电力系统自动化发展方向分析

发表时间:2020/9/2   来源:《当代电力文化》2020年3月第9期   作者: 张宇
[导读] 电力系统自动化是电力系统发展的方向,包括发电控制自动化AGC、电力调度自动化、配电网自动化和变电站综合自动化
        摘要:电力系统自动化是电力系统发展的方向,包括发电控制自动化AGC、电力调度自动化、配电网自动化和变电站综合自动化。其中,发电控制和配电网络已实现自动化,但仍需改进和完善;电力调度自动化将以具有在线潮流监视、故障模拟的综合程序及建设SCADA系统为主;而目前最热门的是变电站综合自动化将建设综自站,更好地实现无人值守。电力系统是一个地域分布辽阔,由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和统一运行的复杂大系统。
        关键词:电力系统;自动化;发展方向;分析
        1电力系统综述
        多个环节的有序运行构成了一个完整的电力系统。它不仅包括发电和输电,还包括变配电和用电。在这些环节的协调有序运行中,不仅完成了电力生产,而且满足了人民群众的用电需求。电力系统的存在,支撑着企业范围内电能消耗。作为生产以及运输设施,电力系统存在着复杂的运行网络,在巨大系统规模的基础上,还存在着多个层面构成系统。电力系统由于处于实时的动态运转中,因此电力网络必须具备相应的可靠标准。除电源之外,电力网络也是电力系统的组成内容,同时还包括负荷中心。在这三项系统主体的联合作用下,完成了升压相应电能的任务。当升压达到设定等级,便以电力网络为运行渠道,抵达变电中心,将电能降压到用户的使用标准。并且以配电线作为运输线路,完成与用户端的电能流通。电力网络系统通过具体节点在整体区域的均衡分布,完成整体的电能配送。在电力系统升级规划的前提下,为强化系统的全面运行管理,以及具体建设,自动化升级成为势在必行的道路。电力系统经历一定程度的自动化升级,能够带动电力生产环节,并使整个电力网络得到整体性能的更新。电力系统的全盘运行,需要整体控制系统的支撑。而控制系统分布于整个网络运行过程中每一个节点环节中,因此,控制系统具体调控着整个网络的系统运行,不仅控制生产环节,还调整着电能配送。这样一来,就需要将控制系统作为切入点,来进行相应的电力安全保证工作,在不同环节的控制系统之间,开展信息渠道的建设,从而做到对整个控制系统网络的控制。只有这样,才能保证用户的相应用电需求得到快速满足,并维持配送网络的稳定。
        2电力系统及其自动化的具体相关应用
        电力系统自动化的主要工作流程是以中央控制区的终端计算机为主要工作点,不断向外辐射,辐射到周围的互联网系统。通过对中心电站与变电站之间信息的及时反馈,实现远程监控,有效地搭建了信息实时交换的平台,实现了信息的传输和控制。计算机的重要作用就是实现对整体系统的控制,监控的设备主要是对工作的相关信息和重要内容进行一定的记录和整理。而在操作的过程中,编制的表格和数据要进行及时地处理,检查的系统出现问题和故障时也要运用到电力系统自动化处理过程。
        这样的大型的控制机构作为工作的中心,主要是通过计算机来逐步扩大其工作范围,努力实现电力系统的自动化的深化改革内容。电力系统的自动化办公内容需要进行分层控制,主要是在变电站、控制所和调度所中以及各个分组织之间进行实现,按照一定的功能要求和实施范围进行具体地控制和调整。最后的目标是要帮助电力系统实现合理化、科学化、先进化的处理办法。
        电力系统自动化处理的层次化内容主要根据电力系统的规模划分,可分为两层和三层。主控中心自然成为一个重要的内容层,而这一部分的作用是中央控制功能,主要承担一定的负载,它主要涉及主控系统的频率控制、电压控制、监控控制、安全控制、数据记录控制等重要内容。而且这部分的设备会包括电压-无功率控制装置、远方监视控制装置、循环数字遥测、系统稳定控制装置等等内容。中央处理系统就是对整个系统的维护和运行做一定地掌握,使设备能够正常运行,形成一个科学、合理、健全、完善的数据链。同时还要掌握对地方数据进行实时监控和一定的记录,以备不时之需。
        3电力系统及其自动化的发展现状
        随着社会对电力领域重视程度的加深以及对其要求的不断提高,我国电力系统及其自动化已经得到了很大的进步,在此基础上,用电的可靠性也得到了更好的保证,但其中仍存在着一系列问题不容忽视。
        3.1技术水平有待进一步提升
        近年来,我国电力系统及其自动化技术的进步有目共睹,但与西方发达国家相比仍有一定差距,主要体现在智能稳定仍无法得到有效保障方面。以变压器为例,变压器在电力系统中起着重要的作用,是电压变换的主要设备。变压器在运行过程中,极易发生故障。一旦被忽视,将严重影响电力系统的稳定性和用户用电的平稳性。

导致上述问题出现的原因与故障的检测与诊断技术的不完善存在很大联系,因此,从长远发展的角度看,对这一技术进行优化必将成为系统发展的主要方向。
        3.2电气自动化设备落后
        设备落后主要体现在电力系统的组成设备以及自动化控制设备两方面。
        (1)就目前电力系统构成设备而言,其出现故障的几率极高,较为偏远的农村地区更是如此,究其原因,主要是由设备过于落后所导致的,对此,针对陈旧以及老化的设备进行更新十分重要。
        (2)计算机以及相应的终端系统是自动化控制实现的基础,但目前,上述两项设备均存在体积过大的问题,从长远发展的角度看,为使电力系统及其自动化能够得到进一步的发展,上述状况必须得到改善。
        3.3安全性仍无法得到有效的保证
        安全是电力系统运行的主要要求。受各种原因影响,有些地区用电安全得不到保障。以农村地区为例,由于缺乏相应的电力知识,同时生活范围内也不存在专业人员对其用电过程进行指导,因此在用电的安全性方面也就会存在问题。
        4电力系统自动化发展方向
        4.1自动控制技术发展趋势
        目前,我国电力系统正朝着新的方向发展。例如,在电力系统的设计和分析中,在处理问题时所面临的多机系统模式需要由计算机、远程通信和电力电子设备来控制。只有这样才能保证电力系统的智能化。区域化、协调化的形式发展下去。而现代控制理论是电力系统自动化控制中重要组成部分,可以有效的保证人们的供电安全。
        4.2变电站自动化发展趋势
        在电力系统自动化的过程中,变电站也在向一种新的形式发展,其中数据共享是一个重要的组成部分。为了实现这一目标,需要在整个电力系统中安装监控和保护系统。只有这样才能保证数据的采集,保证数据的安全使用。
        4.3供电方式朝多样化发展
        我国地域辽阔,而电网分配主要由城市电网与农村电网这两部分组成,因此,在开展工电网管理工作时,应该做好电源点、线路开关设备和网架的管理工作,只有这样才能将供电方式以一个多样化的形式发展下去。
        4.4通信方案的多样化
        针对不同的地区和条件,现有的通信方案将以多种形式发展,如光纤、电缆、微波、电力载波等。而电力系统的自动化通信方案主要子站、主站、现场单元组成,并开展对应的通信工作,只有这样才能保证电力系统可以稳定的运行下去,并保证人们的供电安全、可靠。
        4.5电力系统自动化总体发展形式
        自动化主要以机械的形式运行,从各个方面对现有的电力系统和结构进行优化和完善。根据电力系统的运行状况,制定了新的管理方案,并以闭环控制的形式对电力系统进行综合监控。对于电压等级,可以以低压的形式进行扩展,建立新的配电管理系统,只有这样才能更好地实现电力系统的自动化。而电力系统自动化装置性能也正朝着数字化、灵活化、科学化的形式发展下去。
        结束语
        电力自动化升级已经在整个电力领域中成了大势所趋,通过自动化功能的系统展现,是人们关注到了自动化技术的革新能力。只有针对电力系统中所有环节节点进行深入了解和全面掌握,才能做出针对性的自动化技术渗透。在此基础上,结合技术趋势以及生产需求,自动化的整体前景才能全面展现出来。
        参考文献
        [1]严辉敏.电力系统及其自动化发展方向分析[J].工程技术:文摘版,2019(10):00292-00292.
        [2]陶毅.电力系统及其自动化的发展方向研究分析[J].科技风,2018(8):12.
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