时间：2022-04-18 04:49:14
导语：在电力系统自动化技术论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了一篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
1电力自动化系统概述
1.1变电系统自动化电力系统通过变电站和输电线路输送电能，在变电站运行过程中，仅仅依靠人工来监控电力供应，工作效率较低，并且难以及时进行信息反馈和实时监控。计算机技术在变电系统的应用，不仅极大地提高了监控精度和工作效率，而且帮助工作人员及时发现变电运行存在的问题，从而有针对性的采取有效措施，提高电力运行的可适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术，光纤和计算机电缆作为最重要的媒介，实现了变电站二次设备的集成化、信息化和数字化。变电站系统利用计算机技术生产变电运行管理档案，变电系统自动化是电力系统发展的重要趋势。
1.2电网调度自动化电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础，我国各级的电网调度自动化系统和计算机技术有着密切联系，终端设备主要有显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等，这些设备都是经过计算机技术的整合，在电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统主要实现在电力生产过程中，自动化分析和监控电网的运行状态、采集实时数据、评估电力系统安全状态、预测电力负荷、控制省级以上电网控制等，满足电力系统的运营要求。
1.3配电网系统自动化电力系统借助于计算机技术进行改造省级，实现电力系统网络化和配电智能化，配电网系统自动化分为三级结构：光线终端、配电子站和配电主站，配电网系统自动化有助于实现电力系统的资源共享，确保配电系统的安全稳定运行，保障电力系统的高效运行和高度自动化。
2电力系统自动化中计算机技术的应用
2.1电力一次设备在线状态检测近年来，我国电力部门积极引进先进的科学技术，和科研机构进行合作，在电力一次设备在线状态检测的研究中取得了很多的成就。电力一次设别在线状态检测可以长期连续地对电力系统一次设备如开关、断路器、变压器、汽轮机、发电机等设备的运行参数进行在线监测，通过实时监控一次设备的运行状态，科学分析电力一次设备运行参数的变化趋势，判断电力系统是否出现运行故障，及时对一次设备的维护保养，提高电力一次设备的利用率和使用性能。
2.2新型测控和继电保护装置光电式互感器技术在电力系统的应用，使得电力二次设备如继电保护、测控设备装置的功能和结构发生了很大变化。新型测控和继电保护装置省去了部分信号处理电路、A/D转换电路和隔离互感器，极大提高互感器的响应速度。
2.3智能化电力一次设备在电力系统中电力二次设备和一次设备的安装位置相距较远，两者之间用大电流控制电缆和强信号电力电缆连接。而智能化电力一次设备是指在设计电力一次设备结构时，充分考虑二次设备的运行，将电力二次设备的基本功能就地实现，节省大量的控制电缆和电力信号电缆，实现电力一次设备的保护和自带测量功能，如常见的箱式智能化变电站、智能化开关柜、智能化开关等。但是在实际的应用过程中，智能化电力一次设备很容易受到电力系统大电流断开造成的高强度电磁场干扰，其关键技术主要包括通信接口协议标准、电子部件和电磁兼容的供电电源等。
2.4光电式电力互感器电力互感器是输电线路的一种重要设备，其按照一定的比例将输电线路的大电流和高电压数值降到电力仪表可以测量到的数值，便于电力仪表的直接测量。但是，电力互感器的电压等级越高，其绝缘性能越差，并且设备的质量和体积也越大，动态的信号范围越来越小，导致输电线路的电流互感器饱和，甚至导致信号畸变。当前很多国家都成功研制了电子式互感器和光电式互感器，其相应的应用标准也逐渐完善。和普通电力互感器相比，光电式电力互感器的输出信号比较小，通常是毫安级，其很难通过较长的电缆线路将信号输送给相关的保护和测控装置，必须通过光电转换和模数转换将信号转换为数字信号之后，由光纤接口送出。
3结束语
电力系统自动化中的计算机技术的应用，推动了电力系统的快速发展，随着计算机科学技术的快速发展，计算机技术将在电力系统自动化中发挥着更加重要的作用。
作者：杨会宇单位：国网河南淇县供电公司
1系统结构与性能
1.1系统性能特点：变电站综合自动化的监控和管理系统适应不同的工作环境，现场安装后可立即使用并稳定可靠运行。系统的软、硬件设备十分便于维护，各部件都具有自检和联机诊断校验的能力，为维护人员提供了完善的检测维护手段，包括在线的和离线的，都能准确!快速的进行故障定位，维护人员都能在现场自行处理。计算机监控和管理系统具有很高的可靠性(其平均无故障时间MTBF为：主要设备大于20000h，系统总体大于17000h。系统的软、硬件设备具有良好的容错能力。当各软、硬件功能与数据采集处理系统的通信出错，或当运行人员在操作时发生一般性错误时，均不引起系统的保护功能丧失或影响其它模块的正常运行。
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。
5结语
电力系统自动化控制技术近年来得到了快速的发展，并在电力行业展示出其独有的魅力，自动化控制技术的改进和自动化元器件性能的提高，对电力系统的稳定性、安全性和经济性起重要的作用。
作者：刘珍 单位：四川蜀能电力有限公司成都蜀达分公司
1人员管理存在问题在电网建设、发展中，急需具有专业素质的管理人员
但实际状况是，相关管理人员对于电力自动化技术的掌握度较低，缺乏专业化的技术。与此同时，电力系统的相关专业管理人才较为缺乏，对于一些新进入企业的工作人员，其专业素养的提升培养较为缺乏，从而致使在管理工作中遇到问题无法科学判定及处理的状况。此种状况问题的出现对于企业的经济获取造成了较大的损失，使得电力系统的维护工作花费成本有所增加。而且，如果在事故发生后无法及时、妥善的排除问题，那么对于电网系统安全性而言也极为不利。因此，积极培养出一个具有专业素养的管理人才团队对于自动化技术管理而言极为重要。
2电力系统自动化技术安全管理科学措施
2.1合理设计电力系统自动化技术
首先需做的便是在电网自动化设计期间，对其相关影响因素进行全面化的考量、分析。在电力自动化技术设计中，需注意对其采用分布式的设计方式，也就是指将各个设计单元分隔开来，以此帮助有效避免在某一个单元内部，出现各个组成部分相互影响的状况。另外，在自动化系统运行时，二次接线的状况经常会出现。针对这些二次接线点，应相应地对其系统做简化处理，积极采用多功能继电器来替代二次接线工作。之后再对主控制及其它开关柜运用分布式的设计方式，实现其内部接线的简化处理，避免出现因操作失误而导致的安全事故。最后需注意的是，对于电网系统的扩展、兼容性均应注意进一步的加强，以此促使在各电力设备中，自动化技术均有用武之地，满足其使用需求。
2.2提升电力系统自动化技术维护水准
现今社会呈现出信息化的发展趋势，电力自动化技术也得到了较大的关注。在自动化技术管理中，准确判定其发展形式及方向极为关键。如此一来，便能够充分且全面的掌握自动化技术的功能及优点所在，进一步提升其维护水准，为电网系统运行安全提供保障。近些年来科技的迅速发展使得信息技术发展趋势越发突显，因此，在电力自动化技术管理中也需注意灵活运用信息技术，积极开发一些数字变电站，确保电网的安全及高效运行。信息化技术的应用能够帮助将搜集整理电网中大量的运行数据，实现对电网技术的高效管理，并促使其智能化水准得到提升，使得电网运行更加安全。
2.3提升自动化技术管理人员专业素养
为了促使达成电力自动化技术管理的目标，具备专业素养的人才队伍建设极为重要。技术管理人员需在日常工作中丰富自身的知识储备，尽可能的满足市场发展需要，对市场竞争环境进行全面分析，合理降低工作成本，为电力事业发展提供助力。第一，充分考量企业发展需求，明确各工作人员的工作职责及要求标准，促使其在日常工作中处于一个动态学习的状态中。站在长远发展角度考量，依照企业发展需求来对工作状况进行科学调整，强化自主学习意识。第二，注意采用因岗施教法方式。对于企业内部员工的培训管理，应在对其岗位职责需求充分考量的基础上，采用因材施教的方式。丰富管理人员先进管理经验；提升技术人员专业技能。第三，积极创设浓厚学习气氛。采用外出交流、鼓励、举办技能竞赛等多种方式，进一步帮助增强企业内部员工的自主学习意识。
3结语
为了更好的促进电力事业的发展，确保电网系统的安全、经济运行极为重要。现今科技的迅速发展使得自动化技术频繁应用于电网系统运行中，电力自动化技术也开始由低级转至为高级，整体开始走向进步。对电力自动化技术实行安全、科学化管理，积极达成相关的管理目标，才能够帮助有效促进我国电网事业的良好发展，进一步促进社会经济发展。
作者：黄卫华 单位：国网天津武清供电有限公司
1电力系统自动化概述
随着时代的发展，人们生活水平的提高，时代要求电力系统实现自动化运行与管理，同时也是有效解决现代城市电力需求办法。在现代计算机技术等的不断发展下，极大地改变了原来电力系统自动化内涵，在EMS系统中已经综合了PAS工程，而且开发电力系统故障管理数据软件技术也成熟起来，电力系统的CCCPE统一体自动化就是最好的见证。CCCPE软件管理系统把电力电子管理装置和通信以及计算机控制集合于一体，能够检测与监控电力运行故障，而且对管理的全程都可实现自动化监控，对电力系统的电力调度能够成功承担完成。就装配电力系统各种自动化设备来看，与其他投资相比，引入自动化设备所用投资比重不大，但重要性能够与投资的电力系统主设备媲美。在电力系统中引进先进的自动化设备在一定程度上能够促进系统主设备运行效率的提高，使运行故障避免发生，并能够使主设备的使用寿命最大限度的延长，使配置新设备的时间推迟，能节约资源，使电力公司在设备投资上节省。为使用电需求的日益增多状况得到满足，使电力系统供电量与用电量处于平衡好的状态，在管理电力系统运行中，管理电能就离不开自动调节与电力控制装置。在对电力自动调节与控制装置进行研发时，为使控制要求更好地得到满足，相关研究人员详细分类了电力系统自动装置，自动化装置能够在电力系统接入后正常运行；在异常状态下能够运行，并且自动化控制的电力保护装置可同时发挥功能，这是最常见的两种。文章以电力系统厂站中自动化装置应用状况对电力系统的自动化发展进行阐述。
2厂站自动化概述
2.1火电厂自动化
自我国火电厂建立自动化系统以来，共经历了“第一代”和“第二代”以及“第三代”数字控制系统三个阶段。把彼此孤立的各个机组，建立起系统为第一控制阶段的内容，没有产生理想的效果。第二阶段这一问题没有被解决，在火电厂自动化历史舞台也渐渐退出。就目前火电厂自动化发展状况来看，正是发展中的第三阶段，该阶段的支撑为具备开放式特征的工业自动化系统。立足第三代数字控制系统的实际工作状态及其效率角度进行分析，能够完成实时监控全场电力工作行为任务，并能够将其向电力调度部门及时提供，这样电力调度部门就可根据各机组工作状态，分配全厂经济计算数据。与此同时，第三代数字控制系统还能够向电力系统各个“分部”反馈电力调度部门各项工作指令，这样调度部门通过合理调度整个电力系统，使其能够处于正确与科学的工作状态之中。分析第三代数字控制系统实际工作水平，其工作性能能够满足火电厂自动化工作需求，其作为自动化技术类型在火电厂推广和发展是值得的。
2.2水电厂自动化
就我国水电厂自动化技术来看，其建立是以计算机监控系统为基础实现的。在其发展初期，主要系统类型为分布式系统。而当代水电厂自动化技术全面改革的实现是建立在计算机监控系统不断进步基础上全面铺开的。目前，就水电厂自动化发展来看，其主要技术类型为全开放和全分布式监控系统。全开放和全分布式监控系统与集中式和分层分布式系统相比，具有明显的可靠性和可维护性优势，在电力生产和运行工作中投入速度更快，因此人们更“器重”它。无人值班为下一步发展水电厂自动化技术方向，对于这一发展目标的实现，水电厂不仅要把内部计算机实时监控系统建立起来，还需要其他调度部门的配合，把整个电网自动化系统建立起来，从而使有效监视与采集整个电网信息数据能够实现，这样无人值班的发展目标就会在各个自动化系统相互监督下成功实现。
2.3变电站综合自动化
变电站的综合自动化作为自动化管理技术是把各项优秀技术集中为一体。在实际工作当中，其能够完成检测电力工作现场数据，并将在其他系统的支持下分析无法测量的数据，将记录下来，调度部门对其进一步分析和使用带来便利。目前，变电站综合自动化技术能够有效集中电力系统各个分散设备，实现有效调度电力系统各个设备。由于同质性为电力系统当中部分设备特征，因此为防止相互干扰和混淆调度指令信号，变电站综合自动化系统能够有效划分系统单元，以中央单元和间隔级单元呈现，综合自动化系统特点正体现于此，其优势也正在这里。
3厂站自动化技术的发展趋势
综合自动化技术为当今发电厂和变电站自动化技术，其主要特征为分层分布，在科学技术不断进步下，方兴未艾为其发展状态，以下为其大致发展趋势。电子、计算机、通信技术加速了厂站自动化技术的发展，IED兴起在20世纪末，被广泛地应用在工业自动化领域和电力自动化方面。IED实际就是一台嵌入式装置，具备微处理器等部件，对各种不同工业应用环境都能够满足，应用场合不同其软件也具有差异，电子电能表等就是比较典型的IED。以这一定义为依据，我们针对厂站自动化系统，可以以IED来看待其中的间隔层测控等装置。通常各种IED之间接口为工业现场总线或工业以太网，由于应用环境不同其信息交换协议也存在差异。特别强调一下，在厂站自动化领域中，PI的应用存在逐步扩大趋势。作为工业自动化产品的PLC比较经典，应用历史较长，目前处于发展与改进中，但在过去电力自动化行业相当长一段时间内，其被较为广泛地应用在电厂自动化机组单元控制外，在远动与继电保护领域运用极少。近来在厂站自动化领域，PLC的应用呈现出扩大和深化趋势，成为关注的焦点。
4结束语
综观当前我国电力事业发展整体状况，其主流趋势就是自动化能够贯穿于整个电力系统运行和调度之中，这对于未来电力事业发展而言，也是其主要走向。而作为电力系统，其电力调度实现自动化对于用电紧张局势可以发挥更好的缓解作用，并且在很大程度上有利于促进电力系统稳定运行状态的提高，从而使我国电网用户享受的电能更具有安全性和稳定性以及可靠性，为用电居民和用电企业正常生活和生产运行提供全面保证。文章以我国电力系统厂站自动化为研究对象，详细论述了其调度技术和发展趋势，把相关结论总结出来，以期为同行工作提供借鉴。
作者：黄年 单位：平南供电公司
1三层应用模型
在新型的电力自动化系统中，多了一部分以往所没有的结构——应用服务器，处于三者正中间的位置。处于中间件的应用服务器在这一结构中，在对前置机的数据进行接纳的同时自动备份，历史数据的存在为数据访问中逻辑规则的实现开辟了路径而电力工作站的功能借助逻辑规则以及数据库得以实现。同时不能忽视的是DCOM是实现应用服务器和电力工作站通讯功能的基底，ADO则是应用服务器和数据库服务器实现通讯的依据。在这一模型的基础上，还有两个很大的优势。第一个就是使得软件自身的可扩充性得到了进一步的增加和推动，假如数据发生了相关的逻辑规则的变化，不需要改动其他，只需要将对应的中间件（应用服务器）就可以了，这个时候对于电力前端也不必担心，影响是微小的。第二个优势则是在安全性能上的保障，因为前后客户端没有直接的数据往来，而是通过应用服务器进行，这样以来便使得一些不安全因素得以避免。
2计算机技术在电力系统中的实现
2.1系统的应用服务器
在上文中所提及到的三层C/S结构，所添加的中间件的部位是最为重要的部分。这里将对中间件进行一个较为详尽的解释。这一部位具有强大的通信功能，同时自身的可扩展性可以得到极高的展现。由此使得客户机与服务器之间、服务器相互之间的数据传输稳定进行，实现两者群体之间的通信进行。结合在上文中所提到的功能的实现问题，可以知道，应用程序服务器在发挥本身程序功能的同时，又承担着DCOM服务器的角色。
2.2实时数据的获取和保存
应用程序服务器是承接实时数据的纽带。说到实时数据这里就要有所区分，实时数据是分为未处理的和已处理的两个部分，前者是存在于前置机中，后者则是具体的计算之后呈现的。这里需要提及到的是WinSock编程。当操作电力自动化时，内部存在一个存盘线程，位于后台部位，只要不是有系统出现暂停或者是退出的问题，就会一直运行。
2.3系统的应用逻辑
在文中我们所采用的三层C/S结构，应用逻辑是需要被定义在应用服务器端的，这样就可以达到所有用户共享这一资源的目的，假设遇到事物逻辑变化，则只需对服务器中的应用逻辑进行一定的更改即可。这样就使得客户端在运行和使用过程中减少了很多不必要的问题。
3计算机技术应用于电力系统自动化的价值和意义
当今社会的发展速度加快，对于电力的性能要求也进一步提高。将计算机技术应用与电力系统自动化的过程中，可以有效提升相关电力部门的管理水平和工作效率，自动化和智能化的优势得到很好的展现。另一方面则是在安全性方面更加有保障，由于计算机技术本身的自动化优势，可以将许多风险性事件的危险度降到最低，电力系统在自动化加强的同时，对电力使用的安全性能方面也有显著加强，使得安全性有效提高。计算机技术于电力系统自动化的应用过程中产生了极大的积极效益，促进了社会整体的进步与发展。
4结语
综上所述，在电力自动化系统中进行的数据传输本身便十分巨大，加之自身种类的多样性的存在，使得通讯功能的优劣成为了系统整体性能是否良好的至关重要的因素。简而言之，对于电力自动化系统中问题的探究，便是对前置机和数据服务器以及电力工作站等方面通讯问题的探究。在本篇论文中，为达到电力部门于工作过程中得以稳定操作，致力于探究编程技术的实现，以促进电力系统于运行中的有效性。
作者：李萍
1.电网调度自动化
电网调度自动化，简单来说，就是运用现代自动化技术，对电网进行调度和管理。电网调度自动化是电力系统自动化的重要组成部分，也是非常关键的内容。在我国，根据实际情况，对电网调度进行了相应的等级划分，由低到高依次为县级电网调度、地区电网调度、省级电网调度、大区电网调度以及国家电网调度。以县级电网调度自动化系统为例，其基本结构如下：在电网调度自动化中，计算机网络系统是最为关键的部分，其与服务器、工作站、显示器、变电站终端设备等在计算机系统的连接下形成了一个相对统一的整体，构成了电网调度自动化系统。在实际应用中，电网调度自动化所涉及的方面是非常广泛的，不仅需要对电网运行数据进行实时采集，还需要对电网运行中的安全性和可靠性进行有效评估，更需要对整个电力系统的运行状态和负荷能力进行预测，而这些功能的实现，都离不开计算机系统的支持。不同等级的电网调度对于计算机系统的需求也存在很大的差异，对于级别相对较低的电网调度自动化系统，可以选择PC机作为服务器或者工作站；而对于级别相对较高的电网调度自动化系统，由于电网容量更大，结构更加复杂，对于计算机系统的需求也较高，需要选择更加先进的计算机技术以及更加可靠的软件支撑。
2.智能电网技术
智能电网的基本网络结构如下：智能电网技术可以说是计算机技术与电力系统自动化技术有效结合的最佳范例，其中涵盖着相当多的技术，不仅电网的调度需要依靠智能电网技术对全局进行控制，而且智能电网技术同时也覆盖了发电、输变电、配电、调度等环节，计算机技术也随之深入到了电网运行的各个环节。在智能电网中，计算机技术的应用主要体现在稳定控制系统、调度自动化系统、柔性交流输电等方面，而正是由于计算机技术的应用和发展，才使得智能电网技术变得突飞猛进。从目前来看，我国构建智能电网的主要目标之一，就是利用现代数字化技术进行电网的建设。而在这个过程中，必然需要计算机技术的支持。首先是通信系统，利用现代通信技术，智能电网可以更好的对电网运行数据进行采集、传输和保护，需要电网建设人员的重视。在智能电网中应用通信系统，可以对电网的功能进行扩展，提升电网对于风险的抵抗能力，保障电网运行的稳定性和可靠性。同时，用户也可以通过通信系统，对智能电网服务系统进行访问，对电力相关的问题进行实时在线咨询，实行用户与供电企业之间的良好沟通。其次是信息管理系统，其同样是智能电网的重要组成部分，同样是以计算机技术为基础构建起来的。信息管理系统的功能主要是对信息的采集、处理、集成和显示，保障信息安全。信息管理系统在智能电网中的作用是非常重要的，例如，信息的采集和处理可以实现对各种信息的记录、归类、总结，方便人们进行查询；信息的集成可以有效提高智能电网的信息处理能力；信息显示可以为用户提供了解电网运行情况的平台；对于信息安全的保障则能够避免用户信息的泄露，使得用户的权益得到更好的保障。然后是网络拓扑，未来智能电网的结构必然是向着稳定性强、灵活性高的方向发展，而我国能源分布不均匀的情况使得发电区域和用电区域相距甚远，电力在传输过程中会出现大量的损耗。对此，我国在电力网络中加强了对于计算机技术的应用，通过直流联网工程等项目，对电网结构进行了优化和调整，从而有效确保了电网的经济高效运行。
3.变电站自动化
在电力系统中，变电站以及相关输配电线路的主要功能是方便供电企业与电力用户的相互沟通和联系。在应用计算机技术前，供电企业与电力用户之间的信息传递通常都是由人工方式进行，不仅效率低下，而且存在很大的滞后性。建设变电站自动化系统，融合计算机技术，可以极大地提高信息反馈效率，加强对于变电站的监控和管理，保证变电站的安全稳定运行。变电站自动化系统如下图所示：在不断的发展过程中，借助于计算机技术，变电站逐渐实现了自动化运行和管理，二次设备也开始朝着数字化的方向发展，并且随着计算机技术的不断深入，还将实现变电站的网络化和集成化。变电站自动化系统的出现，一方面，可以有效简化变电站的操作流程，实现无人值守，另一方面，也可以促进电网调度自动化的有效实现，必须得到电力技术人员的充分重视。
4．结语
总而言之，在当前科技发展的带动下，计算机技术得到了突飞猛进的发展，在电力系统中也得到了日益广泛的应用。将计算机技术和电力系统自动化技术有效结合在一起，可以推动电力系统自动化的快速发展，为电力用户创造一个稳定可靠的用电环境，进而促进我国社会经济的持续健康发展。
作者：马波 王惠丽 单位：国网河南省电力公司三门峡供电公司
1电力系统检测与控制功能
电力系统存在的作用不仅是为了满足人类的生产生活之需，而且还是电力企业追求发展成果与利润的基础。为了保证电力系统中的发电厂能够自动进行发电、电力的调度能够实现科学经济化和电网的安全稳定运行，电力系统的检测和控制功能就显得十分重要。电力调度自动化系统具备的电力系统检测与控制功能，能够为整个电力系统的调度自动化提供数据支撑。在电力系统运行过程中，检测系统对系统运行的各数据信息进行采集，利用计算机软件进行信息的分析和处理，将相关信息显示在终端设备上，调度员对相关信息与数据进行整理，依据制定好的对策和计划，让电力调度系统执行既定的调度方案。对于数据分析可能出现的异常情况，采取合适的控制动作，对系统进行控制，确保电力系统的安全、适用和可靠。
2电力系统调度自动化技术的应用现状
随着时代的发展，各种先进的技术不断出现并发展成熟，极大地改善了人类生产生活条件。电力作为人类使用的重要的能源之一，在与电力相关的领域，信息化水平逐渐提升。目前，电力系统已经实现了自动化运行，整个系统中的电力系统调度自动化技术也在不断发展，而且相关公司研发了许多的电力系统调度自动化功能系统，并将这些系统应用于我国的电力能源的实际调度之中，为社会的发展进步做出了巨大的贡献。目前，在我国电力系统调度自动化领域广泛采用的主要是符合国际公认标准的RISC工作站和POSIX操作系统接口。如下对几种应用广泛的电力系统调度自动化技术的应用详情做一个简要的介绍。
2.1、CC-2000电力系统调度自动化系统
CC-2000电力系统调度自动化系统作为一款面向现代的高水平的电力调度系统平台，是由我国电力研究领域领先的中国电力科学研究院、清华大学、东北电力集团公司等共同开发研制而成的。这个系统采用了分布式的结构和面向对象的技术，采用事件驱动和封装思想为此应用软件提供的透明的接口。整套系统利用分布式结构，将实时数据的采集、数据存储和数据处理以及其他各种应用按照功能的不同，分布在不同的结构层上，整个系统中某一部分出现故障，对整个系统其他部分的运行不产生影响，而且整个系统还能维持一定程度的正常运行。这套系统目前已在我国的国家调度中心和华北、东北等地的电网调度通信中心成功应用，对我国电力系统的安全、可靠和经济运行提供了支撑。
2.2、OPEN-2000能量管理系统
OPEN-2000能量管理系统是在1998年，由南京的南瑞集团公司开发出的一套对电网进行监控、采集数据、控制自动发电、电力系统应用软件、调度员培训仿真系统、配电管理等各种功能于一体的电力调度管理系统。这套系统具有开放性和分布式的特点，是电力系统调度自动化系统中较为先进的一种。这种系统是我国首次将IEC870-6系列的TASE.2协议集成于软件平台的系统。目前已在国家调度中心、湖北省调、广东省调、山西省调和深圳、上海等大中城市的调度中心安全稳定运行。
3电力系统调度自动化技术的发展前景
随着计算机技术、电子通信工程和数据库技术等的不断发展，使得电网系统调度自动化技术不断趋向发展成熟，极大地促进了我国电力事业的发展。如下，笔者结合时展潮流和相关科研进度，预测电力系统调度自动化技术的发展将会朝着如下方向前进。（1）可视化。当前，人们对于各种信息和数据更追求直观化的认知，因此，利用图像图形技术将原始的数字、表格、文字等呈现出来的资料转化为直观的可视化的图形图像信息，是时展的必然趋势，这也是电力系统调度自动化技术将来的一种重要发展方向。对于调度过程中，各种信息利用图形和图像表达出来，更加直观地方便相关人员对电网运行状况、调度情况等进行有效及时的掌握。（2）智能化。电力系统调度自动化的智能化技术是不久的将来，电力系统调度自动化系统即将实现的一种功能，这也是电力电力系统调度自动化技术发展到现阶段的必然结果。（3）数字化。近年来，在各领域数字化技术均得到了良好的应用。在电力系统调度自动化领域，其运用也会很快地实现。电力系统调度自动化技术的数字化利用先进的遥感技术、虚拟现实技术、GPS技术等新兴技术，应用到调度系统中，促进整个系统在可视化和智能化得以实现的同时，还利用先进的数字控制技术对电力调度过程进行有效良好的控制。
作者：李丽娜 刘雪梅 单位：国网冀北电力有限公司唐山供电公司
1继电保护自动化技术在电力系统中的实践应用
1.1继电保护自动化技术在电力系统中的应用
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。
3结束语
总而言之，继电保护是电力系统的“哨兵”，通过将继电保护自动化技术应用在电力系统中，能够实现对电力系统的实时监控，当电力系统发生故障时，能够及时、准确的确定故障部位，并发出报警信号通知电网维护人员赶到故障地点将故障排除，尽可能的降低故障造成的影响，进而保证电力系统能够安全、稳定的运行。
作者：赵军 单位：陕西省地方电力（集团）有限公司甘泉县供电分公司
1几种自动化技术介绍
1.1主动对象数据库技术这种技术在电力系统监视及控制中应用较为广泛，对软件的继承性及封装性产生深远影响，同时对电力系统的开发及设计也具有革命性的推动作用。随着电力行业的快速发展，为了保证电力运行稳定性及安全性，应当大力推广最新的对象数据库技术。和一般数据库相比较，主动对象数据库技术具有主动性功能，利用自身携带的触发子实现电力运行中的监视功能，并利用对象函数对电力运行进行有效控制，以提高电力运行的稳定性。而传统的数据库技术的一些判断功能，主要依靠外界程序完成，所以安全性不高。主动对象数据库技术由于具有触发机制，再加上对象技术，便能对电力运行实现自动监控，并在数据读写的同时，对数据库进行管理及更新，完成了数据资源共享，也实现了电力系统运行稳定性。随着电力系统运行规模不断扩大，复杂性也相应提高，需要解决的供电问题有所增加，所以，主动对象数据库技术也应自动升级，并拓展功能范围，以适应复杂变化的电力运行系统，实现供电高效化。
1.2总线控制系统总线控制系统指的是将电力运行中的各个设备通过一定设施和控制室内部的仪表及设备连接起来，所形成的具有双向、多功能的通信网络。该系统是在传统的测量系统上发展起来的，只在传统装置中安装了微处理器，从而实现自动获取供电信息的能力。这些微处理器通过电缆相互连接，并和远程监控计算机也保持连接，使得微处理器获得的供电信息能够在网络内部传播，并通过远程控制计算机进一步处理，实现了信息在整个电力系统中的广泛传播。信息在不同微处理器中按照一定的通讯协议传输的，由于和监控计算机相连接，所以便实现了自动控制系统。总线控制系统具有开放性及分布涵盖范围广等特性，被作为电力系统的纽带，安装在总线上，从而形成网络系统，实现对电力运行中的信息进行有效控制、补偿计算、监控及优化等，所以，通过应用该技术，电力运行中的诸多内容能够得到快速解决，从而实现了运行高效性及稳定性。总线控制系统目前在我国电力运行中被广泛应用，通过传感器及变送器，经电力运行信息收集，输送给监控计算机，该计算机通过进一步分析处理，最后指令。该系统在结构上采用了控制器及变送器，将二者有机的而结合在一起，提高了抗电磁干扰能力，从而有效提高了电力系统的稳定性及精确性。另外，该系统在运行方式上采用分开的方式，将变送器安装在监控现场，而控制器则安装在控制室内部，这样有利于电力信号技术被采集，通过变送器输送给控制器，形成了一个简单的回路系统，从而避免了众多弊端。
1.3光互连并行处理器阵列该技术具有如下特点，首先，在运行中不受电容负载影响，从而具有较高的安全性及灵活性；其次，解决了诸多电力运行中的问题，如能够有效解决临界线长度限制问题，也可以解决线路输出端受限制问题。此外，能够连接在计算机系统内部，实现了减小时钟扭曲问题；再次，不受传输路径的限制，能够在光波导中自由传输，并不会和光束发生相互交叉。该技术结合了光子传输和电子交换，具有较强的灵活性及重构性，不受传输宽带的影响，具有较强的抗电磁干扰能力，所以在电力系统运行中具有广泛的应用潜力。此外，该技术能够对电力系统的自动控制及继电保护进行更新，并能够将继电保护水平进一步提高，使电力运行系统更加稳定、安全。
2自动化技术在电力运行中的应用
2.1在电力调度中的应用随着电力运行规模不断扩大，对电力调度系统的准确性及及时性也有进一步提高。在改进时，应采用信息技术及其它自动化设备，以提高调度效率，同时也应加快遥信、遥控设备使用力度，使电力设备的运行情况能够及时传送到网络上，被调度工作人员及时采集、分析，进而对调度制度作进一步完善。此外，通过使用先进设备，电力运行中的电压、电流及供电功率等情况都能及时被工作人员所知晓，从而提高了电力系统运行稳定性及安全性。
2.2在配网系统中的应用配电网涉及到众多环节，并具有一定的危险性，所以，加大自动化技术的使用力度，能够提高供电效率，也能够提高供电安全性。为了实现电网系统的高效运行，应加大自动化技术的使用力度，将计算机网络技术、通讯技术、自动监控技术及遥感等技术应用到设备运行检测中。使工作人员和电网设备保持统一状态。在配网中通过使用自动化技术，能够有效降低劳动成本，也能偶减少设备维护成本，更重要的是提高了供电效率，为企业增加了经济收入。
2.3在变电监控中的应用变电系统是电力运行中的重要环节，在供电规模扩大的同时，自动化技术应用要求也有所提高，所以，应加大自动化设备的使用力度，才能保证变电系统的高效运行。变电系统在自动化技术应用时，应加大最新设备的使用量，并配备相应的技术人员，使设备和人员相统一，从而实现变电系统、一次设备及二次设备的功效运行。如，应加大无功补偿技术的使用力度，使变电系统的电流、电压及供电功率始终处于稳定状态。另外，还要采用远程监控技术，对变电设备实施全方位监控，从而有效提高了设备运行的安全性及可靠性。
3结语
随着电力系统运行规模不断扩大，对运行效率也提出更高要求。必须加大自动化技术的应用力度，才能提高电力运行效率，满足现阶段人们的用电需求。本文就电力行业中自动化技术的应用进行分析，希望具有参考价值。
作者：胡孝奇单位：河南能信热电有限公司
1.电力服务实现智能化
在现代化生活中，电力已经渗透进各行各业，如果电力系统出现问题，很多行业将无法正常进行。由此可见，电力系统的正常运行显得如此重要。作为电力系统智能化的重要构成，电气自动化技术可以让操作人员在高精准度要求下实现系统设计，而且让系统实现自动化地进行自我分析所出现的故障，即系统运行的智能化。这种方式，可以让那个电力系统运行得更为高效准确。电力系统的高度自动化运行，让其服务功能得到了升级，实现了电力服务的智能化。
2.电气自动化技术在电力系统中的有效应用
2.1.本文经过研究分析，总结出现阶段电气自动化技术在电力系统中的应用主要包括以下几方面，下面，我们就来详细了解下。第一，仿真技术。在电力系统运行中，仿真技术是一项非常常用并且实用的技术，对于完善电力系统科学运行可谓是意义重大。仿真技术既可以应用到实验中，也可以应用到实践中，在实验过程中通过应用仿真技术，所得出的实验数据与实际数据非常相近，这样就可以避免重复大量的实际测量、实际运算等工作。同时，仿真技术在故障排除、分析中也得到广泛应用，有效的提高了对电力系统故障分析、排除工作的效率。
2.2.其次，就是智能技术。智能技术是电气自动化技术重要的表现形式之一，智能技术在电力系统中的应用可谓是发展迅速，并且发展空间非常巨大。在智能化系统的支持下，可以迅速发现电力系统运行中发生故障的所在之处，并且可以在最短时间内反馈给工作人员，提高了电力系统运行的灵敏度，有效降低了单位时间内的停电次数，提高了电力系统的运行效率。
2.3.实时动态监控技术。该技术也是电气自动化技术表现的一种形式，电力系统通过该技术的应用，可以对电力系统运行的各部分动态进行实时监控，并且可以对运行数据进行记录，并能及时反馈到操作室，对于预防电力系统运行事故的发展意义重大，提高了电力系统运行的安全性、可靠性。
2.4.柔性交流电系统技术。该技术是一种较为先进的处理技术，在电力系统运行过程中，该技术可以针对某些环节进行综合功能以及独立功能方面的处理，调控电力系统的关键性参数，该技术所涉及的技术是很多的，最为核心的技术就是ASVC。该技术的优势就是调节的速度非常之快，可调节的范围也很大。所以，该技术在使用过程中，基本上没有噪音，也没有延迟，工作效率高，控制能力强。
3.电气自动化在电力系统中的应用趋势
自动化的发展则趋向于：第一，由开环监测向闭环控制发展，例如从系统功率总加到AGC（自动发电控制）。第二，由高电压等级向低电压扩展，例如从EMS（能量管理系统）到DMS（配电管理系统）。第三，由单个元件向部分区域及全系统发展，例如SCADA（监测控制与数据采集）的发展和区域稳定控制的发展。第四，由单一功能向多功能、一体化发展，例如变电站综合自动化的发展。第五，装置性能向数字化、快速化、灵活化发展，例如继电保护技术的演变。第六，追求的目标向最优化、协调化、智能化发展，例如励磁控制、潮流控制。第七，由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展，例如管理信息系统在电力系统中的应用。
4.结语：
综上所述，电力能力是当今世界发展应用最为广泛的能源之一，而电子自动化技术也是当今世界发最活跃、最充满生机且发展潜力巨大的技术之一，所以不断研究电气自动化技术在电力系统运行中的应用以及发展趋势对于我国经济社会的可持续发展意义重大，以上就是本文所研究的主要内容，希望可以给广大同行业者带来帮助和提供借鉴。
作者：尹荣海单位：辽宁大连金州林场
摘要：现在，随着社会经济的不断发展，国家电网得到了高度的应用，其应用的领域越来越广泛，而且，运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展，能够促进电力系统自动化的发展，然而，带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性，电力系统的故障会导致大范围的停电，影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析，并针对问题，提出可行的建议，促进电力系统自动化的发展。
关键词：电力系统；自动化技术；国家电网
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
前言
电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。
随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。
1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管
5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。
GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。
GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。
由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。
IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。
M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。
lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。
2、变换器电路从低频向高频方向发展
随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。
但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。
3、交流调速控制理论日渐成熟
矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。
大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。
4、通用变频器开始大量投入实用
一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。
5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展
以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。
6、结束语
随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。
摘 要: 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。
关键词:电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器
1.引言
现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。
电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。
2.电力自动化的发展
我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。变电站自动化技术经过数十年的发展已经达到一定的水平,在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电和电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价,这已经成为不争的事实。然而,技术的发展是没有止境的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统即将出现。
3.电力自动化的实现技术
现场总线(Fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有,人们对电网的安全要求也越来越高,现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。
4.无线技术
无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线,因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系,并实现信息共享。此外,无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步,正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题,并由此在电力流程工业领域及资产管理领域,开创一个激动人心的新纪元。
尽管目前存在多种无线技术汉阳科技,但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗RFI(射频干扰)/EMI(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性,还有成本,都因无线技术网络的不同而不同。因此,很多用户都倾向于“依据具体的应用场合,来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有GSM/GPRS(蜂窝)、9OOMHzRadios、wi-Fi(802.lla/b/g)、WIMAX(802.16)、ZigBee(802.15.4)、自组织网络等,其中尤以Wi-Fi和WIMAX应用增长速度最快,这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。
5.信息化技术
电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点,大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先,目前电力调度自动化的各种系统,如SCADA、AGC以及EMS等已建成,省电力调度机构全部建立了SCADA系统,电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说,早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力,从国产1 2 1机到1 7 6机,再到176双机,华北电力调度局全用过,到1978年已经基本实现了电网调度自动化。
6.安全技术
电力是社会的命脉之一,当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的,因此电力系统最重要的是运行的安全性,但这个问题在全世界均未得到很好解决,电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重,我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求,电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施,我国必将出现世界上最大规模的电力系统。
7.传动技术
实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一,在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言,在未来三十年,变频器,尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显,变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。
在业内,以ABB为首的电力自动化技术领导厂商,ABB建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来,公司多次参与国家重点电力建设项目,凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品,包括:PLC、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。
8.人机界面
发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备,随着科学技术的不断发展,搜企网,单片机技术的日趋完善,电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求,直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备,直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电 源的作用,同时提供给高压开关及断路器的操作电源,因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行,直流电源屏的发展已经经历了很长的时间,从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等,至目前直流电源屏已很成熟。直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术,将工频交流经过多级变换,最后形成稳定的直流输出,直流电源屏系统控制的核心部件是V80系列可编程控制器PLC,它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理,最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。
9.结束语
电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各个部门,随着我国科技技术的发展,电气自动化技术也随之提高。
[摘 要]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。
[关键词]新形势；电力系统自动化；发展
电力系统自动化是我们电力系统一直以来力求的发展方向，它包括：发电控制的自动化（agc已经实现，尚需发展）、电力调度的自动化（具有在线潮流监视，故障模拟的综合程序以及scada系统），实现了配电网的自动化，现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站，实现更好的无人值班。
一、 电力系统自动化的基本概念
电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制，系统和元件的自动安全保护，网络信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压）、系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。
二、变革性重要影响的三项新技术内容
（一）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3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。智能控制是当今控制理论发展的新阶段，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。
（二）facts和dfacts
1、facts技术概念的提出
所谓“柔性交流输电系统技术”又称“灵活交流输电系统技术”，简称facts，就是在输电系统的重要部位，采用具有单独或综合功能的电力电子装置，对输电系统的主要参数（如电压、相位差、电抗等）进行调整控制，使输电更加可靠，具有更大的可控性和更高的效率。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asvc的研究现状
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，不会响应迟缓，没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声。
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。
三、基于gps统一时钟的新一代ems和动态安全监控系统
（一）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地共同时间标记，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。
（二）基于gps的新一代动态安全监控系统
基于gps的新一代动态安全监控系统，是新动态安全监测系统与原有scada的结合。电力系统新一代动态安全监测系统，主要由同步定时系统，动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用gps实现的同步相量测量技术和光纤通信技术，为相量控制提供了实现的条件。
四、电力系统自动化的研究方向
（一）智能保护与变电站综合自动化
对电力系统电保护的新原理进行了研究，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的特点，大大提高电力系统的安全水平。
（二）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，认真研究了
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（年、月、日发电计划）、转运服务等模块的具体数学模型和算法，紧紧围绕当前我国模拟电力市场运营中亟待解决的理论问题。
（三）电力系统实时仿真系统
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。该仿真系统不仅可进行多种电力系统的稳态及暂态实验，提供大量实验数据，并可与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了一流的实验条件。
五、电力系统运行人员培训仿真系统及电气设备状态监测与故障诊断技术
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（计算机辅助教学）理论，是进行电力系统知识教学、培训的一种强有力手段。
（一）配电网自动化
在中低压网络数字电子载波ndlc、配网的模型及高级应用软件pas、地理信息与配网scada一体化方面取得了重大技术突破。其中，ndlc采用了dsp数字信号处理技术，提高了载波接收灵敏度，解决了载波正在配电网上应用的衰耗、干扰、路由等技术难题。
（二）电力系统分析与控制
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、电网调度自动化仿真、电力负荷预测方法、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。
（三）人工智能在电力系统中的应用
结合电力工业发展的需要，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。
（四）现代电力电子技术在电力系统中的应用
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。
（五）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。
结束语
电力系统是一个庞大的综合性的系统，从发电、变电到配电，最后到用户的使用是一个整体连续的过程，这其中的任何一个环节都对电力系统的正常运行很所影响。在信息化高速发展的时代背景下，在电力系统中实现自动化是其发展的目标，可以对发电控制、电力调度和配网方面都实现自动化，不仅可以节省企业的运行成本，并且可以提高工作效率，增加企业的经济效益。
摘要：变电站自动化系统是变电站的核心系统，自动化系统的稳定性与先进性对变电站及电网的影响深远，先进稳定的自动化系统不仅可以保证电力企业经济效率，而且能保证广大用电户利益。现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高，相应地，电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展，本文对此进行了详细的阐述。
关键词：电力系统自动化 发展 应用
变电站电力系统是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点，变电站主要分为:升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。电力系统综合自动化是基于科技发展和计算机网络技术的出现而逐步形成的一个概念，是一个综合发电厂、变电站、输配网络和用户的集成概念，其概念研究和实现的主要目的就是如何更好地掌控和监视电力从出厂到供应的全过程，使输配过程更有效和通畅。
1 电力系统自动化总的发展趋势
1.1 当今电力系统的自动控制技术正趋向于:
①在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。②在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。③在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。④在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。⑤在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。
1.2 整个电力系统自动化的发展则趋向于：
①由开环监测向闭环控制发展，例如从系统功率总加到agc(自动发电控制)。②由高电压等级向低电压扩展，例如从ems(能量管理系统)到dms(配电管理系统)。③由单个元件向部分区域及全系统发展，例如scada(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。④由单一功能向多功能、一体化发展，例如变电站综合自动化的发展。⑤装置性能向数字化、快速化、灵活化发展，例如继电保护技术的演变。⑥追求的目标向最优化、协调化、智能化发展，例如励磁控制、潮流控制。⑦由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展，例如mis(管理信息系统)在电力系统中的应用。
近20年来，随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展，现代电力系统已成为一个计算机(computer)、控制(control)、通信(communication)和电力装备及电力电子(power system equiqments and power electronics)的统一体，简称为“cccp”。其内涵不断深入，外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大，考虑的因素越来越多，直接可观可测的范围越来越广，能够闭环控制的对象越来越丰富。
2 具有变革性重要影响的三项新技术
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。
智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景，其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制，基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构，多机系统中的asvg(新型静止无功发生器)的自学习功能等。
2.2 facts和dfacts
2.2.1 facts概念的提出 在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候，一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(facts)技术悄然兴起。
所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称facts，就是在输电系统的重要部位，采用具有单独或综合功能的电力电子装置，对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制，使输电更加可靠，具有更大的可控性和更高的效率。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。
2.2.2 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。
2.2.3 dfacts的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展，电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感，电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说，信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。
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。
3 基于gps统一时钟的新一代ems和动态安全监控系统
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。
3.2 基于gps的新一代动态安全监控系统 基于gps的新一代动态安全监控系统，是新动态安全监测系统与原有scada的结合。电力系统新一代动态安全监测系统，主要由同步定时系统，动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用gps实现的同步相量测量技术和光纤通信技术，为相量控制提供了实现的条件。gps技术与相量测量技术结合的产物——pmu(相量测量单元)设备，正逐步取代rtu设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。
电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。gps技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。
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。
目前，现代电力电子技术的发展，电气工程及其自动化已迈向生产和社会生活的各个领域，如何培养和造就社会经济发展急需的具有工程实际应用能力的电气工程人才，集科学性、先进性、整体性、特色于一身的课程建设；理论与实践、知识与技能紧密结合的既能“动口”也能“动手”的“双师型”师资队伍建设；立足人才培养目标，按照高质量、高起点、高标准的原则，加强实验实训资源的整合方面对电气工程及其自动化建设进行了探讨。
1 电力系统中自动化控制技术
1．1 电网调度自动化
电网调度自动化主要组成部分，由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等，其主要是通过电力系统专用广域网连结的，下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是：电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制(省级电网以上)、自动经济调度(省级电网以上)并适应电力市场运营的需求等。
1．2 变电站自动化
变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作，提高工作效率，扩大对变电站的监控功能，提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制，其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备；二次设备数字化、网络化、集成化，尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆；操作监视实现计算机屏幕化：运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分，是电力生产现代化的一个重要环节。
1．3 发电厂分散测控系统(dcs)
发电厂分散控制系统(dcs)一般采用分层分布式结构，由过程控制单元(pcu)、运行员工作站(0s)、工程师工作站(es)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。过程控制单元(pcu)由可冗余配置的主控模件(mcu)和智能i／0模件组成。mcu模件通过冗余的i／0总线与智能fo模件通讯。pcu直接面向生产过程，接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号，经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构，完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。
运行员工作站(0s)和工程师工作站(es)提供了人机接口。运行员工作站接收pcu发来的信息和向pcu发出指令，为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段，工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。
2 电子技术、计算机技术的发展不断推动电力系统自动化进步
随着上世纪八十年代单片机技术的发展和应用，我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产的工业计算机和引进的pc机技术为电力系统调度自动化、电厂监控系统、变电站综合自动化奠定了基础。开发的应用软件可以实现电力系统实时数据采集、汇总、分类、分析、存档、显示、打印、报警、完成操作控制等任务。这～ 时期自动化存在的主要问题是系统结构、功能、通信协议等方面缺乏工业标准，不同厂家的设备不能互连；计算机与各设备的通信一般为星形点对点连结，主要采用低速率的串／并行口通信方式，系统实时性不太好，设备配置的灵活性也较差。
随着上世纪90年代高性能工作站、服务器及软件技术、信息处理技术、特别是高速网络技术的发展，电网调度自动化系统、电厂监控、变电站自动化、配电自动化的技术水平上了一个新台阶，产品逐步发展成为一种开放式、分布式、网络化、智能化的新模式。与上一代产品相比可以大幅度减少电力电缆、通信电缆的用量，设备体积小还减少了占地面积等从而降低了建设成本，同时大幅度提高了系统的技术性能，增加了设备配置的灵活性、互换性和可维护性，提高了系统运行的可靠性。最近几年以来，各种嵌入式产品的出现，例如嵌入式高性能微处理器、嵌入式计算机、嵌入式操作系统、嵌入式以太网等产品使电力系统中的装置类设备如测量控制设备、继电保护装置、数据通信控制器等得以再次更新换代，装置的硬件电路和应用程序结构简化，产品性能大大提高，装置信息处理速度更快，功耗更低，功能扩展能力更强。
3 当前电力系统自动化依赖it技术向前发展的重要技术
当前电力系统自动化依赖于电子技术、计算机技术继续向前发展的主要热点有：① 电力一次设备智能化；② 电力一次设备在线状态检测；③ 光电式电力互感器；④ 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置；⑤特高压电网中的二次设备开发。
3．1 电力一次设备智能化
常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离，互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接，而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现，省却大量电力信号电缆和控制电缆，通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。
电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰，关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。
3．2 电力一次设备在线状态检测
对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测，不仅可
以监视设备实时运行状态，而且还能分析各种重要参数的变化趋势，判断有无存在故障的先兆，从而延长设备的维修保养周期，提高设备的利用率，为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术，开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展，但由于技术难度大，专业性强，检测环境条件恶劣，要开发出满意的产品还需一定时日。
3．3 光电式电力互感器
电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备，其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值，以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大，设备体积和质量也越大；信号动态范围小，导致电流互感器会出现饱和现象，或发生信号畸变；互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电了式互感器，国际电工协会已了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是，光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多，一般是毫安级水平，不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置，需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出，模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里，电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。
3．4 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置
自从电力系统采用光电互感器技术后，与之相关的二次设备，如测控设备，继电保等装置的结构与内部功能将发生巨大的变化。首先节省了装置内部的隔离互感器、a／d转换电路及部分信号处理电路，从而提高了装置的响应速度。但需要解决的重要关键技术是为满足数值计算需要对相关的来自不同互感器的数据如何实现同步采样，其次是高效快速的数据交换通信协议的设计。
4 结束语
根据以上所述，电气工程及其自动化专业是电力系统的重要工作，因此，我们的工作人员应对其不断进行探索和研究，提高了电力安全可靠性。还要结合自己的工作经验进行分析。从而保证电力系统工作的安全与发展。
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