中控制。

（2）自动重合器。把两个连接环网划分为成若干段数，可以通过附近的重合器实施保护功能，环网之间任务分配完成，一旦有事故发生，前一级的设备来保证开断故障的任务顺利实施，当任一段故障时，将故障隔离，而分断器与重合器数相配合来切除线路分支线的故障。

（3）主断路器与馈线断路器相配合。电力系统是一个相对复杂的工程，并不能有一个或一小组设备来完成任务，通常有各设备之间的相互配合，为了提升配网结构的性能，两个电源组成环网供电，考虑到可以反复使用开关，而反复开闭的命令通过计算机来实现，控制中心、通信、事故信息通关微机一次性完成。

5 电力系统配电网自动化发展建议

电力系统配电自动化逐步朝向信息化、智能化发展。按照配电自动化系统分层要求，我们可以发现其基本上包括现场设备层、区域集结层、配电自动化子控制中心层和配电自动化总控制中心层。层次化的管理方式使得整个系统管理更加便捷、职能。而随着信息化、技术化和数宇化技术的推进，尤其是新型载波通信技术的运用，使配电系统实时破译功能，进一步提高了配电系统的功能机构和工作效率。同时，运用交换式以太网的配电自动化后台

系统和数据库，管理整个区域内的配电系统，形成系统的、即时性的信息共享平台、管理与服务评价等，这不仅便于整个配电管理系统的工作，而且能够及时了解到用电客户的需求，优化电力系统的服务。

电力自动化配电网是目前电力系统建设的热点，不管是大、中、小型的城市均将电网的

自动化建设实施作为工作的重点，加大人力和资金的投入，其主要目的均是为扩大系统供电的能力，增强供电系统可靠性，使电力设施服务得以优化。就目前的情况来看，一些内容还限于研制、开发与试用的阶段，为此，各地区应从实际情况出发，注意统筹和安排，从地区配电网网络的结构入手，注重规划，做好效益反馈，逐步建设，完善适合于本地区电网发展的配电网自动化系统。未来，电力系统电网自动化还有很大的发展空间。在不断提高电能质量的同时，加强电网的自我管理、自我修复能力，实现电网无人操作将成为电力系统配电网自动化的最终目标。

6 结语

配网自动化系统在城市电网当中具有非常高的应用价值，在保证城市电网安全平稳运行方面起着不容忽视的作用。虽然目前我国的城市电网配网自动化系统的应用仍存在着一些不足，然而通过采取各种具有针对性的措施，可以提高其应用水平，继而促进我国配网自动化系统的发展。

参考文献：

[1]张健。浅谈配电网自动化在电力系统中的应用[J].机电信息，2011，27：23+25.

[2]张鲲。对电力系统配电网自动化发展与实现技术的探讨[J].科技资讯，2011，32：115.

电力系统自动化技术 篇二

关键词：电力自动化技术；新发展；应用

中图分类号：F407文献标识码： A

前言

电力工程以电信号为根本介质，瞬时反应，因此电力系统的安全性和畅通性是电力系统内的重要课题。随着计算机、互联网时代的到来，带来了电力技术的重大革新，电力自动化技术作为电力系统中信息化、网络化的排头兵，其发展方向和潜在应用的挖掘，必须重点关注。自从电力自动化技术应用于电力系统的各个环节之后，电力系统的发展速度几乎也几何级数增长。从某种意义上说，电力自动化技术的发展方向和发展速度制约着电力系统的各个核心环节的发展。电力自动化技术同样能在安全保障方面，为电力系统提供坚强的技术支持。

一、电力自动化的概述

微型电子处理器（micro electronic Processing Unit 自出现之初就决定着他将在电力系统内部引发一场盛大的技术革命，在电力系统中开始出现自动化的概念、技术和理论。而电力系统能提供长效、高质的供电又反过来促进自动化技术的进一步深化和延伸。近二十多年来，计算机技术、程控通讯技术、新型电子技术、自控技术等新型的技术流派相继出现，各种技术之间相互推波助澜，相辅相成。逐渐形成了电力自动化的庞大理论体系，并逐步从理论探讨和实验研究转化为应用到实践和生产中来。随着电力自动化体系日趋完备和进化，许多电力系统中悬而未决的难题，在电力自动化技术的帮助下迎刃而解。而电力系统中对自动化技术应用的深度和广度也成为评价一个系统技术先进与否的重要标志。

二、电力自动化在电力工程中的应用

电力自动化，简言之，就是电子技术、信息技术、网络技术、现代通信技术相结合的成果应用。当前时代是一个技术集成、资源集成、产效集成的时代，电力自动化技术在电力系统中能深度透析、合理分配整个系统内的各个环节的工作效能，以程序化的专业视角规避体系中可能存在的安全隐患。对电力系统的稳定、高效的运行至关重要。电力自动化技术在电力系统中的应用主要有以下几方面：

1.现场总线技术在电力系统中的应用

总线技术起初是源于计算机技术，涉及到电力系统中的总线技术，主要是现场总线技术的应用。通过智能电力自动化元件或者设备，按照电力系统规则进行互通互联，就组成了电力系统内的数字化信息化网络。总线技术的主要作用是将分支系统产生的电量进行汇集。将系统内信号进行编制解码，录入数控微机。由微机依据专家系统对来源信号进行解析、分拆、汇总、分类，进而做出决策，并将专家系统指令传输到自动控制设备上，以调度电力系统的各个子系统进行有序工作。

2.信息共享技术在电力系统中的应用

信息共享技术，是近十几年刚刚兴起的新技术。信息共享技术的主要用途就是对电力系统的细节进行监控。信息共享技术的核心是系统内建立针对对象函数（Object function）的主动对象数据库的建立。信息共享技术主要是利用主动对象数据库，将来源信号与对象函数进行比对和修正。从而对系统起到控制和监督的作用。由于它大大节约了系统信息流的交互过程，避免写和读的繁冗，并对对象函数数据进行程序化管理，因此在电力系统中有广泛的应用。

3.电力自动化在变电调度中的应用

变电系统是电力系统中功耗最大的分支，因此电力自动化在变电系统中的应用也尤为重要。电力调度环节，最适宜对电力系统的各子分支、子系统的相关参数进行汇集、梳理、分类、解析。这部分的自动化技术涵盖了多种尖端技术的集成功能，如通讯、来源处理、微机建模、电力远程操控等。变电系统内实现自动化的调度，加大自动化技术的投资建设，无疑会给电力企业带来成本和收益的双向共赢。

三、电力自动化技术的发展前景探究

目前各个国家对电力自动化的研究和探讨向纵深发展，新型的电力设备也在紧张的研发中，相信在不久的将来，新的电力自动化技术将会使我们的生活发生奇妙的改变，我们的用电感受也会得到质的飞跃，综观各国的电力自动化发展趋势，主要有以下几个特点：

1.系统集成度大大加强

互联网技术的迅猛发展中，电子商务逐步走进千家万户。同样电力自动化系统的应用也因此有了新的发展空间。电力建设单位，从用户的用电需求贴心化，用电流程精简化出发。进一步开发出了与电力系统自动化相挂钩的电子商务新途径。相信随着开发力度的加大，许多更加贴心的子系统在不久的将来就会实现。

2.信息共享技术会在将来的自动化技术中更加深入和成熟

用户终端和服务器技术，是互联网领域广为人知的应用。虽然出现时间不是很长，但其优越性已经被电力行业的研究人员迅速重视起来。在电力系统中应用这种理念作为电力自动化技术的建设核心是电力自动化的方向。与过去的分布式结构相比，扩充系统规模、吞吐数据能力、鲁棒性能等都是相当优越。尤其对于庞大的电力系统中，运用这种模式进行自动化控制更具先进性。

3.柔流输电技术（FACTS）促进电力自动化水平的提高

柔流输电技术，在电力行业中是新生力量，随着技术的不断进步，适应各种功能的元器件被研制出来，并逐步根据需要投入生产。如果说电力自动化技术在宏观上掌控了电力系统的自动化程度，那么柔流输电技术必将在微观上令电力技术自动化实现起来更加的便捷和简单。

结束语

电力工程在人们的日常生产生活中占据着重要的地位。而随着我国经济与电力的不断发展，电力自动化在现在和将来的电力系统的建设和管理中担当着越来越重要的角色，在前沿技术日新月异的更新中，现在和以往的电力技术，将会被逐步淘汰出电力市场。而电力自动化技术作为电力行业的新宠，必将集信息化、网络化、智能化于一身，并得其大成。我们的研究机构和产能企业应该建立相应机制，建立良好的导向，从研究实验到生产实践都向电力自动化技术靠拢，以期更快的适应现代电力系统的需要。改善电力系统的自动化现状。

参考文献：

[1]薛帅斌，顾锦。电力自动化技术在电力系统中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2012(03).

[2]刘井泉。浅谈电力自动化技术的发展[J].城市建设理论研究(电子版),2011(23).

[3]刘中飞。电子自动化发展现状及展望[J].北京电力高等学校学报：自然科学版，2011(12).

电力系统自动化技术 篇三

关键词：电力系统；调度技术；自动化；安全

随着国民经济的发展，人民生活水平的提高促使了用电量的不断增涨，与此同时对于电能质量、可靠性、安全性和稳定性也提出了新看法。在这种社会发展形势下，供电企业做好电力调度工作尤为关键，其调度自动化系统的应用也越来越发挥出其重大优势。

一、电力调度自动化系统分析

经过国内外社会发展实践表明，现代化电力系统管理的基础在于调度自动化，开展调度自动化工作可以有效的提高电力系统的安全性、经济性和稳定性，也有助于提高电能质量，增加企业经济效益和社会效益，同时达到电能高效利用的目的。

1、电力系统自动化

电力系统自动化主要指的是在工作中采用各种具备自动计数的监测设备、决策方案、控制功能的装置和通信信号系统来数据传输和管理的电力系统元件、系统组成来进行监控、调节、控制，以保障电力系统运行安全、高质、稳定运行，从而为人们生活和工作提供充足的电能。

2、电力调度自动化

截至目前，电力系统已成为社会发展中的核心环节，而电力调度自动化则是电力系统中最为关键的内容，也是电力系统自动化的一部分。在目前的社会发展中，我们常说的电力调度自动化主要指的是在工作中以计算机技术为核心、以信息技术为平台形成的电网监控调度自动化系统，其基本在构成按照功能和组成可以分为以下环节：

2.1、信息采集和命令执行环节

信息采集和命令执行子系统是整个电力调度系统中的初始阶段，是电厂、变电站运动终端的主要构成。而运动终端与主电站配合能够形成一个功能齐全、准确的数据采集系统，从而形成一个系统的实时参数，在遥信方面的主要功能在于采集并传送极端保护器的动作信息、参数和断路器的状态信息。

2.2.信息传输子环节

信息传输环节是实现电力调度自动化的主要设施，是信号传递媒介，一般在目前的工作中，按照信息传输子系统的通道结构我们可以将其分为模拟传输系统和数字传输系统两个不同组成环节。

2.3、信息收集、处理和控制环节

为了实现对电力系统调度自动化的管理和控制工作，在目前的管理工作中我们可以通过从技术标准、管理策略方面入手，为实现对整个电网进行监测和控制功能，需要在工作中收集分散在各个发电厂和变电站的实时信息，并对这些信息及时的加以归纳和总结，并将结构显示给调度员，产生相关的系统控制方法。

二、电力调度系统的自动化功能

通过对调度自动化系统进行开发利用和整理，使得电力公司调度系统能够形成一个信息可靠、畅通性能好、主站处理功能完善、监控功能合理的综合性整体，从而为电力系统的安全、经济、高效运行提供扎实的技术保障。

1、电力系统的监控功能

在目前的电力调度系统中，对电力系统进行监视和控制尤为关键，是为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印，以及对电力系统异常或事故的自动识别，向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。

2、电力系统安全分析

电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算，以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况，是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。

3、电力系统经济调度

电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下，基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响，以最低的发电（运行）成本或燃料费用，达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件，在给定的电力系统运行方式中，在保证系统频率质量的条件下，以全系统的运行成本最低为原则，将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑，不计算其动态过程。

三、电力系统调度自动化技术在国外的应用

国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISC工作者，UNIX操作系统和国际公认的标准，主要有以下几种：

1、西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台，引入软总线概念，服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术，广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。

2、CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台，选用分布式应用环境开发研制的，集DAC、SYS、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点，能有效地减少网络数据流，防止通信瓶颈问题。

3、VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台，可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。

4、SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的，采用分布式数据库和模块化结构，可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能，使状态信号稳定性好，并有一套完整的维护工具。

四、电力系统调度自动化技术的发展趋势

随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展，电力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。

1、模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础，能够实现真正的分布式体系结构，基于平台层解决数据交换的异构问题，是一种重要的电力系统调度自动化技术。

2、电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统，提高电力系统调度自动化的综合管理水平，使电力系统运行达到最优化，避免电力系统崩溃或大面积停电事故，提高电力系统的安全性和可靠性；建立并完善电气事故处理体系，使事故停电时间降到最短，降低各种不必要的影响。

五、结语

随着电力市场的引入，更多的市场参与者要求能够使用调度自动化系统进行信息上报和查询等操作，这就对智能调度系统的信息安全防护能力提出了更高的要求。尽管国家经贸委和电监会已经出台了相关技术规定，但是可以预计电力二次系统安全防护问题将面临更多的挑战。“智能调度”系统将能够满足客户在信息安全防护能力方面更高的需求。

参考文献

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