关键词：电力系统及其自动化技术；安全控制；问题；对策
1电力系统及其自动化技术的相关内涵解析
1.1自动化技术的概述
所谓的自动化技术实际上是一种综合性的技术，在现阶段的发展过程中已经和计算机技术、自动控制理论等有效地结合了起来，这其中以“计算机技术”和“控制理论”最为重要。自动化技术能够使相应的工作过程能够变得更为便捷、更为科学，这时候就需要人们对机器或者相应的工作系统进行编程和电路设计的改善，让机械设备能够按照人们的意愿进行工作，完成工作任务，使最终的工作过程被有效改善。自动化系统的出现是信息化时代发展趋势下的必然产物，而且能够通过解放人类的生产力来促进我国工业化技术水平的改革创新。
1.2电力系统的概述
电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。其主体结构有电源（水电站、火电厂、核电站等发电厂），变电所（升压变电所、负荷中心变电所等），输电、配电线路和负荷中心。在实际的工作过程中，电力系统使我国的工业化水平和人民的生活质量得到了明显的提升，也将无污染、便利性强的电能被广泛地应用到社会发展的各个方面中，有效推动了社会生产的各个领域的变化。
1.3电力系统及其自动化技术的主要特征
1.3.1扩大化的电网规模
电力系统中的自动化技术的组成是多方面的，不仅包括互联网技术还包括电子技术，可以大幅度提升我国的供电总量，扩大电网规模，进一步满足我国供电需求，为人们的生产以及生活提供保障。随着电网规模的不断扩大以及电力系统运转力的不断提升，也为我国经济的发展起到一定的促进作用。
1.3.2实现远距离输电
我国整体地形地势非常复杂，远距离输电会受到地区地理位置的影响和限制，在地理因素和经济因素影响下供电难度非常高，因此在输电方案选择时需要有限选择柔性输电方案，采用先进的输电技术，为电能运输提供保障，不仅能够使总体供电量能够满足地区用电需求，还能够保证地区用电质量，为边远地区居民的生产以及生活提供保障。
2电力系统自动化的实现探析
电力系统主要包括电力生产阶段、电力调度输送阶段及终端配电阶段，自动化技术的应用主要来自这三个方面。
2.1生产阶段电力调度自动化
电力调度自动化是电力系统自动化中最关键的环节，在整个供电系统中，电力调度工作是系统有效运行的基础。通过实现电力调度的自动化，能够使调度动作更加有序、高效，其主要的工作原理是通过自动化系统，收集整个电网内部的相关数据及资料，如各地区的用电水平、用电高峰时间段、不同时间段的用电分布情况等，然后再对收集到的资料进行统计分析，得出最优的配电方式。此外，电力调度自动化系统还能自动检验所获得资料的准确性和现实性，并且能够对电网内部的各个设施的具体数据进行监控，从而判断其工作状态，以便及时发现电力系统运行中出现的问题。国家电网与区域性电网的控制范围存在一定差异，区域电网不能实现对发电厂的控制，自动化技术的应用使得传统电力系统对区域电网控制不足的问题得以解决。计算机技术的发展使得在范围较小的县市进行电力系统自动化的实践得以成功，从而提高了国家电力系统的自动化程度。
2.2输送阶段变电站自动化
变电站和输电线路的构建使得发电厂和电力终端之间的电力输送得以实现。变电站是接受电能，再经过对电压、电流的变换从而进行电能分配的场所。由于我国国土幅员辽阔，送电面积和地域跨度大，导致电力运输的难度增加。传统电力系统中，电力输送的人工成本较高，且难以避免操作失误情况的发生，导致电力输送工作质量和效率下降。而配电站自动化系统的使用，减少了传统配电站所需的工作人员，甚至一些配电站能够实现全自动化操作，这使得配电站的工作效率和工作质量都大幅度提高，减少了人工操作带来的失误问题，节约人工成本，使得配电站的运行更安全稳定。
以计算机代替人手对配电站进行操作、管理还能实现对各个输送节点的严格监管，以监控设备代替人工监督，减轻了人员的工作强度，提高了监管效率。在具体实施中，一般采用光线和网络电缆来代替传统变电所中的信号电缆，并将一次设备和二次设备进行网络化和数字化的集中，从而实现变电站的计算机监管。
2.3终端配电阶段分散控制系统自动化
做好对用户的供电工作是电力系统中最复杂的环节，配电工作的完成需要配备多个计算机，从而对各个节点的供电情况进行分别单独控制，这就需要多个分散的控制系统配合完成。将自动化技术利用其中，能够实现每个系统数据信息的采集和分析的高效性，同时能将分析后的数据及时发送到相关部门，以便于下一步工作的进行。对于配电过程中存在的问题，通过自动化系统能被及时发现并处理，保证电力系统的稳定运行和居民的用电安全。
3电力系统及其自动化技术的安全控制问题
3.1网络安全控制问题
3.1.1厂站端
对于当前自动化系统，厂站端和主站端主要采用数字或模拟的通道实现信息传输。若厂站端遭到病毒的侵害，则可能会使系统直接瘫痪，同时主站端由于无法接收远动信号也会受到影响。在这种情况下，只有立即转换成有人值班模式才可以继续保证系统运行，使值班人员实际工作量大幅增加。与此同时，在调度数据网不断建立的局势下，厂、主站间数据通信增加，网络通道为满足要求日益增多，尤其是以TCP/IP为基础的通道，这在有效提高数据传输效率的同时，带来了更多安全方面的问题。
3.1.2主站端
对于自动化主站，它负责整个区域各个变电站实际信息采集及监督控制，而且现在的变电站大多无人值守，数量也急剧增加，如果主站系统被病毒破坏而停运，将对电网造成严重影响。同时，变电站如果失去控制，将使电网面临崩溃的危险。对此，值班人员需要立即到达变电站进行人工控制，指导主站系统恢复如初。这样难免需要投入大量人力，并且电网也会因此变得十分薄弱，倘若中途再产生事故，可能将难以处理，导致事故不断扩大，最终对电网安全带来严重威胁。
除此之外，主站系统如果存在配置缺陷同样会增加系统安全风险。现在很多地调主站均设置了巡检工作站，处于不同位置，它和主站间只通过协议转换器实现通讯，无物理隔离，极易产生安全问题，使工作站成为威胁系统安全主要因素，主站端的工作人员无法对这些设备进行管理，而它和主干网之间却是紧密相连的，如果工作站中使用了携带恶意代码的外界设备，将导致整个网络直接受到攻击。
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与过去相比，变电站信息量大幅增多，对于普通的110kV变电站而言，可能存在千余个遥信和百余个遥测，主站需要接入超过百个这样的变电站。新增加变电站，需要制作专门的信息表，过去采用复杂的逐个增加方式，会消耗很大一部分时间及精力。对此，为保证工作效率，地调人员以厂家信息表为依据对遥信及遥测表实施批量处理，对其进行转换，变成系统可以识别到的格式，然后通过外接设备直接导入即可。虽然这样极大的简化了操作，节省人力和时间，使千余信息量在很短的时间内就可以处理完毕，但安全风险因此增加，比如使用外接设备进行信息的拷贝存在很高安全风险，实际操作中必须慎重对待。
3.2设备安全控制问题
对于自动化装置，它在投入运行后，需要始终保持在良好工况。但电子电路对所处环境的温湿度条件有着很高的要求，而且需要全天候运行，加之部分装置受到资金、检修与环境等因素的影响，可能长时间处于超负荷运行状态，不仅加速了设备的老化，而且还不利于系统安全。对设备进行检查验收的过程中必须严把质量大关，尤其是关键组件，要对其严格审查。为保证系统运行可靠性，都会采用相应的措施，如冗余配置和心跳检测等。然而，一旦通信方式存在问题，则会使现有的措施失去作用，导致系统运行可靠性受到严重影响。比如某个变电站因数据库所用通信协议不规范，使心跳检测功能失效，其中一台服务器产生问题后，另外备用的没有立即切换，使监控系统中断近1h。
3.3电源安全控制问题
自动化系统应有稳定的电源，现在一般将UPS视作停电过程中的临时电源，但部分单位从UPS正式投运后就置之不理，使电源长时间没有得到维护和保养。因维护管理制度不完善，执行不严格，导致临时电源失效了也没有被人发现，最终给设备带来很大安全隐患。除此之外，电源接线也会产生一些问题，现在的服务器主要采用三组电源进行供电，其中一组掉电后，也能使服务器保持正常运转，但如果两组发生掉电，可能服务器将会自动关机。部分位置看上去存在三组电源，实则分配板的接线不正确，仅有一组电源或两组电源，该问题很隐蔽，不容易发现。基于此，对设备进行检查验收时应做好断电测试，并严格把关设备质量，切勿流于形式。
4电力系统及其自动化技术安全控制问题的有效策略
4.1对设计方案进行优化
我国缺乏经验较多的相关技术人员，并且技术人员整体专业水平较低，在电力系统整体建设过程中会受到多方因素的影响，需要对电网产生影响的因素进行全面而又细致地分析，为解决相关问题提供帮助，提高设计的合理性和科学性，为电网的高效运行提供保证并降低电网事故发生概率。为保证电网网结构设计能够更好地满足电网运行需求，可以采用分布式结构设计方法，此种方法所设计出来的电网单元内处理层数据信号数量以及种类都非常多，可以将报警、控制等多种信号包括在内，而电力设备的控制系统可以通过管线接收信号，使各个单元都相互独立，避免出现联动影响，将事故发生后所带来的影响降到最低。除此之外设计人员还可以对电力系统进行简化处理，提高安全管理可行性。在对系统进行简化的过程中，不仅可以大幅度简化二次接线，还能够使用多功能高质量继电器替换掉传统的继电器。同时在一定条件之下系统内部的开关柜内接线也能够实现一定的简化，系统的安全性会得到一定的提升。除此之外还需要提高对电力系统的兼容性重视程度，采取措施最大限度地提升电力系统兼容性。
4.2加强对于设备的投入
为了可以有效的解决现阶段我国电力系统运行过程中所存在的问题，从而进一步的实现对电力系统运行的全面控制。首先，对于电力企业来说，应该加大先进电力设备的引进力度，这需要电力企业有较为充足的资金支持，因此来作为企业运转的基础，电力企业应该引进一些质量较高并且符合我国现阶段电力系统运行标准规范的电力设备。其次，还要对采购的电力系统自动化设备进行严格的检查以及筛选，避免出现以假乱真的情况，这会给电力系统的整体运行带了很多的不确定因素，需要对其进行反复的检查，还要对电力设备进行试用，保证其整体运行状态处于稳定之后，再正式投入电力系统的运行应用中。最后，为了使电力设备的实际应用运行质量得到提升，还应该做好后期的设备管理以及检查维修工作，对于我国现阶段的电力设备来说，在对其进行应用的过程中还是会出现一些问题，如何降低电力设备应用过程中出现不稳定因素的可能性成为了保证电力系统整体运行质量的关键。设备在应用的过程中也经常会出现损伤以及损坏的情况，这对于电力系统的影响是非常大的，因此，要对电力设备的整体运行情况进行定期检查，一旦发现电力设备的运行出现异常，要及时对其进行记录，并且停止对该电力设备的使用。此外，电力企业还要培养专业的电力设备维修团队，这是非常关键的，要将设备后期的运行维护管理工作的重要性予以肯定，这样才能够保证电力设备的整体运行质量不受到影响，从而降低了电力系统存在安全隐患的可能性。
4.3提升相关电力系统管理人员的自身专业素质
对于电力企业而言，人才的培养是非常重要的，为了做好电力系统安全控制工作，电力企业要结合现阶段企业发展的实际情况以及整个电力行业运行的实际情况来对管理人员的自身专业素质进行提升，想要保证管理人员的专业素质处于较高的水准，应该从以下两个方面进行入手。首先要提高管理人员的聘用标准，电力企业在进行人员招聘的时候，应该对招聘标准进行适当提升，可以将聘用流程分为笔试以及面试两个环节，只有通过面试的人员才能予以录用。其次要对已经聘用的员工展开定期培训，无论是新员工还是老员工都应该参与到培训当中，要向相关管理工作人员详细讲解电力系统的安全控制方法，同时还应该注重控制技术的更新换代，在第一时间将先进的技术操作应用理念传递给相关管理工作人员。
4.4积极完善安全控制制度
安全控制制度是电力系统自动化影响非常重要的一部分，在对电力系统及其自动化安全控制问题进行研究的过程中安全控制制度建设是其中的重要部分，需要不断完善制度建设，弥补制度中所存在的漏洞，改进其中的不合理之处，促进安全控制制度科学、完善，更好地为电力系统的自动化发展提供帮助。而安全可控制制度的完善和发展主要有2个方面：一方面根据时代发展变化和电力自动化需求的变化适时更新安全控制制度，并始终将电力系统自身的特点作为制度更新的基础和前提。传统的检测方法是对变压箱的气体进行检验，而相关人员在电气发电机检修的过程中依据自动化监测制度可以及时发现其中存在的问题并及时进行改进。另一方面则是需要对制度内容不断进行细化，为制度的执行力度以及执行效果提供保证。而相关的管理单位也需要严格地执行安全控制制度，并对制度的具体执行提供帮助。
结语
随着我国的经济水平持续向前的提升以及社会的不断进步，我国的各行各业都在不断发展和壮大，其中电力行业就是较为明显的发展企业，而更加快速的发展就为该行业相关企业带来了一定压力和更高的要求。因此，相关的企业要采取适当的措施加强自身企业的综合实力，例如要建立健全相关的电力自动化标准加强自身企业的管理，积极采取较为科学的技术手段，招纳具有一定专业素养和工作能力的企业人才，并且提高企业自身的管理能力，努力使企业自身符合时代发展的速度和要求。通过以上多种手段，提升电力企业自身的综合实力，为国家电网贡献一份力量。
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论文作者:苏适
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第03期
论文发表时间:2019/6/17
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