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時(shí)間：2022-04-10 06:28:08
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關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)自動(dòng)化；發(fā)展；應(yīng)用
1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化總的發(fā)展趨勢(shì)
1.1 當(dāng)今電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)正趨向于。
①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。
②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。
③在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論。
④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。
⑤在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
1.2 整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于:
①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)。
②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))。
③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。
④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。
⑤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。
⑥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。
⑦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。
近20年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代電力系統(tǒng)已成為一個(gè)計(jì)算機(jī)(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力裝備及電力電子(Power System Equiqments and Power Electronics)的統(tǒng)一體,簡(jiǎn)稱為“CCCP”。其內(nèi)涵不斷深入,外延不斷擴(kuò)展。電力系統(tǒng)自動(dòng)化處理的信息量越來(lái)越大,考慮的因素越來(lái)越多,直接可觀可測(cè)的范圍越來(lái)越廣,能夠閉環(huán)控制的對(duì)象越來(lái)越豐富。
2 具有變革性重要影響的三項(xiàng)新技術(shù)
2.1 電力系統(tǒng)的智能控制。電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過(guò)去的40多年中大體上可分為三個(gè)階段:基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段;智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有:
①電力系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)(包含多種隨機(jī)和不確定因素的、多種運(yùn)行方式和故障方式并存)的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。
②具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運(yùn)行方式及故障方式下的魯棒性要求。
③不僅需要本地不同控制器間協(xié)調(diào),也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。
智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段,主要用來(lái)解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題;特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。
智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景,其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門(mén)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)控制,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),多機(jī)系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無(wú)功發(fā)生器)的自學(xué)習(xí)功能等。
2.2 FACTS和DFACTS。
2.2.1 FACTS概念的提出。在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)――柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱FACTS,就是在輸電系統(tǒng)的重要部位,采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置,對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進(jìn)行調(diào)整控制,使輸電更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng),以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
2.2.2 FACTS的核心裝置之一――ASVC的研究現(xiàn)狀。各種FACTS裝置的共同特點(diǎn)是:基于大功率電力電子器件的快速開(kāi)關(guān)作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功發(fā)生器。
ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成,其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓,而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓,因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比,ASVC的調(diào)節(jié)范圍大,反應(yīng)速度快,不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩,沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲,并且因?yàn)锳SVC是一種固態(tài)裝置,所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。
2.2.3 DFACTS的研究態(tài)勢(shì)。隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展,電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感,電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)?？梢哉f(shuō),信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。
DFACTS是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),它是Hingorani于1988年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對(duì)供電質(zhì)量的各種問(wèn)題采用綜合的解決辦法,在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
2.3 基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)。
2.3.1 基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS。目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過(guò)程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余,記錄時(shí)間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng),只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個(gè)共同的不足,即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記,記錄數(shù)據(jù)只是局部有效,難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析。
一、自動(dòng)化控制技術(shù)分析
分層分布式自動(dòng)化系統(tǒng)從軟硬件上分層分級(jí)考慮了變電站的控制與防誤操作，提高了變電站的可控性及控制與操作的可靠性。綜合自動(dòng)化站可采用遠(yuǎn)方、當(dāng)?shù)亍⒕偷?級(jí)控制，而常規(guī)站只能通過(guò)控制屏KK把手控制；常規(guī)站電氣聯(lián)鎖設(shè)計(jì)聯(lián)系復(fù)雜，在實(shí)際使用中，設(shè)備提供的接點(diǎn)有限且各電壓等級(jí)間的聯(lián)系很不方便，使得閉鎖回路的設(shè)計(jì)出現(xiàn)多余閉鎖及閉鎖不到的情況。綜合自動(dòng)化站可方便地實(shí)現(xiàn)多級(jí)操作閉鎖，可靠性高。
1.常規(guī)站，人是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心，人的感官對(duì)信息的接受不可避免地存在誤差，其結(jié)果就會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的判斷和處理。人接受信息的速度有一定限制，對(duì)于變化快的信息，有時(shí)來(lái)不及反應(yīng)，可能導(dǎo)致不正確的處理。而且個(gè)人的文化水平、工作經(jīng)驗(yàn)、責(zé)任心等因素都會(huì)影響信息的處理，可以說(shuō)常規(guī)站人處理信息的準(zhǔn)確性和可靠性是不高的。運(yùn)行的實(shí)踐證明，值班人員的誤判斷、誤處理常有發(fā)生。綜合自動(dòng)化站的核心為系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，用成熟可靠的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)變電站的控制與操作、數(shù)據(jù)采集與處理、運(yùn)行監(jiān)視、事件記錄等功能，可靠性高且功能齊全。
2.變電站自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)化了變電站的運(yùn)行操作，可方便地實(shí)現(xiàn)各種類(lèi)型步驟復(fù)雜的順控操作，且操作安全快速，對(duì)于全控的變電站，線路的倒閘操作幾分鐘便可完成；而常規(guī)站實(shí)現(xiàn)同樣的操作往往需要幾個(gè)小時(shí)，且仍存在誤操作的隱患。
3.常規(guī)變電站控制一般采用強(qiáng)電一對(duì)一的控制方式，信息及控制命令都是通過(guò)控制電纜傳輸。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)控制命令的傳輸由模擬式變成數(shù)字指令，提高了信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性。特別是分層分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，各保護(hù)小間與主控室之間采用光纜傳輸，提高了信息傳輸回路的抗電磁干擾能力。分散式布置，控制電纜長(zhǎng)度大為縮減，在相同控制電纜截面時(shí)，斷路器控制回路的電壓降減少，有利于斷路器的準(zhǔn)確動(dòng)作。規(guī)劃院最近將全國(guó)5個(gè)500 kV站作為綜合自動(dòng)化的試點(diǎn)，也從側(cè)面反應(yīng)電力系統(tǒng)業(yè)內(nèi)人士對(duì)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)可靠性的認(rèn)同。
二、我國(guó)電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的發(fā)展方向
我國(guó)電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的發(fā)展方向就是全面建立DMS系統(tǒng)，通過(guò)DMS系統(tǒng)，一，可以提高電氣綜合管理水平，適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的需要；二，使電氣設(shè)備保護(hù)控制得到優(yōu)化，消除大面積停電故障，提高供電系統(tǒng)的可靠性；三，能夠建立快速電氣事故處理機(jī)制，使故障停電時(shí)間減到最短，對(duì)生產(chǎn)裝置的影響也可以大大降低；管理人員可以隨時(shí)掌握整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行情況以及電流。電壓、電量、功率等各種運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)電力平衡、負(fù)荷監(jiān)控、精確計(jì)量和節(jié)約用電等多種功能；四，改變了現(xiàn)行的運(yùn)行操作及變電值班模式，實(shí)現(xiàn)了真正意義的無(wú)人值守變電站管理方式，達(dá)到大幅度減員增效的目的。
三、對(duì)電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的幾點(diǎn)思考
電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化是一個(gè)集傳統(tǒng)技術(shù)改造與現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)步于一體的技術(shù)總體推進(jìn)過(guò)程。雖然，當(dāng)前電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化已經(jīng)進(jìn)入以計(jì)算機(jī)技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)開(kāi)發(fā)為主要標(biāo)志內(nèi)的階段，但對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)電力需求大、電網(wǎng)建設(shè)復(fù)雜而電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化改革開(kāi)始較晚的國(guó)家來(lái)說(shuō)，在追趕先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，還必須要注重對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)和設(shè)備的改進(jìn)，只有這樣才能保證電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的早日全面實(shí)現(xiàn)。
四、具有變革性重要影響的新技術(shù)
1.電力系統(tǒng)的智能控制
電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過(guò)去的40多年中大體上可分為三個(gè)階段：基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段；線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段；智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有：
(1)電力系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)(包含多種隨機(jī)和不確定因素的、多種運(yùn)行方式和故障方式并存)的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。
(2)具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運(yùn)行方式及故障方式下的魯棒性要求。
(3)不僅需要本地不同控制器間協(xié)調(diào),也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。
智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段,主要用來(lái)解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題；特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。
智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景,其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門(mén)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)控制,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),多機(jī)系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無(wú)功發(fā)生器)的自學(xué)習(xí)功能等。
2.FACTS和DFACTS
(1)FACTS概念的提出
在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)——柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱FACTS,就是在輸電系統(tǒng)的重要部位,采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置,對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進(jìn)行調(diào)整控制,使輸電更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng),以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
(2)FACTS的核心裝置之一——ASVC的研究現(xiàn)狀
各種FACTS裝置的共同特點(diǎn)是：基于大功率電力電子器件的快速開(kāi)關(guān)作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功發(fā)生器。
ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成,其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓,而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓,因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比,ASVC的調(diào)節(jié)范圍大,反應(yīng)速度快,不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩,沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲,并且因?yàn)锳SVC是一種固態(tài)裝置,所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。
(3)DFACTS的研究態(tài)勢(shì)
隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展,電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感,電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)?？梢哉f(shuō),信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。
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?、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(xiě)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(huà)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)。
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(xiě)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(huà)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。
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(mén)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)”。控制用的無(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(lèi)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
引言
由于現(xiàn)在電力的需求量非常巨大，傳統(tǒng)的電力運(yùn)行系統(tǒng)已經(jīng)不再能夠承擔(dān)起如此負(fù)荷，各種影響正常運(yùn)行的不利因素接二連三的出現(xiàn)，自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)成為必然。電力自動(dòng)化技術(shù)是一種綜合性的技術(shù)，它是融合了網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、信息處理技術(shù)和電子技術(shù)并在此基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。自動(dòng)化技術(shù)可以全程在線監(jiān)控和管理電力系統(tǒng)，收集數(shù)據(jù)，排除故障，在保障電力系統(tǒng)能正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上同時(shí)提高運(yùn)行效率。
1電力系統(tǒng)自動(dòng)控制的基本要求
各個(gè)行業(yè)的運(yùn)行體制都要有一定的框架限制，沒(méi)有這些基本要求工作很難做到有序高效，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化也不例外。要保障自動(dòng)控制功能的有效實(shí)現(xiàn)必須要做好系統(tǒng)設(shè)定，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制工作中最重要的一點(diǎn)就是對(duì)數(shù)據(jù)的收集和分析，所以必須要對(duì)電力系統(tǒng)整個(gè)系統(tǒng)、局部系統(tǒng)或者是各個(gè)元件運(yùn)行中所有有價(jià)值的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確而迅速的收集、分析、檢驗(yàn)和處理，通過(guò)分析參數(shù)更好地對(duì)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和跟蹤數(shù)據(jù)的波動(dòng)，保證能夠在受控的條件下完成生產(chǎn)作業(yè)，消除因監(jiān)控不力而出現(xiàn)的不必要的麻煩。（2）在保證生產(chǎn)的同時(shí)，還要注重于設(shè)備的保護(hù)，每個(gè)系統(tǒng)都是由若干個(gè)不同的控制單元構(gòu)成的，我們要根據(jù)電力系統(tǒng)的不同部件和裝備的不同運(yùn)行狀態(tài)，借助這些部件和裝置的報(bào)警功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行排除，消除不利因素，更好的保障生產(chǎn)的進(jìn)行。（3）電力系統(tǒng)中采用自動(dòng)化控制很大的一方面就是為了提高工作效率，提升原有的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，因此必須要協(xié)調(diào)系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)和單元，保證自動(dòng)化控制過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)都合理運(yùn)作，并做好環(huán)節(jié)與環(huán)節(jié)的銜接工作，保障整個(gè)電力系統(tǒng)暢通無(wú)阻的運(yùn)行。（4）資源問(wèn)題也是一個(gè)重要的問(wèn)題，誰(shuí)掌握了資源并能高效利用，誰(shuí)就成功了一半。而資源主要包括物質(zhì)資源和人力資源，因此企業(yè)要想獲得最大效益，必須要控制好電力資源和人力資源的浪費(fèi)問(wèn)題，減少一些沒(méi)有必要存在的繁復(fù)的工序。
2幾種主要運(yùn)用在電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化技術(shù)
（1）主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)通俗的說(shuō)，就是在電力系統(tǒng)正常工作的前提下，有效地監(jiān)測(cè)與利用數(shù)據(jù)參數(shù)，以此來(lái)提高系統(tǒng)的反應(yīng)速度。主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)主要運(yùn)用領(lǐng)域在自動(dòng)監(jiān)視與監(jiān)控中。通過(guò)這種技術(shù)電力自動(dòng)化系統(tǒng)可以根據(jù)自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，改變模式，不斷完善對(duì)數(shù)據(jù)和信息的處理，加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制，更好地滿足生產(chǎn)的需要。主動(dòng)功能和對(duì)象對(duì)象技術(shù)是主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)最大的改進(jìn)與創(chuàng)新，它更具有針對(duì)性，更能滿足自動(dòng)化管理的需求，并且由于引進(jìn)了觸發(fā)機(jī)制和對(duì)象技術(shù)，可以使內(nèi)部數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確、及時(shí)地管理與處理。（2）現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化的運(yùn)用中既能控制內(nèi)部中心的儀器與裝置，又能監(jiān)測(cè)實(shí)際的施工現(xiàn)場(chǎng)，因此，它是一個(gè)全方位多角度的通信網(wǎng)絡(luò)。在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，它通過(guò)一系列的感應(yīng)器很好地把設(shè)備與整體的線路構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體，同時(shí)將電壓、電流、電阻等重要信息準(zhǔn)確地傳遞到控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)在于能夠分散性地處理信息，在減少計(jì)算機(jī)負(fù)荷的同時(shí)大大地提高了電力系統(tǒng)的管理與控制能力。（3）光互連技術(shù)的應(yīng)用。光互連技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的領(lǐng)域主要是機(jī)電保護(hù)和自動(dòng)控制。光互連技術(shù)不僅能夠提供如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)分析、表格打印等傳統(tǒng)技術(shù)，還能提供各種高級(jí)功能，如電網(wǎng)分析、網(wǎng)絡(luò)建模、處理人機(jī)界面等。光互連技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其不會(huì)受電容性負(fù)載和準(zhǔn)平面、平面的限制，具有很強(qiáng)的抗電磁干擾能力，這進(jìn)一步保證了該技術(shù)能夠提供更加精確的數(shù)據(jù)、更加清晰的畫(huà)面，更有利于工作人員作出準(zhǔn)確的判斷分析。
3電力自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域
（1）發(fā)電廠自動(dòng)化。目前許多火力發(fā)電廠采用了電力自動(dòng)化技術(shù)，主要包括：自動(dòng)控制無(wú)功功率增減、經(jīng)濟(jì)分配有功負(fù)荷、遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)對(duì)站內(nèi)機(jī)組的運(yùn)行、自動(dòng)調(diào)控母線電壓的增減、對(duì)安全監(jiān)測(cè)各種設(shè)備的運(yùn)行并對(duì)站內(nèi)各處進(jìn)行應(yīng)急控制。發(fā)電場(chǎng)中發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行十分重要，因此對(duì)所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)做好實(shí)時(shí)的控制與檢測(cè)就必須運(yùn)用遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)，通過(guò)整理分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)收集到的的數(shù)據(jù)參數(shù)，得出發(fā)電廠運(yùn)行的狀態(tài)信息，以此來(lái)控制發(fā)電廠的正常安全運(yùn)行。（2）供電系統(tǒng)自動(dòng)化。供電系統(tǒng)的自動(dòng)化主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是由小型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的地方調(diào)度實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)；二是負(fù)荷控制系統(tǒng)，通過(guò)自動(dòng)化完成對(duì)聲頻與工頻負(fù)荷曲線的準(zhǔn)確描繪，并根據(jù)曲線波動(dòng)來(lái)分析并處理電能的使用；三是為了方便實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)集中分析采集的信息并完成優(yōu)化處理。（3）電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用，主要通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行采集信息、計(jì)算工況、實(shí)時(shí)控制、測(cè)試穩(wěn)定性等，來(lái)管理和檢測(cè)電網(wǎng)系統(tǒng)。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的作用主要是通過(guò)對(duì)全網(wǎng)信息的收集與分析，預(yù)見(jiàn)可能發(fā)生的異常情況，及時(shí)采取措施進(jìn)行調(diào)整，盡可能地降低突發(fā)危險(xiǎn)的不良影響，確保電網(wǎng)運(yùn)行安全穩(wěn)定。
4結(jié)論
在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中我們?cè)絹?lái)越離不開(kāi)電力資源，隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電力資源的使用需求變得更加多樣、要求更加高端，為了使電力資源更好地滿足社會(huì)發(fā)展的需求，自動(dòng)化技術(shù)必須多樣靈活地運(yùn)用到電力系統(tǒng)的運(yùn)作中。雖然今天大部分的電力系統(tǒng)都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，但是人們不能就此滿足，應(yīng)該進(jìn)行更多創(chuàng)新的嘗試，使電子系統(tǒng)的運(yùn)作更加低耗、更加高效，這不僅會(huì)壯大企業(yè)的收益，更會(huì)推動(dòng)整個(gè)社會(huì)電力系統(tǒng)的完善與發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高促使了用電量的不斷增漲，與此同時(shí)對(duì)于電能質(zhì)量、可靠性、安全性和穩(wěn)定性也提出了新看法。在這種社會(huì)發(fā)展形勢(shì)下，供電企業(yè)做好電力調(diào)度工作尤為關(guān)鍵，其調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用也越來(lái)越發(fā)揮出其重大優(yōu)勢(shì)。
一、電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)分析
經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外社會(huì)發(fā)展實(shí)踐表明，現(xiàn)代化電力系統(tǒng)管理的基礎(chǔ)在于調(diào)度自動(dòng)化，開(kāi)展調(diào)度自動(dòng)化工作可以有效的提高電力系統(tǒng)的安全性、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性，也有助于提高電能質(zhì)量，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，同時(shí)達(dá)到電能高效利用的目的。
1、電力系統(tǒng)自動(dòng)化
電力系統(tǒng)自動(dòng)化主要指的是在工作中采用各種具備自動(dòng)計(jì)數(shù)的監(jiān)測(cè)設(shè)備、決策方案、控制功能的裝置和通信信號(hào)系統(tǒng)來(lái)數(shù)據(jù)傳輸和管理的電力系統(tǒng)元件、系統(tǒng)組成來(lái)進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)節(jié)、控制，以保障電力系統(tǒng)運(yùn)行安全、高質(zhì)、穩(wěn)定運(yùn)行，從而為人們生活和工作提供充足的電能。
2、電力調(diào)度自動(dòng)化
截至目前，電力系統(tǒng)已成為社會(huì)發(fā)展中的核心環(huán)節(jié)，而電力調(diào)度自動(dòng)化則是電力系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的內(nèi)容，也是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的一部分。在目前的社會(huì)發(fā)展中，我們常說(shuō)的電力調(diào)度自動(dòng)化主要指的是在工作中以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心、以信息技術(shù)為平臺(tái)形成的電網(wǎng)監(jiān)控調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，其基本在構(gòu)成按照功能和組成可以分為以下環(huán)節(jié)：
2.1、信息采集和命令執(zhí)行環(huán)節(jié)
信息采集和命令執(zhí)行子系統(tǒng)是整個(gè)電力調(diào)度系統(tǒng)中的初始階段，是電廠、變電站運(yùn)動(dòng)終端的主要構(gòu)成。而運(yùn)動(dòng)終端與主電站配合能夠形成一個(gè)功能齊全、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，從而形成一個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)參數(shù)，在遙信方面的主要功能在于采集并傳送極端保護(hù)器的動(dòng)作信息、參數(shù)和斷路器的狀態(tài)信息。
2.2.信息傳輸子環(huán)節(jié)
信息傳輸環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化的主要設(shè)施，是信號(hào)傳遞媒介，一般在目前的工作中，按照信息傳輸子系統(tǒng)的通道結(jié)構(gòu)我們可以將其分為模擬傳輸系統(tǒng)和數(shù)字傳輸系統(tǒng)兩個(gè)不同組成環(huán)節(jié)。
2.3、信息收集、處理和控制環(huán)節(jié)
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的管理和控制工作，在目前的管理工作中我們可以通過(guò)從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理策略方面入手，為實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制功能，需要在工作中收集分散在各個(gè)發(fā)電廠和變電站的實(shí)時(shí)信息，并對(duì)這些信息及時(shí)的加以歸納和總結(jié)，并將結(jié)構(gòu)顯示給調(diào)度員，產(chǎn)生相關(guān)的系統(tǒng)控制方法。
二、電力調(diào)度系統(tǒng)的自動(dòng)化功能
通過(guò)對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用和整理，使得電力公司調(diào)度系統(tǒng)能夠形成一個(gè)信息可靠、暢通性能好、主站處理功能完善、監(jiān)控功能合理的綜合性整體，從而為電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行提供扎實(shí)的技術(shù)保障。
1、電力系統(tǒng)的監(jiān)控功能
在目前的電力調(diào)度系統(tǒng)中，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視和控制尤為關(guān)鍵，是為自動(dòng)發(fā)電控制、經(jīng)濟(jì)調(diào)度、安全分析等高層次功能提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。其中監(jiān)視主要是對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行信息的采集、處理、顯示、告警和打印，以及對(duì)電力系統(tǒng)異?；蚴鹿实淖詣?dòng)識(shí)別，向調(diào)度員反映電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和電氣參數(shù)。而控制主要是指通過(guò)人機(jī)聯(lián)系設(shè)備執(zhí)行對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、靜電電容器組、變壓器分接頭等設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方操作的開(kāi)環(huán)控制。
2、電力系統(tǒng)安全分析
電力系統(tǒng)安全分析主要內(nèi)容是利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)生一條線路、或一臺(tái)發(fā)電機(jī)、變壓器跳閘的假想事故進(jìn)行在線模擬計(jì)算，以便隨時(shí)發(fā)現(xiàn)每一種假想事故是否可以造成設(shè)備過(guò)負(fù)荷、以及頻率和電壓超出允許范圍等不安全情況，是一系列以單一設(shè)備故障為目標(biāo)而進(jìn)行的在線潮流計(jì)算。
3、電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度
電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度是在滿足安全、電能質(zhì)量和備用容量要求的前提下，基于系統(tǒng)有功功率平衡的約束條件和考慮網(wǎng)絡(luò)損失的影響，以最低的發(fā)電（運(yùn)行）成本或燃料費(fèi)用，達(dá)到機(jī)組間發(fā)電負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配且保證對(duì)用戶可靠供電的一種調(diào)度方法。在調(diào)度過(guò)程中按照電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的約束條件，在給定的電力系統(tǒng)運(yùn)行方式中，在保證系統(tǒng)頻率質(zhì)量的條件下，以全系統(tǒng)的運(yùn)行成本最低為原則，將系統(tǒng)的有功負(fù)荷分配到各可控的發(fā)電機(jī)組。經(jīng)濟(jì)調(diào)度一般只按靜態(tài)優(yōu)化來(lái)考慮，不計(jì)算其動(dòng)態(tài)過(guò)程。
三、電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)在國(guó)外的應(yīng)用
國(guó)外的電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)均是采用了RISC工作者，UNIX操作系統(tǒng)和國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，主要有以下幾種：
1、西門(mén)子SPECTRUM系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由德國(guó)西門(mén)子公司基于32比特SUN點(diǎn)的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平臺(tái)，引入軟總線概念，服務(wù)器之間及內(nèi)部各進(jìn)程與實(shí)用程序問(wèn)的信息交換實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)發(fā)的。采用了分布式組件、面向?qū)ο蟮燃夹g(shù)，廣泛應(yīng)用于配電公司、城市電力公司和工業(yè)用戶。
2、CAE系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用64比特ALPHAI作站、客戶I服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)和雙以太網(wǎng)構(gòu)成的EMS硬件平臺(tái)，選用分布式應(yīng)用環(huán)境開(kāi)發(fā)研制的，集DAC、SYS、APP、COM于一體。該系統(tǒng)功能分布于各節(jié)點(diǎn)，能有效地減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，防止通信瓶頸問(wèn)題。
3、VALMET系統(tǒng)。該系統(tǒng)適用于多種硬件平臺(tái)，可連接SUN、IBM、PHA工作站。該系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和應(yīng)用軟件三個(gè)服務(wù)器。
4、SPIDER系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由ABB公司開(kāi)發(fā)的，采用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和模塊化結(jié)構(gòu)，可根據(jù)用戶實(shí)際需求配置系統(tǒng)。它具有雙位的遙信處理功能，使?fàn)顟B(tài)信號(hào)穩(wěn)定性好，并有一套完整的維護(hù)工具。
四、電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等技術(shù)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)調(diào)動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)朝著模塊化、面向?qū)ο蟆㈤_(kāi)放化、只能化合可視化等方面發(fā)展。
1、模塊化與分布式。電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的重要思想就是模塊化和分布式。組件技術(shù)是一種標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)真正的分布式體系結(jié)構(gòu)，基于平臺(tái)層解決數(shù)據(jù)交換的異構(gòu)問(wèn)題，是一種重要的電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)。
2、電力系統(tǒng)調(diào)度綜合自動(dòng)化。全面建立調(diào)度數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，提高電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的綜合管理水平，使電力系統(tǒng)運(yùn)行達(dá)到最優(yōu)化，避免電力系統(tǒng)崩潰或大面積停電事故，提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性；建立并完善電氣事故處理體系，使事故停電時(shí)間降到最短，降低各種不必要的影響。
五、結(jié)語(yǔ)
隨著電力市場(chǎng)的引入，更多的市場(chǎng)參與者要求能夠使用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行信息上報(bào)和查詢等操作，這就對(duì)智能調(diào)度系統(tǒng)的信息安全防護(hù)能力提出了更高的要求。盡管?chē)?guó)家經(jīng)貿(mào)委和電監(jiān)會(huì)已經(jīng)出臺(tái)了相關(guān)技術(shù)規(guī)定，但是可以預(yù)計(jì)電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)問(wèn)題將面臨更多的挑戰(zhàn)?！爸悄苷{(diào)度”系統(tǒng)將能夠滿足客戶在信息安全防護(hù)能力方面更高的需求。
中圖分類(lèi)號(hào)： F416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、前言
實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的配電自動(dòng)化，既是新時(shí)代下社會(huì)各項(xiàng)事業(yè)不斷發(fā)展的要求，也是電力系統(tǒng)不斷完善改進(jìn)的必然經(jīng)過(guò)。在對(duì)配電自動(dòng)化及其管理方面展開(kāi)討論之前，需要首先了解其概念及內(nèi)容，及推行的難點(diǎn)所在。
二、配電自動(dòng)化概念及內(nèi)容
1.配網(wǎng)自動(dòng)化概念
利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合，將配電網(wǎng)在正常及事故情況下的檢測(cè)、保護(hù)、控制、計(jì)量和供電部門(mén)的工作管理有機(jī)地融合在一起，集成了配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)、配電地理信息系統(tǒng)、饋線自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化、需求側(cè)管理、調(diào)度員仿真調(diào)度、故障呼叫服務(wù)系統(tǒng)和工作管理等一體化的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，改進(jìn)供電質(zhì)量，與用戶建立更密切互動(dòng)的關(guān)系，力求供電經(jīng)濟(jì)性最好，企業(yè)管理更為有效。配電自動(dòng)化系統(tǒng)比輸電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)單而且投資少，其實(shí)正好相反。
2.配電自動(dòng)化的內(nèi)容
（一）變電站自動(dòng)化。發(fā)展變電站綜合自動(dòng)化也是當(dāng)前城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)和改造的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一。變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)， 它擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的繁重任務(wù)， 對(duì)電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用。尤其是現(xiàn)在大容量發(fā)電機(jī)組的不斷投運(yùn)和超高壓遠(yuǎn)距離輸電和大電網(wǎng)的出現(xiàn)， 使電力系統(tǒng)的安全控制更加復(fù)雜，如果仍依靠原來(lái)的人工抄表、記錄、人工操作為主，依靠原來(lái)變電站的舊設(shè)備，而不進(jìn)行技術(shù)改造的話，必然沒(méi)法滿足安全、穩(wěn)定運(yùn)行的需要， 更談不上適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的需求。
（二）饋線自動(dòng)化。饋線自動(dòng)化是指配電線路的自動(dòng)化。包括配電網(wǎng)的高壓、中壓和低壓三個(gè)電壓等級(jí)范圍內(nèi)的線路自動(dòng)化。它是指從變電站的變壓器二次測(cè)出線口到線路上的負(fù)荷之間的配電線路。等級(jí)饋線自動(dòng)化有其自身的技術(shù)特點(diǎn)， 從結(jié)構(gòu)到一次、二次設(shè)備和功能，與高、中壓有很大的區(qū)別。饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的功能有：數(shù)據(jù)采集、處理系統(tǒng)具有控制操作、事故告警、報(bào)表、圖形、數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能；負(fù)荷管理系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)負(fù)荷情況，控制饋線負(fù)載，在配電網(wǎng)緊急情況下，對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)行削峰、填谷，使電網(wǎng)負(fù)荷趨于平衡。電網(wǎng)事故情況下，自動(dòng)切除、隔離故障區(qū)，完成非故障區(qū)域的恢復(fù)送電和重要負(fù)荷的轉(zhuǎn)帶及網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。
三、配電自動(dòng)化系統(tǒng)的難點(diǎn)
1.配電自動(dòng)化系統(tǒng)的測(cè)控對(duì)象為進(jìn)線變電站、小區(qū)變電所、配電變電所、分段開(kāi)關(guān)、并補(bǔ)電容器、用戶電能表和重要負(fù)荷等，因此站點(diǎn)通常要有成百上千甚至上萬(wàn)點(diǎn)之多。這不僅對(duì)于系統(tǒng)組織會(huì)帶來(lái)較大的困難，而且在控制中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上處理這么大量的信息，也是很不容易的，即使在圖形工作站上，要想較清晰地展現(xiàn)配電的運(yùn)行方式，就必須下更大的功夫。對(duì)于配電自動(dòng)化系統(tǒng)的后臺(tái)控制主機(jī)無(wú)論從硬件上還是軟件上，較輸電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)都有高得多的要求。
2.配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的站端設(shè)備具有更高的可靠性，因?yàn)榕潆娮詣?dòng)化系統(tǒng)中有大量的站端設(shè)備不能工作在室內(nèi)環(huán)境，因其工作環(huán)境惡劣對(duì)于這樣的設(shè)備要考慮防雨、散熱、防雷等因素。
3.由于配電自動(dòng)化系統(tǒng)的站端設(shè)備數(shù)量非常多，會(huì)大大增加通信系統(tǒng)的建設(shè)復(fù)雜性，從目前成熟的通信手段看，沒(méi)有一種方式能夠單獨(dú)滿足要求，因此往往綜合采用多種通信方式，并且通常采取多層集結(jié)的方式來(lái)減少通道數(shù)量和充分發(fā)揮高速信道的能力，這樣就更增加了通信系統(tǒng)的難度。此外，在配電自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)眾多的站端設(shè)備中既有容量較大的開(kāi)閉所 RTU和變電站 RTU，又有容量小的現(xiàn)場(chǎng) RTU，而且對(duì)于現(xiàn)場(chǎng) RTU往往還有設(shè)置定值、故障錄波等更復(fù)雜的要求。
四、配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)工作模式的影響
1.隔離開(kāi)關(guān)的故障處理
在電力系統(tǒng)中,隔離開(kāi)關(guān)的主要功能是確保高壓設(shè)備檢修時(shí)的安全性。在高壓設(shè)備檢修時(shí),要將所檢修的設(shè)備與其他帶電線路和設(shè)備斷開(kāi),給檢修人員提供絕緣的空間,以確保檢修人員的人身安全。隔離開(kāi)關(guān)能起到斷電的作用,它是在變電站、輸配電線路中與斷路器配合使用的設(shè)備。但是,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行之后,可能會(huì)使隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生故障,那么就要及時(shí)地對(duì)故障進(jìn)行檢修,一般隔離開(kāi)關(guān)常見(jiàn)的故障有拒分合故障、控制回路故障、發(fā)熱故障以及銹蝕故障等。拒分合故障一般是由于傳動(dòng)部件的卡澀和銹蝕所引發(fā),所以必須增加對(duì)傳動(dòng)部件的保養(yǎng)和維護(hù),定期的進(jìn)行清洗和上油,并及時(shí)地更換損壞的部件。
2.調(diào)度運(yùn)行的自動(dòng)化
現(xiàn)今社會(huì),用電的需求不斷擴(kuò)大,導(dǎo)致電網(wǎng)容量增加,設(shè)備數(shù)量增多,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也變得十分復(fù)雜。由于設(shè)備定期的檢修以及更換,使得設(shè)備停電檢修的工作量大大增加,運(yùn)行方式也隨之改變。為了確保供電的可靠性和穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù),利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)路等先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)解決調(diào)度運(yùn)行工作,使電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化,在電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障處理、負(fù)荷預(yù)測(cè)和電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行等方面,有著重要的作用。
3.潮流計(jì)算的應(yīng)用
在運(yùn)行的電力系統(tǒng)中,可以利用潮流計(jì)算來(lái)進(jìn)行預(yù)知。當(dāng)電源以及負(fù)荷發(fā)生改變,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也發(fā)生改變時(shí),就要研究和分析網(wǎng)絡(luò)中的所有母線的電壓是否能夠確保在允許的范圍之內(nèi),每個(gè)元件是否有可能發(fā)生負(fù)荷進(jìn)而影響系統(tǒng)的安危。這就可以通過(guò)潮流計(jì)算,檢測(cè)制定的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案是否可以達(dá)到運(yùn)行方式的要求,倘若計(jì)算結(jié)果符合未來(lái)供電負(fù)荷增長(zhǎng)的要求,就可以確保此方案的安全性,倘若不符合,就必須重新制定網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案。
五、配電自動(dòng)化管理
1.安全管理
實(shí)施電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化的安全管理，是為了能夠使配電系統(tǒng)在發(fā)生故障之后所造成的影響降到最低。當(dāng)發(fā)生了永久性故障的時(shí)候，首先應(yīng)該辨識(shí)并且隔離發(fā)生故障的線路段，進(jìn)而及時(shí)的重新構(gòu)建配電系統(tǒng)，使非故障段能夠在最短的時(shí)間之內(nèi)恢復(fù)正常的供電。當(dāng)一條線路的某個(gè)段發(fā)生故障的時(shí)候，饋電線斷路器將自動(dòng)跳閘并且自動(dòng)重合一定次數(shù)，如果故障消失則能夠重合成功，如果是永久性故障，饋電線斷路器將再次跳開(kāi)并且鎖定在斷開(kāi)位置。電力系統(tǒng)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)對(duì)故障電流分布信息的分析，能夠推求出故障的具置，而在電源已經(jīng)切斷的基礎(chǔ)條件下，能夠自動(dòng)的打開(kāi)有關(guān)的分段刀閘將故障段直接的實(shí)施隔離。
2.信息管理
對(duì)于電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化的管理來(lái)說(shuō)，開(kāi)展信息管理工作是整個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能，因?yàn)橹挥袑?shí)施了信息管理，相關(guān)的信息才能夠有效的被連續(xù)的采集并且更新。而信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成是一個(gè)不斷更新的、緊緊跟蹤配電系統(tǒng)狀態(tài)的數(shù)據(jù)庫(kù)，所以必須是配電系統(tǒng)的一個(gè)完整的、準(zhǔn)確的以及及時(shí)記錄；配電調(diào)度員或者是任何一項(xiàng)自動(dòng)化功能都能夠方便的存取數(shù)據(jù)。
3.加速電網(wǎng)建設(shè)的步伐
按照電網(wǎng)的規(guī)劃，優(yōu)先安排增加電網(wǎng)傳輸容量、提高電網(wǎng)安全和供電質(zhì)量的項(xiàng)目，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，滿足合理的變壓器容載比的要求。城市配電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高互供能力。積極采用配電自動(dòng)化技術(shù)。實(shí)施環(huán)網(wǎng)供電，饋線自動(dòng)化，縮短故障隔離時(shí)間，縮小停電范圍。對(duì)已經(jīng)形成的配電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)積極合理的裝設(shè)線路分段設(shè)備、重合設(shè)備。
六、結(jié)束語(yǔ)
社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)于電力系統(tǒng)的配電自動(dòng)化需求將會(huì)越來(lái)越高，只有未雨綢繆，積極進(jìn)行相關(guān)研究，并制定出切實(shí)可行的提升措施，才能保證電力系統(tǒng)對(duì)各項(xiàng)需求的滿足，才能更好地提升人們的生活水平，構(gòu)造現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn)：
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[2]裴文.淺探電力系統(tǒng)中配電自動(dòng)化及管理[J].黑龍江科技信息.2011年,第21期：23-24.
中圖分類(lèi)號(hào)：F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1 變電所實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化
1.1保護(hù)的功能類(lèi)型
保護(hù)的類(lèi)型包括:線路保護(hù)、出線保護(hù)、貫通線路保護(hù)、自閉線路保護(hù)、電容器保護(hù)、變壓器保護(hù)等。另外，常用到的保護(hù)內(nèi)容有：過(guò)電流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、低頻減載等。
1.2通信功能
所有通信，包括與上級(jí)站的通信，實(shí)現(xiàn)通信、遙控、遙調(diào)、故障錄波數(shù)據(jù)上報(bào)等。此外，通信功能還可以作為調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，向調(diào)度主站轉(zhuǎn)發(fā)就近或其他自動(dòng)化裝置的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)上通下達(dá)的作用。
1.3遠(yuǎn)動(dòng)功能
變配電所實(shí)時(shí)監(jiān)控，即遠(yuǎn)動(dòng)功能，該功能包括遙測(cè)、遇信和遏調(diào)及故障報(bào)警、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算、圖形、生產(chǎn)報(bào)表、曲線等的描繪。
1.4管理功能
變配電所運(yùn)行管理功能，包括運(yùn)行狀態(tài)、信息、變量、事件的監(jiān)視、記錄、存檔、打印等功能保護(hù)管理功能，包括保護(hù)方式字和運(yùn)行參數(shù)的讀取、修改、存儲(chǔ)、下載等。操作管理功能，包括操作閉鎖、操作記錄、操作管理等。設(shè)備管理功能，包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、統(tǒng)計(jì)及維修記錄等。
2 配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化
2.1實(shí)現(xiàn)目標(biāo)
配電自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)總得來(lái)說(shuō)可以歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：提高電網(wǎng)供電的可靠性，切實(shí)地提高電能的質(zhì)量確實(shí)保護(hù)向用戶提供不間斷地優(yōu)質(zhì)電能；切實(shí)提高城鄉(xiāng)電力網(wǎng)整體的供電能力；實(shí)現(xiàn)配電管理的自動(dòng)化，為多項(xiàng)管理過(guò)程提供遠(yuǎn)程信息支持，從而改善服務(wù)；減少運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和各種損耗費(fèi)用，從而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和管理水平；提高勞動(dòng)生產(chǎn) 效 率及服務(wù)質(zhì)量，為電力市場(chǎng)改革打下良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
2.2模式設(shè)計(jì)方案
2.2.1變電站主斷路器與饋線斷路器的配合，方案該方案由變電站出線保護(hù)開(kāi)關(guān)和饋線開(kāi)關(guān)相配合并由
兩個(gè)電源形成供電換一個(gè)角度也就是說(shuō)優(yōu)化配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，推行配電網(wǎng)的相互銜接。變電站出線保護(hù)開(kāi)關(guān)具有多次重合的功能，重合命令功能由微機(jī)來(lái)控制，線路開(kāi)關(guān)具有自動(dòng)操作和遙控操作兩種功能，信開(kāi)關(guān)具有自動(dòng)操作和遙控操作功能。通信及遠(yuǎn)動(dòng)裝置事故信息、監(jiān)控系統(tǒng)、由凱微機(jī)一次性完成。
2.2.2自動(dòng)重合器方案
該方案是將兩電源相連接的環(huán)網(wǎng)分成數(shù)段，每段線路，由相鄰兩側(cè)的 重合器進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)由，由上級(jí)重合器斷開(kāi)故障開(kāi)關(guān)。當(dāng)任何一段發(fā)生故障時(shí)應(yīng)使故障段兩端重合器斷開(kāi)對(duì)故障進(jìn)行隔離處理，線路分支線故障由重合器與分?jǐn)嗥鲃?dòng)作次數(shù)相配合來(lái)切除。
2.2.3饋線自動(dòng)化模式
近距離也稱就地控制模式,即利用重合器加分?jǐn)嗥鞯姆绞絹?lái)實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控模式，即設(shè)立控制中心，饋線上各個(gè)自動(dòng)終端采集的信息通過(guò)一定的通信通道遠(yuǎn)傳回主站。在 有故障發(fā)生的情況下，由主站根據(jù)采集的故障信息進(jìn)行分析判斷切除故障段并恢復(fù)供電的方案。
就地與遠(yuǎn)方監(jiān)控的混合模式，采用斷路器，智能型負(fù)荷開(kāi)關(guān)，并且各個(gè)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)都具有遠(yuǎn)方通信的能力。這種方案可以及時(shí)，準(zhǔn)確地切除各種故障，從而恢復(fù)非故障段線路的供電同時(shí)還可以接受遠(yuǎn)方的監(jiān)控，配電網(wǎng)可以積極參與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整和非正常方式下的集中控制。
3 電力系統(tǒng)和電氣自動(dòng)化的研究方向
3.1智能保護(hù)與變電站綜合自動(dòng)化
該理論主要對(duì)電力系統(tǒng)保護(hù)的新原理進(jìn)行了研究，將國(guó)內(nèi)外最新的人工智能、綜合自動(dòng)控制理論、網(wǎng)絡(luò)通信、自適應(yīng)理、論微機(jī)新技術(shù)等應(yīng)用于新型 的 繼電保護(hù)裝置中、使得新型繼電保護(hù)裝置具有智能控制的特點(diǎn)，從而大大提高了電力系統(tǒng)的安全水平。針對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行的多年研究研究人員發(fā)現(xiàn) 研制的分層分布式變電站綜合自動(dòng)化裝置能夠適用于45Kv~550Kv各種電壓等級(jí)的變電站。
3.2 電力系統(tǒng)分析與控制
對(duì)在線測(cè)量技術(shù)實(shí)施相角測(cè)量、研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制理論與技 術(shù)、選擇小電流接地選線方法、探討電力系統(tǒng)振蕩機(jī)理及抑制方法、研究發(fā)電機(jī)跟蹤同期技術(shù)和調(diào)速控制、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化仿真、電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法、研究基于柔性數(shù)據(jù)收集與監(jiān)控的電網(wǎng)故障診斷和恢復(fù)控制策略、電網(wǎng)故障診斷理論與技術(shù)等。
3.3 配電網(wǎng)自動(dòng)化
在中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電子載波、配網(wǎng)的模型及高級(jí)應(yīng)用軟件、地理信息與配網(wǎng)一體化方面取得了重大的技術(shù)突破。其中，低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電子載波采用DSP數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，提高載波接收的靈敏度，真正解決了載波在配電網(wǎng)上應(yīng)用的衰耗干擾等技術(shù)難題；高級(jí)應(yīng)用軟件配網(wǎng)的模型及高級(jí)應(yīng)用軟件將輸電網(wǎng)的理論算法與配網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行結(jié)合起來(lái)，采用了最新國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)公共信息模型;應(yīng)用人工智能神經(jīng)元算法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)。
3.4 電力系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的應(yīng)用該仿真系統(tǒng)在可提供大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的前提下，還可多種電力系統(tǒng)的暫態(tài)及穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)同步進(jìn)行，還能用以協(xié)助科研人員測(cè)試新裝置，且多種控制裝置都能與其構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，從而為靈活輸電系統(tǒng)及研究智能保護(hù)的控制策略提供了一流的實(shí)驗(yàn)條件。
4電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
4.1計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中起到了至關(guān)重要的作用。這是由于隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)中用電等重要環(huán)節(jié)以及輸電、發(fā)電、配電、變電環(huán)節(jié)都需要計(jì)算機(jī)技術(shù)的支撐，這樣就會(huì)使得電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)同時(shí)得到了快速地發(fā)展。4.2智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用信息管理系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合所形成針對(duì)整個(gè)全局進(jìn)行智能控制的技術(shù)，也就是智能電網(wǎng)技術(shù)，是一個(gè)最具典型性的技術(shù)，涵蓋了配電、輸變電和用戶以及調(diào)度、發(fā)電的各個(gè)環(huán)節(jié)。其中變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、穩(wěn)定控制系統(tǒng)等被廣泛應(yīng)用到計(jì)算機(jī)
5結(jié)語(yǔ)
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，電力系統(tǒng)中電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)在變電領(lǐng)域已得到了普遍應(yīng)用和發(fā)展，功能技術(shù)水平也已日益完善。而對(duì)于電力系統(tǒng)這個(gè)地域廣闊、調(diào)度和運(yùn)行復(fù)雜的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，電氣自動(dòng)化應(yīng)用大大提高整體運(yùn)行程序的簡(jiǎn)化，也提高安全性，對(duì)電力系統(tǒng)也是一個(gè)很大的發(fā)展。
前言
在信息技術(shù)的帶領(lǐng)下，自動(dòng)化也擴(kuò)大了使用的范圍。在農(nóng)業(yè)方面，可以自動(dòng)的為農(nóng)作物施肥，噴水。在工業(yè)方面，可以自動(dòng)的生產(chǎn)，自動(dòng)的進(jìn)行包裝。在電氣方面，也慢慢的使用在我國(guó)的電力系統(tǒng)中。但在電力中的應(yīng)用還不是很成熟，還有不足的地方需要去改正。怎樣才能更好的在電力系統(tǒng)中使用自動(dòng)化，現(xiàn)在還是一個(gè)謎團(tuán)，等待著研究人員分析以后的結(jié)果。研究的主要對(duì)象要與實(shí)際的電網(wǎng)相結(jié)合，從而得到兩者更匹配的結(jié)果。
1、電氣自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀
電氣自動(dòng)化的發(fā)展離不開(kāi)信息技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)才使得電氣自動(dòng)化技術(shù)的產(chǎn)生，并且在其他的方面也運(yùn)用的很廣泛。據(jù)現(xiàn)實(shí)的情況而言，電氣自動(dòng)化技術(shù)的提高以以下幾點(diǎn)為主。
高度信息化
當(dāng)前我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的高度信息化不僅表現(xiàn)在其技術(shù)、機(jī)器的使用等方面，而且在部門(mén)管理或者數(shù)據(jù)的處理等方面也實(shí)現(xiàn)了信息化。信息化技術(shù)的提高模糊了原本較為明確的設(shè)備界限，如控制系統(tǒng)的模糊化，同時(shí)與之相應(yīng)的軟件、通訊等方面要求更高了。由于電氣自動(dòng)化技術(shù)與電腦的發(fā)展技術(shù)是相關(guān)的，所以多媒體技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展在電氣自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程中占據(jù)很大的作用。
易于維護(hù)
正如前面所講，電氣自動(dòng)化技術(shù)是與Internet的發(fā)展緊密聯(lián)系的，計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是其有較大的靈活性及能迅速地集成或提供信息，這也就使得電氣自動(dòng)化較以往的傳統(tǒng)技術(shù)相比，更易于維護(hù)。
易于控制
電氣自動(dòng)化技術(shù)使用范圍的增大，和它本身的容易控制的有點(diǎn)是密不可分的。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，市場(chǎng)的變化，電氣自動(dòng)化技術(shù)需要時(shí)刻的改變來(lái)適應(yīng)變化，以便協(xié)調(diào)性的發(fā)展。例如：將馬達(dá)和變壓器用線連接起來(lái)，在作業(yè)時(shí)只需要控制這一根線，就可以控制其兩者的操作，簡(jiǎn)單易實(shí)施。
2、電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
電氣自動(dòng)化技術(shù)離不開(kāi)計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)是自動(dòng)化技術(shù)的核心，所有自動(dòng)化的工作都由計(jì)算機(jī)支配。以下是在電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。
仿真技術(shù)
在電力系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)日漸真態(tài)化，它不僅能夠呈現(xiàn)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而且可以支持多項(xiàng)操作同時(shí)進(jìn)行，并能夠幫助實(shí)驗(yàn)人員測(cè)試新的裝置，同時(shí)能實(shí)施同步控制，所以仿真技術(shù)為電力系統(tǒng)提供了較好的實(shí)驗(yàn)條件，有助于對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控及仿真建模等技術(shù)的應(yīng)用，既有利于操作又易于控制。
智能技術(shù)
電氣自動(dòng)化技術(shù)的引進(jìn)加強(qiáng)了電力系統(tǒng)的控制技術(shù)。不僅是在操作方面，在電網(wǎng)的監(jiān)控方面也提供不少的幫助。例如：一個(gè)地方的電網(wǎng)出現(xiàn)故障，通過(guò)電腦的監(jiān)控就可得知，以最短的時(shí)間通知電力部門(mén)修復(fù)，降低危險(xiǎn)的發(fā)生。
多項(xiàng)技術(shù)的集成
現(xiàn)代的自動(dòng)化電力系統(tǒng)將多項(xiàng)技術(shù)集成一體，易于管理，又不會(huì)因?yàn)榭蛻粲胁灰粯右蠖_(dá)不到。與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比，有點(diǎn)在于可以提高電力系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化的統(tǒng)一化可以對(duì)于不同的項(xiàng)目給予支持，統(tǒng)一的工作實(shí)踐少于每個(gè)部門(mén)單獨(dú)作業(yè)。
人工智能技術(shù)
電力系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)不需要人工的操作，可以自動(dòng)的對(duì)電網(wǎng)中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)反應(yīng)在計(jì)算機(jī)上，如果問(wèn)題不是很大的話，自動(dòng)化技術(shù)可以自動(dòng)的對(duì)該故障進(jìn)行解決。自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展增強(qiáng)了電力系統(tǒng)的運(yùn)作。
電網(wǎng)技術(shù)
電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了電網(wǎng)技術(shù)一體化及其調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展，而電網(wǎng)技術(shù)的一體化加強(qiáng)了電力系統(tǒng)中配電模型及高級(jí)軟件等技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)提高了數(shù)字信息技術(shù)處理能力。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主要組成部分，而調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也是息息相關(guān)的。
3、電子自動(dòng)化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展走向
全控型電子開(kāi)關(guān)技術(shù)的應(yīng)用
在以往的電力控制開(kāi)關(guān)中我國(guó)采用的是半控型晶閘管，該開(kāi)關(guān)控制的缺點(diǎn)在于不能對(duì)整個(gè)電路實(shí)施很好控制，而全控型電子開(kāi)關(guān)技術(shù)如IGBT這一技術(shù)，其不僅電流密度大且開(kāi)關(guān)速度相較其他電子開(kāi)關(guān)較低，而且整個(gè)電路相對(duì)簡(jiǎn)單，無(wú)論在維修還是處理等方面都較便捷。
變換器電路的發(fā)展逐漸高頻化
變換器電路的發(fā)展的趨勢(shì)是逐漸高頻化，高頻率和低頻率相比，優(yōu)點(diǎn)在于許多干擾因素?zé)o法到達(dá)高頻，對(duì)電路沒(méi)有影響。而且低頻化電力在開(kāi)關(guān)過(guò)程消耗的也比高頻化電力消耗的多。
電流控制技術(shù)的發(fā)展
電流控制技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在將定子電流的磁場(chǎng)分開(kāi)，將各磁場(chǎng)加以控制。但是這種控制技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)坐標(biāo)變化的發(fā)展，這種技術(shù)的發(fā)展加強(qiáng)了電流控制技術(shù)的管理，這是一種新穎的管理手段，不僅其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，且手段較為直接，是一種有效的動(dòng)態(tài)交流方法。
通用變電器的大量使用
所謂通用變電器指的是中小功率在400kVA以下的變頻器。當(dāng)前使用的較為普遍的是沒(méi)有跳閘的變頻器，通用變電器使得自動(dòng)化控制更為簡(jiǎn)單，易于操作，因?yàn)槿绻谡麄€(gè)電力系統(tǒng)中采用通用變電器，無(wú)論是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的總體控制，還是各線路數(shù)據(jù)的管理、控制、處理等階段與傳統(tǒng)使用的變電器相比較都要容易。
4、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展對(duì)于電力系統(tǒng)是非常關(guān)鍵的。電力系統(tǒng)是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)，光靠人為的操作是不足夠的。而自動(dòng)化技術(shù)可以簡(jiǎn)化電力系統(tǒng)，在控制，操作，和處理問(wèn)題時(shí)就變的容易。使用自動(dòng)化可以減小人們的勞動(dòng)時(shí)間，反應(yīng)問(wèn)題的時(shí)間也短，降低損失。而對(duì)自動(dòng)化技術(shù)而言，最重要的就是計(jì)算機(jī)的使用，信息技術(shù)是否發(fā)達(dá)決定著計(jì)算機(jī)的靈敏程度，計(jì)算機(jī)的靈敏度越高，自動(dòng)化就越快，電氣系統(tǒng)的發(fā)展才會(huì)更順利。雖然電氣自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)的電力使用中還不是很成熟，但是在我國(guó)科研人員的努力下，就會(huì)不斷的將這門(mén)技術(shù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）15-0168-01
在我國(guó)電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化已經(jīng)有50多年的發(fā)展歷程，在電氣自動(dòng)化發(fā)展前期，我國(guó)電力系統(tǒng)中并沒(méi)有得到大力發(fā)展，致使我國(guó)國(guó)電氣自動(dòng)化的綜合能力與其他發(fā)達(dá)國(guó)家存有一定差距。隨著我國(guó)進(jìn)入世貿(mào)組織以后，經(jīng)濟(jì)水平、科技水平不斷提升，電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)愈加凸顯，近年來(lái)已經(jīng)進(jìn)入到新的發(fā)展階段。
1 電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展
1.1 變換器電路的發(fā)展
近年來(lái)電力電子技術(shù)日漸成熟，電力電子元件更新速度得到了極大的提升，基于此，變換器電路也得到了極大改變。在使用普通晶閘管的過(guò)程中，因其具有交流變頻的特性，直流電路在電力系統(tǒng)中其運(yùn)行狀態(tài)一直保持在交-直-交交替變換中。
但新型電力電子技術(shù)的出現(xiàn)，如第二代電力電子器件中不再使用普通晶閘管，而是采用了PWM變換器，進(jìn)而提升了電力系統(tǒng)的功率因素，并有效解決了低頻區(qū)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的情況，其缺點(diǎn)主要有震動(dòng)噪音大等。
震動(dòng)噪音大在一段時(shí)間內(nèi)一直是技術(shù)人員難以解決的技術(shù)難題，直到直流環(huán)逆變器被Divan教授（美國(guó)威斯康星大學(xué)）研發(fā)出來(lái)后，才對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了有效解決。直流環(huán)逆變器的出現(xiàn)達(dá)到了電子器件功能靈活轉(zhuǎn)換的目的，實(shí)現(xiàn)了零電流、零電壓情況下的有效轉(zhuǎn)換，并對(duì)開(kāi)關(guān)消耗進(jìn)行了徹底的清除。因此有效降低了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作成本，同時(shí)逆變器尺寸也得到了降低，并對(duì)逆變器的集成化程度有了極大提升。
1.2 全控型電力電子開(kāi)關(guān)的發(fā)展
以晶閘管為主體的第一代電力電子器件在20世紀(jì)50年代后期誕生，這種半控型器件的產(chǎn)生象征著自動(dòng)化控制步入到一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。伴隨電力電子技術(shù)的不斷改進(jìn)，形成了系列式、全控類(lèi)型的電力電子器件，其代表性電子器件主要有：GTO、GTR、MOSTEFT，新型電子器件的產(chǎn)生象征著著電力電子器件已經(jīng)更新到第二代。其第三代中最具代表性的電子器件是IGBT。各種電子器件有著不同的的額定電流、電壓和開(kāi)關(guān)時(shí)間，因此每個(gè)電子器件的應(yīng)用范圍也隨著發(fā)生了改變。
可關(guān)斷晶閘管其簡(jiǎn)稱為GTO（Gate-Turn-Off Thyristor），又被叫做門(mén)控晶閘管。其優(yōu)點(diǎn)主要是當(dāng)門(mén)極加負(fù)向觸發(fā)信號(hào)時(shí)晶閘管能自行關(guān)斷，其缺點(diǎn)是在使用過(guò)程中GTO具有極低的關(guān)斷增益，因此需要增加關(guān)斷驅(qū)動(dòng)電路的功率。
電力晶體管可以簡(jiǎn)單稱作GTR（Giant Transistor），是一種雙極型大功率高反壓晶體管，因?yàn)榇蠊β实奶攸c(diǎn)又被叫做巨型晶體管。又因其具有較低過(guò)流能力、較小熱容量等原因，在配備驅(qū)動(dòng)電路及保護(hù)電路時(shí)，使用者可以依據(jù)其特性進(jìn)行準(zhǔn)確配置。
1.3 智能保護(hù)及綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展
依據(jù)電氣自動(dòng)化的發(fā)展要求，我國(guó)該方面的工作人員增強(qiáng)了對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的研發(fā)，在研究過(guò)程中根據(jù)我國(guó)電力自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際情況并借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)知識(shí)對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，并在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置中得到了廣泛應(yīng)用。如：人工智能、綜合自動(dòng)控制理論、模糊理論、自適應(yīng)理論以及網(wǎng)絡(luò)通信、微機(jī)技術(shù)等，進(jìn)而將智能化應(yīng)用到新型保護(hù)裝置中，極大地提升了電力系統(tǒng)的安全、可靠性。
1.4 電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展
電力系統(tǒng)的組成主要有三大部分：發(fā)電、輸電及配電。城鄉(xiāng)配電網(wǎng)改造建設(shè)服務(wù)中配電自動(dòng)化技術(shù)是其最主要地技術(shù)，將電力設(shè)備和電力電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等進(jìn)行緊密結(jié)合，同時(shí)應(yīng)用配電網(wǎng)遞歸虛擬流算法進(jìn)行潮流計(jì)算，在負(fù)荷預(yù)測(cè)中采用現(xiàn)代人工智能灰色神經(jīng)元算法進(jìn)行計(jì)算。
2 電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀
因經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平的長(zhǎng)期制約我國(guó)電氣自動(dòng)化發(fā)展初期并沒(méi)有得到較好地發(fā)展空間。隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，電氣自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展中得到了極大地發(fā)展，應(yīng)用范圍也隨著不斷擴(kuò)大。尤其是IEC61131的頒布、OPC技術(shù)的出現(xiàn)和信息時(shí)代的到來(lái)，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，與此同時(shí)，我國(guó)電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)得到了極大地發(fā)展空間。但在電氣自動(dòng)化高速發(fā)展的同時(shí)，也伴隨著諸多問(wèn)題，主要有以下幾種。
2.1 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)維護(hù)差
現(xiàn)階段我國(guó)電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化系統(tǒng)主要以WindowsNT、Internet Explore作為其系統(tǒng)構(gòu)成的主要技術(shù)，這些技術(shù)在電氣自動(dòng)化的發(fā)展歷程中操作規(guī)范、執(zhí)行語(yǔ)言及平臺(tái)建立都已呈現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)化。隨著科技水平的不斷提升，完善的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)更受企事業(yè)單位的歡迎，因此擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍，為維護(hù)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)提供了便利。
2.2 分布式控制
分布式控制系統(tǒng)又叫做分散控制系統(tǒng)，在控制生產(chǎn)過(guò)程中由多臺(tái)計(jì)算機(jī)分別對(duì)控制回路進(jìn)行有效控制，又能對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集中獲取、集中管理及集中控制的自動(dòng)控制系統(tǒng)。分布式控制系統(tǒng)應(yīng)用的主要目的就是對(duì)各個(gè)組成部分的運(yùn)行進(jìn)行有效調(diào)節(jié)及控制，并妥善處理線路和設(shè)備、設(shè)備和設(shè)備之間的聯(lián)系。
2.3 IEC61131標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用
在頒布IEC61131標(biāo)準(zhǔn)之前，因?yàn)槊總€(gè)生產(chǎn)廠商采用的標(biāo)準(zhǔn)都不統(tǒng)一，致使各個(gè)元器件的型號(hào)、使用功能、定義方式都有所不同，自動(dòng)化系統(tǒng)元器件市場(chǎng)亂象由此而生，這種情況的存在嚴(yán)重影響了各個(gè)元器件的應(yīng)用組合，同時(shí)也增加了管理的難度。自IEC61131標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用后，這種現(xiàn)象得到了極大的改善，增強(qiáng)了電氣自動(dòng)化技術(shù)的使用性。
3 電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化的發(fā)展方向
伴隨第三次科技革命的大量應(yīng)用，電氣自動(dòng)化以其獨(dú)特地優(yōu)勢(shì)在電力系統(tǒng)中占據(jù)著首要地位，并得到了廣泛地應(yīng)用。在電氣自動(dòng)化應(yīng)用范圍內(nèi)，不僅能夠和新型科技密切配合，在工業(yè)生產(chǎn)中也得到了大量應(yīng)用。隨著我國(guó)電力事業(yè)的快速發(fā)展，給電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了極大地發(fā)展。
我國(guó)電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化已經(jīng)有50多年的發(fā)展歷程，在電氣自動(dòng)化發(fā)展前期，在我國(guó)電力系統(tǒng)中并沒(méi)有得到大力發(fā)展，致使我國(guó)國(guó)電氣自動(dòng)化的綜合能力與其他發(fā)達(dá)國(guó)家存有極大差距?；诖?，隨著電氣自動(dòng)化的不斷發(fā)展，必須依據(jù)我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展的具體狀況和電力行業(yè)的要求，結(jié)合發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)和理論知識(shí)，對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)的電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行不斷革新，實(shí)現(xiàn)我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。
4 結(jié)語(yǔ)
近年來(lái)，隨著科技水平的不斷提升，我國(guó)電氣自動(dòng)化已經(jīng)取得了較、大的發(fā)展，尤其是信息時(shí)代的到來(lái)及新型電力電子器件的大量運(yùn)用，促使我國(guó)電氣自動(dòng)化水平得到了極大的提升。
參考文獻(xiàn)
