【摘要】電力系統綜合自動化是上世紀中后期提出的一個概念，它包含的內容比較廣泛，其主要目標就是要實現電力從生產到供應的時效最短化、安全最大化和運行成本最小化，本文就電力系統綜合自動化的一些基礎性知問題予以闡述。

　　【關鍵詞】電力系統 綜合自動化 控制系統

　　一、引言

　　2008年春節來臨之時，我國南方遇到了半世紀未遇的特大雨雪冰凍天氣，南方電網設施遭受到了毀滅性打擊，一時間造成列車停運和較大部地區供電中斷，使南方電網遭受了前所未有的重大考驗。這次災害留給我們的教訓是深重的。電力系統自動化和現代化發展的水平，一定程度上影響著電力設施的穩定和安全。本文意在電力系統綜合自動化發展狀況和未來發展趨勢作簡要闡述。

　　二、電力系統綜合自動化相關方面的解析

　　電力系統綜合自動化是基于科技發展和計算機網絡技術的出現而逐步形成的一個概念，是一個綜合發電廠、變電站、輸配網絡和用戶的集成概念，其概念研究和實現的主要目的就是如何更好地掌控和監視電力從出廠到供應的全過程，使輸配過程更有效和通暢。電力系統綜合自動化主要包括電網調度自動化、發電廠自動化(包火力和水力發電廠)、電力系統信息自動 傳輸、電力系統反事故自動化、供電系統自動化以及電力工業管理系統的自動化。其實質就是如何使電力在生產—傳輸—用戶過程中實行有效自動化控制，從而實現電力供應的迅捷、損耗的最小和安全可靠。

　
　　圖1三層控制系統模型電力系統綜合自動化基本工作流程是，在相對的中心地帶的調控中心裝置現代化的計算機，以此向四周輻射網絡系統，圍繞這一中心的發電廠、變電站之間則設置信息服務和反饋的遠方監視控制裝置，并時時進行監控，從而形成了一個立體化的網絡覆蓋面，形成全面的暢通的信息傳達和指令傳輸。中心計算機負責總體調控，而相關的監控設備則主要負責諸如設備操作和事故內容的記錄、編制各種報表的記錄處理、系統異常事故的自動恢復操作和常規操作的自動化等。在此基礎上，形成以控制部件為中心，通過計算機和計算機的結合，以及終端硬件裝置與控制計算機的結合，運用各種軟件實現控制范圍的擴大和自動化程度的深化。電力系統綜合自動化采用的是分層控制的操作的方式，即在調度所、控制所和發電廠、變電站的各組織分層間，按所管轄功能范圍分擔和綜合協調控制功能，以達到系統合理經濟可靠運行目的的控制系統。當前，分層控制依據電力系統的大小一般分為二層和三層控制。具體情況如下圖1和圖2。

　
　　圖2二層控制系統模型中央控制所相當于一個中樞神經，負責總體性的控制。主要是負荷-頻率控制，主干系統的電壓控制，發電廠、變電站的監視系統，系統安全監視控制，調度記錄統計，發電計劃系統構成。配有CPU(控制用計算機)、CDT(循環數字遙測)、TC(遠方監視控制裝置)、SSC(系統穩定控制裝置)、VQC(電壓-無功率控制裝置)。中央控制所得主要功能就是維持整個系統的有效運行和設備的完整性。而中央控制所的下行任務則需要由地方控制所來完成，從而形成一個上下聯動的完整系統。地方控制所主要功能是對發電廠、變電所進行有效監控。對地方系統的電壓控制、安全監視、水工調度、運行記錄、報告和通報發電計劃與系統構成計劃等等，除發電廠無功功率控制裝置不配備外，其他設備功能基本與中央控制所相同，在此不一一贅述。

　　中央和地方控制所實際上是調度自動化的主要內容，其主要作用就是對電網安全運行進行時時監控、對電網實行有效的經濟調度以及對電網運行安全分析和事故處理。這些功能的實現必須有計算機系統和數據信息傳輸網絡為基礎的數據采集與監控(SCADA)，配以自動發電控制(AGC)，經濟調度控制(EDC)，安全分析(SA)等等軟件來實施。

　　圖3配電所數字型保護控制裝置電力系統綜合自動化對變電站保護和控制也提出了更高的要求，它必須要具有集中控制功能和有先進的繼電保護和控制，并能遠距離控制、抗電磁干擾；有事件記錄；可無人值班；能適應全系統統一控制的需要；滿足分期建設的要求。配置的基本原則體現在：分層；數據分快、中、慢速傳遞；保護系統通信高度優先，但不經常占用；保護具有獨立工作能力；功能處理器配置成群；數據采集裝置設在開關站內；數據采集裝置的數量和地點應具有靈活性；備用方式的選擇具有靈活性。配電變電所數字型保護控制裝置構成如上圖3。

　
　　城鄉配電網的實現較為復雜。在實現主網、發電廠、變電所自動化的同時，國外先進的電力部門已開始用先進的配電設備裝備配電系統，組成配電SCADA系統，通過光纖等通信手段控制監測城鄉的配電，例如配電系統的電壓電流監測、控制自動重合器、啟動分路開關等。電力系統綜合自動化實施的一個至關重要的手段是：數據性信息的傳輸必須有一個可靠的調度通信網，傳輸電力生產過程中的安全監測數據，生產調度數據、遠動數據及行政、財務、供應及計劃管理數據等。電力系統綜合自動化中的信息傳遞主要分為從上至下和從下至上兩種方式。從上至下的信息傳遞一般稱為下行信息傳遞，主要是從各級控制所下達到發電廠、變電站的指令和操作信息，從下至上的信息傳遞一般稱為上行信息傳遞，就是傳達判斷、處理所需信息。

　　三、我國電力系統綜合自動化的發展方向

　　我國電力系統綜合自動化的發展方向就是全面建立DMS系統，通過DMS系統，一，可以提高電氣綜合管理水平，適應現代電力系統技術發展的需要；二，使電氣設備保護控制得到優化，消除大面積停電故障，提高供電系統的可靠性；三，能夠建立快速電氣事故處理機制，使故障停電時間減到最短，對生產裝置的影響也可以大大降低；管理人員可以隨時掌握整個電力系統運行情況以及電流。電壓、電量、功率等各種運行參數，實現電力平衡、負荷監控、精確計量和節約用電等多種功能；四，改變了現行的運行操作及變電值班模式，實現了真正意義的無人值守變電站管理方式，達到大幅度減員增效的目的。

　　四、對電力系統綜合自動化的幾點思考

　　電力系統綜合自動化是一個集傳統技術改造與現代技術進步于一體的技術總體推進過程。雖然，當前電力系統的綜合自動化已經進入以計算機技術和監控技術開發為主要標志內的階段，但對于我國這樣一個電力需求大、電網建設復雜而電力系統綜合自動化改革開始較晚的國家來說，在追趕先進技術的同時，還必須要注重對傳統技術和設備的改進，只有這樣才能保證電力系統綜合自動化的早日全面實現。

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