時(shí)間：2023-03-17 18:05:33
序論：在您撰寫電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
現(xiàn)階段，我國(guó)在通信技術(shù)、電力技術(shù)及微機(jī)技術(shù)等方面取得了較快的技術(shù)突破，相應(yīng)地，電力系統(tǒng)自動(dòng)化及智能化技術(shù)也開(kāi)始嶄露頭角，并在電力系統(tǒng)領(lǐng)域得到了實(shí)際應(yīng)用。隨著我國(guó)各行業(yè)電力需求數(shù)量猛增，探究電力系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)際應(yīng)用及其未來(lái)發(fā)展態(tài)勢(shì)就更顯重要。
關(guān)鍵詞：
電力系統(tǒng)；自動(dòng)化；應(yīng)用；發(fā)展態(tài)勢(shì)
電力系統(tǒng)自動(dòng)化是電力調(diào)度的重要技術(shù)手段，在應(yīng)對(duì)電網(wǎng)輸配電壓力方面彰顯出其技術(shù)優(yōu)越性。本文從電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用概況分析入手，簡(jiǎn)要分析電力系統(tǒng)自動(dòng)化的相關(guān)應(yīng)用技術(shù)，展望電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展前景及趨勢(shì)。
一、現(xiàn)階段我國(guó)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的主要技術(shù)類型及其應(yīng)用
1、電力數(shù)據(jù)的獲取及劃分
從技術(shù)形態(tài)上看，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)可以經(jīng)由電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)獲取基本的原始數(shù)據(jù)，也可以借助于對(duì)電網(wǎng)原始數(shù)據(jù)的分析，獲得更為詳盡的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)[1]。電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的最大技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)在于其可以從紛繁復(fù)雜的電網(wǎng)數(shù)據(jù)中進(jìn)行更加細(xì)致的數(shù)據(jù)劃分，其主要的技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)集中在以下幾點(diǎn)：首先，電力系統(tǒng)自動(dòng)化憑借其數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置可以實(shí)時(shí)收集電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)再加工創(chuàng)造條件。其次，對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)備裝置具備的基本參數(shù)及數(shù)據(jù)加以歸集，進(jìn)而可以全程跟蹤了解電力系統(tǒng)裝置設(shè)備的運(yùn)行狀況。第三，電力系統(tǒng)在供配電服務(wù)時(shí)，會(huì)與電力使用用戶產(chǎn)生信息數(shù)據(jù)上的對(duì)接，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)也能夠?qū)υ摬糠謹(jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行整理，然后通過(guò)對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行深度解析，可以了解電力網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)情況。
2、電網(wǎng)電力自動(dòng)化調(diào)度
電力系統(tǒng)是一個(gè)整體的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)成，其中涉及到多層次的電力調(diào)度及調(diào)配，而電力系統(tǒng)自動(dòng)化能夠憑借其在電力數(shù)據(jù)采集、整理、跟蹤、分析等方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，更好更全面地調(diào)度全網(wǎng)電力。從實(shí)際應(yīng)用上看，電網(wǎng)電力自動(dòng)化調(diào)度也是電力系統(tǒng)自動(dòng)化真正體現(xiàn)其技術(shù)優(yōu)越性的表現(xiàn)，一方面電力系統(tǒng)整體運(yùn)行狀況可以在電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)下得到實(shí)時(shí)反饋，另一方面根據(jù)電力供配電及電力調(diào)度的緊急程度，電網(wǎng)電力自動(dòng)化調(diào)度可以在滿足電網(wǎng)供電安全穩(wěn)定的前提下，提高各級(jí)電力調(diào)度的經(jīng)濟(jì)性，以優(yōu)化電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。
3、電力系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的布設(shè)及應(yīng)用
現(xiàn)階段用于電力系統(tǒng)運(yùn)行信息及狀態(tài)監(jiān)控的裝置主要是電力網(wǎng)絡(luò)錄波儀，其主要是通過(guò)對(duì)電網(wǎng)電磁的運(yùn)行隱患及數(shù)據(jù)故障進(jìn)行深入分析，以得出相應(yīng)的電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)信息。但隨著電力網(wǎng)絡(luò)更趨復(fù)雜，電力信息數(shù)據(jù)更新日漸頻繁，這一電力系統(tǒng)監(jiān)控措施逐漸顯露出不足。在通信技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、GPRS技術(shù)走向更高的技術(shù)成熟度的背景下，電力系統(tǒng)自動(dòng)化衍生出一種可以借助于光纖設(shè)備及測(cè)量裝置的新式電力系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)[2]。其應(yīng)用流程如下：首先，針對(duì)電力用戶電表計(jì)量裝置，借助GPRS技術(shù)獲取相關(guān)電力數(shù)據(jù)信息，并將其傳輸?shù)诫娏ο到y(tǒng)監(jiān)控設(shè)備處理中心。其次，架設(shè)可以將電力系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)與電力用戶電力計(jì)量裝置相連接的電力信息數(shù)據(jù)采集匯總中心，再借助于GPRS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用電用戶信息數(shù)據(jù)與電力企業(yè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，在做出相關(guān)電力調(diào)度及調(diào)配操作指令后，電力系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)可以第一時(shí)間將指令傳達(dá)到電力系統(tǒng)中央控制處理器內(nèi)，最終實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的保持或?qū)崟r(shí)調(diào)整。
二、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)未來(lái)發(fā)展態(tài)勢(shì)展望
電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)在技術(shù)成熟度上逐漸完備，一方面有賴于我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)的完善，另一方面依附于電力及智能化控制技術(shù)的日益改進(jìn)。縱觀電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化應(yīng)用概況，可以從下述兩方面對(duì)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展進(jìn)行展望及預(yù)估：
1、基于電力行業(yè)大方向的電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)
在社會(huì)各行業(yè)用電需求大幅攀升的背景下，電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化除了要具備技術(shù)環(huán)節(jié)的先進(jìn)性外，還要著力在電力系統(tǒng)供配電的及時(shí)性、安全性、可靠性等方面加以提高改進(jìn)[3]。而電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化在技術(shù)演進(jìn)上也大致要緊隨電力行業(yè)及市場(chǎng)的發(fā)展大勢(shì)，在以下幾方面改善其技術(shù)表現(xiàn)并實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)持續(xù)發(fā)展：第一，電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中電力自動(dòng)化技術(shù)的普遍及廣泛應(yīng)用，在國(guó)家、省級(jí)、地方各級(jí)供配電系統(tǒng)中，電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化都能夠充分發(fā)揮出其供配電時(shí)效快，技術(shù)穩(wěn)定性好等特征。第二，電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化兼具經(jīng)濟(jì)實(shí)用性及技術(shù)可靠性，應(yīng)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化裝置及設(shè)備日益完備的趨勢(shì)下，再次提高自動(dòng)化技術(shù)在電力行業(yè)中的匹配性。第三，電力系統(tǒng)構(gòu)成較為復(fù)雜，電力系統(tǒng)自動(dòng)化能夠在最優(yōu)化的電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境下，最大化地縮減電力行業(yè)及電力設(shè)備裝置的能耗比重，這既契合電力行業(yè)環(huán)?；l(fā)展前景，又是電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的可達(dá)方向。
2、基于電力系統(tǒng)技術(shù)環(huán)節(jié)的電力自動(dòng)化發(fā)展演變
電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)作為有機(jī)構(gòu)成部分，其在技術(shù)上也有著一些較為清晰的發(fā)展輪廓，具體而言，電力系統(tǒng)技術(shù)環(huán)節(jié)領(lǐng)域內(nèi)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)前景如下：首先，電力系統(tǒng)自動(dòng)化在電力系統(tǒng)故障排查，電力信息數(shù)據(jù)采集整理等環(huán)節(jié)將依托于通信技術(shù)及模糊控制技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)故障排查的高效化及電力信息數(shù)據(jù)處理的精準(zhǔn)化。其次，電力系統(tǒng)自動(dòng)化在電力系統(tǒng)各組件的運(yùn)轉(zhuǎn)協(xié)調(diào)方面逐步向著智能化及環(huán)?；较虬l(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化將帶有更強(qiáng)的智能操作屬性。
三、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，電力系統(tǒng)在滿足人們生產(chǎn)生活用電需求方面起到不可代替的關(guān)鍵作用，而電力系統(tǒng)自動(dòng)化的出現(xiàn)及發(fā)展則為電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的正常穩(wěn)定運(yùn)行提供了必要的技術(shù)支撐。在電力技術(shù)不斷發(fā)展向前的當(dāng)下，電力企業(yè)及電力行業(yè)技術(shù)人員應(yīng)對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用流程及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析及把握，以使電力系統(tǒng)真正發(fā)揮其社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動(dòng)化；自動(dòng)化技術(shù)
引言
近幾年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為融計(jì)算機(jī)、通信、控制和電力電子裝備為一體的系統(tǒng)。電力系統(tǒng)自動(dòng)化處理的信息量越來(lái)越大，觀測(cè)范圍也越來(lái)越廣，閉環(huán)控制的的對(duì)象也越來(lái)越豐富。為確保電力系統(tǒng)安全、平穩(wěn)、健康的運(yùn)行，對(duì)電力系統(tǒng)的各個(gè)元件、局部、全系統(tǒng)，采用具有自動(dòng)檢測(cè)、決策和控制功能的裝置，通過(guò)信號(hào)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)，就地或遠(yuǎn)距離進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制等，從而達(dá)到合格的電能質(zhì)量。
1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化與智能控制系統(tǒng)
1.1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化
電力系統(tǒng)自動(dòng)化主要是指通過(guò)具有自動(dòng)控制功能和自動(dòng)檢測(cè)功能的設(shè)備對(duì)電能傳輸和生產(chǎn)的全過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化管理和自動(dòng)化調(diào)度。使用自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程和就地的自動(dòng)控制、調(diào)節(jié)和監(jiān)視，為電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、正常的運(yùn)行提供保障，最大限度的滿足電能質(zhì)量的實(shí)際需求。實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)化自動(dòng)化對(duì)提高電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)水平有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義，其自動(dòng)化主要包括變電站自動(dòng)化、配電網(wǎng)自動(dòng)化和以及調(diào)度電網(wǎng)自動(dòng)化等方面。實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定、安全的運(yùn)行提供保障，提高電力系統(tǒng)供電質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和管理效率。
1.2 智能技術(shù)與電力系統(tǒng)自動(dòng)化的結(jié)合
智能技術(shù)的發(fā)展為電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展提供了更高的平臺(tái)。在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中應(yīng)用智能技術(shù)不僅能夠發(fā)展和完善電力自動(dòng)化技術(shù)，而且通過(guò)智能系統(tǒng)的有效應(yīng)用，可以有效協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。考慮到當(dāng)前電力系統(tǒng)的發(fā)展還不是很成熟，因此為了盡可能的滿足公眾對(duì)廉價(jià)和便利的電力網(wǎng)絡(luò)需求，將智能技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)當(dāng)中十分必要。但當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平還不是很高，各方面發(fā)展不太成熟，都不同程度的存在一些問(wèn)題和不完善的地方。
2 電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化技術(shù)
2.1 變電站自動(dòng)化
目前，我國(guó)變電站自動(dòng)化的發(fā)展已經(jīng)取得一定成效，使得變電站運(yùn)行成本得到了很大程度的降低，增強(qiáng)了電網(wǎng)調(diào)度和輸配電的可能性。在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。由于變電自動(dòng)化具有運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定、自動(dòng)化程度高等方面的特點(diǎn)，在各級(jí)變電站中得到了廣泛運(yùn)用。利用自動(dòng)化技術(shù)，能夠?qū)㈦娫捜斯げ僮骱腿斯けO(jiān)視取代，從而使得安全運(yùn)行水平和工作效率大大提高。
2.2 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化
電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主要包括核心計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)以及用于實(shí)時(shí)分析、計(jì)算的軟件系統(tǒng)。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)能夠在進(jìn)行電力生產(chǎn)時(shí)，利用對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)安全性和運(yùn)行狀態(tài)的分析和監(jiān)控，對(duì)電力市場(chǎng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)度，滿足電力市場(chǎng)實(shí)際運(yùn)營(yíng)需求。在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用。在發(fā)電廠和變電站進(jìn)行信息收集的部分為遠(yuǎn)動(dòng)端，調(diào)度端則主要用于對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)端收集來(lái)的信息進(jìn)行調(diào)度。
2.3 變電綜合自動(dòng)化
變電綜合自動(dòng)化通過(guò)對(duì)現(xiàn)代電子技術(shù)、信息處理技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)變電站設(shè)備、儀器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和功能組合，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站主要線路和相關(guān)設(shè)備的測(cè)量、自動(dòng)控制以及監(jiān)視等全面管理。追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展，例如，勵(lì)磁控制、潮流控制。該技術(shù)具有維護(hù)調(diào)試和操作簡(jiǎn)便等方面的特點(diǎn)，使得變電站保護(hù)性能大幅增強(qiáng)，從根本上實(shí)現(xiàn)了變電站遠(yuǎn)程監(jiān)控管理手段。
2.4 配電網(wǎng)自動(dòng)化
配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)通過(guò)將配電線路和配電變電站結(jié)合，共同合成配電網(wǎng)，具有分散、點(diǎn)多、面廣等方面的特點(diǎn)。該技術(shù)能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行模式進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障，出現(xiàn)運(yùn)行異常現(xiàn)象時(shí)，配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)⒐收霞皶r(shí)找出，并予以有效的處理措施。
3 電力系統(tǒng)中的智能技術(shù)
3.1 模糊控制
模糊控制主要采用的是一種模糊的宏觀控制系統(tǒng)，它具有易操作性、非線性、隨機(jī)性、簡(jiǎn)單化和不確定性等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使得監(jiān)理模糊關(guān)系模型變得十分簡(jiǎn)單容易，并且具有非常大的優(yōu)越性。模糊控制方法的優(yōu)越性在任何地方都體現(xiàn)出來(lái)，包括家用電器中，他使得控制操作變得非常容易掌握并且十分的簡(jiǎn)單。這種模糊理論的智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化的控制中具有非常實(shí)用的價(jià)值，因?yàn)樗軌蚰M人的決策過(guò)程和模糊推理過(guò)程。
3.2 線性最優(yōu)控制
最優(yōu)控制是現(xiàn)代控制理論的一個(gè)重要組成部分，也是將最優(yōu)化理論用于控制問(wèn)題的一種體現(xiàn)。線性最優(yōu)控制是目前諸多現(xiàn)代控制理論中應(yīng)用最多，最成熟的一個(gè)分支。盧強(qiáng)等人提出了利用最優(yōu)勵(lì)磁控制手段提高遠(yuǎn)距離輸電線路輸電能力和改善動(dòng)態(tài)品質(zhì)的問(wèn)題，取得了一系列重要的研究成果。該研究指出了在大型機(jī)組方面應(yīng)直接利用最優(yōu)勵(lì)磁控制方式代替古典勵(lì)磁方式。電力系統(tǒng)線性最優(yōu)控制器目前已在電力生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用，發(fā)揮著重要的作用。
3.3 專家系統(tǒng)控制
專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍很廣，包括對(duì)電力系統(tǒng)處于警告狀態(tài)或緊急狀態(tài)的辨識(shí)，提供緊急處理，系統(tǒng)恢復(fù)控制，非常慢的狀態(tài)轉(zhuǎn)換分析，切負(fù)荷，系統(tǒng)規(guī)劃，電壓無(wú)功控制，故障點(diǎn)的隔離，配電系統(tǒng)自動(dòng)化，調(diào)度員培訓(xùn)，電力系統(tǒng)的短期負(fù)荷預(yù)報(bào)，靜態(tài)與動(dòng)態(tài)安全分析，以及先進(jìn)的人機(jī)接口等方面。雖然專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。但仍存在一定的局限性。
3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是通過(guò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展而成的，它主要應(yīng)用在學(xué)習(xí)方面以及模型結(jié)構(gòu)方面，并且已經(jīng)得到了廣泛的傳播和成果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的非線性是目前最受人們關(guān)注的，此外它的魯棒能力、處理能力以及自主學(xué)習(xí)能力也同樣受到人們的關(guān)注。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由大量簡(jiǎn)單的神經(jīng)元以一定的方式連接而成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)具體問(wèn)題的不同，已經(jīng)有多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其訓(xùn)練算法在電力系統(tǒng)中得到了應(yīng)用，主要的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論研究有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的硬件實(shí)現(xiàn)問(wèn)題研究和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法研究等。
4 智能技術(shù)與自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)
目前， 自動(dòng)化正由單個(gè)單元逐步發(fā)展為部分區(qū)域乃至整個(gè)系統(tǒng)，有單一功能逐步發(fā)展為一體化、多功能。在控制策略問(wèn)題上日益向著適應(yīng)化、最優(yōu)化、區(qū)域化和智能化方向發(fā)展。隨著我國(guó)科技水平不斷進(jìn)步，智能化技術(shù)已廣泛運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)電力系統(tǒng)而言，其意義尤為重要。雖然在電力電力系統(tǒng)中，智能技術(shù)已得到了廣泛運(yùn)用，當(dāng)就目前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，以計(jì)算機(jī)軟硬件為基礎(chǔ)的智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中還將得到更為全面的應(yīng)用。此外，智能技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)得到更加緊密的結(jié)合，在電網(wǎng)系統(tǒng)中得到為好的運(yùn)用。
5 結(jié)束語(yǔ)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，控制技術(shù)及信息技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化面臨著空前的變革。多媒體技術(shù)、智能控制將迅速進(jìn)入電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域，而信息技術(shù)的發(fā)展，不僅會(huì)推動(dòng)電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的發(fā)展，也會(huì)推動(dòng)電力系統(tǒng)控制向更高水平發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]夏書軍，程志武，周曉東.自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)配電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（2）：78-79.
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能化
電力系統(tǒng)自動(dòng)化是對(duì)電能生產(chǎn)、傳輸和管理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)度和自動(dòng)化管理。電力系統(tǒng)是一個(gè)地域分布遼闊，由發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)和用戶組成的統(tǒng)一調(diào)度和運(yùn)行的復(fù)雜大系統(tǒng)。電力系統(tǒng)自動(dòng)化的領(lǐng)域包括生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)節(jié)和控制，系統(tǒng)和元件的自動(dòng)安全保護(hù)，網(wǎng)絡(luò)信息的自動(dòng)傳輸，系統(tǒng)生產(chǎn)的自動(dòng)調(diào)度，以及企業(yè)的自動(dòng)化經(jīng)濟(jì)管理等。電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主要目標(biāo)是保證供電的電能質(zhì)量（頻率和電壓），保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠，提高經(jīng)濟(jì)效益和管理效能。
一、電力系統(tǒng)自動(dòng)化總的發(fā)展趨勢(shì)
（一）當(dāng)今電力系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
電力系統(tǒng)在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展；在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來(lái)處理問(wèn)題；在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論；在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用；在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
（二）整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)
由開(kāi)環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展，例如從系統(tǒng)功率總加到AGC（自動(dòng)發(fā)電控制）；由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展，例如從EMS（能量管理系統(tǒng)）到DMS（配電管理系統(tǒng)）；由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展，例如SCADA（監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集）的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展；由單一功能向多功能、一體化發(fā)展，例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展；裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展，例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變；追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展，例如勵(lì)磁控制、潮流控制；由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展，例如MIS（管理信息系統(tǒng)）在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。
二、電力系統(tǒng)的智能化技術(shù)
（一）變電站自動(dòng)化
是在微機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)集保護(hù)、測(cè)量、控制、遠(yuǎn)傳等功能為一體，采用微機(jī)化產(chǎn)品，并充分利用微機(jī)的數(shù)字通信的優(yōu)勢(shì)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的一套電力系統(tǒng)二次設(shè)備的自動(dòng)化裝置。它取代了常規(guī)的儀表盤、柜，以及一些中央信號(hào)裝置，節(jié)省了變電站的占地面積，節(jié)省了電纜的投資。整個(gè)變電站要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，一套優(yōu)秀的監(jiān)控軟件是必須的。當(dāng)操作人員進(jìn)入變電站時(shí)，可以從自動(dòng)化系統(tǒng)的當(dāng)?shù)乇O(jiān)控軟件上了解變電站當(dāng)前的運(yùn)行情況和歷史記錄。當(dāng)?shù)乇O(jiān)控軟件通過(guò)密碼實(shí)現(xiàn)多權(quán)限多級(jí)管理，一般操作人員可以看主接線圖、遙信遙控遙測(cè)表、特殊功能顯示圖、SOE等圖表，系統(tǒng)管理員可以修改軟件配置、各級(jí)權(quán)限范圍、各種圖表，操作員和監(jiān)督員同時(shí)認(rèn)可才能進(jìn)行遙控操作。登入登出過(guò)程、執(zhí)行操作后軟件都會(huì)詳細(xì)記錄操作人姓名、密碼、操作等信息。軟件根據(jù)設(shè)定自動(dòng)記錄所需的四遙量并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，形成曲線、棒圖等。
（二）建立堅(jiān)強(qiáng)、靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>
堅(jiān)強(qiáng)、靈活的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是未來(lái)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。我國(guó)能源分布與生產(chǎn)力布局很不平衡，為了緩解此現(xiàn)狀所帶來(lái)的不利影響，我國(guó)開(kāi)展了特高壓聯(lián)網(wǎng)工程、直流聯(lián)網(wǎng)工程、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)網(wǎng)送電等工程的實(shí)施建設(shè)。如何進(jìn)一步、優(yōu)化特高壓和各級(jí)電網(wǎng)規(guī)劃成為需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大、互聯(lián)電網(wǎng)的形成，電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性與脆弱性問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，對(duì)主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的規(guī)劃設(shè)計(jì)要求也相應(yīng)地提高了。只有靈活的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)才能應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害和社會(huì)災(zāi)害等突發(fā)災(zāi)害性事件對(duì)電網(wǎng)安全的影響。
（三）實(shí)現(xiàn)開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)、集成的通信系統(tǒng)
智能電網(wǎng)的發(fā)展對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全提出了更高的要求，智能電網(wǎng)需要具有實(shí)時(shí)監(jiān)視和分析系統(tǒng)目前狀態(tài)的能力：既包括識(shí)別故障早期征兆的預(yù)測(cè)能力，也包括對(duì)已經(jīng)發(fā)生的擾動(dòng)做出響應(yīng)的能力，其監(jiān)測(cè)范圍將大范圍擴(kuò)展、全方位覆蓋，為電網(wǎng)運(yùn)行、綜合管理等提供外延的應(yīng)用支撐，而不僅局限于對(duì)電網(wǎng)裝備的監(jiān)測(cè)。
（四）CAN總線技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用
CAN總線在電力調(diào)度的大系統(tǒng)中作為站點(diǎn)內(nèi)部智能數(shù)據(jù)模塊與計(jì)算機(jī)之間的通信網(wǎng)絡(luò)，在通信速度、通信距離、抗干擾等方面完全能滿足控制系統(tǒng)的要求。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在數(shù)據(jù)交換的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、快速性方面的突破性進(jìn)展，為電力網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、合理的調(diào)度運(yùn)行提供了技術(shù)保證和技術(shù)支持。CAN總線是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。
在該電力調(diào)度系統(tǒng)，每個(gè)分站點(diǎn)均由工控機(jī)和若干測(cè)控接點(diǎn)組成。所有測(cè)控點(diǎn)都以“平等主體”掛接在總線上，每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)35kV回路或6kV回路的測(cè)控。測(cè)控點(diǎn)能夠采集對(duì)應(yīng)回路的遙信量及遙測(cè)量，能根據(jù)接收到的命令主動(dòng)將數(shù)據(jù)發(fā)送到CAN總線，通過(guò)預(yù)先設(shè)定的驗(yàn)收碼和驗(yàn)收屏蔽碼可以控制該測(cè)控點(diǎn)從總線上接收哪些數(shù)據(jù)或命令。站點(diǎn)工控機(jī)通過(guò)CAN卡從CAN總線上接收各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再通過(guò)網(wǎng)卡到集團(tuán)千兆網(wǎng)，轉(zhuǎn)發(fā)到總調(diào)度中心。該智能測(cè)控節(jié)點(diǎn)的軟件由兩部分組成：一部分為初始化程序，包括對(duì)單片機(jī)本身的中斷、定時(shí)器串行口等的初始化和CAN控制器的初始化；另一部分為測(cè)控供電回路電量參數(shù)的數(shù)據(jù)采集處理。CAN總線比其它形式總線在速度、抗干擾能力及高性能上有著巨大的區(qū)別，CAN總線設(shè)計(jì)靈活、可靠性高、布線方便，更加適合于工業(yè)領(lǐng)域到各種集散控制系統(tǒng)
（五）電力載波技術(shù)在自動(dòng)抄表中的應(yīng)用
目前在電能表遠(yuǎn)程抄收中，最適宜采用的方式為低壓電力線載波與10kV電力線載波所組合而成的系統(tǒng)。其技術(shù)構(gòu)成如下：
1.在硬件方面，為了減少各個(gè)電路部分相互之間的串?dāng)_，要合理劃分弱信號(hào)電路，強(qiáng)信號(hào)電路；合理劃分?jǐn)?shù)字電路部分和模擬電路部分；對(duì)于模擬信號(hào)輸出和輸入口均采用磁路耦合方式進(jìn)行隔離，同時(shí)對(duì)于輸入信號(hào)使用具有高的帶外衰減系數(shù)的無(wú)源帶通濾波器；對(duì)于外部數(shù)字信號(hào)接口電路部分使用具有良好電磁兼容性能的集成電路；在各輸入和輸出端口添加相應(yīng)的保護(hù)器件；另外，還要使用具有高穩(wěn)定性、高抗干擾性的電源，進(jìn)一步提高整體的抗干擾能力。
2.在軟件方面，使用內(nèi)置式看門狗，使之能夠有效地監(jiān)測(cè)軟件運(yùn)行故障，在合理的較短時(shí)間內(nèi)從故障中恢復(fù)；在MCU軟件設(shè)計(jì)中使用分布式軟件陷阱，以監(jiān)測(cè)軟件的運(yùn)行并從故障中恢復(fù)；對(duì)端口采樣時(shí)，使用重復(fù)采樣判別技術(shù)，防止慢上升速率信號(hào)中疊加的噪聲對(duì)采樣精度的影響。
3.在數(shù)據(jù)傳輸方面，為了提高傳輸?shù)目煽啃裕朔诺乐性肼晫?duì)判決錯(cuò)誤的影響，除了合理選擇調(diào)制與解調(diào)方法外，還要采用差錯(cuò)控制編碼技術(shù)（也稱糾錯(cuò)編碼），最大限度地保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽俊?/p>
（六）配電網(wǎng)自動(dòng)化
配電網(wǎng)長(zhǎng)期以來(lái)只能采用手工操作進(jìn)行控制，自90年代開(kāi)始逐步發(fā)展實(shí)現(xiàn)了一批功能獨(dú)立的孤島自動(dòng)化，今后的發(fā)展趨勢(shì)必然走向基于先進(jìn)通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化。配電網(wǎng)自動(dòng)化主要包括饋線自動(dòng)化、自動(dòng)制圖、設(shè)備管理、地理信息系統(tǒng)及配電網(wǎng)分析軟件，它是配電自動(dòng)化的基礎(chǔ)部分。與傳統(tǒng)的孤島自動(dòng)化相比，基于信息技術(shù)的配電網(wǎng)自動(dòng)化的關(guān)鍵在于以下三點(diǎn)：大量的智能終端、通信技術(shù)和豐富的后臺(tái)軟件。針對(duì)我國(guó)配電網(wǎng)的具體情況，配電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)當(dāng)分期分批逐步發(fā)展完善，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)資源的綜合利用。
第一，應(yīng)用于發(fā)電廠中。將電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于發(fā)電廠中主要表現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，對(duì)有功負(fù)荷進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分配，自動(dòng)控制無(wú)功功率和母線電壓的增減。通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制站內(nèi)機(jī)組的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)的安全檢測(cè)和應(yīng)急控制，從而保障發(fā)電機(jī)組的安全。尤其是在對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)和控制時(shí)，可以通過(guò)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)來(lái)完成工作要求，并通過(guò)系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來(lái)達(dá)到全面控制的要求，最終完成整個(gè)控制過(guò)程。第二，應(yīng)用于供電系統(tǒng)中。將自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于供電系統(tǒng)中主要包括三個(gè)方面到的內(nèi)容：首先，控制負(fù)荷的系統(tǒng)，及通過(guò)對(duì)工頻和聲頻的負(fù)荷曲線上進(jìn)行描繪與記錄，對(duì)電能的使用情況進(jìn)行分析和控制[1]；其次，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行集中優(yōu)化處理，充分運(yùn)用采集的信息對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行及時(shí)地維護(hù)和監(jiān)控[2]；最后，將小型的計(jì)算機(jī)設(shè)備加以應(yīng)用，從而達(dá)到實(shí)時(shí)控制電力系統(tǒng)的目的。第三，應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)度中。在電網(wǎng)調(diào)度過(guò)程中，充分利用計(jì)算機(jī)來(lái)采集信息、計(jì)算工況以及檢測(cè)系統(tǒng)的安全性等，這一過(guò)程就是電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化建設(shè)。在電網(wǎng)調(diào)度中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)來(lái)檢測(cè)和管理系統(tǒng)，并收集和處理安全的信息，能夠有效避免安全事故的發(fā)生，對(duì)于維護(hù)供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有至關(guān)重要的作用。
2電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的基本要求
電力系統(tǒng)不僅承擔(dān)著供電的職責(zé)，而且還要肩負(fù)線路連接情況以及設(shè)備控制及管理的重任，為此將自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于電力系統(tǒng)之中也需要尊崇以下幾個(gè)方面的要求：第一，要注重對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行管理。對(duì)電力系統(tǒng)中正在運(yùn)行的設(shè)備和元件進(jìn)行控制和管理，是電力系統(tǒng)自動(dòng)化過(guò)程中必須要完成的重要內(nèi)容。運(yùn)用專業(yè)化的監(jiān)控儀器和設(shè)備對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，為供電系統(tǒng)安全高效的運(yùn)行提供了重要的保障。第二，要保障設(shè)備安全穩(wěn)定地運(yùn)行。供電系統(tǒng)必須配備一定的安全防護(hù)體系，切實(shí)保證儀器設(shè)備極其線路安全穩(wěn)定的運(yùn)行。電力系統(tǒng)由眾多龐大的電力設(shè)備和路線組成，必須通過(guò)分工管理的方法才能實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行之間的有機(jī)協(xié)調(diào)，這也是對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)提出的重點(diǎn)要求之一。第三，要盡量減少人工操作程序。電力系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)的主要目的就是解放人類勞動(dòng)力，盡可能地實(shí)現(xiàn)無(wú)人化的自動(dòng)操作模式。因此，加強(qiáng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)要盡量減少人工操作模式，最大程度地實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制的自動(dòng)化，尤其是對(duì)于一些高危作業(yè)，要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化對(duì)人里的完全代替，從而確保工作人員的安全，實(shí)現(xiàn)人力資源最高效的運(yùn)用[4]。
3電力系統(tǒng)中電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用
3.1光互連接技術(shù)的應(yīng)用
將光互連接技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置和自動(dòng)控制的領(lǐng)域之中，能夠?qū)鹘y(tǒng)的基本技術(shù)要求呈現(xiàn)出來(lái)。例如：打印報(bào)表和拓?fù)?、記錄相關(guān)數(shù)據(jù)、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化地分析與處理，以及實(shí)現(xiàn)狀態(tài)評(píng)估、電網(wǎng)分析和人機(jī)界面結(jié)合處理的功能等。將光互連接技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，能夠?yàn)殡娏ぷ魅藛T呈現(xiàn)出更加精準(zhǔn)的定位和清晰的畫面，從而使其能夠及時(shí)地獲取準(zhǔn)確的參考信息。在此基礎(chǔ)之上，技術(shù)人員通過(guò)對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，方便采取更加有效的措施。與此同時(shí)，通過(guò)該技術(shù)的使用能夠極大地提高電力設(shè)備的工作效率，使得電容性的負(fù)載不會(huì)產(chǎn)生較大的影響，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行提供了重要的保證。除此以外，在電力系統(tǒng)中運(yùn)用光互連接技術(shù)，能夠有效防止故障的發(fā)生，避免了因地理環(huán)境所帶來(lái)的不利影響，促使電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益得到一定程度地提升，值得加以廣泛運(yùn)用。
3.2現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)一個(gè)顯著特征就是具備全方位的通信網(wǎng)絡(luò)，不但包含控制中心兩個(gè)場(chǎng)地的裝置和儀器，而且還包含具體的施工現(xiàn)場(chǎng)。應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)主要是通過(guò)眾多的設(shè)備和感應(yīng)器準(zhǔn)確及時(shí)地將電力系統(tǒng)所需要的電壓、電流以及電阻等主要的數(shù)據(jù)信息傳輸至自身的控制系統(tǒng)之中，并經(jīng)過(guò)相關(guān)的技術(shù)人員進(jìn)行整理和分析之后，最終把主機(jī)的指示命令傳遞到對(duì)應(yīng)的操作設(shè)備當(dāng)中。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的操控，能夠?qū)邮盏降男畔⑦M(jìn)行分散處理，使單個(gè)計(jì)算機(jī)的負(fù)荷得到降低。在實(shí)際操作過(guò)程中使用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)與前置機(jī)以及上位機(jī)的有效結(jié)合，這就使得在發(fā)揮整個(gè)系統(tǒng)的控制功能時(shí)，只需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的而細(xì)表進(jìn)行操作即可完成所需要的工作。此外，將現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)運(yùn)用于電網(wǎng)的自動(dòng)化調(diào)度過(guò)程之中，能夠減少值班人員的工作量，使得對(duì)事件的控制效率能夠得到有效提升。
3.3主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用
主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)視和監(jiān)控兩個(gè)方面，通過(guò)主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用為電力系統(tǒng)帶來(lái)了一系列的變革。例如：系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)的變革、針對(duì)對(duì)象的設(shè)計(jì)、分析以及編程的變革等。通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)的使用使得軟件在開(kāi)放性、重要性、繼承性等方面產(chǎn)生了重要的影響。尤其與以往傳統(tǒng)的技術(shù)相比，其主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在對(duì)象技術(shù)的支撐和主動(dòng)功能方面。另外，通過(guò)主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用，能夠促使計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)程序?qū)?nèi)部信息進(jìn)行準(zhǔn)確。及時(shí)和全方位的控制和管理，從而使其能夠提供更加準(zhǔn)確的操作指令。要想更好地應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，電力部門首先要善于虛心求教，積極汲取和借鑒國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)各經(jīng)驗(yàn)，然后再結(jié)合我國(guó)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行進(jìn)一步的探索和完善。目前。主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在我國(guó)獲得了良好的發(fā)展，對(duì)電力部門運(yùn)行效率的提升具有極大地促進(jìn)作用，極大地滿足了人們對(duì)供電的需求，推動(dòng)了我國(guó)電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展。
4結(jié)束語(yǔ)
【關(guān)鍵詞】電力；自動(dòng)化；技術(shù)應(yīng)用
電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化基本工作流程是，在相對(duì)中心地帶的調(diào)控中心裝置現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)，以此向四周輻射網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，圍繞這一中心的發(fā)電廠、變電站之間則設(shè)置信息服務(wù)和反饋的遠(yuǎn)方監(jiān)視控制裝置，并時(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，從而形成了一個(gè)立體化的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面，形成全面的暢通的信息傳達(dá)和指令傳輸，按所管轄功能范圍分擔(dān)和綜合協(xié)調(diào)控制功能，以達(dá)到系統(tǒng)合理經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行目的的控制系統(tǒng)。
1.電力系統(tǒng)自動(dòng)控制的基本要求
（1）迅速而正確地收集、檢測(cè)和處理電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)。
（2）根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和系統(tǒng)各元件的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和安全要求，為運(yùn)行人員提供調(diào)節(jié)和控制的決策，或者直接對(duì)各元件進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。
（3）實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)各層次、各局部系統(tǒng)和各元件間的綜合協(xié)調(diào)，尋求電力系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)供電、經(jīng)濟(jì)性和安全性的多目標(biāo)的最優(yōu)運(yùn)行方式。
（4）電力系統(tǒng)自動(dòng)控制不僅能節(jié)省人力，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，而且還能減少電力系統(tǒng)事故，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，全面改善和提高運(yùn)行性能，特別是在發(fā)生事故情況下，能避免連鎖性的事故發(fā)展和大面積停電。
2.電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)探討
（1）主動(dòng)的對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及其在電力系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)視與控制中的運(yùn)用面向?qū)ο蠹夹g(shù)在軟件的重用性、繼承性、封裝性、開(kāi)放性及軟件工程等方面帶來(lái)革命性的影響，已經(jīng)深刻影響軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)的各方面，如面向?qū)ο蟮姆治觥⒚嫦驅(qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟮木幊痰取Ｐ乱淮碾娋W(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該全面地采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，支持面向?qū)ο蟮臉?biāo)準(zhǔn)。主動(dòng)的對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)與一般的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)相比，主要的優(yōu)勢(shì)在于主動(dòng)功能以及對(duì)對(duì)象技術(shù)的支持。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的判斷（如數(shù)據(jù)發(fā)生變化，數(shù)據(jù)越限）以及數(shù)據(jù)的分析都是由外來(lái)程序完成的。而在主動(dòng)的對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)中，利用數(shù)據(jù)庫(kù)的觸發(fā)子可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)視功能，利用數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)象的函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制功能。由于引入觸發(fā)機(jī)制以及對(duì)象技術(shù)，這就可以在數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控，在節(jié)省數(shù)據(jù)讀出和寫入時(shí)間的同時(shí)，又充分地利用數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)的管理功能，提高數(shù)據(jù)可靠性，維護(hù)數(shù)據(jù)的一致性，便于數(shù)據(jù)的共享等。隨著數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展，以及對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)中觸發(fā)子和對(duì)象的函數(shù)功能的進(jìn)一步研究，有望實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)視與控制的更加復(fù)雜的功能。
（2）現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)（FCS）實(shí)際上是將安裝在工業(yè)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)的智能自動(dòng)化儀表和裝置與設(shè)置在控制室內(nèi)的儀表和控制設(shè)備連接起來(lái)的一種數(shù)字化、串行、雙向、多站的通信網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)將專用微處理器置人傳統(tǒng)的測(cè)量控制儀表，使它們各自都具有了數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力，采用可進(jìn)行簡(jiǎn)單連接的雙絞線等作為總線，把多個(gè)測(cè)量控制儀表連接成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并按公開(kāi)、規(guī)范的通信協(xié)議，在位于現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)微機(jī)化測(cè)量控制設(shè)備之間以及現(xiàn)場(chǎng)儀表與遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息交換，形成各種適應(yīng)實(shí)際需要的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)既是一個(gè)開(kāi)放通信網(wǎng)絡(luò)，又是一種全分布控制系統(tǒng)。它作為智能設(shè)備的聯(lián)系紐帶，把掛接在總線上、作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的智能設(shè)備連接為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并進(jìn)一步構(gòu)成自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基本控制、補(bǔ)償計(jì)算、參數(shù)修改、報(bào)警、顯示、監(jiān)控、優(yōu)化及控管一體化的綜合自動(dòng)化功能。這是一項(xiàng)智能傳感器、控制、計(jì)算機(jī)、數(shù)字通信、網(wǎng)絡(luò)為主要能容的綜合技術(shù)。在我國(guó)電力系統(tǒng)中，目前DCS系統(tǒng)得到廣泛的應(yīng)用。這種控制方式的實(shí)現(xiàn)需要通過(guò)傳感器、變送器將所有被控設(shè)備的狀態(tài)、電量、非電量信號(hào)收集到中央控制室的主控計(jì)算機(jī)上，然后在計(jì)算機(jī)上按照規(guī)定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算、判斷、進(jìn)而向被控設(shè)備發(fā)出指令。其在本質(zhì)上仍然為數(shù)字控制器與模擬變送器組成的模擬-數(shù)字混合系統(tǒng)，在電廠或變電站內(nèi)受電磁干擾嚴(yán)重，難以達(dá)到嚴(yán)格的計(jì)算精度，并實(shí)施準(zhǔn)確控制。另一方面，模擬變送器位于測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)，而控制器位于集中控制室。這從構(gòu)成控制系統(tǒng)的信號(hào)流的角度來(lái)看，在現(xiàn)場(chǎng)把被控參數(shù)轉(zhuǎn)換為測(cè)量信號(hào)后，被送往位于集中控制室的控制器，再把所得到的控制信號(hào)由控制室送往現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)節(jié)閥或控制電機(jī)。這樣，即使是一個(gè)簡(jiǎn)單的回路控制系統(tǒng)，其信號(hào)的必經(jīng)路徑也將會(huì)很長(zhǎng)，因而會(huì)引起許多弊端和隱患。將FCS引入電力系統(tǒng)將在根本上優(yōu)化控制系統(tǒng)的各種性能。將整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的控制功能分散，為每個(gè)被控設(shè)備就地配備專用的底層前置控制計(jì)算機(jī)，這些專用的前置機(jī)根據(jù)控制要求負(fù)責(zé)管理被控設(shè)備的有關(guān)信息。這些信息經(jīng)前置機(jī)處理后通過(guò)通訊接口由現(xiàn)場(chǎng)總線與上位計(jì)算機(jī)相聯(lián)。此時(shí)上位機(jī)的任務(wù)已不再是全面監(jiān)控所有設(shè)備，而是擔(dān)負(fù)人機(jī)對(duì)話或向上級(jí)調(diào)度遠(yuǎn)傳信息的任務(wù)。在上位機(jī)可以根據(jù)前置機(jī)上傳的信息構(gòu)造各種畫面、圖象、圖表、曲線來(lái)直觀地反映現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行情況。不僅前置機(jī)可以配合PLC根據(jù)所取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)被控設(shè)備實(shí)行必要的調(diào)節(jié)和控制，而且上位機(jī)也可以直接通過(guò)前置機(jī)對(duì)被控設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)性不強(qiáng)的調(diào)節(jié)和控制，把控制功能下放到現(xiàn)場(chǎng)，僅由現(xiàn)場(chǎng)儀表就可以實(shí)現(xiàn)控制功能。這樣無(wú)疑增強(qiáng)整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)組織的靈活性。并且基于這種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的系統(tǒng)，還可與其它計(jì)算機(jī)、節(jié)點(diǎn)通訊，構(gòu)成高性能的控制系統(tǒng)。
（3）光互連并行處理器陣列在電力系統(tǒng)自動(dòng)控制和繼電保護(hù)中的應(yīng)用研究。光互連技術(shù)的特點(diǎn)：①光互連不受電容性負(fù)載的影響，其輸入輸出可根據(jù)需要具有很大靈活性。②光互連的扇出數(shù)主要受探測(cè)器功率限制。光互連既可解決無(wú)終端的電互連線受到臨界線長(zhǎng)度的限制的問(wèn)題，又可解決有終端線受到沿該線輸出端密度限制的問(wèn)題，它可以在計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)高性能互連。它以光速傳遞信息，可將時(shí)鐘扭曲問(wèn)題減小到最小程度。③光互連不受平面和準(zhǔn)平面的限制，光在光波導(dǎo)中可以大于10°的交叉角相互交叉，自由空間光束可相互穿越而不相互作用，可提高系統(tǒng)集成度。研究結(jié)果表明，互連網(wǎng)絡(luò)采用光子傳輸與電子交換相結(jié)合的方法，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有靈活的編程重構(gòu)特性。光互連網(wǎng)絡(luò)的帶寬不受傳輸長(zhǎng)度的影響，具有很強(qiáng)的抗電磁干擾能力，體現(xiàn)了光互連技術(shù)在并行處理器陣列系統(tǒng)中具有很大的應(yīng)用潛力，為并行處理器陣列中的高速數(shù)據(jù)通訊和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了方便。從而表明了光互連并行處理器陣列在電力系統(tǒng)自動(dòng)控制和繼電保護(hù)中具有遠(yuǎn)大的應(yīng)用前景，將使電力系統(tǒng)自動(dòng)控制和繼電保護(hù)的水平提高到一個(gè)新的高度，保證電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的運(yùn)行。
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 自動(dòng)化 技術(shù)探討
1電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主要內(nèi)容
針對(duì)電力企業(yè)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化應(yīng)符合如下要求：快速、準(zhǔn)確的收集、檢測(cè)和處理電力系統(tǒng)各系
統(tǒng)、部件的運(yùn)行技術(shù)參數(shù)。根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和系統(tǒng)各部件的技術(shù)要求，為運(yùn)行人員提供調(diào)控的指令，或能夠自動(dòng)對(duì)各部件進(jìn)行調(diào)控。實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)分層次、分部分的綜合調(diào)控，探索電力系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)電力系統(tǒng)管理的最佳方式。電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化不僅能節(jié)省大量人力、物力、財(cái)力，而且還能降低電力系統(tǒng)事故的發(fā)生率，增加電力設(shè)備的使用壽命，綜合提高和改善電力系統(tǒng)運(yùn)行性能。
2幾種電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)探討
（1）主動(dòng)的對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及其在電力系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)視與控制中的運(yùn)用面向?qū)ο蠹夹g(shù)在軟件的重用性、繼承性、封裝性、開(kāi)放性及軟件工程等方面帶來(lái)革命性的影響，已經(jīng)深刻影響軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)的各方面，如面向?qū)ο蟮姆治?、面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟮木幊痰?。新一代的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該全面地采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，支持面向?qū)ο蟮臉?biāo)準(zhǔn)。
主動(dòng)的對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)與一般的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)相比，主要的優(yōu)勢(shì)在于主動(dòng)功能以及對(duì)對(duì)象技術(shù)的支持。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的判斷(如數(shù)據(jù)發(fā)生變化，數(shù)據(jù)越限)以及數(shù)據(jù)的分析都是由外來(lái)程序完成的。而在主動(dòng)的對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)中，利用數(shù)據(jù)庫(kù)的觸發(fā)子可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)視功能，利用數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)象的函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制功能。
由于引入觸發(fā)機(jī)制以及對(duì)象技術(shù)，這就可以在數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控，在節(jié)省數(shù)據(jù)讀出和寫入時(shí)間的同時(shí)，又充分地利用數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)的管理功能，提高數(shù)據(jù)可靠性，維護(hù)數(shù)據(jù)的一致性，便于數(shù)據(jù)的共享等。隨著數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展，以及對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)中觸發(fā)子和對(duì)象的函數(shù)功能的進(jìn)一步研究，有望實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)視與控制的更加復(fù)雜的功能。
（2）現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(FCS)實(shí)際上是將安裝在工業(yè)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)的智能自動(dòng)化儀表和裝置與設(shè)置在控制室內(nèi)的儀表和控制設(shè)備連接起來(lái)的一種數(shù)字化、串行、雙向、多站的通信網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)將專用微處理器置入傳統(tǒng)的測(cè)量控制儀表，它作為智能設(shè)備的聯(lián)系紐帶，把掛接在總線上、作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的智能設(shè)備連接為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并進(jìn)一步構(gòu)成自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基本控制、補(bǔ)償計(jì)算、參數(shù)修改、報(bào)警、顯示、監(jiān)控、優(yōu)化及控管一體化的綜合自動(dòng)化功能。這是一項(xiàng)智能傳感器、控制、計(jì)算機(jī)、數(shù)字通信、網(wǎng)絡(luò)為主要能容的綜合技術(shù)。
在我國(guó)電力系統(tǒng)中，目前DCS系統(tǒng)得到廣泛的應(yīng)用。這種控制方式的實(shí)現(xiàn)需要通過(guò)傳感器、變送器將所有被控設(shè)備的狀態(tài)、電量、非電量信號(hào)收集到中央控制室的主控計(jì)算機(jī)上，然后在計(jì)算機(jī)上按照規(guī)定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算、判斷、進(jìn)而向被控設(shè)備發(fā)出指令。其在本質(zhì)上仍然為數(shù)字控制器與模擬變送器組成的模擬-數(shù)字混合系統(tǒng)，在電廠或變電站內(nèi)受電磁干擾嚴(yán)重，難以達(dá)到嚴(yán)格的計(jì)算精度，并實(shí)施準(zhǔn)確控制。另一方面，模擬變送器位于測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)，而控制器位于集中控制室。這從構(gòu)成控制系統(tǒng)的信號(hào)流的角度來(lái)看，在現(xiàn)場(chǎng)把被控參數(shù)轉(zhuǎn)換為測(cè)量信號(hào)后，被送往位于集中控制室的控制器，再把所得到的控制信號(hào)由控制室送往現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)節(jié)閥或控制電機(jī)。這樣，即使是一個(gè)簡(jiǎn)單的回路控制系統(tǒng)，其信號(hào)的必經(jīng)路徑也將會(huì)很長(zhǎng)，因而會(huì)引起許多弊端和隱患。
將FCS引入電力系統(tǒng)將在根本上優(yōu)化控制系統(tǒng)的各種性能。將整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的控制功能分散，為每個(gè)被控設(shè)備就地配備專用的底層前置控制計(jì)算機(jī)，這些專用的前置機(jī)根據(jù)控制要求負(fù)責(zé)管理被控設(shè)備的有關(guān)信息。這些信息經(jīng)前置機(jī)處理后通過(guò)通訊接口由現(xiàn)場(chǎng)總線與上位計(jì)算機(jī)相聯(lián)。此時(shí)上位機(jī)的任務(wù)已不再是全面監(jiān)控所有設(shè)備，而是擔(dān)負(fù)人機(jī)對(duì)話或向上級(jí)調(diào)度遠(yuǎn)傳信息的任務(wù)。在上位機(jī)可以根據(jù)前置機(jī)上傳的信息構(gòu)造各種畫面、圖象、圖表、曲線來(lái)直觀地反映現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行情況。不僅前置機(jī)可以配合PLC根據(jù)所取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)被控設(shè)備實(shí)行必要的調(diào)節(jié)和控制，而且上位機(jī)也可以直接通過(guò)前置機(jī)對(duì)被控設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)性不強(qiáng)的調(diào)節(jié)和控制，把控制功能下放到現(xiàn)場(chǎng)，僅由現(xiàn)場(chǎng)儀表就可以實(shí)現(xiàn)控制功能。這樣無(wú)疑增強(qiáng)整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)組織的靈活性。并且基于這種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的系統(tǒng)，還可與其它計(jì)算機(jī)、節(jié)點(diǎn)通訊，構(gòu)成高性能的控制系統(tǒng)。
（3）光互連并行處理器陣列在電力系統(tǒng)自動(dòng)控制和繼電保護(hù)中的應(yīng)用研究。光互連技術(shù)的特點(diǎn)：①光互連不受電容性負(fù)載的影響，其輸入輸出可根據(jù)需要具有很大靈活性。②光互連的扇出數(shù)主要受探測(cè)器功率限制。光互連既可解決無(wú)終端的電互連線受到臨界線長(zhǎng)度的限制的問(wèn)題，又可解決有終端線受到沿該線輸出端密度限制的問(wèn)題，它可以在計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)高性能互連。它以光速傳遞信息，可將時(shí)鐘扭曲問(wèn)題減小到最小程度。③光互連不受平面和準(zhǔn)平面的限制，光在光波導(dǎo)中可以大于10°的交叉角相互交叉，自由空間光束可相互穿越而不相互作用，可提高系統(tǒng)集成度。
研究結(jié)果表明，互連網(wǎng)絡(luò)采用光子傳輸與電子交換相結(jié)合的方法，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有靈活的編程重構(gòu)特性。光互連網(wǎng)絡(luò)的帶寬不受傳輸長(zhǎng)度的影響，具有很強(qiáng)的抗電磁干擾能力，體現(xiàn)了光互連技術(shù)在并行處理器陣列系統(tǒng)中具有很大的應(yīng)用潛力，為并行處理器陣列中的高速數(shù)據(jù)通訊和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了方便。從而表明了光互連并行處理器陣列在電力系統(tǒng)自動(dòng)控制和繼電保護(hù)中具有遠(yuǎn)大的應(yīng)用前景，將使電力系統(tǒng)自動(dòng)控制和繼電保護(hù)的水平提高到一個(gè)新的高度，保證電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:電力自動(dòng)化;現(xiàn)場(chǎng)總線;無(wú)線通訊技術(shù);變頻器
1.引言
現(xiàn)今,創(chuàng)新的自動(dòng)化系統(tǒng)控制著復(fù)雜的工藝流程,并確保過(guò)程運(yùn)行的可靠及安全,為先進(jìn)的維護(hù)策略打造了相應(yīng)的基礎(chǔ)。
電力過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)的日新月異和控制水平的不斷提高搜企網(wǎng)版權(quán)所有,為電力工業(yè)解決能源資源和環(huán)境約束的矛盾創(chuàng)造了條件。隨著社會(huì)及電力工業(yè)的發(fā)展,電力自動(dòng)化的重要性與日劇增。傳統(tǒng)的信息、通信和自動(dòng)化技術(shù)之間的障礙正在逐漸消失。最新的技術(shù),包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)總線、變頻器及人機(jī)界面、控制軟件等,大大提升了過(guò)程系統(tǒng)的效率和安全性能。
2.電力自動(dòng)化的發(fā)展
我國(guó)是從20世紀(jì)60年代開(kāi)始研制變電站自動(dòng)化技術(shù)。變電站自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到一定的水平,在我國(guó)城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造與建設(shè)中不僅中低壓變電站采用了自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班,而且在220kV及以上的超高壓變電站建設(shè)中也大量采用自動(dòng)化新技術(shù),從而大大提高了電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平,增強(qiáng)了輸配電和電網(wǎng)調(diào)度的可能性,降低了變電站建設(shè)的總造價(jià),這已經(jīng)成為不爭(zhēng)的事實(shí)。然而,技術(shù)的發(fā)展是沒(méi)有止境的,隨著智能化開(kāi)關(guān)、光電式電流電壓互感器、一次運(yùn)行設(shè)備在線狀態(tài)檢測(cè)、變電站運(yùn)行操作培訓(xùn)仿真等技術(shù)日趨成熟,以及計(jì)算機(jī)高速網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的開(kāi)發(fā)應(yīng)用,勢(shì)必對(duì)已有的變電站自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響,全數(shù)字化的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)即將出現(xiàn)。
3.電力自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)技術(shù)
現(xiàn)場(chǎng)總線(Fieldbus)被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。信息技術(shù)的飛速發(fā)展,引起了自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革,隨著工業(yè)電網(wǎng)的日益復(fù)雜工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)版權(quán)所有,人們對(duì)電網(wǎng)的安全要求也越來(lái)越高,現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)作為一門新興的控制技術(shù)必將取代過(guò)去的控制方式而應(yīng)用在電力自動(dòng)化中。
4.無(wú)線技術(shù)
無(wú)線通訊技術(shù)因其不必在廠區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行繁雜、昂貴的布線,因而有著誘人的特質(zhì)。位于現(xiàn)場(chǎng)的巡視和檢修維護(hù)人員借此可保持和集中控制室等控制管理中心的聯(lián)系,并實(shí)現(xiàn)信息共享。此外,無(wú)線技術(shù)還具有高度靈活性、易于使用、通過(guò)遠(yuǎn)程鏈接可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方設(shè)備或系統(tǒng)的可視化、參數(shù)調(diào)整和診斷等獨(dú)特功能。無(wú)線技術(shù)的出現(xiàn)及快速進(jìn)步,正在賦予電力工業(yè)領(lǐng)域以一種嶄新的視角來(lái)觀察問(wèn)題,并由此在電力流程工業(yè)領(lǐng)域及資產(chǎn)管理領(lǐng)域,開(kāi)創(chuàng)一個(gè)激動(dòng)人心的新紀(jì)元。
盡管目前存在多種無(wú)線技術(shù)漢陽(yáng)科技,但僅有幾種特別適用于電力流程工業(yè)。這是因?yàn)闊o(wú)線信號(hào)通過(guò)空間傳播的過(guò)程、搭載的數(shù)據(jù)容量(帶寬)、抗RFI(射頻干擾)/EMI(電磁干擾)干擾性、對(duì)物理屏障的易感性、可伸縮性、可靠性,還有成本,都因無(wú)線技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的不同而不同。因此,很多用戶都傾向于“依據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)合,來(lái)選定合適的無(wú)線技術(shù)”?？刂朴玫臒o(wú)線技術(shù)主要有GSM/GPRS(蜂窩)、9OOMHzRadios、wi-Fi(802.lla/b/g)、WIMAX(802.16)、ZigBee(802.15.4)、自組織網(wǎng)絡(luò)等,其中尤以Wi-Fi和WIMAX應(yīng)用增長(zhǎng)速度最快,這是因?yàn)槠湓趲捄桶踩阅芊矫孑^優(yōu)、在數(shù)據(jù)集中和網(wǎng)絡(luò)化方面具備卓越的安全框架、具有主機(jī)數(shù)據(jù)集成的高度靈活性、高的魯棒性及低的成本。
5.信息化技術(shù)
電力信息化包括電力生產(chǎn)、調(diào)度自動(dòng)化和管理信息化兩部分。廠站自動(dòng)化歷來(lái)是電力信息化的重點(diǎn),大部分水電廠、火力發(fā)電廠以及變電站配備了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng);相當(dāng)一部分水電廠在進(jìn)行改造后還實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值班、少人值守。發(fā)電生產(chǎn)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用大大提高了生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化水平。電力調(diào)度的自動(dòng)化水平更是國(guó)際領(lǐng)先,目前電力調(diào)度自動(dòng)化的各種系統(tǒng),如SCADA、AGC以及EMS等已建成,省電力調(diào)度機(jī)構(gòu)全部建立了SCADA系統(tǒng),電網(wǎng)的三級(jí)調(diào)度100%實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。華北電力調(diào)度局自動(dòng)化處處長(zhǎng)郭子明說(shuō),早在20世紀(jì)70年代華北電力調(diào)度局就用晶體管計(jì)算機(jī)調(diào)度電力,從國(guó)產(chǎn)1 2 1機(jī)到1 7 6機(jī),再到176雙機(jī),華北電力調(diào)度局全用過(guò),到1978年已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化。
6.安全技術(shù)
電力是社會(huì)的命脈之一,當(dāng)今人類社會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的依賴已到了難以想象的程度。電力系統(tǒng)發(fā)生大災(zāi)變對(duì)于社會(huì)的影響是不可估量的,因此電力系統(tǒng)最重要的是運(yùn)行的安全性,但這個(gè)問(wèn)題在全世界均未得到很好解決,電力系統(tǒng)發(fā)生大災(zāi)變的概率小但后果極其嚴(yán)重,我國(guó)電力系統(tǒng)也出現(xiàn)過(guò)穩(wěn)定破壞的重大事故。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需求,電力工業(yè)將會(huì)繼續(xù)以空前的速度和規(guī)模發(fā)展。隨著三峽電站、西電東送、南北互供和全國(guó)聯(lián)網(wǎng)等重大工程的實(shí)施,我國(guó)必將出現(xiàn)世界上最大規(guī)模的電力系統(tǒng)。
7.傳動(dòng)技術(shù)
實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的裝置稱為變頻器。變頻器一般由整流器、濾波器、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路以及控制器(MCU/DSP)等部分組成。變頻器作為節(jié)能降耗減排的利器之一,在電力設(shè)備中的應(yīng)用已經(jīng)極為廣泛而成熟。對(duì)于變頻器廠商而言,在未來(lái)三十年,變頻器,尤其是高壓變頻器在電力節(jié)能降耗中的作用極為明顯,變頻器也成為越來(lái)越多電力行業(yè)改造技術(shù)的首選。
在業(yè)內(nèi),以ABB為首的電力自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)廠商,ABB建立了全球最大的變壓器生產(chǎn)基地及絕緣體制造中心。自1998年成立以來(lái),公司多次參與國(guó)家重點(diǎn)電力建設(shè)項(xiàng)目,憑借安全可靠、高效節(jié)能的產(chǎn)品性能而獲得國(guó)內(nèi)外用戶的好評(píng)。其公司多種產(chǎn)品,包括:PLC、變流器、儀器儀表、機(jī)器人等產(chǎn)品都在電力行業(yè)中得到很好的應(yīng)用。
8.人機(jī)界面
發(fā)電站、變電站、直流電源屏是十分重要的設(shè)備,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,搜企網(wǎng),單片機(jī)技術(shù)的日趨完善,電力行業(yè)中對(duì)發(fā)電站、變電站設(shè)備提出了更高精密、更高質(zhì)量的要求,直流電源屏是發(fā)電站、變電站二次設(shè)備中非常重要的設(shè)備,直流電源屏承擔(dān)著向發(fā)電站、變電站提供直流控制保護(hù)電 源的作用,同時(shí)提供給高壓開(kāi)關(guān)及斷路器的操作電源,因此直流電源屏的可靠性將直接關(guān)系到發(fā)電站的安全運(yùn)行,直流電源屏的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了很長(zhǎng)的時(shí)間,從早期的直流發(fā)電機(jī)、磁飽和直流充電機(jī)到集成電路可控硅控制直流充電機(jī)、單片機(jī)控制可控硅充電機(jī)、高頻開(kāi)關(guān)電源充電機(jī)等,至目前直流電源屏已很成熟。直流電源屏整流充電部分仍然采用目前國(guó)際最流行的軟開(kāi)關(guān)技術(shù),將工頻交流經(jīng)過(guò)多級(jí)變換,最后形成穩(wěn)定的直流輸出,直流電源屏系統(tǒng)控制的核心部件是V80系列可編程控制器PLC,它將系統(tǒng)采集的輸入輸出模擬量以及開(kāi)關(guān)量經(jīng)過(guò)運(yùn)算處理,最終控制高頻開(kāi)關(guān)電源模塊使其按電池曲線及有人為設(shè)置的工作要求更可靠地工作。
