电力系统及其自动化发展方向分析

中国科技纵横 / 2018年10月10日 09:51

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尹花

摘 要:随着我国工业不断发展,人们的用电需求越来越大,电力系统变得更加复杂化和系统化,因此人们对电力系统的安全性和可靠性也提出来更高的要求。电力系统自动化发展是气必然的发展趋势,也是我国先进科学技术在电力系统中的重要标志。本文对电力系统的自动化发展进行阐述,同时分析了电力系统的自动化发展趋势,旨在与同行进行交流沟通。

关键词:电力系统;自动化;发展方向

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)07-0155-02

近年来,我国的电力事业得到了快速的发展,在促进我国社会发展中具有重要的作用,电力系统的自动化标志着我国电力行业的不断进步,也是实现我国电力系统健康持续发展的重要途径。

1 电力系统阐述

电力系统是电能生成系统和电能消耗系统的总称,涉及到输电、发电、配电、变电和用电等环节,其规模非常庞大,结构非常复杂,层次也非常多。在一个电力系统中,有很多网络节点,不同的节点分布在不同的地区,只有保证所有的网络节点都能够正常运行才能发挥电力系统的作用。电力系统的结构非常复杂,其主体结构为负荷中心、电力网络和电源,电源就是指发电厂站,其主要负责将各种能源转化为电能。电力网络是由各种输电线路、电源升压变电所、配电线路以及负荷中心等构成,其可以将电源产生的电能进行升压,使其达到一定的等级,然后将其输送到负荷中心变电所,负荷中心变电所可以将电压降级,然后经过配电线路輸送到用户端,为人们提供安全可靠的电能。在整个电力系统中,网络节点有成百上千个,其交织密布,各种电流在整个系统中进行传播。电力系统的运行分为正常运行和异常运行,其中异常运行就是指恢复状况和紧急状态,正常状态就是指警绒状态或者安全状态,电力系统的运行还包含不同状态的转移。

2 电力系统的自动化发展

2.1 配电网故障定位系统和智能运行

智能运行就是通过自动化的控制系统来对整个电网进行智能控制,对于一些适应性要求比较高的电力系统来说,还有非线性的电力系统和模型具有不确定性的系统,如果采用传统的控制模式对其进行控制是不能满足需求的,因此需要采用自动化控制系统就进行智能控制。通过自动化控制系统的运用,可以采用中央控制中心系统对现场监测点的测量情况进行分析,对测量的信息进行处理,然后针对信息的处理结果发出相应的指令,从而实现对各种设备的自动化控制,是一种自动控制代替传统控制的重要手段。其不仅能够实现对电力系统的控制,还可以对电力系统在正常运行过程中发生的故障进行检测,并给予正确的方式进行处理。在实际的故障发生中,对故障的发生部位进行定位,然后将其隔离,最终通过采取一定的措施来进行处理,达到会对正常供电的目的。这所有的流程都是自动的,不仅可以快速将电力系统中的故障查找出来,同时还可以进行有效处理。例如,对于电力系统在实际的运行过程中,在变电站和开关线路之间出现了电线杆断路器过流跳闸的情况,就可以采用GIS故障定位系统进行故障排查,检测人员通过系统判定,可以看到故障发生区域的颜色显示为灰色,然后采用故障录波测距,就可以诊断出区域发生的短路故障[1]。

2.2 基于GPS技术的动态安全监控系统

电力系统在运行过程中,由于电网非常庞大,因此电网的安全稳定运行也受到多种因素的影响,人为因素和自然因素都会对其造成影响。针对这种情况,可以采用基于GPS技术的动态安全监控系统来实现对电网设备的检测,从而及时了解电网中不同设备的实际运行情况,只有掌握设备的运行情况,才能及时发现不利于电网运行的自然因素或者各种人为因素,并发出警报,及时找出电网运行中潜在的危险,从而将运行危险消除在发生之前。此外,还可以充分利用EMS系统来对电力系统进行研究,利用系统中的信息功能,可以实现静态和动态结合的方法对电网进行研究,从而实现对整个电力系统的在线研究和离线研究,同时对于不确定因素,也可以进行遥感检测,对于刚发生的电网故障,及时处理,防止事故造成的后果变得更加严重,同时还可以为事故的救援和处理提供有力的依据。

2.3 自动化信息管理系统

自动化管理系统也是实现电力系统自动化的重要系统,其可以对变电、配电以及用电等全过程进行监测,对于操作记录信息,还可以及时作出决策,进行反馈和处理,对于电网配电、用电等全过程的信息,都可以采用自动化的方式来进行管理和调用。自动化信息管理系统包含很多子系统,分别为自动化办公系统、维护系统、信息管理检索系统和远程信息实时监控系统等。所有的这些子系统,都可以采用人机操作,不仅真正实现了电力系统的自动化管理,同时还可以减少人为操作带来的误差和风险,真正提升电力系统运行的安全性和可靠性,保持电力系统在最好的运行状态。

2.4 仿真模拟技术

电力系统的仿真模拟是在计算机的基础上建立数学模型,使其和真实的店里系统对应,对于具有随机性较小以及运行比较稳定的电力系统来说具有重要的意义。在直流输电系统装置、安全稳定监控装置以及继电保护装置等先进的控制装置中,仿真模拟技术都得到了广泛的应用。数模混合式仿真技术以及全数字模式仿真技术在规模上不断扩大,其数据的准确性也越来越高,将其应用到各种先进的装置中,就可以实现电力系统的实时仿真[2]。

2.5 通信方案和设备

电力系统的通信设备需要实现主站和单元、主站和子站以及不同子站之间的通信方案,为了确保所有的通信方案都能够实现,就好保证设备能够持续运转,而保证设备的持续健康运行是电力系统中最基本的要求。在不同的供电区域,对同新方案提出的要求也是不一样的,通信方案的构成形式多种多样,常用的通信方案主要包括有线电缆、电力载波和光纤等,在实际的通信方案的选择上,要结合实际需求和要求合理选择,以实现各种类型的通信方案。

2.6 主站网络和软件功能

在电力系统的自动化中,主站功能主要把偶偶地理信息系统在线管理、实时监控和电网分析等。对于主站框架而言,要求其转变传统单一调度的自动化系统C/S模式,不断优化系统模式,可以采用P-P-C/S-B/S一体化的架构,其是一种综合集成的系统,并且采用分布式网络。在电力系统的自动化中,软件平台技术和计算机网络发挥着重要的作用,其非常开放,可以提供各种异构系统的跨平台接口,和很多自动化子系统都可以实现无缝集成[3]。在自动化系统中,还可以实现智能保护,使用网络通信原理、微机新技术、综合自动控制理论、人工智能理论以及模糊理论等,促使继电保护装置具有智能控制的特点,不仅可以保护工作人员的生命安全,同时还能够有效节约企业的运行成本。

3 电力系统的自动化发展趋势

电力系统的自动化发展是建立在互联网的快速发展中的,因此,在未来的发展中,由于我国的互联网发展,互联网的数据储存和数据分析能力也会不断提升,并且还可以实现信息的交叉性高速传播和更新,进一步促进我国电力系统自动化的发展。在未来的发展过程中,可以将传统的测控方式灵活性较差以及消耗能量太高的接口电路向智能化和小型化的方向转变,可以大大降低消耗的功率,使其处理更多的信息。电力系统的终端设备构成将更加完善,其整体性能也不断提高,在确保整体性能的前提下,电力系统的运行会更加智能化。在以后的发展过程中,要不断提高创新意识,保持电力系统自动化的优势,并带动其他领域的发展。

4 结语

电力系统维持社会稳定和人们生活生产的重要系统,随着我国科学技术的不断发展,其自动化程度越来越高,只有不断提高电力系统的自动化水平,才能满足人们对店里系统可靠性和稳定性的高要求。本文主要对电力系统的自动化发展方向和趋势进行阐述,可以为我国的电力系统自动化发展提供正确的方向,具有重要的价值和意义。

参考文献

[1]王伟.电力系统及其自动化发展趋势分析[J].工程技术:全文版,2016,14(5):159-160.

[2]李建平.电力系统及其自动化发展趋势分析[J].城市建設理论研究:电子版,2016,11(6): 208-209.

[3]陶毅.电力系统及其自动化的发展方向研究分析[J].科技风,2012,32(8):12-14.

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