电力系统自动化范文

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1电力系统自动化技术的基本内容

电力系统是将其他形式的能量转为电能，供人们生产、生活需要的装置总称。为了实现这一目的，电力系统不仅要负责电能的生产，还要承担着电能的输送、变压、配置等功能，只有经过上述一系列环节，发电厂生产出来的电能才能够转换为适合用电单位电力使用需求的规格，从而安全稳定地投入到日常生产、生活中去。这个过程涉及海量的数据采集、运算和管理，需要对电能进行若干次的调整、保护，对电力运行进行频繁精准的调度和控制，以此确保电能质量和供电安全。电力系统自动化的一个重要特征，是减少电力系统运行过程中人为因素的影响，通过预设好的程序对电力系统实现自动运行和管理，对系统运行中发生的问题进行自动化处理，从而提高系统运行效率、反应速度，使得电力系统运行更加趋向于安全、准确和稳定。从具体执行层面上看，电力系统自动化系管理包含电脑生产、电能输送和配置等环节，在这些环节和过中，电力系统自动化也有着各自不同的表现形式，主要的有电网调度自动化、火力发电厂自动化、水力发电站综合自动化、电力系统信息传输自动化、电力系统反事故自动化、供电系统自动化、电力工业管理系统的自动化等，这些自动化系统彼此联系并相互协调，从而构成一个分层式的电力系统自动化管理体系。比如一个地区的变电站和发电厂及其位于中间部分的省、市调度中心、枢纽变电站就构成了一个自动化管理系统中，最高级别的调度中心负责对整个系统的调度与管理，是整个系统的管理中枢。

2电力系统的基本特点

2.1供电安全稳定的现实意义

现代社会，电能是社会活动开展的主要能源种类，电力设备的应用遍及人类活动的各个方面。电力供应是否稳定正常，对于国计民生，乃至国防安全都有着至观重要的影响。电力正常供应得不到保障，不仅会影响到人们的正常生活和社会经济活动的顺利开展，甚至会给国家安全带来严重威胁。无论从个人角度还是社会、国家的角度看，都必须想方设法保证电力供应正常稳定。

2.2电能的非存储性对于电能使用管理的影响

由于电能自身特性的原因，电能不能大量储存，电能的使用、输送和生产一般都是等量进行的。电力系统生产出来的电能总量和电力使用端使用消耗的电能与输电线路上消耗的能量之和相等。基于这些原因，要保障电力系统运行安全，必须确保电源功率平衡。不仅同一时刻发出的总电能要等于消费的总电能，还要保证电能在中间环节的顺利传输。如果这期间有某个环节出现问题，就会给整个电力系统的正常运行带来严重的负面影响。

3电力系统自动化技术分析

3.1发电厂测控系统自动化技术分析

发电厂的控制系统基本上采用的是分层分布式结构，整个控制系统包括多个控制单元，主控模件和智能模件共同组成了过程控制单元的主体，二者之间以智能总线为通信通道，负责主控模件和智能模件间的通信业务。在电力生产的过程中，各个环节的运行数据汇集到过程控制单元，由其进行相应的处理，从而实现对电力生产过程的质量检测与控制。

3.2变电站自动化技术分析

变电站的自动化技术最主要的特点是通过管理机制的改变，消除人为因素在变电站运营管理过程中的影响，从而提高变电站运营管理的长期性、稳定系和高效性。大量先进信息技术和设备的应用，使得变电站由人工操作方式转为自动操作方式，使得变电站长期无人值守的工作模式得以实现。在变电站的自动化技术实现过程中，计算机网络技术以及光纤、电缆等设备的使用是其主要内容。藉由这些现代化的网络技术，控制中心对变电站设备运行情况予以全过程、全方位的监控，对各部位设备运行情况进行数据采集，并汇集到控制中心，实现信息的共享，大幅提高变电站信息的使用效率，促进变电站运行管理工作效率的提升。此外，变电站自动化系统也是电力运行调度自动化体系中的一个重要组成部分，在电力系统自动化运行管理中发挥着重要作用。

3.3电网调度自动化技术分析

电网调度自动化是当前电力系统自动化控制的一个重要形式。电网运行调度质量的高低，直接决定这电网运行情况的好坏。通过电网调度自动化技术，电力系统的工作信息得以在电网各层级控制中心间迅速传递和共享，使得控制中心得以对电力系统的运行情况及时掌握，并对出现的问题做出迅速反应，使得电力系统运行维持在安全范围内。

4电力系统自动化技术未来发展展望

4.1科学技术的发展是电力系统自动化前进的内在动力

电力系统自动化技术是一门跨学科的综合性工程技术。计算机技术、网络技术、通信技术、数控技术等都是构成自动化技术的重要单元。自动化技术的普及和发展，有赖于这些技术的进一步成熟和完善。

4.2电力系统自动化有赖于电力设施自动化

电力设备是电力系统的客观载体。要实现电力系统的自动化，首先要实现电力设施、设备的自动化。目前，电力系统自动化正以电力运行调度自动化为中心，以构建动态、静态相结合的监测机制为着力点，建立全面实时数字控制体系。自动化系统在事故检查、自动合闸等部分拥有智能化特征。自动化配电装置的发展会推动电力系统自动化整体快速发展。

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Abstract: with the increase of the China's overall strength, the expansion of international exchange, the people's living standard is improved, now the application of electric power system in our country has made some achievements, at present the application of high-tech matures, especially advanced system of our country electric power industry equipment make obtained the rapid development, along with the social various departments of the efficiency of the production is increasing day by day, this paper dielectric according to the many years of work experience in the power system occupying the present situation of the operation, the author put forward some debugging strategy application effective management measures, as to the automation of electric power systems research aspects of a reference.

Keywords: automation system

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：

1综合自动化系统

电力系统结构图纸设计完成之后，电力自动化得到了开放式的管理与lED并网，可实际相关的灵活系统运行，已不能满足了高类别的变电站的运行需求。

1．1变电站电网自动化系统结构功能

电力自动化系统结构的功能：

(1)微机保护。含母线保护、多次重合闸、电容器保护、变压器的保护、备用电源能的自投。

(2)电力数据采集相近与采集的状态。

①电力模拟量的采集：每个系统进出线的电力回路功率与电力的电流值、各阶段母线电压；配电网相位及电力频率等电力的电量的参数以及变压器的压力，温度等非电参数。

②状态的采集：有变压器分、接地刀闸状态、开关的状态、断路器状态等，信号多数使用光电隔离方式开关量中断进行输入。

(3)关于时间上的记载和障碍点的记录。包括保护行动序列记录，及开关跳闸的记录，可存放100个时间记录。

(4)规划整定保定值。对保护装置，可以是设置多方面的定值，显示需要进行切换。

(5)操作与控制。可以对变压器进行分别接头调节控制，对进行控制隔离开关合与分，还可对断路器调换。

(6)电容器自动调控、电压的自动调控以及备用电源的自动投入，电容器可以自动的切换通过电压和功率因子的自控变压器。如果主电源失效，可以自动投入备用的电源。

(7)和远程调控中心互相通信。可以将采集的状态量实时送往远程调控中心，方便装置的远程调控，接受远程调控中心所发来的一些指令。

(8)数据统计以及记录。整点数据日报表、每日峰值以及谷值、输电线的功率、电压等数据被系统所采集，主要是一些脉冲量、状态量以及数字量等，对这些进行一些处理，并送往监控系统的调控中心，对这些数据进行操作控制以及进行修改和对记录的归档等操作。

(9)人机通信功能。无论变电站有无人值班，都可以对系统进行实时的监控，有人时可以在当地的后台机上进行操作，无人时可以在远方的调控中心进行远程的调控，通信界面主要是屏幕以及键盘和鼠标等。

1．2变电站自动化常见的通信方式

变电站的自动化系统通常采用的接口有以太网数据以及串行数据的接口等。

2变电站自动化的调试的内容、目的与常见的故障

2．1调试的目的

变电站的自动化调试的目的是检验各变电站无人值班自动化系统的各部分(信息传输系统、调控信息处理系统以及自动化中断装置)，包括各部分控制对象的计量及其控制、各种参数的测量、自动装置动作的信号、继电保护以及位置状态信号灯有关信息是否正确，运行是否能正常。

2．2调试的内容

变电站自动化系统调试的内容主要是指针对系统所包含的设备进行的安装调试的工作，包括GPS卫星时钟、网络交换机、网络设备、后台计算机以及二次电缆和通讯线等的调试安装工作，还包括装置参数的设置以及数据库和内部的监控系统软件等方面工作。

2．3经常性的调试困难与故障

由于多方面的原因，像厂家过多，中间的环节比较多，调试的内容比较复杂，在安装变电站调试过程当中会造成如下的困难：

(1)在本体的调试当中，由于中间的环节多，出现遥测、遥信等故障之后，找到故障的点比较困难，这样就把很多的时间和精力都花费在故障的排除上面。

(2)变电站与调度是联系密切的，变电站需要变电站与调度端之间相互配合才能顺利进各项数据的采集，上报，调度等各项命令工作。

(3)小电流和直流等设备厂家比较多，并且多数有自己的通讯的规约，不同的规约方式带来了通讯的调试的困难。

3 电力系统及其自动化研究方向

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电力系统综合自动化基本工作流程是，在相对中心地带的调控中心装置现代化的计算机，以此向四周辐射网络系统，围绕这一中心的发电厂、变电站之间则设置信息服务和反馈的远方监视控制装置，并时时进行监控，从而形成了一个立体化的网络覆盖面，形成全面的畅通的信息传达和指令传输，按所管辖功能范围分担和综合协调控制功能，以达到系统合理经济可靠运行目的的控制系统。

1.电力系统自动控制的基本要求

（1）迅速而正确地收集、检测和处理电力系统各元件、局部系统或全系统的运行参数。

（2）根据电力系统的实际运行状态和系统各元件的技术、经济和安全要求，为运行人员提供调节和控制的决策，或者直接对各元件进行调节和控制。

（3）实现全系统各层次、各局部系统和各元件间的综合协调，寻求电力系统优质供电、经济性和安全性的多目标的最优运行方式。

（4）电力系统自动控制不仅能节省人力，减轻劳动强度，而且还能减少电力系统事故，延长设备寿命，全面改善和提高运行性能，特别是在发生事故情况下，能避免连锁性的事故发展和大面积停电。

2.电力系统自动化技术探讨

（1）主动的对象数据库技术及其在电力系统自动监视与控制中的运用面向对象技术在软件的重用性、继承性、封装性、开放性及软件工程等方面带来革命性的影响，已经深刻影响软件系统开发与设计的各方面，如面向对象的分析、面向对象的设计、面向对象的编程等。新一代的电网调度自动化系统应该全面地采用面向对象技术，支持面向对象的标准。主动的对象数据库与一般的关系数据库相比，主要的优势在于主动功能以及对对象技术的支持。关系数据库要实现数据的判断（如数据发生变化，数据越限）以及数据的分析都是由外来程序完成的。而在主动的对象数据库中，利用数据库的触发子可以实现系统的监视功能，利用数据库中对象的函数可以实现系统的控制功能。由于引入触发机制以及对象技术，这就可以在数据库中实现自动监控，在节省数据读出和写入时间的同时，又充分地利用数据库对数据的管理功能，提高数据可靠性，维护数据的一致性，便于数据的共享等。随着数据库技术的发展，以及对监控系统中触发子和对象的函数功能的进一步研究，有望实现电力系统自动监视与控制的更加复杂的功能。

（2）现场总线控制系统。现场总线技术（FCS）实际上是将安装在工业过程现场的智能自动化仪表和装置与设置在控制室内的仪表和控制设备连接起来的一种数字化、串行、双向、多站的通信网络。现场总线技术将专用微处理器置人传统的测量控制仪表，使它们各自都具有了数字计算和数字通信能力，采用可进行简单连接的双绞线等作为总线，把多个测量控制仪表连接成的网络系统，并按公开、规范的通信协议，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间以及现场仪表与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成各种适应实际需要的自动控制系统。

现场总线控制系统既是一个开放通信网络，又是一种全分布控制系统。它作为智能设备的联系纽带，把挂接在总线上、作为网络节点的智能设备连接为网络系统，并进一步构成自动化系统，实现基本控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化及控管一体化的综合自动化功能。这是一项智能传感器、控制、计算机、数字通信、网络为主要能容的综合技术。在我国电力系统中，目前DCS系统得到广泛的应用。这种控制方式的实现需要通过传感器、变送器将所有被控设备的状态、电量、非电量信号收集到中央控制室的主控计算机上，然后在计算机上按照规定的数学模型进行计算、判断、进而向被控设备发出指令。其在本质上仍然为数字控制器与模拟变送器组成的模拟-数字混合系统，在电厂或变电站内受电磁干扰严重，难以达到严格的计算精度，并实施准确控制。另一方面，模拟变送器位于测控现场，而控制器位于集中控制室。这从构成控制系统的信号流的角度来看，在现场把被控参数转换为测量信号后，被送往位于集中控制室的控制器，再把所得到的控制信号由控制室送往现场的调节阀或控制电机。这样，即使是一个简单的回路控制系统，其信号的必经路径也将会很长，因而会引起许多弊端和隐患。将FCS引入电力系统将在根本上优化控制系统的各种性能。将整个生产过程的控制功能分散，为每个被控设备就地配备专用的底层前置控制计算机，这些专用的前置机根据控制要求负责管理被控设备的有关信息。这些信息经前置机处理后通过通讯接口由现场总线与上位计算机相联。此时上位机的任务已不再是全面监控所有设备，而是担负人机对话或向上级调度远传信息的任务。在上位机可以根据前置机上传的信息构造各种画面、图象、图表、曲线来直观地反映现场设备的运行情况。不仅前置机可以配合PLC根据所取的实时数据对被控设备实行必要的调节和控制，而且上位机也可以直接通过前置机对被控设备进行实时性不强的调节和控制，把控制功能下放到现场，仅由现场仪表就可以实现控制功能。这样无疑增强整个电力系统自动控制系统的可靠性和系统组织的灵活性。并且基于这种现场总线技术的系统，还可与其它计算机、节点通讯，构成高性能的控制系统。

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2电力系统自动化技术应用的基本要求

电力系统不仅承担着供电的职责，而且还要肩负线路连接情况以及设备控制及管理的重任，为此将自动化技术运用于电力系统之中也需要尊崇以下几个方面的要求：第一，要注重对设备的运行状况进行管理。对电力系统中正在运行的设备和元件进行控制和管理，是电力系统自动化过程中必须要完成的重要内容。运用专业化的监控仪器和设备对其进行监控，能够及时发现并处理设备在运行过程中出现的各种问题，为供电系统安全高效的运行提供了重要的保障。第二，要保障设备安全稳定地运行。供电系统必须配备一定的安全防护体系，切实保证仪器设备极其线路安全稳定的运行。电力系统由众多庞大的电力设备和路线组成，必须通过分工管理的方法才能实现设备运行之间的有机协调，这也是对电力系统自动化建设提出的重点要求之一。第三，要尽量减少人工操作程序。电力系统自动化建设的主要目的就是解放人类劳动力，尽可能地实现无人化的自动操作模式。因此，加强电力系统自动化建设要尽量减少人工操作模式，最大程度地实现电力系统运行和控制的自动化，尤其是对于一些高危作业，要实现计算机自动化对人里的完全代替，从而确保工作人员的安全，实现人力资源最高效的运用[4]。

3电力系统中电力自动化技术的应用

3.1光互连接技术的应用

将光互连接技术应用于电力系统的继电保护装置和自动控制的领域之中，能够将传统的基本技术要求呈现出来。例如：打印报表和拓扑、记录相关数据、对数据进行自动化地分析与处理，以及实现状态评估、电网分析和人机界面结合处理的功能等。将光互连接技术应用于电力系统中，能够为电力工作人员呈现出更加精准的定位和清晰的画面，从而使其能够及时地获取准确的参考信息。在此基础之上，技术人员通过对所获得的数据进行处理和分析，方便采取更加有效的措施。与此同时，通过该技术的使用能够极大地提高电力设备的工作效率，使得电容性的负载不会产生较大的影响，为电力系统安全稳定的运行提供了重要的保证。除此以外，在电力系统中运用光互连接技术，能够有效防止故障的发生，避免了因地理环境所带来的不利影响，促使电力企业的经济效益和社会效益得到一定程度地提升，值得加以广泛运用。

3.2现场总线技术的应用

现场总线技术一个显著特征就是具备全方位的通信网络，不但包含控制中心两个场地的装置和仪器，而且还包含具体的施工现场。应用现场总线技术主要是通过众多的设备和感应器准确及时地将电力系统所需要的电压、电流以及电阻等主要的数据信息传输至自身的控制系统之中，并经过相关的技术人员进行整理和分析之后，最终把主机的指示命令传递到对应的操作设备当中。通过对现场总线的操控，能够对接收到的信息进行分散处理，使单个计算机的负荷得到降低。在实际操作过程中使用现场总线技术还能够实现与前置机以及上位机的有效结合，这就使得在发挥整个系统的控制功能时，只需要对现场的而细表进行操作即可完成所需要的工作。此外，将现场总线技术运用于电网的自动化调度过程之中，能够减少值班人员的工作量，使得对事件的控制效率能够得到有效提升。

3.3主动对象数据库技术的应用

主动对象数据库技术主要应用于电力系统的自动监视和监控两个方面，通过主动对象数据库技术的应用为电力系统带来了一系列的变革。例如：系统软件开发的变革、针对对象的设计、分析以及编程的变革等。通过该项技术的使用使得软件在开放性、重要性、继承性等方面产生了重要的影响。尤其与以往传统的技术相比，其主要优势体现在对象技术的支撑和主动功能方面。另外，通过主动对象数据库技术的应用，能够促使计算机通过数据库程序对内部信息进行准确。及时和全方位的控制和管理，从而使其能够提供更加准确的操作指令。要想更好地应用这项技术，电力部门首先要善于虚心求教，积极汲取和借鉴国外先进的技术各经验，然后再结合我国电力系统的实际情况进行进一步的探索和完善。目前。主动对象数据库技术在我国获得了良好的发展，对电力部门运行效率的提升具有极大地促进作用，极大地满足了人们对供电的需求，推动了我国电力事业的蓬勃发展。

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中图分类号：F407.61

随着计算机技术，控制技术及信息技术的发展，电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域，而信息技术的发展，不仅会推动电力系统监测的发展，也会推动电力系统控制向更高水平发展。

1我国目前电力系统及其自动化的研究方向

1.1智能保护与变电站综合自动化

目前我国科学工作者将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等理论应用于新型继电保护装置中，使得新型继电保护装置具有智能控制等特点，大大提高了电力系统的安全水平。对变电站自动化系统进行了多年研究，研制的分层分布式变电站综合自动化装置能够适用于35～500kV各种电压等级变电站。微机保护领域的研究处于国际领先水平，变电站综合自动化领域的研究也已达到国际先进水平。

1.2电力市场理论与技术

基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况，我国电力研究专家们认真研究了电力市场的运营模式，深入探讨并明确了运营流程中各步骤的具体规则，提出了适合我国现阶段电力市场运营模式的期货交易、转运服务等模块的具体数学模型和算法。

1.3电力系统实时仿真系统

研究人员还对电力负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了研究，引进了加拿大teqsim公司生产的电力系统数字模拟实时仿真系统，建成了全国高校第一家具备混合实时仿真环境的实验室。该仿真系统不仅可以进行多种电力系统的稳态实验，提供大量实验数据，并可和多种控制装置构成闭环系统，协助科研人员进行新装置的测试，从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供一流的实验条件。

1.4电力系统运行人员培训仿真系统

电力系统运行人员培训仿真系统是针对我国电力企业职工岗位培训的迫切要求，将计算机、网络和多媒体技术的最新成果和传统的电力系统分析理论相结合，利用专家系统、智能CAI机辅助教学）理论，进行电力系统知识教学、培训的一种强有力手段。本系统设计新颖，并合理配置软件资源分布，教、学员台在软件系统结构上耦合性很少，且系统硬件扩充简单方便，因此在学员台理论上可无限扩充。

1.5配电网自动化

配电自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程，包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从保证对用户的供电质量，提高服务水平，减少运行费用的观点来看，配电自动化是一个统一的整体。

1.6电力系统分析与控制

这一方向对在线测量技术、实时相角测量、电力系统稳定控制理论与技术、小电流接地选线方法、电力系统振荡机理及抑制方法、发电机跟踪同期技术、非线性励磁和调速控制、潮流计算的收敛性、电力负荷预测方法、电网调度自动化仿真、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等方面进行了研究。同时对非线性理论、软计算理论和小波理论在电力系统应用方面，以及在电力市场条件下电力系统分析与控制的新理论、新模型、新算法和新的实现手段进行了研究。

1.7人工智能在电力系统中的应用

结合电力工业发展的需要，我国开展了将专家系统、人工神经网络、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、警报处理、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。在上述实用软件研究的基础上开展了电力系统智能控制理论与应用的研究，以提高电力系统的运行与控制的智能化水平。

1.8现代电力电子技术在电力系统中的应用

目前我国开展了电力电子装置控制理论和控制算法、各种电力电子装置在电力系统中的行为和作用、灵活交流输电系统、直流输电的微机控制技术、动态无功补偿技术、有源电力滤波技术、大容量交流电机变频调速技术和新型储能技术等方面的研究。

1.9电气设备状态监测与故障诊断技术

通过将传感器技术、光纤技术、计算机技术、数字信号处理技术以及模式识别技术等结合起来，针对电气设备绝缘监测方法和故障诊断的机理进行了详细的基础研究，开发了发电机、变压器、开关设备、电容型设备和直流系统等主要电气设备的监控系统，全面提高电气设备和电力系统的安全运行水平。

2电力系统自动化新技术

2.1电力系统的智能控制

电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段：基于传递函数的单输入、单输出控制阶段；线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段；智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有： 1）电力系统是一个具有强非线性的、变参数（包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存）的动态大系统。2）具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。3）不仅需要本地不同控制器间协调，也需要异地不同控制器间协调控制。

智能控制是当今控制理论发展的新的阶段，主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题；特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。

2.2 FACTS和DFACTS

1）FACTS概念的提出

所谓“柔流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统，以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量，并可获取大量节电效益的新型综合技术。

2） FACTS的核心装置之一ASVC的研究现状

各种FACTS装置的共同特点是：基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FACTS装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。

ASVC由二相逆变器和并联电容器构成，其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压，而且可以在故障后的恢复期间稳定电压，因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比，ASVC的调节范围大，反应速度快，不会发生响应迟缓，没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声，并且因为ASVC是一种固态装置，所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化，因此其控制能力大大优于同步调相机。

3） DFACTS的研究态势

DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术，它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是：对供电质量的各种问题采用综合的解决办法，在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。

2.3基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统

2.3.1基于GPS统一时钟的新一代EMS

目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集（SCADA）系统。前者记录数据冗余，记录时间较短，不同记录仪之间缺乏通信，使得对于系统整体动态特性分析困难；后者数据刷新间隔较长，只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足，即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记，记录数据只是局部有效，难以用于对全系统动态行为的分析。

2.3.2基于GPS的新一代动态安全监控系统

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引言

由于现在电力的需求量非常巨大，传统的电力运行系统已经不再能够承担起如此负荷，各种影响正常运行的不利因素接二连三的出现，自动化技术的出现成为必然。电力自动化技术是一种综合性的技术，它是融合了网络通信技术、信息处理技术和电子技术并在此基础上发展而来的。自动化技术可以全程在线监控和管理电力系统，收集数据，排除故障，在保障电力系统能正常运行的基础上同时提高运行效率。

1电力系统自动控制的基本要求

各个行业的运行体制都要有一定的框架限制，没有这些基本要求工作很难做到有序高效，电力系统的自动化也不例外。要保障自动控制功能的有效实现必须要做好系统设定，主要体现在以下几个方面：（1）电力系统的自动化控制工作中最重要的一点就是对数据的收集和分析，所以必须要对电力系统整个系统、局部系统或者是各个元件运行中所有有价值的数据进行准确而迅速的收集、分析、检验和处理，通过分析参数更好地对运行过程进行监控，及时发现和跟踪数据的波动，保证能够在受控的条件下完成生产作业，消除因监控不力而出现的不必要的麻烦。（2）在保证生产的同时，还要注重于设备的保护，每个系统都是由若干个不同的控制单元构成的，我们要根据电力系统的不同部件和装备的不同运行状态，借助这些部件和装置的报警功能，及时发现故障并进行排除，消除不利因素，更好的保障生产的进行。（3）电力系统中采用自动化控制很大的一方面就是为了提高工作效率，提升原有的运转速度，因此必须要协调系统中的各个环节和单元，保证自动化控制过程的各个环节都合理运作，并做好环节与环节的衔接工作，保障整个电力系统畅通无阻的运行。（4）资源问题也是一个重要的问题，谁掌握了资源并能高效利用，谁就成功了一半。而资源主要包括物质资源和人力资源，因此企业要想获得最大效益，必须要控制好电力资源和人力资源的浪费问题，减少一些没有必要存在的繁复的工序。

2几种主要运用在电力系统中的自动化技术

（1）主动对象数据库技术。主动对象数据库技术通俗的说，就是在电力系统正常工作的前提下，有效地监测与利用数据参数，以此来提高系统的反应速度。主动对象数据库技术主要运用领域在自动监视与监控中。通过这种技术电力自动化系统可以根据自身的结构特点，改变模式，不断完善对数据和信息的处理，加强对生产过程的控制，更好地满足生产的需要。主动功能和对象对象技术是主动对象数据库技术对传统技术最大的改进与创新，它更具有针对性，更能满足自动化管理的需求，并且由于引进了触发机制和对象技术，可以使内部数据更为准确、及时地管理与处理。（2）现场总线技术。现场总线技术在电力系统自动化的运用中既能控制内部中心的仪器与装置，又能监测实际的施工现场，因此，它是一个全方位多角度的通信网络。在电力系统运行的过程中，它通过一系列的感应器很好地把设备与整体的线路构成一个有机的整体，同时将电压、电流、电阻等重要信息准确地传递到控制系统。现场总线技术最大的优点在于能够分散性地处理信息，在减少计算机负荷的同时大大地提高了电力系统的管理与控制能力。（3）光互连技术的应用。光互连技术在电力系统中应用的领域主要是机电保护和自动控制。光互连技术不仅能够提供如数据采集、数据记录、数据分析、表格打印等传统技术，还能提供各种高级功能，如电网分析、网络建模、处理人机界面等。光互连技术的优势在于其不会受电容性负载和准平面、平面的限制，具有很强的抗电磁干扰能力，这进一步保证了该技术能够提供更加精确的数据、更加清晰的画面，更有利于工作人员作出准确的判断分析。

3电力自动化技术的实际应用领域

（1）发电厂自动化。目前许多火力发电厂采用了电力自动化技术，主要包括：自动控制无功功率增减、经济分配有功负荷、远程控制计算机对站内机组的运行、自动调控母线电压的增减、对安全监测各种设备的运行并对站内各处进行应急控制。发电场中发电机组的安全运行十分重要，因此对所有设备的运行状态做好实时的控制与检测就必须运用远程计算机，通过整理分析监测系统收集到的的数据参数，得出发电厂运行的状态信息，以此来控制发电厂的正常安全运行。（2）供电系统自动化。供电系统的自动化主要体现在三个方面：一是由小型计算机构成的地方调度实时控制系统；二是负荷控制系统，通过自动化完成对声频与工频负荷曲线的准确描绘，并根据曲线波动来分析并处理电能的使用；三是为了方便实时监控电力系统，利用计算机和通信技术集中分析采集的信息并完成优化处理。（3）电网调度自动化。电网调度自动化是自动化技术在电网调度中的应用，主要通过计算机进行采集信息、计算工况、实时控制、测试稳定性等，来管理和检测电网系统。电网调度自动化的作用主要是通过对全网信息的收集与分析，预见可能发生的异常情况，及时采取措施进行调整，尽可能地降低突发危险的不良影响，确保电网运行安全稳定。

4结论

在现代生产生活中我们越来越离不开电力资源，随着经济技术的不断发展，人们对电力资源的使用需求变得更加多样、要求更加高端，为了使电力资源更好地满足社会发展的需求，自动化技术必须多样灵活地运用到电力系统的运作中。虽然今天大部分的电力系统都实现了自动化，但是人们不能就此满足，应该进行更多创新的尝试，使电子系统的运作更加低耗、更加高效，这不仅会壮大企业的收益，更会推动整个社会电力系统的完善与发展。

参考文献：

[1]石海青.电力自动化技术在电力工程中的应用研究[J].中国高新技术企业,2016(02):61-62.

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中图分类号：TM77 文献标识码： A

0引言

在电力系统中是否运用自动化技术，将直接影响到电力系统的各项水平的发展和提高。电力自动化技术应用到电力系统中，实现了远程监视与监控管理，保证电力系统能够安全、平稳的运行为电力系统提供更为优化的服务。电力系统随着社会经济的不断发展进步，将在社会中发挥越来越重要的作用，人们也对其提出了越来越高的要求，电力企业急需解决的问题就是如何更好的保证电力系统运行的稳定安全与可靠。先进技术的引入特别是自动化技术在电力系统中的运用，为电力企业进一步发展提供契机。

1电力系统自动化的含义

电力系统是对于各项生产生活进行电能消费后的电能生产系统，全过程由发电、输电、用电等环节组成。电力系统具有较为复杂的工作流程，首要工作是将自然界一次性能源转化成为电能，然后经过输电和变电系统将电压转化为工业和生活用电的适度电压，再将电能配送到各家各户，各用户在电力使用过程中根据需要，通过各种电气设备转化为光能、电能、热能等一系列能源，为人们生活和城市经济发展提供优质的供电服务。

电力系统自动化包含多种形式，主要的是实现对电力调度、配电网和变电站的自动化控制，如图1所示。

图1 电力自动化系统图

通过对电力自动化技术的使用，实现了对传输和管理的电能生产、自动化管理和调度、自动化的控制。电力系统是一个复杂庞大综合的系统，是由输电网、配电网、变电站、发电厂和用户等组成的。为了保证电力电能质量的不断提高和系统电压、电流频率的持续稳定性，并且使电力系统不断发展，实现电力系统自动化是目前最好的举措。

2 电力系统自动控制的基本要求

电力系统不仅包含对于线路连接情况的管理，还包含对各种设备和仪器的运行状况的控制和管理，面对上述各项问题，要从以下几个方面入手实现电力系统的自动控制：

2.1从设备运行状况进行管理

实现对电力系统中正在使用和进行的各种元件和设备的运行状况的管理和监控，是电力系统自动化控制必须要完成的。通过系统的控制仪器可以对其进行运行监测，可以及时的搜集相关设备的运行数据及出现的问题，保证系统的安全有序运行。

2.2保证仪器设备稳定运行

保证系统中的仪器设备及线路的安全稳定运行，也就是说系统要配备安全防护体系，是能够实现电力系统的安全运行的保障。由于电力系统是一项由设备和路线组成的庞大的电力系统，这就要求系统能实现对各种设备和线路进行分工管理，所以首先要在管理中做好分工工作，才能实现管理的有机协调。

2.3尽量减少人工操作

从操作的步骤上看，电力系统的自动化管理系统要能够尽量的简化人工操作和控制，实现简便的管理形式。另外对电力系统进行自动化统管理，要做到尽量的减少人工的操作，更大程度实现自动化，保证人力资源的最优运用。

3电力系统中电力自动化技术的应用

3.1电力系统光互连自动化技术的应用

在机电保护装置与自动控制技术的生产应用中，往往会运用到光互连技术。光互连技术不仅具有状态估计、网络建模、电网分析、人机界面的处理以及高级应用等方面的功能，还能够提供传统技术的基本操作要求，光互连技术致使该技术能够为电力工作人员提供更加准确的定位，能够使得工作人员对装置操作时更加简便易行，节省劳动力和工时，同时，操作画面更加清晰，大大降低了错误率。根据更加准确的操作参考信息，工作人员可以做出更加准确的分析与处理，做出更加准确及时的判断，大大提高工作质量。

此外，传统的机电保护装置和自动化控制技术存在很大程度的弊端，电容和电容负载对工作干扰一直得不到解决。光互连技术的应用，大大改善了以上弊端，使得工作效率得到更大程度的提高。光互连技术的应用，排出了电容干扰的影响，保证了电力系统的安全稳定，还对相应的支持了继电保护装置。光互连技术在生产中的大批量应用，不仅可以提高企业经济和社会效益，还可以将设备运行不当带来的损失降到最低，正是由于其具有上述众多优点，使得光互连技术在电力自动化中得以广泛应用。

3.2电力系统现场总线自动化技术的应用

现场总线技术涉及到网络通信技术的全方位，其内部控制中心不仅包含实际的施工现场，还包括两个场地的装置与仪器。相关电力工作人员对采集来的信息根据系统内部相应的计算方式进行整理分析，将主机发出的指令整合后的传送到相应操作位置中。

接收到的信息大多杂乱重合，只能由一台计算机独立完成，大大浪费了人力和时间。传统方式不能将其分散开来，但通过现场总线的调整，能够对其进行分散处理，处理后能将整合的清晰明确的信息分散到各个计算机上，有效地降低单个计算机的负荷压力。由经验可知，现场总线技术不仅可以完成信息的分散，还能配合上位机、前置机进行工作，仅通过控制仪表完成工作，减少了工时提高了效率，还能保证工作的准确性。

3.3电力系统主动对象数据库技术的应用

电力系统在日常的运行中存在很多弊端和危险性，因此对电力实行实时监控显得尤为重要。要想实现对电力系统的监控，就必须在电力系统中应用主动对象数据库技术。软件系统的改革创新，对软件在封装、开发等诸多方面也产生了积极影响。电力自动化技术与传统的技术相比较，其主要优势是得到了对象技术与主动功能的支持，并且由于触发机制与对象技术的引入，可以对数据进行准确、及时以及更为全面的处理、控制与管理，能够为系统提供更加精确可靠的数据。

3.4电力调度系统中电力自动化的应用

随着电力化水平的不断提高，生产生活用电数量和质量都有了较大程度的提高。人们对电力的需求不断增加，对电力实时监控的及时性要求越来越高。在电力调度自动化系统的作用下，使得人力全权负责的电力系统在遥测功能、遥信功能的作用下实现全面自动化的监测与控制，网络和计算机对用电过程中的各项指标和可能出现的各种问题进行准确、清晰地了解，保证电力调度系统运行的可靠性和安全性，有效防止安全事故的发生，不断提高电力管理水平。

3.5电力市场中电力自动化的应用

电力市场的发展需要电力自动化技术的支持，这是实现国家发展和国民生活水平提高的必由之路。要实现对我国电网进行全面自动有效监测，保证电力事业稳步发展，就要加大自动化设备的推进和自动化技术的应用。这样不仅有利于企业合理利用劳动力，还可以大大降低成本，提高劳动效率。

4总结

电力自动化技术的应用和在实际中的运行，不仅关系到自身线路和设备的质量和运行效果，还关系到整个系统的自动化控制下的线路和设备。但是着眼于我国现状，应用中的电力系统的自动化管理技术还存在很多的不足和缺陷，很多标准、规程还应该得到更进一步改善。就目前状况来看，首先要继续加强经验的积累和总结，来逐步发展建设电网。现阶段，加强改革和技术创新，结合数字智能化技术，不断提升电力发展水平，才能更进一步推动社会经济的发展。

参考文献

[1]魏勇.刍议电力系统中的配电网自动化技术[J].中国新技术新产品，2013，25（9）

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1.1电力系统的运行方式

电力系统的运行方式的分类是在安全性、经济性和维修要求的基础上，根据短路阻抗值得大小分为最小和最大两种运行方式。在实际的电力系统运行中，这两种运行方式是可以根据实际的工作需求进行转换的。当电力系统的阻抗值最大时，被称为最小运行方式，此时的短路电流量为最小，因此这种运行方式主要用于机电保护装置灵敏度的校验。反之当电力系统的阻抗值最小时就是最大运行方式，这种方式主要用于开关电器稳定性的校验。

1.2影响电力系统运行的因素

就目前对电力系统的分析而言，有很多因素都在影响着它的安全运行。可以简单的归纳为这三种因素：人为因素、设备故障和自然环境因素，其中自然因素是最常见和最主要的因素。在日常的维修中无意拉断开关等都属于人为因素；设备设计不合理或线路老化等则属于设备故障因素；在检查读设备的时候，设备在没有遵循正常程序的情况下就退出了系统，这就会使得设备出现暂态电压的问题，进而导致击穿固体绝缘，这也是十分危险的情况；而暴雨、大风、海啸等引起的电力系统阻断和损坏就属于自然环境因素。在电力系统的运行中，应该尽量避免人为和设备因素引发的安全事故。

1.3电力系统的设计应该考虑的因素

在设计电力系统的时候，需要充分考虑各种因素，这主要是因为输电线路以及设备的分布都较为广泛，自然因素仍然是决定电力系统运行安全的一个关键因素。例如在云心过程中，雷电会影响架空路线，暴风雨会影响输电线路。而且当雷击中架空路线的时候，雷电会通过接地线流入大地，虽然对电力系统的安全运行不会产生严重的影响，但是当雷电击中了输电线路，就会导致线路的高暂态电压出现，进而引发绝缘子串闪络，进而影响电力系统的运行，因此在设计中要对这些因为加以着重考量。

2自动化调度系统和电力系统的运行

2.1电力自动化调度系统的发展

自动化调度系统对于整个电力系统安全运行而言有着重大的历史意义。二十世纪70年代首次出现了专用机自动化调度系统，其后自动化调度系统还经历了四个阶段的发展，在八十年代和九十年代分别出现了双机热备用系统和分布式系统，最终由专用发展为通用、由集中发展为分布、由数据采集到实时监测，目前我国还率先开发了处于国际先进水平的“图模库一体化”建模技术，现代化自动化调度系统除了要对IEC61970的公共信息模型以及可缩放矢量图形标准加以遵循以外，还能够扩展一系列的应用软件功能，例如实现了网上浏览操作以及远程维护等。

2.2电力系统安全运行与自动化调度系统

自动化调度的发展是电力系统安全运行的关键，随着电力系统的发展对自动化调度系统的要求也越来越多。例如随着电网规模的不断扩大，互联性能的不断增加，这就要求自动化调度系统能够对大量的数据和信息进行采集和分析，不仅能够将动态、静态和暂态结为一体进行分析处理，还要实现一次和二次系统的同步建模与数据采集分析。未来的自动化调度系统还要将市场中的实际用电量和电网信息进行分析处理，确保经济和物理上的稳定性。此后电力系统动态行为将不断复杂化，规模也会越来越大，以往的管理系统将不能满足现代化的发展需求，因此自动化调度系统应该由单一的监控分析发展为安全协调和广域保护为一体的综合型系统。

3自动化调度系统的发展趋势

未来自动化调度系统的发展不仅要满足特高压电网的需求同时还要满足全国互联大电网的发展需求，它将是集市场化、标准化、数字化和智能化为一体综合性系统。智能化是指对电力系统元件实现控制一体化；标准化则是指实现相关应用软件的即插即用，就目前而言智能化和标准化都还有待研究和提高。例如智能预警、调度技术的优化和对事故的处理都属于智能化调度研究的范畴，这一技术实现的真正目的就是能够大范围的预防和处理电力系统故障，避免造成重大事故。而数字化则包含了信息、通信、管理和决策等四个方面，其中信息数字化包含有两个方面，分别是信息的共享以及数据的集成，其数据的集成就是将各种信息的模拟信号转化为数字信号，这不仅能对系统的实际运行情况加以直接具体的反映出来，还能够确保其管理和决策在一定程度上的准确性。其智能化就是将电力系统中的元件保护紧急、解列以及恢复控制集于一体，标准化则是指相关应用软件满足即插即用目标的实现。市场化是指未来自动化调度系统应该增加对市场环境下电网安全性分析的功能，进而满足电网在线输电能力和运行安全稳定性的计算分析。

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中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：

1 变电所实现自动化

1.1保护的功能类型

保护的类型包括:线路保护、出线保护、贯通线路保护、自闭线路保护、电容器保护、变压器保护等。另外，常用到的保护内容有：过电流保护、过电压保护、低频减载等。

1.2通信功能

所有通信，包括与上级站的通信，实现通信、遥控、遥调、故障录波数据上报等。此外，通信功能还可以作为调度自动化系统的数据的转发节点，向调度主站转发就近或其他自动化装置的数据，从而实现上通下达的作用。

1.3远动功能

变配电所实时监控，即远动功能，该功能包括遥测、遇信和遏调及故障报警、数据统计和计算、图形、生产报表、曲线等的描绘。

1.4管理功能

变配电所运行管理功能，包括运行状态、信息、变量、事件的监视、记录、存档、打印等功能保护管理功能，包括保护方式字和运行参数的读取、修改、存储、下载等。操作管理功能，包括操作闭锁、操作记录、操作管理等。设备管理功能，包括设备运行状态监视、统计及维修记录等。

2 配电网实现自动化

2.1实现目标

配电自动化实现的目标总得来说可以归结为以下几点：提高电网供电的可靠性，切实地提高电能的质量确实保护向用户提供不间断地优质电能；切实提高城乡电力网整体的供电能力；实现配电管理的自动化，为多项管理过程提供远程信息支持，从而改善服务；减少运行维护费用和各种损耗费用，从而实现配电网的经济运行；提高劳动生产率和管理水平；提高劳动生产 效 率及服务质量，为电力市场改革打下良好的技术基础。

2.2模式设计方案

2.2.1变电站主断路器与馈线断路器的配合，方案该方案由变电站出线保护开关和馈线开关相配合并由

两个电源形成供电换一个角度也就是说优化配网结构，推行配电网的相互衔接。变电站出线保护开关具有多次重合的功能，重合命令功能由微机来控制，线路开关具有自动操作和遥控操作两种功能，信开关具有自动操作和遥控操作功能。通信及远动装置事故信息、监控系统、由凯微机一次性完成。

2.2.2自动重合器方案

该方案是将两电源相连接的环网分成数段，每段线路，由相邻两侧的 重合器进行保护，当发生故障时由，由上级重合器断开故障开关。当任何一段发生故障时应使故障段两端重合器断开对故障进行隔离处理，线路分支线故障由重合器与分断器动作次数相配合来切除。

2.2.3馈线自动化模式

近距离也称就地控制模式,即利用重合器加分断器的方式来实现。计算机集中监控模式，即设立控制中心，馈线上各个自动终端采集的信息通过一定的通信通道远传回主站。在 有故障发生的情况下，由主站根据采集的故障信息进行分析判断切除故障段并恢复供电的方案。

就地与远方监控的混合模式，采用断路器，智能型负荷开关，并且各个自动化开关都具有远方通信的能力。这种方案可以及时，准确地切除各种故障，从而恢复非故障段线路的供电同时还可以接受远方的监控，配电网可以积极参与网络优化调整和非正常方式下的集中控制。

3 电力系统和电气自动化的研究方向

3.1智能保护与变电站综合自动化

该理论主要对电力系统保护的新原理进行了研究，将国内外最新的人工智能、综合自动控制理论、网络通信、自适应理、论微机新技术等应用于新型 的 继电保护装置中、使得新型继电保护装置具有智能控制的特点，从而大大提高了电力系统的安全水平。针对变电站自动化系统进行的多年研究研究人员发现 研制的分层分布式变电站综合自动化装置能够适用于45Kv~550Kv各种电压等级的变电站。

3.2 电力系统分析与控制

对在线测量技术实施相角测量、研究电力系统稳定控制理论与技 术、选择小电流接地选线方法、探讨电力系统振荡机理及抑制方法、研究发电机跟踪同期技术和调速控制、电网调度自动化仿真、电力负荷预测方法、研究基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等。

3.3 配电网自动化

在中低压网络数字电子载波、配网的模型及高级应用软件、地理信息与配网一体化方面取得了重大的技术突破。其中，低压网络数字电子载波采用DSP数字信号处理技术，提高载波接收的灵敏度，真正解决了载波在配电网上应用的衰耗干扰等技术难题；高级应用软件配网的模型及高级应用软件将输电网的理论算法与配网实际运行结合起来，采用了最新国际标准公共信息模型;应用人工智能神经元算法进行负荷预测。

3.4 电力系统自动化实时仿真系统的应用该仿真系统在可提供大量实验数据的前提下，还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行，还能用以协助科研人员测试新装置，且多种控制装置都能与其构成闭环系统，从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。

4电气自动化技术在电力系统中的应用

4.1计算机技术在电力系统自动化应用计算机控制技术在电力系统中起到了至关重要的作用。这是由于随着计算机技术的飞速发展，电力系统中用电等重要环节以及输电、发电、配电、变电环节都需要计算机技术的支撑，这样就会使得电力系统自动化技术同时得到了快速地发展。4.2智能电网技术的应用信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一，电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术，也就是智能电网技术，是一个最具典型性的技术，涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机

5结语

随着国民经济的快速增长，电力系统中电气综合自动化技术在变电领域已得到了普遍应用和发展，功能技术水平也已日益完善。而对于电力系统这个地域广阔、调度和运行复杂的系统来说，电气自动化应用大大提高整体运行程序的简化，也提高安全性，对电力系统也是一个很大的发展。

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引言

随着科学技术的不断进步，在很多领域都实现了自动化生产，电力领域也不例外。但是传统的电力系统自动化已经很难适应当前的社会需求，所以必须改变传统的自动化生产模式，引进先进的生产技术，进一步提高电力生产的效率以及安全性，同时也能够保证电厂管理水平的有效提升。不过外部环境的变化导致自动化技术发展十分迅速，这就导致出现很多问题，需要相关人员能够运用科学的方法保证电力系统自动化技术的正常运行，这也是整个电力事业的发展需求。

1 电力系统自动化概况

所谓电力系统指的是发电厂通过使用变压器等配电设备把自然能源转化成电能，并输送到用户，在这个过程中需要涉及到大量的数据传输，进而实现对电能的调节和保护作用。而自动化技术在电力系统中的应用能够实现电力系统的调节和保护自动化，实现电能稳定运行的目的，同时也能够保证电力传输过程中的稳定性，以及精确地采集到电力传输过程中产生的各种数据。

电力传输过程中所产生的各种数据对于电力系统的正常运转都具有十分重要的作用，通过电力系统自动化能够实时精准地对这些数据进行采集和传输，同时实现有效分类，综合调节电力系统中的多个环节，进一步提高了电力系统的效率，减少了故障损失率，保证了电力系统的安全可靠运行。

2 电力系统自动化的应用

2.1 变电站自动化在实际生产中的应用

在整个电力系统中，变电站起到配电和中转的作用，具体来说就是实现调节和分配电能，起到传输电能的作用。在社会经济发展的同时电能的需求量逐渐增多，这提高了对变电站自动化技术的要求，对于整个电力系统的稳定运行十分关键。变电站也积极地调整整个电力系统的运行状态，优化电力系统自动化装置，并融入了微电子技术、网络信息技术等，提高了变电站的传输速度以及输电质量。

2.2 配电网自动化的实际应用

配电网是整个电力系统中的重要组成部分，主要包括变电器、电缆等设备，配电网自动化的应用实现通过智能软件从数据库中获取资料并对这些资料进行分析，实现信息的实时传递，进而达到自动控制的效果。过去传统的配电网主要依靠的是人工方法实现对电网的控制，不仅消耗大量的人力、物力，同时效率也不高，而且存在着各种安全隐患。随着科学技术的快速发展，配电网实现了自动化控制，使得整个电网都能够稳定运转，并提高了电能的分配效果，满足了配电网自动化的具体要求。

2.3 电力系统调度自动化的实际应用

电力系统调度自动化发展到今天，已经实现了无人值班的自动化监控系统，节省了大量的人力，同时也增加了监控系统的准确性。随着用电量的逐渐增加，该自动化系统对于实现实时监控以及采集数据具有十分重要的作用。当前，人工智能技术的应用使电力系统调度自动化技术得到了进一步优化，不仅可以延长设备的使用年限，同时还能够有效地控制电网。

3 发电厂电力系统自动化的维护

3.1 维护电力系统自动化的微波中继技术

微波中继技术是专用于通信干线采用的主要方式，可以实现远距离通信和对电网运行中重要信息的传输，对电力系统自动化的维护作用主要体现在，通过对中继站及微波中继通信干线的设置，达到对电力系统自动化的监测，以免发生危害电力系统的通信网中断事故。

3.2 维护电力系统自动化的以太网远程技术

以太网远程技术是通过高效率运行光纤通道来进行系统自动化的维护工作，其中的光纤通道是由安装以及使用光纤收发器和以太网卡组成的，以太网远程技术对电力系统自动化的维护起到了关键作用。网络速度快、安全性能高、网络连接可以进行点对点连接是以太网远程技术的几大优点。

3.3 维护电力系统自动化的电话拨号远程技术

电话拨号远程方式是在维护电力系统自动化的工作中被经常运用到的一种措施，需要依赖于电话拨号的远程技术，它在电力系统远程维护工作的优点是节约和便捷，缺点则是速度慢，因此需要我们把电话拨号远程技术节约和便捷的优点和其它维护技术方式速度快的优点有效的结合在一起。

4 发电厂电力系统自动化的发展

4.1 科学技术

计算机技术的发展成为了自动化系统的推进器，随着科学技术的不断发展，使得生产技术得到了简化，并提高了生产效率。在电力控制设备上使用自动化技术，增加了信息量的处理速度，并且综合处理能力得到了很大提升。传统的人工管理方式受到电力系统自动化的改变，实现了无人化管理，从复杂繁琐的管理模式转变为先进、有层次的管理模式。实现电力系统自动化调整了市场资源结构，改变了电力市场的竞争模式，节省了大量的人力、物力，并促进了生产效率的提升，扩大了人类对资源的利用能力，使得电力企业获得更好的发展。

4.2 电力设备

电力设备是整个电力系统中的重要组成部分，承担着电力生产、传输等功能。当前为了更好地促进电力系统的发展，必须考虑的问题是如何实现电力系统自动化的优化以及如何增强电力设备的自动化。由于当前不同类型和功能的电力设备生产和改进都存在着很大差别，所以在具体的改造过程中，必须根据具体的生产需要以及当前的生产情况来选择最佳的改进方法。需要注意的是在改进基础设备的同时应该考虑是否符合市场发展要求，这样才能保证优化后的电力设备自动化系统是适合企业发展的。

4.3 群众认同

人是组成社会的主体，当前的大社会生产背景下，电力系统自动化技术的优化和发展具有很重要的作用，而这个工程中需要人民群众的大力支持，由社会上各个群体的协同合作来实现。所以政府部门应该加强宣传，增强人民群众对自动化技术的了解，并认识到自动化技术给人们的日常生活所带来的便利。同时，政府部门应该组织培养专业的电力方面人才，并组织开展相关的活动，不断改革和创新电力系统自动化技术，促进自动化技术的稳定发展。同时电力企业要想实现自身的发展，就必须积极引进先进的技术人才，为企业的发展注入鲜活力量，这也是推动自动化技术改革的基本动力。

5 结束语

总而言之，社会的发展必然需要大量的电能，所以必须不断优化电力系统自动化技术。但是和国外的相关技术相比，我国的电力系统自动化技术还处在初级阶段，距离高效、快速的发展阶段还存在一定的距离，所以电力人员应该根据我国当前的电力发展情况积极学习和借鉴国内外先进技术，不断提高电力系统的生产能力，促进我国电力事业的快速发展。

参考文献

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[2]肖云峰，刘立英.智能技术在电力系统自动化中的应用探析[J].科技与企业，2011（12）.

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中图分类号：TM202 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）11-0128-03

随着人们越来越多地关注安全生产、安全用电，从事故障检查、故障排除及中断危险的继电保护技术得到了快速的发展。继电保护通过对电力系统及设备的实时监控来发现系统工作中的异常，并能及时地发出危险信号，并作出相应的处理，在很大程度上暂时保障了电力系统的安全运行，减少了安全隐患带来的重大损失。因此，继电保护系统的自动化发展在很大程度上影响着电力系统全面自动化的建设，所以，我们要加大相关技术的研究。

1 电力系统继电保护工作的相关概念

电力系统继电保护的基本任务：当电力系统发生故障或异常工作时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除或发出警告由工作人员消除异常根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻区域供电的

影响。

电力系统继电保护的常见用途：当电网发生足以损坏设备或危及电网安全的故障时，使被保护设备快速脱离电网；对电网的非正常运行及某些设备的非正常工作状态能及时发出警报，以便得到迅速有效的处理；实现电力系统自动化以及工业生产的自动控制等。

电力系统继电保护的常见类别：按继电保护装置的职能可分为主保护、后备保护以及辅助保护。主保护的功能是快速切除故障，即称为速断保护。后备保护有远后备保护和近后备保护两种，主要实现在主保护不反应，或下一级主保护拒动时，切除故障。常见的后备保护策略有：过电流保护、低电压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护以及负序过电流保护等。

2 我国电力系统继电保护的现状

随着电力系统发展速度的提高以及相关技术的改进，继电保护技术应运而生。在此之后，继电保护技术不断的改进，在科技创新以及科学技术的发展带动之下，继电保护技术不断完善，继电保护系统逐渐发展壮大。

继电保护装置的最初模型为熔断器，从继电保护技术的起步阶段到现在的发展成熟阶段，继电保护技术的发展历程可根据一定的标准细化成四个具体阶段，即采用电磁保护装置的继电保护阶段、采用晶体管保护装置的继电保护阶段、采用集成电路策略的继电保护阶段、采用计算机技术的继电保护阶段。

因为计算机系统的强大功能，继电保护装置发展到采用计算机技术阶段是势在必行的。计算机系统的强大功能在一定的程度上影响了我国各项生产和管理工作，它带动了企业以及各项生产技术的创新。将网络化、智能化、数字化、一体化的计算机技术应用到继电保护系统中已成为必然。

但就目前我国的电力系统的现状看来，电力系统庞大、地理环境相对复杂等现实条件，决定了我国电力系统实现持续的扩容工作比较困难。单纯地依靠熔断技术以及继电保护的相关措施，远远满足不了电力系统持续化建设以及多元化发展的需求。

3 我国电力系统继电保护自动化的技术指标

3.1 自动化装置的灵敏度要高

继电保护自动化系统的灵敏度高，可以使保护装置以最快的速度排除电力系统中的短路故障，从而提高整个系统有效性、稳定性等相关的工作性能，有效减少各种设备在运行当中出现故障的次数，使电力系统一旦出现故障时的危害程度以及波及范围控制在最小的程度之内。在落实电力系统的安全运行维护工作中，能通过提高灵敏度，提高备用设备和自动重合闸主动参与运行的效果，使生产运行当中的经济损失和安全状况得到合理的控制。继电保护装置的灵敏程度反映了设备在安全生产的模式下发生故障或出现非正常状态运行时的反应能力，在电力系统继电保护的运作当中，灵敏度的高低用其灵敏度系数来体现。高灵敏度的继电保护系统是电力系统安全投产使用的有效保证。

3.2 故障排除选择性、针对性高

选择性在电力系统继电保护工作中的体现是，当系统发生故障时，继电保护装置能够根据故障发生于哪台设备的什么部位、哪条线路等，准确快速地采取相应的定位切除措施，并不是在故障发生的时候没有针对性地、大范围地选择切除。

如果电力系统的故障排除采用了针对性、选择性不高地系统，将对电力系统有效地实现稳定供电产生严重的危害。因不能有效地实现在故障部位的切除目的，造成故障切除范围过大，在经济上造成严重的损失。在实际的状况中，故障切除是先从距离故障点最近的地方开始切除，如果这个范围内的断路器拒动，再相应地放大切除范围。

3.3 继电保护工作可靠性高

可靠性在电力系统继电保护中是指，保护装置能顺利的完成合理的保护工作。即电力系统正常运转状态下，继电保护装置不会有任何动作，更不会采取任何保护措施，当故障发生时才采取相应的保护措施。如果系统本身并没有出现任何故障，而继电保护装置却让电力系统的某段电路出现跳闸停电的现象，又或者是没有危险状况发生，报警信号却已经响起等，这会造成系统工作的混乱，给电力系统相关的工作人员以及用电居民造成很大的困扰。

4 我国电力系统继电保护自动化的发展策略

综合以上继电保护系统的任务以及继电保护装置的性能指标，在电力系统继电保护的研究中，我们应该深入贯彻创新意识，不断完善继电保护装置，使之多元化的特点得到更好的应用。将计算机技术、网络技术融汇到电力系统继电保护装置以及继电保护系统的研发中。使继电保护系统在实现最基本的保护工作的基础上，应用智能化的技术，使继电保护装置的各项技术指标更加地合理。

我们应该利用先进的技术和管理理念，创建电力系统继电保护管理的相关规定，利用科学的调研，不断分析研究故障参数，综合应用计算机强大的运行功能，充分发挥计算机系统在电力系统继电保护自动化中所体现出的数据存储能力强、运算速度快结果准确、决策能力强等特点，不断地创新发展继电保护技术。

与此同时，不能忽略电力系统继电保护装置的网络化建设，形成整个系统网络化、一体化的形式，减少继电保护装置的单个独立使用。利用网络资源共享的特点，建立更加完备的故障分析及检验校准体制，为继电保护装置有效地运行提供技术保障。在继电系统的运行中，我们要把单一的继电保护装置作为整个电网系统中的一个终端设备，保证整个系统上的所有继电保护装置数据处理是一体的，通过故障信息的反馈整理、网络资源的获取，及时上传继电保护装置，用于构建完善电力系统等。

5 结语

促进继电保护技术的创新和发展，是我们在电力事业领域，提高电力系统的服务质量，提高供电配电质量，以及提高生产效益和居民生活质量的保障。将先进的计算机科学技术、网络技术应用到继电保护系统的建设中，提高继电保护装置的工作性能，建立和完善健全的电力系统，从而真正地提高我国电网系统的运行效率，实现经济可持续发展的同时，更好地落实各项措施的便民、益民目的。

参考文献

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中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）30-0118-01

一、电力系统配电自动化概述

1.1 配电自动化概述

目前我国的配电网建设还比较落后，自动化程度比较低大多数都是树状的结构形式惠压质量不高不仅可靠性得不到有效的保障还存在很大程度的电力损耗。为了进一步提升我国供电系统的质量我国在近年来不断加强国家配电网的建设工作大力实施城市网及农网的改造工程。目前对于配电自动化还没有一个得到得够大众认可、概括性极其全面的定义大部分还是依靠于现代信息技术不断提升配电系统的管理工作捉进本电系统的安全可靠运行降低不必要的电能损耗。在电力系统信息系统当中信息的采集与收纳、信息的有效传递、信息的分类存储以及信息的高效利用四个方面工作相互独立双互相影响在实际工作当中应分步骤地从横向与纵向等各个角度出发，不断修改及完善电力系统的建设工作。

1.2 配电自动化内容

电力系统配电自动化的内容主要包括两个方面，首先，馈线自动化。指电力系统配电线路的自动化，是系统的重要组成部分，其自动化根据线路电压的不同可以分为三个级别，即高压、中压以及低压线路的自动化，同时根据线路电压的不同，馈线自动化也存在不同的技术特点。总之，馈线自动化是电力系统配电自动化的关键和重点，直接影响着整个系统的运行[1]。

其次，变电站自动化。其与馈线自动化一样，也是电力系统配电自动化的重要组成部分，变电站的综合自动化承担着电力能源的重新分配和对电力的有机转换，属于城市电网发展以及农村电网改造和发展的基础环节，影响着电网建设和改造的整体效果，与电力系统的运行安全和电力企业的经济效益有着密不可分的联系。尤其在当前大容量发电机组不断投运，超高压远距离输电网络不断出现的背景下，电力系统的安全控制和管理变得更加复杂和多变，人工管理已经难以满足电力系统安全、稳定的发展要求。因此，变电站自动化是时展的必然趋势，也是电力网络发展的要求。

1.3 配电自动化目标

我国电力系统的配电自动化技术的发展可以从电网的改造上面分析。在很长的一段时间内，配电自动化技术一直停滞不前，人们对于该技术的了解不够，所以很少在电力系统的管理中应用该技术。随着社会的发展，我国提出了要在电力系统的运行中使用配电自动化技术。配电自动化技术可以为供电的稳定性、安全性、可靠性提供有力的保障，能够提高供电的质量和效率。配电自动化技术也可以提高农村的用电水平，同时提高用电的安全性，可以对电力设备的运行进行实时的监控，有效的避免一些停电故障的出现，同时还可以提高供电的效率，减少投资的成本，节省人力和物理的消耗，该技术的应用为电力企业创造了更多的经济效益[2]。

二、输配电自动化及管理

2.1 强化安全管理

强化输配电自动化的安全管理，可以及时发现配电系统隐藏的安全隐患，及时对安全故障进行处理，从而将产生的影响和损失降到最低。而如果系统中出现了永久性故障，则必须首先对故障线路的范围进行确定，并及时进行隔离，然后重新构建输配电系统，在最短的时间内，完成对故障的处理，恢复正常供电。对于这种情况，最常用也最有效的方法，就是由变电站，通过多条放射状馈电线，对用户进行供电[3]。如果用电量忽然增大导致线路负荷过大，多条馈电线就会相互连接起来，对负荷进行分散，同时保证用户的正常用电。这种方法可以保证系统自动进行故障的识别和供电的恢复等操作。当故障发生时，馈电线断路器会自动跳闸，切断供电，并自动尝试重合，如果故障小时，则重合成功，供电恢复；如果重合失败，则说明其为永久性故障，断路器会自动锁定在断开位置，等待工作人员的处理[4]。

2.2 信息管理

通过研究发现，配电自动化系统的一个基本功能就是信息管理，可以连续的采集和更新信息。从实质上来讲，信息系统是一个数据库，记录着配电系统状态，并且是不断更新和跟踪的，保证能够完整准确的记录配电系统。相关的配电调度员可以结合具体的功能需求来对数据进行存储，结合时代的发展，修改这些存储数据。信息管理是一个动态的过程，连续进行，可以随时存储、检索以及处理数据。对于存储的信息，要求有着较高的精度和实时性，并且动作时间较短，一般要求在毫秒级内完成。对于无功控制等功能数据，实时性没有精度重要。在采集数据的过程中，需要最大限度的减少顺序扫描所造成数据的不同时性。针对这种情况，就可以采取分布式计算机系统，在较短时间内进行反应。在信息记录方面，主要是对系统各点的运行参数以及事件等进行记录，将系统结构变化进行有效的反映。远方抄表功能，主要是可以自动记录用户表计上的电力信息和电量信息，并且在这个过程中，是不会影响信息精度等[5]。

2.3 加快电网改造

目前，电力系统已经成为人们生活和工作中必不可少的一项组成部分，对电力有着越来越大的需求量，那么就需要促使电网传输容量以及电压质量得到提高。要将配电自动化技术充分利用起来，对电力系统进行优化，有故障发生时，促使局部停电得以实现。要根据电网的整体规划，对电网的改造过程进行合理安排，优先进行可以增加电网传输容量、提高电网安全和供电质量的项目，对电网的结构进行优化，以满足合理变压器容载比的要求。对于城市配电网，要进行环网结构改造，提高互供能力，要引进先进的配网自动化技术，实现环网供电、馈线自动化，缩短故障的处理时间，减小停电范围。对于那些已经成形的输配电网，要对线路进行适当改造，设置线路分段设备和重合设备，还可以在线路上安装在线监控设备、故障检测设备等，对线路的运行状态进行随时监测，缩短故障的查找时间和处理时间。

三、结束语

通过上文的叙述分析得知，目前社会的发展和工业化程度的提高，人们的用电需求越来越大，对电力供电质量也提出了更高的要求。经过调查研究发现，目前我国的配电网还存在着诸多的问题和漏洞，不利于供电质量的提高。针对这种情况，就需要在配电网改造和建设过程中，积极进行配电自动化的建设，以此来提高供电质量，更好的进行发电、输电和供电，更好的满足人们的用电需求，为社会发展做出更大的贡献。另外，在对配电网络当中的供电成本、停电损失及供电可靠性进行分析的工作当中，现在又提出了一种以各辖区的指数来作为供电可靠性参考对象的做法使得供电总成本得到有效的减少与降低规代多媒体技术在配电自动化系统当中的广泛应用如采用触摸屏使得人机对话的交流界面得以优化。总的来说配电系统的自动化建筑及管理工作的高度运行极大的提高了我国配电系统的服务水平保证了供电系统的稳定性与可靠性，使人民的日常生活及工业生产用电需求得到了有效的保障。

参考文献

[1] 季晨. 配网自动化建设与配电运行管理分析[J].机电信息，2013，（24）.

[2] 黄国泳.浅谈配电自动化在配电管理系统中的应用[J].电子制作，2013，（16）.