自動(dòng)化發(fā)展下的電力工程論文

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1電力系統(tǒng)自動(dòng)化的范圍

在通常情況下，電力系統(tǒng)自動(dòng)化是指依托電子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，對(duì)電網(wǎng)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等信息進(jìn)行集成，在確保電網(wǎng)正常運(yùn)行的前提下，自動(dòng)完成監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制等功能的自動(dòng)化系統(tǒng)，其范圍包含以下幾個(gè)方面：

1.1饋線自動(dòng)化

饋線自動(dòng)化是指從變電站出線到用戶用電設(shè)備的饋電線路自動(dòng)化，饋線自動(dòng)化的內(nèi)容包括正常情況下的用戶檢測(cè)以及運(yùn)行優(yōu)化和資料測(cè)量；事故檢測(cè)以及故障隔離、恢復(fù)供電控制等。主要功能包括：遠(yuǎn)端控制、遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)、故障隔離、無(wú)功補(bǔ)償以及電壓調(diào)整等。

1.2變電站自動(dòng)化系統(tǒng)

變電站自動(dòng)化是把變電站的二次設(shè)備運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)以及現(xiàn)代通信技術(shù)，通過(guò)功能組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，完成對(duì)變電站的自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)的自動(dòng)化系統(tǒng)?？梢酝瓿墒占瘮?shù)據(jù)和信息的工作，并能夠利用計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算能力和判斷功能，完成監(jiān)視和控制變電站內(nèi)各種設(shè)備的運(yùn)行和操作。其主要功能有：繼電保護(hù)、數(shù)據(jù)采集、變電站運(yùn)行控制、日常信息事件記錄、特殊事故報(bào)警等。

1.3配電管理系統(tǒng)涉及供電企業(yè)運(yùn)行管理、用戶服務(wù)以及設(shè)備管理等多個(gè)方面的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

它是電力自動(dòng)化系統(tǒng)的中樞，是整個(gè)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的管理和控制中心。配電管理系統(tǒng)由地理信息、自動(dòng)化實(shí)時(shí)環(huán)境、綜合性數(shù)據(jù)庫(kù)等多個(gè)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，包括配網(wǎng)自動(dòng)化（DA）、故障投訴管理（TCM）、自動(dòng)作圖(AM)和設(shè)備管理(FM)、配電工作管理（DWM）、負(fù)荷管理（LM）、配網(wǎng)分析系統(tǒng)（DAS）等多個(gè)子系統(tǒng)。

1.4電力通信系統(tǒng)

電力通信自動(dòng)化也是電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的重要一環(huán)，由于電網(wǎng)的終端節(jié)點(diǎn)比較繁多大，對(duì)通信系統(tǒng)的要求也較高，在電力通信系統(tǒng)方面有無(wú)線、微波、電纜、光纖等多種方式，光纖通信和無(wú)線通信是當(dāng)前電力通信系統(tǒng)的主流。

2電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展成效

隨著電網(wǎng)建設(shè)和改造的逐步深入，全面提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平已經(jīng)成為了必然的需要。在新技術(shù)、新需求、新網(wǎng)絡(luò)的共同推動(dòng)下，電力網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化領(lǐng)域正在發(fā)生著突飛猛進(jìn)的變化展。新一代的電力系統(tǒng)自動(dòng)化的智能化程度已經(jīng)得到了明顯的提升，電力系統(tǒng)智能化、操作人性化、管理合理化的人工智能正在逐步替代人工經(jīng)驗(yàn)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化正在為提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益發(fā)揮著重要作用。電力系統(tǒng)自動(dòng)化在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)的作用更加明顯。在某段線路發(fā)生故障時(shí)，電力自動(dòng)化系統(tǒng)能夠迅速判斷出故障區(qū)域并完成隔離故障區(qū)域、查找原因和恢復(fù)故障等作用，在縮短停電時(shí)間，盡最大可能減小停電面積等方面發(fā)揮作用。電網(wǎng)一旦出現(xiàn)主變電站失壓、母線故障、超高壓失壓等高壓側(cè)障礙，自動(dòng)化系統(tǒng)可以利用人工智能完成負(fù)荷批量轉(zhuǎn)移，可以在供電安全的情況下，通過(guò)遙控操作將障礙影響區(qū)的負(fù)荷轉(zhuǎn)移到正常線路上去，從而避免大面積停電現(xiàn)象的發(fā)生。電力系統(tǒng)自動(dòng)化在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)的作用更加明顯。在電網(wǎng)正常運(yùn)行中，電網(wǎng)的負(fù)荷分布并非是是完全均衡，極不均衡的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，這種不均衡問(wèn)題不僅嚴(yán)重降低了電線路以及設(shè)備的利用率，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致線損提高。電力系統(tǒng)自動(dòng)化能夠通過(guò)優(yōu)化運(yùn)行的方法把負(fù)荷靈活地完成從重負(fù)載以及過(guò)負(fù)載成功地轉(zhuǎn)移到輕負(fù)載的饋線上，有效地提升負(fù)荷率，增強(qiáng)電網(wǎng)的有效供電能力。此外，電力系統(tǒng)自動(dòng)化還能夠可以實(shí)時(shí)遙控配電網(wǎng)開(kāi)關(guān)完成網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)以及電容器投切，用少量的投入就能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行方式的改善和網(wǎng)損的降低。

3新技術(shù)推動(dòng)下電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

3.1功能分層分布的趨勢(shì)

電力自動(dòng)化系統(tǒng)一般分為主站、子站、饋線等三個(gè)層次。層與層之間多般采用光纖以太網(wǎng)和光纖環(huán)網(wǎng)方式連接。電力線載波也是一種比較常見(jiàn)的通信方式，過(guò)去電力線載波主要用于傳輸高頻保護(hù)信號(hào)以及語(yǔ)音通信，在多節(jié)點(diǎn)、大容量的通信要求下，這種方式顯然已經(jīng)不再適用，為此配電載波已經(jīng)不再采用阻波器，而是基于擴(kuò)頻原理，推出了二代載波技術(shù)，可在比較低的信噪比下工作，通信能力也有了提升。最新的載波技術(shù)則是依托于數(shù)字信號(hào)處理芯片（DPS），具有更加強(qiáng)大的實(shí)時(shí)解碼功能，具有更加理想的通信服務(wù)能力，在未來(lái)具有更加廣闊的前景。

3.2電力自動(dòng)化系統(tǒng)保護(hù)趨勢(shì)

在饋線的保護(hù)方面，電網(wǎng)通常沒(méi)有穩(wěn)定方面的問(wèn)題，過(guò)去大多認(rèn)為饋線故障的解決實(shí)效性并不強(qiáng)。但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用戶對(duì)于用電可靠的依賴更強(qiáng)了，確保供電可靠性成為了電網(wǎng)的重點(diǎn)工作之一。饋線故障隔離和恢復(fù)成為了電力自動(dòng)化系統(tǒng)的基本要求，系統(tǒng)保護(hù)成為了發(fā)展趨勢(shì)之一。

3.3主站一體化發(fā)展趨勢(shì)

隨著電力的高速發(fā)展，電力企業(yè)內(nèi)部平臺(tái)不統(tǒng)一、專業(yè)平臺(tái)功能單一，系統(tǒng)之間不能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)和共享的問(wèn)題開(kāi)始凸現(xiàn)。改變這種電力自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程中出現(xiàn)的分散和單一問(wèn)題已經(jīng)是一種迫切的需要，目前主站一體化也已經(jīng)成為了一種發(fā)展趨勢(shì)，包含數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)、高級(jí)應(yīng)用軟件包以及變電站綜合自動(dòng)化、管理信息系統(tǒng)、饋線自動(dòng)化和通信系統(tǒng)的平臺(tái)統(tǒng)一、高效、綜合化的系統(tǒng)平臺(tái)將是未來(lái)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展方向。

4結(jié)語(yǔ)

電力系統(tǒng)自動(dòng)化要遵循實(shí)用性和可發(fā)展性的原則，向資源共用和信息可享方向發(fā)展。電力系統(tǒng)自動(dòng)化是一場(chǎng)技術(shù)革命，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷改進(jìn)，相信電力系統(tǒng)自動(dòng)化必將為電力行業(yè)的騰飛插上翅膀。