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探讨电力系统及其自动化发展方向

发表时间：2020/10/27 来源：《基层建设》2020年第19期作者：张海发

[导读] 摘要：近些年来，随着市场经济的不断发展，我国电力事业也取得了巨大的进步，电网建设的要求也逐渐提高。

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        摘要：近些年来，随着市场经济的不断发展，我国电力事业也取得了巨大的进步，电网建设的要求也逐渐提高。科学技术的运用促进了电力系统自动化发展水平的提升，在促进电网安全、稳定运行方面有着十分重要的意义。本文就主要对电力系统以及其自动化发展方向的相关问题进行简单的探讨。
        关键词：电力系统；自动化；发展方向
        前言
        电力资源是现代社会生产和生活中不可或缺的基础性资源，电力系统的发展也逐渐向着安全、可靠的方向发展，与此同时，科学技术的快速发展也促进了电力系统自动化水平的不断提升。随着社会生产需求的多样化发展，对电力系统的自动化水平也提出了更高的要求，不仅要实现单元个体向区域系统的发展，同时也要满足电力系统智能化、区域化的发展需求，由单一的功能向着一体化功能发展，这些问题的提出，都要求电力系统具有较高的自动化发展水平，才能够有效的促进我国电力事业的持续发展。
        1电力系统及其自动化的应用现状
        电力系统的自动化一般包括发电厂分散测控系统的自动化，变电站的自动化，电网调度的自动化等方面。发电厂的分散测控系统是由控制单元、运行员工作站、工程师工作站组成分层分布的结构。其中，控制单元负责对现场的变送器、电气量、开关量等进行运算和处理，然后通过输出信号直接驱动执行机构。而运行员工作站和工程师工作站则提供了人机接口，是实现电力系统监控机组运行的重要手段；变电站的自动化系统通过对变电站内部的数据交流和资源共享，对变电站的运行情况和任务的完成情况进行有效的监督。除了实现对整个变电系统的监控和协调，还能够实现对变电站二次设备功能的优化和重组。变电站的自动化是电力系统自动化中重要的组成部分，也是电力生产过程中的一个相当重要的环节；电网调度的自动化系统就是将电力生产过程中的数据进行采集，对电网的运行情况进行分析，同时对电力系统的发电和控制进行调节，从而来满足电力系统运营的需要。实现电网调度的自动化中电能运输的经济化，保证电网高效、安全的运行的同时也提高了电力系统整体的经济效益。但是目前我国电网调度自动化中，各等级之间的自动化规模、网络设备以及应用软件都存在着较大的差异。
        2电力系统及其自动化应用中存在的不足
        电力系统及其自动化在许多方面还存在不足之处，主要表现在，管理信息系统不够完善，数据处理能力不足，系统安全性不高等。一般管理信息系统，含变电、配电、检索、以及办公自动化等在内的管理信息系统，起初是作为离线管理系统而独立运行的，现在随着科学技术的进步，对其要求提高了。而现在缺乏相应的专业人员进行统筹规划，使得电力系统的信息管理系统不够完善；此外从目前的电力系统自动化工作中来看，系统模型的建立通常是集中于对地理实体相关属性的描述。但是，实际上的电力系统要远远比这复杂的多，现实情况对电力系统模型也具有其独特的要求。
        另外，电力系统的发展和运转基本上是受电力市场的需求所支配的，但是，传统的信息孤岛模式中电力系统信息与主流信息之间并没有很好的流通与互动，这对于降低损耗、提高电力系统的运行效率是很不利的；我们所说的电力系统及其自动化安全问题主要有两个方面。一是安全稳定性不高，电力系统是一项重大的社会支柱产业，关系到生产和生活的各个方面，现在还时有不明原因的断电现象发生，这就说明电力系统的安全稳定性还有待提高。其次是自动化的安全保障能力有所欠缺。电力系统运行的时间长了或有意外的发生，难免会导致电力系统不能正常的运行。在出现运行故障时的事故处置以及应急方案都存在弱势，以及电力数据的存储和修复这方面的工作，现在还有很大的提升空间。

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        3电力系统的自动化发展方向
        3.1 供电方式以及一次设备
        我国配电网根据不同地区的经济发展水平，通常可以划分为城市电网与农村电网两个基本的配电网络。在城市电网中以电缆为基本的供电方式，在农村电网中以架空线路为基本的供电方式。虽然在供电方式上具有一定的差异，但是在配电网的组成上，通常都是由电源点、开关设备和网架三个基本的组成要素，按照不同的组合形式构成多种不同的配电方案。在城市电网运行过程中，通常都采用环网柜作为配电线路的主要设备，而农村电网在架空线路中打赌使用重合器、分段器等作为主要的设备。以线路开关设备为主的供电方案则主要依靠断路器、分段器等来实现。
        3.2 远动系统以及二次设备
        在电力系统中可以通过自动化技术的运用来实现远动功能，同时实现对线路开关的即时监控。远动系统的可靠性主要是通过保护动作来实现，在配电系统的远动功能需要依靠电源和传输来实现，所以其通常广泛的运用于室外环境，而且必须要依靠持续的电源作保证来实现系统的不间断运转。配电设备有着广泛的应用范围，而当前主要采用的有CDT、POLLING规约，规约与自动化系统之间存在一定的不协调性，所以必须要通过新的规约实现对系统自动化标准的新约束，这也是电力系统自动化发展的主流方向。
        3.3 通信方案以及设备
        在电力系统的通信设备中一般需要实现主站与子站、主站与单元、子站之间的几个通信方案，为了保证通信方案能够有效的实现，需要实现设备的持续运转，这也是电网运行过程中的一个基本要求。在不同的供电区域中，通信方案的实现有着不同的要求，而通信方案的构成也有着多种形式，常用的有光纤、电力载波、有线电缆等几个方式。
        3.4 主站网络与软件功能
        电力系统的自动化的主站功能包括SCADA实时监控、GIS（地理信息系统）在线管理、电网经济运行分析等，主站框架要突破传统的单一调度自动化系统C/S模式，以P-P-C/S-B/S-体化架构，充分体现分布式络的管控一体的综合集成系统特点，计算机网络与软件平台技术充分体现功能与开放，并提供与异构系统跨平台接口，与调度、负控、MIS、CIS等自动化子系统实现无缝集成。
        4整个电力系统自动化的总体发展趋向
        自动化就是用机器代替人的体力劳动，同时代替或辅助脑力劳动，使整个系统得到协调、管理和优化。在整个电力系统自动化过程中，闭环控制最终取代开环检测；电压的等级开始向低电压扩展，比如建立和发展配电管理（DMS）系统是我国当前电力系统自动化的一个目标；整个电力系统开始向一体化、多功能的方向发展：装置性能也开始向快速化、数字化、灵活化的方向发展i追求目标也更高，向着最优化、智能化、协调化的方向发展。
        结语
        综上所述，随着国民经济的迅速发展及科技水平的不断提升，电力电子技术日渐成熟，电气自动化在电力系统中得到了广泛的应用。因此，需要加强对电力系统自动化的控制、管理，重视电力系统自动化控制技术的实施要点，极大地促进了电力系统的发展，电力系统在电气自动化技术的应用下也必将实现更好的运行。
        参考文献：
        [1]王伟.电力系统及其自动化发展趋势分析[J].工程技术：全文版，2016，14（5）：159-160.
        [2]李建平.电力系统及其自动化发展趋势分析[J].城市建设理论研究：电子版，2016，11（6）：208-209.
        [3]陶毅.电力系统及其自动化的发展方向研究分析[J].科技风，2012，32（8）：12-14.