电力系统及其自动化发展趋势研究论文_王天顺

(云南大唐国际李仙江流域水电开发有限公司居甫渡水电厂 云南普洱 665000)

摘要:随着信息科技时代的到来,电力调度自动化系统的发展越来越受到重视。我们要紧跟时代的步伐认清形势,掌握电力调度自动化系统的发展走向,利用电力调度自动化系统的功能与优势,积极探索出更能适应电网的电力调度自动化的系统。文章重点就电力系统及其自动化现状和发展趋势进行研究分析,以供参考和借鉴。

关键词:电力系统;自动化;应用现状;发展趋势

引言

电力系统是一个地域分布辽阔,由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。按照电能的生产和分配过程,电力系统自动化包括太阳能光伏发电自动化、风电厂自动化、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、电力系统信息自动传输系统、电力系统反事故自动装置、供电系统自动化、电力工业管理系统的自动化等,并形成一个分层分级的自动化系统。

1电力系统的组成与作用

1.1电力系统的组成

电力系统是由发电厂、输电网、配电网和电力用户组成的整体,通过发电动力装置将自然界的一次能源转化成电能,再经过变电系统以及配电系统将电能供应到负荷中心,之后通过相应的设备转化成光能和热能等,为人们的生活提供便利,详细如图1所示。

图1电力系统的组成图

1.2作用分析

第一,发电厂,其主要分为光伏发电、火力发电、风力发电、水力发电等,作用就是将各种其他形式的能源转换成电能;第二,变电站,主要作用是交换电能和变换电压;第三,配电网,它是将电能从枢纽变电站直接分配到用户区或用户的电网,其作用是将电力分配到配电变电站后再向用户供电,也有一部分电力不经配电变电站,直接分配到大用户,由大用户的配电装置进行配电;第四,电力用户,其主要的作用是消耗电能。

2电力系统及其自动化现状分析

2.1发展现状

2.1.1变电站自动化的新进展

变电站自动化是将变电站的二次设备利用计算机技术和现代通信技术,经过功能组合和优化设计,对变电站实施自动监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。变电站自动化系统可以收集较为齐全的数据和信息,利用计算机的高速计算能力和判断功能,方便监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。目前我国的变电站自动化技术已经很成熟,并广泛地应用于高、中、低压变电站中,这大大提高了变电站的运行效率及可靠性。但与国外先进的变电站自动化系统相比,仍存在许多需要改进的地方。如国外无论是分层分布式的变电站自动化系统还是常规的RTU方式,均能可靠地实现变电站的无人值班监控,这对国内进行新老变电站自动化系统的建设和改造很有启发。此外,变电站运行管理的方式对变电站自动化系统和后台功能的设计有较大影响,目前国内由于运行管理等多种因素的影响,导致现有的变电站自动化系统过多地强调了后台功能,系统庞大、结构复杂,给变电站的运行维护人员完成监控系统的日常维护和故障处理工作带来了一定的困难。

2.1.2电网调度自动化的新进展

电网调度自动化是现代电力系统自动化的主要组成部分和核心内容,它是信息技术、计算机技术及自动控制技术在电力系统中的应用。经过近二十年的发展,电网调度自动化系统在电力系统的安全经济运行中已经起着不可或缺的作用。电网调度自动化技术随着信息技术、计算机技术及自动控制技术的发展而日新月异,系统升级换代很快,当前电网调度自动化系统的发展面临着一些挑战。网络安全对于以实时运行为首要任务的电网调度自动化系统尤为重要,但随着互联网技术的发展和广泛使用,网络攻击和病毒侵害不断发生,对电网调度自动化系统的安全运行构成了威胁。一方面从网络安全的角度出发,需要将调度自动化系统隔离运行。另一方面,随着自动化系统的规模日益扩大、应用复杂度的日益提高,各个控制中心之间以及各个自动化子系统之间的交互大大增强,需要进行信息的一体化整合与集成。因此,需要对调度自动化系统的安全集成技术进一步研究,使得系统的开放性、稳定性、可靠性、实用性,特别是安全性更强。

2.2应用现状

2.2.1配网自动化运行

自动化技术是配网自动化的基础支持,现代电力系统之间的配网模块联系密切,要求配网运行必须达到灵活状态,自动化技术才可发挥应用优势。以某电力公司为例,分析自动化技术在配网中的应用。该公司趋向于自动化技术中的载波技术,在DSP的处理下,该公司配网运行效率得到极大提升,能够快速接收传输的电力信息,排除其他电力系统及设备的干扰,同时该公司引进高级软件,补充自动化技术的不足,基于配网构建的信息模型,能够有效预测配网的运行趋势。

2.2.2电力系统的安全保护

电力系统通过自动化技术,提高自身的控制能力,保障电网的安全运行,详细如下:第一,自动化技术在监视电力系统运行时,不仅约束安全状态,还会准确反映运行情况,如果出现风险运行,主动发出警报,提醒工作人员;第二,自动化技术安全保护的能力非常高,适应电力系统多样化的运行方式,例如电力系统运行中会产生大量热能,诸多电力设备达到极限温度后容易出现故障,工作人员自主设定极限温度,自动化技术可以主动感应系统温度,一旦达到温度极限值,迅速启动通风设备,降低系统温度,保障设备安全。

2.2.3数据处理

自动化技术在电力系统数据处理方面的应用主要体现在共享和整合两方面,提升电力系统数据处理的水平,详细如下:第一,数据共享。共享是电力系统数据处理的一项基本特性,自动化技术以数据的空间属性为目标,构建空间性的数据系统,保障电力系统数据信息的一致性,自动化技术在实现数据共享时,最先要分析各个数据的属性关系,统计物理关系,由此才可保障数据共享的规范性;第二,数据整合。降低电力系统的运行成本,自动化技术能够感应用电高峰和低谷期,根据两个时期的供电需求,提出整合措施,合理控制系统功率,体现电力系统功率分配的动态特性。

3电力系统及其自动化的发展趋势研究

3.1向着越来越稳定化的方向发展

电力系统稳定化方向的发展是指在整个电力运行的过程中能够是电力系统保持稳定,电力系统的应用范围很广,对各个行业的影响也非常大。电力系统是否安全稳定不仅影响着能否供应社会日常需求的发电量,还关系着电力系统自动化的发展。要提高电力系统安全稳定性,首先要保护计算机的安全可靠性,现在已进入网络化时代,电力系统也毫无例外的,逐步实现了网络化,要实时地保护计算机的安全,保证其稳定性和可靠性。另外,要保证变压器的安全稳定,变压器是电力系统和用户之间的纽带,要时刻注意变压器的状态,出现问题及时维修,才能保证电力的正常供应。

3.2向着越来越操作简单的方向发展

电力系统自动化的操作程序会越来越简单、越智能,这是整个电力系统发展的必然趋势。由于我国电力系统信息量庞大,结构复杂,这些信息之间有多种的非线性关系,同时电力系统的分布范围广,相

对分散,需要不同地区之间协调,这些问题在一定程度上阻碍了电力系统智能化的发展。然而目前我国电力系统存在的问题,只有通过智能化才能得以解决,因此电力系统实现操作简单、智能化是必然趋势。

3.3向着越来越人性化的方向发展

人性化主要是指电力服务,即电力系统的检测和维护更加便捷,更能保对用户供应电力的质量。要实现电力服务的人性化,要能够快速准确地找到出现故障的位置并进行修复,单纯的人力检修是远远不够的,这就需要电力监测、控制和供电恢复的自动化。

3.4向着越来越小型化和远程化的方向发展

以往电力系统的远程终端控制系统的平台多是采用工业控制计算机,虽然这种系统开发简单,设计周期较短,扩展性能也较好,但成本太高,且结构不灵活,不利于电力系统自动化的发展。电力系统要实现智能化,必然会向远程化发展,但随着网络化的发展,控制系统必须实现小型化,才利于智能化发展,提高远程终端的实用性。

4结束语

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。

参考文献:

[1]简国伟.试论电力系统及其自动化的发展趋势[J].电子世界,2016(10):39.

[2]樊炜.电力系统及其自动化的发展现状及其发展趋势研究[J].山东工业技术,2015(19):149.

[3]郝洁.简述电力系统及其自动化发展趋势研究[J].电子制作,2013(04):177.

论文作者:王天顺

论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期

论文发表时间:2018/12/5

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