摘要：為了滿足電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性要求，本文提出了在電力系統(tǒng)中的變電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、電力系統(tǒng)調(diào)度等多方面可以應(yīng)用的自動(dòng)化技術(shù)。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效降低電力系統(tǒng)運(yùn)行成本，提高電力系統(tǒng)工作效率，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);自動(dòng)化;變電系統(tǒng);配電系統(tǒng)

引言

電力系統(tǒng)是指將發(fā)電廠的電能進(jìn)行升壓，流經(jīng)輸電線，經(jīng)過變電所降壓，最終到達(dá)用戶組成的一個(gè)相互連接的整體。電力系統(tǒng)大致可分為：發(fā)電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、用電系統(tǒng)。在實(shí)際生產(chǎn)生活中，為了保證供電的穩(wěn)定可靠，會(huì)對(duì)整套電力系統(tǒng)提出許多要求：可靠性的保證;電能質(zhì)量的保證;經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性的保證。因此，采用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性是十分必要的。

1電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化技術(shù)

電力系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)是指電力系統(tǒng)通過傳感器檢測(cè)系統(tǒng)中的某個(gè)元件或者局部系統(tǒng)的工作狀態(tài)，傳輸系統(tǒng)將采集到的信號(hào)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂破鳎刂破鬟M(jìn)行分析計(jì)算做出控制決策，自動(dòng)保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化技術(shù)包括：①變電系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù);②配電系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù);③電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù);

1.1變電系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)。變電系統(tǒng)是連接輸電與配電的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的合理與否影響變電系統(tǒng)對(duì)電能運(yùn)輸、供應(yīng)的監(jiān)控，關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)工作經(jīng)濟(jì)性、可靠性。

(1)變電系統(tǒng)的集成化、數(shù)字化。伴隨著電子技術(shù)的集成程度越來越高，新型的大規(guī)模集成電路應(yīng)用在了變電系統(tǒng)的繼電保護(hù)和測(cè)控系統(tǒng)上。系統(tǒng)的集成程度越高，存儲(chǔ)、處理數(shù)據(jù)的能力就越強(qiáng)，其成本就會(huì)隨之降低，穩(wěn)定性也不斷提升。更多的先進(jìn)的傳感器、開關(guān)、保護(hù)裝置(光電傳感器、智能電子裝置)的應(yīng)用，使得系統(tǒng)的數(shù)字化程度更高，控制和保護(hù)裝置的性能不斷提升。不斷的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程使得不同廠家的設(shè)備擁有了標(biāo)準(zhǔn)的接口，設(shè)備間的通訊、數(shù)據(jù)的交換更加方便、可靠。同樣降低了系統(tǒng)維護(hù)過程中的成本，提高了系統(tǒng)的工作效率。

(2)控制的網(wǎng)絡(luò)化。為了避免一個(gè)功能模塊管理多個(gè)控制單元，帶來的故障對(duì)系統(tǒng)影響大的問題。系統(tǒng)應(yīng)該將功能模塊細(xì)化，讓每個(gè)功能模塊只對(duì)控制、保護(hù)的某一個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施檢測(cè)、控制。讓控制系統(tǒng)呈現(xiàn)分層分布式的網(wǎng)絡(luò)狀，這樣系統(tǒng)的某一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生故障時(shí)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響將會(huì)大大降低。接口技術(shù)同樣提高了控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化程度，從串口到工業(yè)總線，再到工業(yè)以太網(wǎng)，數(shù)據(jù)的傳輸速率、處理的效率都有了巨大提高。控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該考慮由于數(shù)據(jù)過大、實(shí)時(shí)性較高的特點(diǎn)。降低系統(tǒng)的丟包率，提高系統(tǒng)的電磁兼容性，提高系統(tǒng)的可靠性。

(3)搖視系統(tǒng)的應(yīng)用。調(diào)度中心的控制室可以通過安裝在各個(gè)變電站的視頻圖像采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸返回的視頻影像，監(jiān)測(cè)各變電站內(nèi)電氣設(shè)備的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了變電站的無人值守的安全運(yùn)行。計(jì)算機(jī)的圖像處理技術(shù)的應(yīng)用降低了電力系統(tǒng)的人工成本，提高系統(tǒng)的無人值守能力。

(4)藍(lán)牙無線技術(shù)的應(yīng)用。雖然工業(yè)以太網(wǎng)的通訊效率高，能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)通訊功能，但卻有時(shí)會(huì)受限于電氣布線。有的環(huán)境不適宜布線作業(yè)，這就對(duì)無線通信技術(shù)產(chǎn)生了需求。藍(lán)牙技術(shù)就是一種應(yīng)用廣泛的無線通訊技術(shù)，該技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、技術(shù)的共享性較高，是未來控制系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)通訊的重要方式。

1.2配電系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)。配電網(wǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)是指配電網(wǎng)(包括微網(wǎng)、分布式電源等)的運(yùn)行監(jiān)控和控制的自動(dòng)化系統(tǒng)。包括以下部分：配電網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集與控制系統(tǒng)(SCADA);饋線的自動(dòng)化;配電網(wǎng)的通訊系統(tǒng);配電主站、子站、終端系統(tǒng)。

(1)饋線自動(dòng)化的實(shí)施方法。實(shí)際生活中停電的原因可以分為：檢修原因、故障原因。為了縮短停電時(shí)間，可以采取多電源或者雙電源的配電網(wǎng)絡(luò)：在檢修作業(yè)時(shí)，只對(duì)檢修區(qū)域停電;在發(fā)生故障時(shí)，能準(zhǔn)確及時(shí)地鎖定故障區(qū)域，對(duì)其進(jìn)行隔離，恢復(fù)非故障區(qū)域供電。故障的自動(dòng)隔離與識(shí)別，一般采用主站集散控制和就地控制的方法。主站集散控制是指饋線終端單元(FTU)通過通訊信道上傳的數(shù)據(jù)，交由主站控制系統(tǒng)分析。當(dāng)系統(tǒng)判斷發(fā)生供電故障時(shí)，主站就會(huì)及時(shí)做出隔離、重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的策略，將停電范圍縮為最小。通訊可靠性高才能保證主站的控制決策的實(shí)時(shí)性以及準(zhǔn)確性。就地控制方法則不需要通訊信道。饋線終端單元(FTU)監(jiān)測(cè)配電線路的過流情況或者失壓情況，進(jìn)行系統(tǒng)的開關(guān)、分閘的邏輯控制，從而自動(dòng)隔離故障區(qū)域，恢復(fù)非故障區(qū)域供電。

(2)配電網(wǎng)的通訊系統(tǒng)。饋線終端單元(FTU)負(fù)責(zé)采集控制開關(guān)的狀態(tài)、開關(guān)合分的控制。配電終端單元(TTU)負(fù)責(zé)采集變壓器低壓端的運(yùn)行狀態(tài)，控制變壓器的投入進(jìn)行系統(tǒng)的無功補(bǔ)償。為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集散控制，必須將各個(gè)饋線終端單元(FTU)以及配電終端單元(TTU)，采用通訊的方法與主站連接在一起。配電網(wǎng)的通訊系統(tǒng)包括光纖、有線、無線擴(kuò)頻等通訊方式。根據(jù)實(shí)際情況可以分別選擇不同的通訊方式。例如主干線路上的各個(gè)系統(tǒng)可以采用光纖的通訊方式，支路上的變電、無功補(bǔ)償?shù)认到y(tǒng)采用有線電纜的通訊方式，最后在接入主干路的光纖中。

(3)配電網(wǎng)的主站、從站技術(shù)。配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)(SCADA)是指整個(gè)配電系統(tǒng)的終端設(shè)備將采集到的電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)傳遞至遠(yuǎn)程主站。主站通過網(wǎng)絡(luò)通訊進(jìn)行系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控及控制。該系統(tǒng)可以采集配電系統(tǒng)的開關(guān)動(dòng)作、實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)等重要信息。在實(shí)施主站從站技術(shù)的過程中，應(yīng)充分考慮系統(tǒng)的安全性、可靠性。統(tǒng)籌兼顧、合理規(guī)劃。

1.3電力系統(tǒng)調(diào)度的自動(dòng)化技術(shù)。伴隨著電力系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)時(shí)性、可靠性的提高，電力系統(tǒng)調(diào)度的自動(dòng)化水平也會(huì)相應(yīng)發(fā)展進(jìn)步，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供更堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、分析、處理，運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與報(bào)警，歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等多種功能。在關(guān)鍵系統(tǒng)環(huán)節(jié)還可采用冗余系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，當(dāng)一套系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況時(shí)，自動(dòng)切換為備用系統(tǒng)進(jìn)行工作，保證了系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)穩(wěn)定的工作。負(fù)責(zé)調(diào)度的主站則是電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的核心部分，從全局角度監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，協(xié)調(diào)各個(gè)變電站內(nèi)的RTU之間的關(guān)系，使電力系統(tǒng)在穩(wěn)定、高效的狀態(tài)下工作。為提高調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)控制的準(zhǔn)確性，可以將系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集過程、分析過程、控制過程以及決策過程進(jìn)行充分的數(shù)字化。電力系統(tǒng)中多種信息(管理信息、控制信息、測(cè)量信息)由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成與共享。通信數(shù)字化，各個(gè)節(jié)點(diǎn)測(cè)量、采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以及時(shí)、準(zhǔn)確地傳送到調(diào)度自動(dòng)化主站。決策的數(shù)字化使系統(tǒng)控制效果更加穩(wěn)定可靠，抗干擾性也有所提高。

2總結(jié)

科技的不斷進(jìn)步為電力系統(tǒng)帶來了更多、更有效的自動(dòng)化技術(shù)。更加先進(jìn)的變電系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)、配電系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)、電力系統(tǒng)調(diào)度的自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)不斷涌現(xiàn)。先進(jìn)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)更加符合未來對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、安全性的要求。

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作者：鐘淑珍 單位：國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司龍山縣供電分公司