倪堃
国网嘉兴供电公司 314000 浙江 嘉兴
摘要：本文围绕电力系统的发展趋势和要求，阐述了一种创新平台的开发过程。首先分析了开发创新平台的背景，随后在建立创新平台的架构以及应用创新平台的路径，并分析实施平台的要点，综合体现自动化和数字化的要求。
关键词：电力系统；自动化；创新平台
引言：电力系统伴随着需求的扩张而逐步升级，也对电力系统的管理控制工作提出更高要求。另一方面，数字化自动化已经成为电力系统的特征，因此有必要结合最新要求开发一种创新平台。
一、平台开发背景
1．电力系统网络逐步庞大。现行电力系统体系处于逐步扩张阶段，发电厂与调度室数量增多则是电力系统扩张的典型特征，因此对电力系统的管理监控任务逐步繁重。如果能够开发一种全新的自动化创新平台，意味着自动化理念与电力平台体系的完全融合，电力系统监视、调度过程中经过的各个环节都能够体现自动化的优势，有助于实现电力系统的全面数字化自动化效应。但是规模的提升、自动化理念的应用仍然无法摆脱对大规模现场的依赖，开发创新平台的重要突破点就在于将体系庞大的电力系统网络通过微缩平台的方式体现，通过一种平台产品就可以达到掌握电力系统运行状况的效果。
2．提升调度便利性，方便模拟试验。创新平台的开发本质上是实现复杂电力系统调度过程的平台化，同时为开展电力系统的相关试验提供有效支撑。在电力系统人才培养过程中需要开展实训操作，应用电力系统平台能够为实训人员掌握电力系统的调度原理、运作规律提供有效的支撑。另一方面也为制定电力系统运行方案提供可靠的依据支撑，技术人员通过自动化平台模拟电力系统的运行过程，最大限度降低电力系统运行中的不可控因素影响，帮助技术人员能够尽可能多的发现电力系统潜在的故障，进而为电力系统维护提供有效支持。
二、平台架构分析
1．整体架构分析。本次开发的自动化创新平台以计算机监控平台为核心，关联多个自动化模拟装置以及故障模拟装置，各种装置之间通过总线和电力线连接。具体来讲，自动化模拟装置与监控平台之间通过总线建立连接关系，故障模拟装置与监控平台则通过电力线相连。
2．计算机监控平台。在电力系统中处于核心地位，监控平台具体来讲则通过计算机、打印装置以及监控仪表三部分组成；监控仪表承担监控电力系统各个部分读数、反馈监控数据的作用，计算机能够显示有关电力系统的各种数据信息，技术人员访问监控平台就可以掌握电力系统各部分当前的工作状态；在获取电力系统监控数据的基础上需要进行必要的分析，进而会生成多种类型的报表，打印机的设置则满足数据表打印的需求。
2．自动化模拟装置分析。由发电模拟装置和监控装置两部分组成，发电模拟装置中包括三相同步发电机，另外包括电力系统中的原动机，同步发电机和原动机与电力线连接。监控体系中包含多种调节装置和控制装置，微机调速装置应用在控制电力系统速度场景中，另外配置了综合保护器、同期控制器等组件，分别起到控制和保护的作用。监控体系中包括常见的电力计量元件，例如电流表、电压表等等，同时提供了触屏模式和频率计量装置，帮助技术人员和实训人员掌握实时情况。
3．故障模拟装置分析。在故障模拟装置中以故障模块为核心，对于电力系统运行中常见的故障种类均有所体现。故障模拟装置中包括时间继电器、电压继电器等组件，另外提供了智能交流电表，帮助创新平台使用人员判断发生故障场景下的数据信息。故障模块又可以划分为多个子模块，由于电力系统常见故障原因之一在于输出功率不当，在故障模块中内置功率调节试验模块，另外针对电力系统的短路以及过压保护现象也设置了实验模块。故障模拟装置中的原动机可以划分为直流和交流两种方式，满足电力系统动力的各种要求。
三、平台应用路径
1．整体应用。对于电力系统网络在平台空间内进行模拟，在相对较小的空间内对于电力系统网络建立全面的认识和掌握。
完整的电力系统体系本身具有复杂性，需要高标准完成检测、监视、调度等多种任务；应用创新平台能够突破空间因素的桎梏，很多传统模式中需要亲临现场的完成任务，通过平台就可以顺利完成，降低电力系统维护控制体系中的不必要成本开销，同时符合自动化、数字化的发展趋势。电力系统自动化平台也可以应用在电力行业的实训工作中，为实训活动创造更有效的条件。
2．自动化模拟装置应用。此前通过分析确定模拟装置内部包括发电机组和监控屏，原动机主要扮演电能转化的角色，将传入的三相电转换为机械能。原动机还可以实现机械能到电能的转化效果，具体来讲通过发出三相电实现。在发出三相电的过程中需要注意调节，通过监护设施进行调节作用，关注到发出三相电的幅值、频率等参数。监控屏中体现幅值、相位等多种参数的具体值，能够准确显示参数并为更改参数奠定基础，同时实现上位机通讯效果。
微机调速装置在自动化模拟装置体系中发挥重要作用，能够保证提供的发电频率处于50Hz左右，与电网发电频率接近。如果发电机组发生故障，则自动调用微机综合保护机制，对发电机组起到保护效应。同期控制器则实现对发电机常见要素的监测效果，确保电压幅值、相位、相序等指标与电网标准相符合，并由此作为执行并网的依据。监控屏中显示的电流、功率等多种电力参数最终通过智能控制器上传，并由计算机监控平台接收。操作人员通过计算机监控平台发出指令，这些指令的传输过程也需要利用智能控制器，确保监控屏能够接收到监控平台的指令，真正体现自动化的精髓和遥控功能。
3．计算机监控平台应用。计算机监控平台的作用则是总体控制，同时提供多种保护功能，例如欠压保护、过流保护，实现与模拟装置的实时通信效果。电力系统创新平台的关键在于对各种自动化装置的遥控处理效果，具体表现为远程监测、远程控制、远程通信等等，全面体现自动化效应。在后期数据分析过程中利用大量数据报表，利用计算机监控平台中的打印装置可以实现处理监控数据报表的效果。
4．故障模拟装置应用。核心要素在于对故障模块的应用，故障模拟装置中包括多个故障模块，分别对应输出功率调节、并联短路、过压保护实验等三种场景，并建立了对应的故障模拟实验电路。电力系统运行过程中可能发生过电压、过电流等故障，利用故障模块可以对电力系统常见的故障场景进行模拟，探索导致故障的原因并建立应对保护方案。
四、平台实施要点
1．注意每个部分的设备组成。电力系统自动化平台整体架构由三大部分组成，每个部分均包括数量不等的组件。在实施自动化平台的过程中要注意模拟系统、模拟装置的数量以及连接方式，电力线与总线的选择和连接符合要求，保证计算机监控平台与各个模拟装置之间的通信、数据传输正常。
2．注意实施环境。针对电力系统平台的实施过程要考虑到应用环境，平台应用关键在于各种设备监控数据的实时传输和反馈，因此要保证数据传输稳定。“遥测、遥控、遥调、遥信”是电力系统平台应用的突出特征，电力系统平台的应用环境应当与四遥机制相吻合，保证平台应用效果。
结束语：电力系统创新平台的构建，为自动化数字化理念的融合奠定坚实基础，也为开展调度实训工作提供有效途径。创新平台并非十全十美，在今后工作中还需要围绕应用实施过程中体现的不足加以改进，提升创新平台的应用价值。
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