电力自动化技术论文范文

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2.配电网技术的自动化配电网技术的自动化技术主要运用在改造城乡的配电网上，目的是进一步实现电网的自动化，解决城乡自动化系统中的问题，促进电网的发展，这样才有利于确保电网运行的平稳安全，提高企业的经济效益。通过运用电气自动化技术能对用户计量表进行数据分析，及时排查出故障，减少切点情况的发生，降低用电量损失。另外，利用系统检测能计算出线路线损，保证线路运行更加通畅。

二、电力工程中电力自动化技术的应用

1.现场总线技术几年来，现场总线技术逐渐兴起，并在电力工程中起着不可或缺的作用。现场总线技术，不仅有利于实现智能自动化装置和控制器之间的连接，还有利于解决电气设备与高级控制系统间的信息传递问题。具体来说，这项技术就是将传感器和监测系统所获得的信息参数传递到计算机上，计算机通过分析数据模型，显示出电网的运行状态以及故障，然后利用布线技术将最终指令传送到控制设备上，进而实现电力系统的控制功能。现场总线技术优势是，利用信息技术就能对电力系统的现场设备进行远程操作，这样就大大降低了管理难度，而且有利于技术人员分析不同渠道的供电数据，以此全面掌握用户的用电需求，制定出行之有效的电力营销策略。

2.主动对象数据库技术作为电力自动化关键技术之一，主动对象数据库技术给软件工程造成了非常大的变革，也影响着软件的开发与利用。在电力工程中，主动对象数据库技术是一种监控技术手段，可以主动对电力系统的运行进行监督控制，以提高供电的可靠性，还有利于降低对信息数据的处理和计算速度，这样处理电力数据的成本也就大大减少了。采用对象技术和触发机制，可以实现对数据库的自动监控，而且信息数据在处理之后能够提高准确率和利用价值，这样相关技术人员就能对数据进行恰当处理，操作使也有了更加准确的数据资料可以参考。目前随着计算机信息技术的更新与发展，数据库技术也得到了更加复杂和全面的功能，更多先进的设备进入电力自动化建设，有利于提升电力系统的自动监视与控制功能，进而满足工业生产和生活的需要。

3.光互连技术在继电和自动控制系统中，光互连技术运用得比较广泛，这种技术主要是利用探测器功率限制电力扇出数，提升电力系统的集成度，并且不存在信道对带宽的限制，有利于实现重构互连，另外光互联技术的干扰性比较强，能使数据传输更加便捷。而电子传输和电子交换技术的运用，不仅有利于拓展互联网络，还能促进编程结构的不断改善，让电力系统的灵活性得到增强。除此之外，光互连技术还具备强大的数据处理能力，可以通过搜集和分析电力系统的数据资料，及时找到出现故障的位置，以提高电力故障的处理效率，尽可能避免因故障带来的不必要损失，这样才能提高电力服务的质量。光互连技术还有非常强的数据处理功能，在技术使用方面更具灵活性，产生的画面也更为清晰，为电力调度人员开展电力调度工作提供了参考标准和依据，因此在电力系统中被广泛运用。

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目前，电力工程自动化技术是电力企业管理工作的重中之重，占据着极其重要的行业地位，已经得到了电力企业内部的高度重视与关注。电力工程自动化技术在电气工程中的应用不断深入，可以满足于人们在生活中对于电能的需求，推动电力工程技术的迅速转型与优化升级，进而确保电力工程自动化技术的高质量、高水平。

1电力工程自动化技术的构成内容分析

1.1变电站自动化变电站自动化可以稳步提升变电站运行的稳定性与可靠性，促进人力资源的优化利用与配置。其中，电磁式设备是变电站安全运作的重要核心构件，但是要想始终保持设备的高效运作，就必须要定期展开维修与更换工作，以免造成变电站安全事故的发生。而变电站自动化，实现了微机设备的顺利过渡，在屏幕上就可以完成相应的操作和记录工作，而且大大提升了变电站的运作效率，避免了人工操作的失误。1.2电网调度自动化。电网调度旨在不断提高用电效率，降低电力不必要的损耗和浪费，进一步统筹规划电力配送，进而更好地为各个地区的电力工程服务。电网调度的顺利实施主要得益于局域网的良好配合，如果局域网出现一系列问题，就会严重阻碍着调度管理的强化。而网络信息技术的应用，却大大改造了以往固有的局域网络，使电网调度网络更加系统严密，对于电力利用效率的提升具有着极大的促进作用。同时，电网调度自动化可以有效收集、整理和分析相关的数据信息，为管理员的宏观调控提供切实可行的参照依据，还可以对电力负荷加以控制与调整。1.3发电厂测控自动化。分散测控系统在发电厂测控上得到了较为广泛地应用，关键部分的智能模件和主控模件可以及时掌握控制设备的运行状况，是实现发电厂测控自动化目标的重要保障。通过屏幕化的操作方式，降低了工作人员通过远程操作相应设备，进而大大提升电气工程的运作效率，是人工控制的一大进步，使电厂测控自动化更加安全稳定地运作。

2电力工程自动化技术在电力工程中的应用阐述

2.1现场总线技术的应用。在电力工现场，将各种自动化装置和一些测量仪表连接在一起，形成统一数字化的信息网络系统。通过网络自动化控制，加快了数字通信、自动化控制以及计算机系统的有机融合，进而形成现场总线技术。现场总线技术的应用范围比较广泛，比如在收集变送器控制的总用电量中，可以将信号在主计算机系统中进行集中与统一，随即通过数学模型进行深入的分析，根据科学完善的指令进行下达，进而充分实现电力工程的自动化控制目标。现场总线技术的应用原理就在于将电力工程的各项控制功能分散开来，通过自身对应的计算机来进行信息的处理工作，再将信息传递到总计算机系统中。现场总线技术的应用，是电力系统多样化需求的重要表现形式，促进资源信息的实时共享，朝着自动化控制的方向发展。2.2功率半导体器件的应用。在电力系统，固态变压器可以有效对电力实施管控，从属于半导体器件。而直流输电和柔流输电等在功率半导体器件的应用越来越广泛。在固态变压器中，联动性能比较强、重量比较轻，是电力系统重要的核心构建之一，功能主要是通过高频变压器和电力电子变流器来实现的。同时，柔流输电可以有效提升大容量电能地高效运转与变换，直流输电主要得益于晶体管的应用。由此可见，功率半导体器件是确保电力工程自动化发展的重要保证。2.3光互联技术的应用。电力工程自动化控制系统中，光互联的应用程度在不断地加深。主要表现如下。2.3.1探测器功率的控制。光互联技术可以将探测器功率的输出数量控制在合理的范围之中，降低了电力生产工作中的电容性负载和约束程度，不断实现电力系统集成度目标。2.3.2进一步强化了系统的变通性。通过相关的实践操作可以看出，电子传输和电子交换技术拓展了电力系统中互联网的应用渠道，并且优化整合了互联网编程结构，进而充分增强了电力工程总电力系统功能的变通性。2.3.3为数据传输提供了一定的便利性条件。对于光互联技术的应用来说，可以免受电磁的强度干扰，抗干扰性比较明显，进而增强了数据传输工作的快速性与便捷性，已经成为了电气工程应用中必不可少的应用部分。

3完善电力工程自动化技术的解决对策

3.1选择合理的自动化技术的应用范围。3.1.1电网调度自动化技术。电网调度自动化技术必须要借助于计算机调度系统，是信息技术与控制技术相结合的重要体现，可以进行有效地信息采集与整理工作，为电网的安全运行提供强有力的保障。同时，必须要对电力工程实施全方位、多角度领域地监控，以免在突况发生时猝不及防。3.1.2变电站自动化技术所谓变电站自动化技术就是指将通信技术和计算机技术的结合，可以对数据实施集中化的处理与利用，强化变电站系统的监督与控制。变电站的信息处理可以充分优化电力系统，进而为信息的收集与整理工作奠定坚实的基础。3.1.3配电网自动化技术。主要应用于城乡配电的建设之中，是我国电网发展的延伸与拓展。3.2实现功能分层主站和子站等是配网自动化系统的重要组成部分，其内在功能的实现主要得益于自身通信系统。其中，电子线载波是通信方式中应用比较广泛的一种，但是由于配电网的节点设置较多。很难满足于电力工程自动化的建设需求，进而不建议使用阻波器的使用。第二代载波。技术大大基于了扩频原理，可以有效降低低信噪声，具有较强的通信能力；最新研制的载波技术主要得益于DPS的配合与协，实时解码功能比较强大，通信发展前景较为广阔。3.3确保良好高效的电能质量根据各个大功率电力设备的大力应用，对电能质量的要求也越来越严格，电力部门必须要积极参与到电能质量的建设工作中来，以更好地适应电力系统设备的发展需求，已经成为了电力系统的研究重点。目前，数字信号处理器的应用实现了数字信号处理技术质的飞跃，具有较高的应用价值。数字信号处理器可以有效控制电力工程的相关程序；增强电力系统的安全性与稳定性，不会使电力系统受到过多温度的影响，降低了调试难度，可以进行大批量的生产。因此，数字信号处理器的应用，可以做到不断完善电力工程自动化技术。3.4主站一体化。电力系统的不断完善，人们对于供电也提出了明确的要求和期望。然而，电力企业是一个有机协调地统一整体，企业内部部门或者岗位的独立性比较明显，增加了信息层面上的实时与共享。因此，在电力工程自动化技术的应用之下，要将相对独立的单一、独立部门形成综合性强且一体化程度高的信息一体化系统，将地理信息系统、变电站综合自动化、配电管理系统以及通信系统充分结合在一起，进而构建一体化的信息系统平台。3.5强化后期维修与养护。电力自动化系统中的后期维护工作至关重要和关键，在电力自动化设备进行安装之后，相关电力人员需要进行后期验收工作，将电力自动化的安全管理问题加以落实和强化。一些工作人员要在遵守国家相关规章制度下进行竣工验收工作，予以强有力的制度性保障，确保电力自动化技术应用万无一失。此外，对于电力工程的维护人员而言，要定期展开一系列的业务培训与指导工作，不断增强行业人员的专业素养与业务素养，充分熟悉和掌握电力设备的运行状况。在后期竣工阶段，维护人员要及时分析和解决电力系统的故障成因，采取相应的改善措施，避免对电力工程造成更大的影响。3.6加大以太网的应用力度。在电力工程自动化技术的发展中，必须要加大以太网技术的应用，增强数据信息的共享性，对可能出现的问题进行系统化的分析与研究，推动电力工程精细化目标的实现。根据以太网分布的信息化和开放化特点，不断提升电力工程的自动化发展水平，进而完善电力工程的自动化技术。

4结语

综上所述，完善电力工程自动化技术势在必行，可以确保电力工程的顺利实施与高效运转，增强电力工程的经济效益与社会效益。电气工程自动化技术的建设是一项较为漫长的系统化建设工程，要增强对自动化技术的重视程度，推动电力工程朝着自动化、专业化的方向发展，加强电网调度、变电站以及配电网等自动化技术的应用程度；同时，电力工程的相关人员要提升自身的综合素养，不断与时俱进、开拓创新，将自动化技术提升至全新的广度和深度，进而为电力工程的稳定发展提供更为广阔的发展空间。

作者:兰旭 单位:湖北铭远至诚项目管理有限公司

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2电力自动化技术的现状

在之前的很多供电事故发生后，和谐供电，供电安全已经成为全社会的需求，在这个背景下，电力自动化系统应运而生。电力自动化系统融合了电子信息科学技术，将整个电力系统数字化，实现了实时监控整个电力系统的运行，它有一个总控台，在总控室里面，管理员可以随时了解整个电力设备的运行，如果发生故障或者事故，系统会在第一时间报警，这样就节省了很多人力物力，只需要总控室里面有一个技术员值班，就可以掌控全局，进一步提高了管理人员的工作效率。电力自动化系统现在正在起步阶段，想要真正实现电力自动化系统，需要更多的把电子信息技术融合进来。

3信息技术在电力自动化系统的应用

3.1变电站的自动化

以往的变电站需要耗费大量的人力来人工监控，现在变电站自动化让智能设备代替了人工，增加了变电站的监控能力，从而确保了变电站的高效运行。信息技术在变电站中起到了巨大的作用，信息技术把整个变电站变成一个数字化的整体，变电站目前普遍使用智能设备IED，它把整个变电站的运行演化成数字，每一个点的故障信息都会转化成数字，通过UI界面进行传导，让技术员一看就清楚明白。电子信息技术的关键就是智能化，数字化，方便化，开放化，当电子信息和变电站完美的融合在一起的时候，就实现了变电站的实时监控，智能反应，智能操作，智能控制，通过和计算机之间的信息转化和传递，变电站的所有设备得以相互协调，变电站综合自动化的实现，简化了二次接线的操作，它的出现大大的促进了电力生产现代化，是电网调度不可或缺的一个组成部分。

3.2电网调度的自动化

南方电网调度等级依次可分为县级电网调度、市级电网调度、省级电网调度、大区域电网调度、国家电网调度五级。电网调度自动化的整体组件很多，主要由主机服务器、计算机网络平台、主要工作站和下级电网调度等组成，安装起来比较复杂。电网调度自动化主要是通过其主站系统来监控整个电网运行，方便电网调控人员对电网的控制和操作控制，保证其处于安全稳定的高效运行状态。

4信息技术在电力自动化未来应用中的发展趋势

信息技术，简称IT，它是管理和处理信息所采用各种技术的统称。它主要是以计算机技术和通信技术为工具进行设计、开发、安装应用软件和信息系统，所以它也经常被称为信息和通信技术。在商业领域里面，美国ITAA（信息技术协会）把信息技术定为高新技术产业。主要围绕电子计算机和通信技术，进行各种可视化、多媒体化的开发和研究。这个领域包括网络管理、网络开发、软件开发和安装、计算机硬件升级、计划管理等等学科。在企业中，信息技术体系结构是一个为达成战略目标而采用发展信息技术的综合构架。它主要包含两方面：管理和技术。管理成分包括：信息需求、系统配置和信息流程。技术成分包括：实现管理体系结构的信息技术标准和规则。计算机是信息管理的中心。

4.1人性化

随着电力系统的飞速发展，其设计范围也开始逐步扩大，但是以人为本仍然是电力自动化系统建设中必须着重考虑到的因素。在这个互联网普遍的时代，电力系统能很好的融合计算机、控制、通讯和电力设备，再加上操作和操作界面的人性化，使得电力工作变得更加的轻便，同时能让电力系统稳定、安全、简便及经济的操作运行。

4.2智能化

智能化已经成为了电力自动化系统的主要发展趋势，由计算机人工智能提供的技术支持，可有效整合电力自动化系统内的信息资讯，能够做到实时监控电力系统中的故障发生，并对其进行自动分析和预警等，甚至可以在事故发生后自主进行控制和恢复。为了方便所有人，可以建立一个对电力各系统能自主进行网络保护和控制、突况能够自发紧急控制、各区域稳定控制的综合防控系统，并能够简便进行恢复和列解的系统控制，同步信息到同一个网络控制平台，从而可以做到金及控制一体化，安全而又简便的操作。

4.3数字化

电力自动化系统的主要发展方向就是集通信、信息、管理和决策数字一体化，主要实现其运行的准确有效、安全快速和实时状态。对采集处理并充分的分析利用后所得的综合信息进行分类、分层和分区处理，规范和统一其电网数据库，使运行、维护、管理、勘测等各个环节都有一个完整的信息处理库，实现电力系统的高新产业化、即插即用、智能可视化。从而提高其工作效率，保证其能安全、稳定的运行。

4.4电力自动化系统和电子信息设备的兼容

这是一个被手机、电脑等高科技电子设备所普及的年代，越来越多的产品都或多或少的携带着电子处理功能，而电力自动化系统的未来发展方向应该也不会例外，然而相对于那些微型电子产品来说，应用起来比较复杂的电力系统虽然已经融入了很多的微型电子产品应用，却由于微型电子产品容易受到电磁波的干扰而发生死机等不定性状况。如果实现了电子信息设备与电力系统的兼容的话，就会很好的解决这一难题。

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2电力自动化通信网络的主要问题

从株洲电力自动化通信网络的现状来看，其仍然存在不少的问题：（1）电网建设环境恶劣，并且电网建设的地位和电网建设的重要性与紧迫性不对称。株洲地区电力供需状况较为紧张，在电力供求不能满足用户需求时极容易产生矛盾。主要原因在于电网建设的环境不好，体现在：电力选址、选线批复程序不顺畅、随意性大，前期工作进展困难；项目实施难度大，阻工现象时有发生，大多数地方超政策补偿。（2）部分电网工程项目由于实施难度较大，存在较大的安全风险，这些问题主要存在10kV及以下的中低压配电网。虽然电网工程项目具有较为严格的管理制度，但是在工程建设的过程中，由于步骤琐碎、中间环节多、工程施工时间较紧、施工人员较为混杂，仍具有较大的安全隐患。（3）配电通信网建设较为落后。（4）缺乏完善的配电通信技术标准和相关网络建设、运行管理规范，配电通信系统缺乏有效的管理手段和依据。（5）智能配电网系统的另一个标志是用电营销系统与用户的交互式应用，以及用户集中储能、分布式储能和分散储能的大规模应用，目前有关这方面的技术规范还没有统一。

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在有着多种形式与构架存在于现场的总线当中，是利用技术处理的形式，向主控设备中传输电力工程设备上的相应参数，之后通过管理人员对图形的判断、数据的分析进行主控，进而有效的处理相应的信息，并且通过回路将传递处理结果和科学决策迅速的传递给待指令的设备中，对设备的动作有效的予以实现，进而对电力工程自动化的控制调节有效的给予完成。在实际现场总线中，对电力工程自动化技术进行应用，维护和安全过程的集约化是其主要优势所在，对于投资控制和技术优势的实现上会带来非常巨大的帮助，有助于电力工程自动化目标在高质量、低成本和快速度的情况下有效的予以完成。例如下图中，就充分展现了电力工程自动化技术在现场总线中的应用：在这个图中，利用远程控制中心，对施工现场中的站级计算机进行控制，之后利用CAN网络相间隔层中进行传递，进而地现场总线中的CAN网络和I/O单元进行控制，其充分的展现出了自动化系统的功能，有效的解决了以前人工控制中的不足，大大提升了现场总线中的工作规范性和合理性。

2.在自动补偿中对电力工程自动化技术进行应用

自动化补偿的方式，能够有效的统一起来固定和动态的补偿方式，令补偿实现稳定、分项和快速的目标，对于传统补偿结构和技术上的不足之处能够有效的进行优化处理。使用智能化电容器是现阶段自动化补偿的重点和关键所在，智能电容器对自动而精确的投切予以实现，针对于电力工程的准确补偿能够有效的予以实现，此外，可以很好地防止传统补偿方式冲击影响保护功能的情况发生，对于整个电力工程的有效发展上都会带来非常巨大的帮助。

3.建立电力工程自动化数据库

控制和监督电力工程的功能可以通过数据库来有效的给予实现，这对于提升电力工程自身的利用价值和提升电力工程处理问题的准确率上会带来非常巨大的帮助。此外，将可靠的数据为转化为有关操作的具体信息提供出来，将规范和准确的指导为设备的操作提供出来。并且，在数据库技术不断发展的前提下，及其进一步的研究监控系统中触发子和对象的函数，对于控制更加复杂的功能和电力系统自动监视的复杂功能上也能够有效的予以实现，这样对于生活和工业生产的需求能够在更大的程度上给予满足。

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①继电保护自动化技术在母线保护中的应用。母线继电保护主要包括两种，即相位对比保护以及差动保护。相位对比保护指的是通过相位的对比方式，提高系统保护母线的可靠性和有效性；差动保护是将特点以及变化都一致的电流互感器设置在母线元件上，当系统母线侧边端子和二次绕组进行连接之后，再将继电保护装置安装在系统母线差动位置。在大电流接地过程中，通过三相连接的方式实现；小电流接地过程中，在相间短路中设置系统母线保护，然后通过两相连接的方式实现。②继电保护自动化技术在发动机保护中的应用。发电机是电力系统的重要组成部分，保证发动机的安全、稳定运行至关重要。继电保护自动化技术在发电机保护中应用主要包括两个方面：一方面，重点保护，如果发电机定子绕组匝间发生短路故障，将会导致发电机的故障部位温度上升，破坏绝缘层，威胁发电机的安全运行，通过在定子绕组内安装匝间保护装置，能够有效的防止定子匝间短路故障的发生；如果发电机的单相接地产生的电流超过规定值，通过安装接地保护装置能够对发电机进行继电保护；通过将发电机中性点、电流、相位进行相互结合，能够形成纵联差动保护，实现对发电机的保护；另一方面，备用保护，过电压保护能够有效的防止发电机自负荷较低的状况下发生绝缘被击穿的现象；过电保护能够有效的实现对外部短路故障的保护，防止发生短路破坏发电机；当发电机定子绕组发生低负荷问题时，继电保护装置能够自动切断电源，并发出相应的报警信号，实现对发电机的保护。③继电保护自动化技术在变压器保护中的应用。变压器是电力系统的重要组成部分之一，对电力系统的运行安全性和稳定性具有非常重要的作用。继电保护自动化技术在变压器保护中的应用主要包括以下几个方面：其一，短路保护，变压器短路保护包括阻抗继电保护和过电流继电保护，阻抗继电保护主要是通过利用变压器阻抗元件产生的保护作用，阻抗元件运行一段时间之后，会自动切断电源，以此实现对变压器的保护；过电流继电保护主要是在变压器电源两边电源和时间元件中安装过电流继电保护装置，电流元件运行一段时间之后，会自动切断电源，进而实现对变压器的保护。其二，瓦斯保护，当变压器的油箱出现问题时，在故障电弧的作用下绝缘材料和油都会发生分解，产生有害气体，通过采用瓦斯保护，当油箱出现上述故障时，能够自动的启动保护动作，将变压器电源切断，同时发出警报信号通知维护人员赶到故障地点进行处理。其三，接地保护，对于不接地变压器保护，应该采取零序电压保护措施；对于直接接地变压器保护，应该采取零序电流保护。④继电保护自动化技术在线路接地保护中的应用。电力系统的线路错综复杂，接地方式也相对较多，因此电力系统的接地方式包括大电流型接地与小电流型接地，当出现大电流接地时，应该立刻切断电源，防止接地故障对电力系统造成的破坏；当发生小电流型接地时，继电保护装置会发出报警信号，电力系统在一定时间内依然可以运行。针对不同的接地故障，应该根据故障状况采取相应的保护措施，具体状况如下所示：其一，零序功率，当电力系统发生接地故障时，零序功率的方向发生变化，零序电流波动相对较小，以此实现对电力接地故障的预测以及保护；其二，零序电流，当电力系统线路发生接地故障时，零序电流会迅速上升，继电保护动作非常敏感，能够及时的采取切断电源的保护措施，对电力系统进行保护；其三，零序电压，电力系统在正常运行时，并不会产生零序电压，如果电力系统发生接地故障，会导致零序电压的产生，继电保护装置能够及时的发出相应的报警信号，同时电网维护人员通过观察电压表数值能够判断系统是否发生接地故障，主要是因为当电力系统发生接地故障时，电压数值会降低。

1.2实例分析

文章以某电网为例，该电网于2010年应用了继电保护自动化技术，2011年4月23日，110kV变压器主变低压侧继电保护动作，1号主变101开关跳闸，2号主变119、131开关过流保护动作跳闸，重合闸动作，合成功，电网维护人员赶到事故现场，设备并无异常，维护人员通过查看跳闸过的线路，两条线路故障都能够合闸成功，但是却导致越级跳闸。通过对故障进行分析，发现为线路故障，开关拒动，处理方法表现为：把故障开关隔离，恢复供电，然后通知检修人员认真检查，查实状况后采取措施进行检修。

2继电保护自动化技术的未来发展趋势

继电保护自动化技术的未来发展趋势主要包括以下几个方面：其一，智能化，近年来，人工智能技术在电力系统继电保护自动化中得到非常广泛的应用，例如模糊逻辑算法、遗传算法、神经网络等，通过将这些人工智能技术应用在继电保护自动化系统中，能够保证继电保护自动化系统正确判别故障，并具有智能化解决复杂问题的能力，进而实现继电保护的智能化；其二，网络化，计算机网络技术在国家经济建设以及能源发展中发挥了至关重要的作用，通过将网络化技术应用在电力继电保护系统中，利用计算机网络能够将主要设备的继电保护装置连接在一起，创建继电保护装置网络，能够显著的提高继电保护的可靠性，因此电力系统继电保护技术的网络化是未来发展的一种必然趋势；其三，计算机化，随着计算机技术的快速发展，自动化芯片控制的电路保护硬件已经从16位单CPU结构发展为32位CPU微机保护结构，显著的提高了继电保护的性能以及响应速度，继电保护自动化系统的计算机化已经成为不可逆转的发展趋势。

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1.2信息采集方式：对一个较先进的变电站综合自动化系统而言，其信号采集应该是可以完全分散分布和下放的，因为只有这样才能最大限度地减少二次控制电缆，简化二次回路。特别是在10kV变电站，可将测控部分合并在10kV保护装置内，根据模拟量对采样精度的不同要求，采用专用的电流输入口以接测量用。

1.3网络结构与通信：分散分布式结构，各间隔层与站级层所有控制指令、数据传送、信息交换等都是通过计算机数字通信实现的。这就对承担数字通信的物理介质的可靠性、实时性提出了非常高的要求。因此在变电站自动化向分散式系统发展时，采用计算机网络的优点来替代传统串口通信成为一种趋向。

2变电站电力系统自动化的技术发展途径

2.1神经网络控制技术的应用：由于神经网络具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力，所以受到人们的普遍关注。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的。神经网络将大量的信息隐含在其连接权值上，根据一定的学习算法调节权值，使神经网络实现从m维空间到n维空间复杂的非线性映射。

2.2模糊逻辑控制技术的应用：模糊方法使控制十分简单而易于掌握，在家用电器中也显示出优越性建立模型来实现控制是现代比较先进的方法，实践证明它有巨大的优越性!模糊控制理论的应用非常广泛。电热炉一般用恒温器来保持几档温度，以供烹饪者选用，模糊控制的方法很简单，输入量为温度及温度变化两个语言变量，每个语言的论域用&组语言变量互相跨接来描述。

2.3专家系统控制技术的应用：专家系统在电力系统中的应用范围很广，包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识，提供紧急处理，系统恢复控制，非常慢的状态转换分析，切负荷，系统规划，电压无功控制，故障点的隔离，配电系统自动化，调度员培训，电力系统的短期负荷预报，静态与动态安全分析，以及先进的人机接口等方面!虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用，但仍存在一定的局限性，如难以模仿电力专家的创造性。

2.4线性最优控制技术的应用：最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分，也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多，最成熟的一个分支。

3国内变电站自动化技术发展存在的问题

3.1不同产品的接口问题：接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一，包括RTU、保护、小电流接地装置、故障录波、无功装置等与通信控制器、通信控制器与主站、通信控制器与模拟盘等设备之间的通信。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通，需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通信规约等问题。

3.2运行维护人员水平不高的问题：目前，变电站综合自动化系统绝大部分设备的维护依靠厂家，在专业管理上几乎没有专业队伍，出了设备缺陷即通知相应的厂家来处理，从而造成缺陷处理不及时等一系列问题。要想维护、管理好变电站综合自动化系统，首先要成立一只专业化的队伍，培养出一批能跨学科的复合型人才，加宽相关专业之间的了解和学习。其次，变电站综合自动化专业的划分应尽快明确，杜绝各基层单位“谁都管但谁都不管”的现象。

4变电站自动化系统应能实现的功能

4.1微机保护：是对站内所有的电气设备进行保护，包括线路保护，变压器保护，母线保护，电容器保护及备自投，低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能：故障记录转贴于。存储多套定值。显示和当地修改定值。与监控系统通信。根据监控系统命令发送故障信息，动作序列。当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值，校对时钟等命令。

4.2数据采集及处理功能：包括状态数据，模拟数据和脉冲数据。状态量包括：断路器状态，隔离开关状态，变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号、事故跳闸总信号、预告信号等。目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统，也可通过通信方式获得。常规变电站采集的典型模拟量包括：各段母线电压、线路电压，电流和有功、无功功率值。

4.3事件记录和故障录波测距：事件记录应包含保护动作序列记录，开关跳合记录。变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现，一是集中式配置专用故障录波器，并能与监控系统通信。另一种是分散型，即由微机保护装置兼作记录及测距计算，再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。

4.4控制和操作功能：操作人员可通过后台机屏幕对断路器，隔离开关，变压器分接头，电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备，在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。

4.5系统的自诊断功能：系统内各插件应具有自诊断功能，并把数据送往后台机和远方调度中心。对装置本身实时自检功能，方便维护与维修，可对其各部分采用查询标准输入检测等方法实时检查，能快速发现装置内部的故障及缺陷，并给出提示，指出故障位置。

4.6数据处理和记录：历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容，它包括上一级调度中心，变电管理和保护专业要求的数据，主要有：①断路器动作次数；②断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数；③输电线路的有功、无功，变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大，最小值及其时间；④独立负荷有功、无功，每天的峰谷值及其时间；⑤控制操作及修改整定值的记录。

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现在，我国经济发展迅速，为了能够促进电力系统平稳的运行，就必须实现电力系统自动化技术的发展，减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障，提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展，电力系统也朝着更加高级的方向发展，能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理，要进行合理的安排，对管理方针进行优化，协调各项管理内容，完善相关的水平，促进综合电网的发展。

1电力系统自动化技术的现状和问题

1.1电力系统自动化技术设计存在问题

我国的电力事业发展起步比较晚，与一些发达国家相比还是比较落后的，我国也进行了几次大规模的电力系统的改造，电力系统自动化技术还不够成熟，导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本，现在，我国在进行国家电网建设的过程中，由于电力系统自动化技术的局限性，导致了其不能提高效率，在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟，虽然经过几次大规模的改造，但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以，在对电力系统自动化技术使用的过程中，电力系统自动化技术不能实现兼容性，在不同的设备上不能同时使用，其接口是不一样的，而且出现了设备之间不能连接的问题。现在，国家电网的覆盖范围比较大，各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的，使用的电力设备也是不同的，在对电力系统自动化技术设计的过程中，在管理上就应该采取不同的方法，这也给管理带来很大的难题。所以，在电力系统自动化技术设计的过程中，应该分析不同地区使用的电力设备的共同点，能够使自动化系统具有兼容性，可以在不同的设备上使用。

1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题

在使用电力系统自动化技术中，设备很容易出现故障，导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格，在选择电力设备中，为了能够减少经济成本，他们就会忽视电力设备的性能，导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中，对技术的成分要求比较高，在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感，他们的专业知识也不够扎实，这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误，在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障，在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题，对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中，会出现各类干扰问题，不能使系统稳定的运行，对电力系统产生很大的隐患。

1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题

电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才，但是，在实际的管理中，这些管理人员的素质并没有达到要求，当电力系统自动化技术出现故障的时候，都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏，导致我国国家电网的安全受到威胁。所以，要解决这个问题，就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养，促进安全的宣传和教育，防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想，这就导致了管理人员不负责任，相互推诿的现象发生。

2电力系统自动化技术的安全管理措施

2.1完善电力系统自动化技术的维护水平

在电力系统自动化技术维护方面，应该建立一支高素质的管理队伍，定期对管理人员进行培训，提高他们的综合素质，使他们扎实的专业知识和良好的修养，在维护设备中要富有责任心，从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在，随着科学技术的进步，信息技术在各行各业得到了广泛的应用，所以，在电力系统的应用中，应该结合信息技术共同使用，建立数字化的电网，完善数字化变电站的建设，促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理，实现了全面的管理，能够进行数据的收集，防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题，运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理，提高管理的智能化和可视化的水平，使我国的电网在运行中减少故障的发生，使运行的经济效益提高。

2.2强化电力系统自动化技术的管理

现在，随着科学技术的发展，电力系统自动化技术的使用越来越普及，所以，在管理工作中一定要实现全面的管理，掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析，在电力系统自动化技术中，应该结合我国的经验，在规模建设上进行各种考虑，应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计，能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制，电力系统的各个单元应该是相互独立的，防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时，应该实现系统使用的兼容性，在此基础上，实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法，从而能够方便管理，在电力系统的设计中，可以简化二次接线，从而能够进行分布式的设计。

3结语

现在，我国的电力事业在不断的发展，但是，我国的电网建设还是存在一定的问题，容易导致停电问题，使人们的生活和生产受到影响，原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性，所以，应该强化对电力系统自动化技术的管理。

作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心

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2.信息自动化在水利水电工程建设中应用的特点分析。目前我们国家的水利水电工程建设中，采用的信息自动化技术主要都是二层或三层的结构，第一层是信息的采集层；第二层是信息的处理层，最后一层是信息的应用层。这些技术在水利水电工程建设中具有智能性、实时性和共享性的特点。信息自动化技术在水利水电工程中运用的很好可以保证工程的高质量完成。信息自动化两大技术在水利水电工程建设中的应用信息自动化技术包括两大类，是GIS技术和GPS技术，其中GIS技术可以利用模拟的立体动画，在计算机内虚构出整个施工工程的框架，从各个角度进行研究；GPS技术是遥感技术，两种技术都对水利水电工程建设起到了重要的作用。

二、信息自动化在水利水电工程建设中所出现的问题和解决策略

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2电气自动化技术有助于实现设备自动检测

传统的火力发电对设备运行状况监测采用系统控制的方法，当运行过程中参数超过系统所设定的保护值时就会报警或跳闸，因此设备检测与报警相应之间会有一定的时间延迟。在电力设备运行中利用电气自动化技术，通过计算机技术对整个系统进行检查和检测，当发现系统故障或存在隐患时，系统采取一定的故障分析及处理措施，对可能影响系统工作的设备事故进行尽早的解决，重点促进发电设备的生产效率并减小工作过程中的电厂安全事故的发生。电气自动化系统的完整控制及故障的自动检测和排除，能够大大减少工作人员的监督与测量的工作量，保证整个工作系统能够畅通无阻地高效运行。

3电气自动化技术在设备保护中的应用

火力发电过程中，工作设备是完成发电的基础，加强电力保护，保证设备工作正常和安全生产是维持发电企业长久发展及业务运行的重要因素。电气自动化技术在设备保护中发挥着非常关键的作用，在工作阶段将电力设备生产与计算机紧密结合，通过计算机进行控制与管理，实现人机一体化的生产和发展。电气自动化技术对设备的保护主要体现在联锁保护、继电保护、装置保护以及防雷保护等方面。在火力发电设备工作运行中出现故障时，联锁保护可以及时自动切断线路跳闸，将发生故障的部分终止运行，可以保护设备及整个系统受到破坏。继电自动化保护主要是通过计算机与继电器相连接，根据热电参数的设置对设备状态进行判断，并结合与发电设备相配备的装置构成保护回路，从而起到保护作用。火力发电生产所用到的装置不仅包括电动装置，还包含很多大型的机械设备，要想使系统高效稳定运行，必须对装置进行一定的保护。电气自动化技术能够将电力装置与保护设备协调搭配，并控制保护设备对装置不同工作状态进行保护，减小外界因素对设备运行的影响。雷电对发电设备的影响也是非常严重的，电气自动化技术在实际设计中可以利用防雷器增加火力发电设备的抗击性能，并对危险状况进行自动识别与检测，以减小设备损伤所带来的危害。

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近几年来，随着计算机通讯技术以及电子计算机技术的发展，电力系统也得到了迅速的发展，在电力系统的发展中，变电站自动化也成为专家学者研究的主要课题之一，变电站自动化就是调度管理和电网建设的自动化，变电站自动化能够有效的减少电力企业人力、物力和财力的投入，在变电站自动化中，继电保护是其中的关键技术，下面就根据变电站的实际情况探讨综合自动化变电站继电保护系统的可靠性。

1.变电站继电保护的实际要求

继电保护作为电力系统的重要装备之一，当变电站电力设备发生故障或者出现影响电力系统正常运营的因素时，继电保护装置就可以在第一时间消除这些不安全因素和故障。从这一层面可以看出，继电保护在电力系统中有着十分重要的作用，一般情况下，对于继电保护的设置需要满足以下几个要求：

1.1必须具有独立性

要保证继电保护装置的独立性，需要将电压量和电流接入装置内部，将回路开关设置成整体的系统，并将其引致保护装置内部，但是严禁与其他设备通用，这样设置就能够保证继电保护数据的独立性。

1.2需要保持联系性

如果完全将继电保护装置独立于电力系统之外，就难以起到既定的作用，为了保证继电保护装置兼具独立性和联系性的特征，在继电保护装置与相关信息系统联系时，需要使用继电器空节点、计算机通讯接口、光电耦合器接口来进行连接，此外，为了保证继电保护装置的保护作用，需要选择屏蔽电缆或者光纤电缆来进行连接，这两种导线能够能够防止干扰信号对保护装置的影响，可以很好的提升继电保护的抗干扰性和运行可靠性。

1.3设置好跳合闸回路

对于继电保护装置必须要设置好单独的跳合闸回路，这样，在电力系统的运行出现故障时，继电保护装置就能够及时将故障排除，减少电力企业的损失，同时，继电保护装置也能够将告警信号和动作信号显示出来，工作人员就能够发现故障发生的部位和实际情况并有针对性的采取措施，将损失控制到最小化。

2.继电保护装置的安装方式

就现阶段下我国的情况来看，继电保护装置的安装方式有两种：

2.1集中式安装方式

集中式安装方式在以往的应用范围十分广泛，这种安装方式就是将继电保护装置放置于保护柜之内，使用这种安装方式，监控系统与继电保护装置的联系则使用管理单元数字信号的传输来实现，集中式安装方式的占地面积很小，也能够节约通信电缆的使用，便于管理人员对其进行统一管理，也可以保证设备在良好的环境中运行。

2.2分散式安装方式

分散式安装方式就是将继电保护装置设置于开关位置，每个开关必须要配备好相应的保护系统，再将监控系统置于控制室之中，这样，监控系统与继电保护装置的连接主要由管理单元数字信号来联系，这种安装方式可以及时的消除不安全因素及电力设备的故障，保证整个设备的正常运转。

3.继电保护装置安装方式的选择

变电站的建立方式主要由子系统的建立来决定，在建立继电保护装置时，需要优先使用分散式安装方式，把继电保护装置设置在设备开关处或者开关处附近，并使用微机控制的方式进行控制。这种设置方式最大的优点就是能够节约电缆的使用，并提升整个继电保护装置运行的安全性，此外，这种保护装置子系统使用的是就地设置的方式，这就大幅减少二次设备安装带来的土地损失。当然，不同的继电保护装置使用的安装方式都会有所不同，在决定要采取哪种安装方式前，需要对现场的条件进行考察，将场地中的电缆设备和其他的条件尽可能的利用起来，不管使用何种安装方式，都要达到减少费用、节约投资的目的。就目前来看，很多中低压变电站会使用集中式处理方式，这种方式的通信电缆小、干扰性小，高压变电站，则可以使用分散式安装与集中式安装混合的方式来安装。

4.综合自动化变电站继电保护系统的可靠性

在综合自动化变电站的运行过程中，继电保护装置可能会由于各种因素出现故障，为了提高变电站运行的安全性，必须要加强继电保护装置的维护、管理和检修，以便从整体上提升变电站的服务水平。据有关的数据调查显示，导致继电保护装置出现故障一般由三种因素所致，即产品质量、设计中的故障以及二次维护的漏洞。继电保护装置在自主检查以及储存故障方面，具有很大的优势。一般情况下，对于继电保护装置可靠性分析主要针对装置的正常使用率、使用时间、异常情况进行分析，并得出结论，如果在数据传输的过程中发生异常情况，就需要对继电保护装置的可靠性进行分析，从而降低系统对继电保护装置的依赖性，以便达到系统的统一性和协调性，防止继电保护装置故障对于系统带来的不良影响。

5.结语

在现阶段下，我国电网正处在发展的阶段，这就给变电站综合自动化系统的建设提供了一定的发展机遇，继电保护装置作为变电站的核心因素，具有十分重要的意义，在实际的工作过程中，必须加强对继电保护装置的管理和维护。

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