摘要:当前我国电网建设快速发展,电源结构调整不断优化,技术装备水平大幅提升,节能减排降耗效果显著,电网运行管理日益复杂,人们对电力的安全性、可靠性的需求不断提高。进一步深化信息自动化技术在电力运行管理中的应用,实现电力系统自动化运行目标。本文通过对电力系统自动化、信息化技术的应用研究,为电力系统自动化发展趋势提供理论支撑。
关键词:电力自动化;信息技术;发展
随着技术进步,自动化、信息化等技术广泛应用于电力系统,对电力系统的安全性、可靠性保障发挥了支持和推动作用,大大提高了电力企业的安全生产和经营管理水平,确保为用户提供安全、优质的电力供应。通过对自动化、信息化技术的应用理论研究,有助于促进电力系统自动化技术的发展。
一、电力自动化系统概述
电力系统是由发电、输电、配电和用电构成的完整体系。电力自动化系统基于先进的网络通讯、自动化控制、微机继电保护技术以及可靠产品,为用户提供现代化的设备监视控制管理和远程在线监测,确保电力系统稳定可靠供应以及最优化的电力负荷管理灵活多样的系统结构,从而实现持续、不间断地为电力用户输送电力资源,满足社会生活的需要,维护社会稳定。电力自动化系统需满足以下方面的基本要求:第一,具有灵活性的系统结构;第二,平台系统在运行过程中更具稳定性;第三,冗余方式层面具备更高的安全性;第四,针对不同用户可以进行理想化的模块设计;第五,在系统过程中,确保系统具备良好的开放性;第六,人机交互好界面容易操作,能够对多种语言进行快速的在线切换。
随着我国电力工程建设快速发展,电力自动化系统发展日趋完善,集中呈现出集成程度较高、智能化程度较高的趋势,同时在运行过程中实现协调控制,协调控制体系日渐完善,不断满足社会生产生活的需要。我国在建构电力自动化系统的过程中先后引进多项先进技术,其中主要包含国际上先进的电子信息技术、安全方便集成化的通讯技术等。经过多年的实践努力,我国电力自动化系统好已经开始向着多元化、智能化的方向转变,整体上呈现出了系统优化、结构合理、功能完整、智能灵活的特点。但是受到多方面因素的共同影响,我国现阶段电力自动化系统发展程度与发达国家相比依然有一定的差距,为了进一步提升我国电力自动化系统的技术水平,应该加快高级管理信息系统建设和应用,以提高电力系统的智能化水平,推动电力系统的可持续发展。
二、电力自动化系统中电子信息技术应用重要性和应用现状
(一)电力自动化系统中电子信息技术应用重要性分析
电子信息技术在电力自动化系统应用中有非常重要的作用。随着我国在能源利用效率方面的迅速提高,电力工程的整体技术水平也得到了相应提高。电力自动化技术与主、配网的结合,推动了电力系统的技术进步和发展。先进的电子信息技术在电力系统中的应用,实现了电力工程远程监控管理的目标,电力系统的整体工作效率得到了提高。电子信息技术在电力系统应用,为保障电力工程的安全稳定提供技术支持,有效地提高电力系统的管理水平。电力管理中新技术的应用促进了电子信息产业发展,不断创新的电子信息技术也推进了电力系统发展,加快了电力自动化进程,为现代化电力管理提供了技术支持。
(二)电力自动化系统中电子信息技术应用现状
电力自动化系统中电子信息技术应用涉及到相关的设备,电子信息设备是软硬件的结合。在硬件设备中,主要是对电网运用过程中信息的采集,将遥测量以及遥信量等进行采集分析,在不同调节命令下对设备运行参数实施调整,从而保障电力系统的良好运行。而在软件系统方面就是能量管理系统,其中涉及到数据监控系统以及数据采集和安全分析、管理等系统。电子信息技术大量应用于电力自动化系统中,通过电子信息的硬件设备采集系统,对数据参数以及状态信息等收集后,经过分析处理,将结果传输到系统总站以及系统工作站,从而实现电力系统自动化运行的管理目的。
三、电力自动化与信息技术发展结合的应用
(一)发电厂自动化
我国电力供应系统已经形成较大规模,电力供应结构和供应范围逐步完善,电力自动化技术不断应用于电力供应系统的各个环节。实现电力自动化与现代信息技术结合,在发电厂中的应用,将计算机程序编程技术与发电厂保护控制装置相结合,改变传统单一的计算机串联控制即发电厂的各个环节回路分别控制,从串联控制发展为计算机并联控制,多个计算机分散控制多个回路,电力监控管理人员的信息管理实现分散化控制管理,通讯远程系统可以实现发电厂多个信息的同步远程控制,这种分散系统控制,能够避免单一发电控制系统因个别或部分控制单元故障影响整体系统的问题,例如:发电厂的母线电流输送稳定,而子线中存在多条子线不稳定,实施分层化管理,电力管理人员依据远程信息,判定发电厂的线路故故障信息,有针对性的进行发电厂的故障处理,大大提高了发电厂的电力管理系统的安全性。
(二)电网调度自动化
电网调度自动化中应用现代信息技术,也是电力供应系统智能化发展的重要体现。电网调度是电力系统运行的管理中心,传统的电力调度运行以计算机的调度票作为电力系统运作的主要措施,人工电力调度受到调度人员的专业技能的影响,对电力调度网络的监督管理效率低,严重影响了我国电力供应的稳定性;实施信息技术在电网调度中的应用,可以实现电网信息调度管理程序自动检验分配,从而提高了电网调度分配的智能化管理。例如:A地区的电力调度以居民用电为主要标准,而B地的电网调度以工业生产为标准,实施信息技术在电力自动化中的应用,电网调度自动化可以将实现A、B两地的日常用电分析,实现电网调度的智能化分析;另一方面,信息技术在电网调度自动化中的应用,也能够提高电网调度运行的智能化检验,也可以对电力调度信息进行自动检验,形成电力系统的分析数据,及时为电网调度管理人员提供管理信息。
(三)变电自动化
变电系统自动化,融合信息技术程序取代人工监控与人工信息处理技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着我国电力资源应用范围逐步扩大,电力供应范围和监控管理范围逐步扩大,传统的人工监控与处理办法早已无法适应较大范围内的变电管理需求,信息技术的应用,是基于计算机自动化系统控制管理技术基础上,实现变电信息的数字化处理,并拓展到变电数据外部信息接口自动化管理,结合计算机自动化数据处理技术,实现了现代变电的电流、电压、电阻等方面的准确计算;另一方面,变电自动化系统的应用,可以将电力供应与电力输送到的安全防护相结合,达到提高电力输送稳定性和安全性的作用。例如:变电自动化的应用,可以实现电力输送中电力资源的供应处于低压、中压、高压状态的电力供应与自动化调节。
(四)电力信息管理自动化
实现信息技术与电力信息技术的融合,在电力信息管理中也得到推广运用,为了实现现代电力资源的高效应用,实施电力供应的阶梯化管理,而我国系统中的应用。一方面,信息技术系统将数据智能化处理技术应用与电力供应的计算中,计算机建立电力运输模型,实现电力资源发电、传输、配送中电流、电压的稳定,例如:计算机系统中的阶段性输送电压智能化分配;另一方面,实施信息技术在电力信息技术中的应用,应用虚拟空间对电力数据进行存储,智能化信息存储模型结构性强,层次明显,使电力供应系统的信息处理完整性提高,为我国电力供应系统的未来发展提供数据支持。
(五)电力系统中信息自动化在配电环节的应用
在计算机信息通信技术支持下,配电系统可靠性得到有效加强。当前的电力配电通信网网络已经向宽带大容量发展,光纤通信网的应用,通信网的灵活性得以呈现。计算机通信技术的抗电磁以及抗雷电能力不断加强,对电力系统配电的安全性得到有效保证,配电系统中,配电系统中的主站对FTU/TTUD刷新率较低以及系统出现了故障的时候,不能及时传输数据信息等问题也得到解决,电力配电系统通信数据传输速率得到了大幅度提高,电力系统通信传输的实时性以及监控能力得到加强,为配电自动化系统建设和发展提供必要的技术条件。
四、电力自动化与信息技术发展结合的未来发展趋势
(一)兼容性更高
电力自动化与信息技术发展结合,是我国电力供应系统逐步完善的重要体现,但我国电力系统与信息技术的融合中,依旧处于初级阶段,系统发展的提升空间性较大,结合当前电力自动化与信息技术发展结合的技术,未来新型信息技术在电力自动化发展的趋势,将使电力自动化的兼容性提高。目前,电力系统中各个系统的信息传输,部分信息依旧需要文件信息的人工转换,系统信息应用的兼容性还存在一定的开发空间,电力系统自动化处理、智能化检验、信息转换是未来的发展趋势。
(二)信息一体化
集通信、信息和管理数字一体化是电力自动化系统的发展趋势。例如:采用CIM 模型解决不同系统间的数据交换和信息共享,通过规范和统一电网信息模型,统一电网数据库,使运行、维护、技改、管理等环节都有统一的信息模型、数据库,使生产控制系统间与管理信息系统之间得到了信息集成和数据共享,解决主网模型、配电网模型、客户模型难以统一的问题。
(三)电力大数据
电力行业的数据源主要来源于电力生产和电能使用的发电、输电、配电和用电各个环节,大致可以分为三类:一是电网运行和设备检测或监测数据;二是电力企业营销数据,如交易电价、售电量、用电客户等方面数据;三是电力企业管理数据。大数据可为电力行业的发展注入新的活力,掌握电力大数据的关键技术对电力行业的可持续发展具有重要的意义。例如:通过使用智能电表等智能终端设备可采集整个电力系统的运行数据,再对采集的电力大数据进行系统的处理和分析,从而实现对电网的实时监控;进一步结合大数据分析与电力系统模型对电网运行进行诊断、优化和预测,为实现电网安全、可靠、经济、高效地运行提供保障,也为电网建设发展和技术改造提供决策依据。
(四)图像分析与转化
电力自动化与信息技术发展结合未来将实现电力信息分析与转化发展,目前,信息技术能够实现信息智能化检测,信息处理的智能划分与存储,但对电力系统中的信息分析依据停留在单一的信息传输转换,未来的电力信息处理将实现数字与图像的相互转换,使电力系统的整体性和灵活性提高,电力系统的处理综合性得到扩展,技术综合利用率提高。例如:将电力发电自动化的部分管理信息直接转换为直观的波动图像,使电力供应信息的分析直观性提高,为我国电力系统的进一步发展提供技术支持。
(五)模式系统更新自动化
信息技术在电力自动化中的应用,离不开计算机自动化系统,目前,电力自动化技术的发展,系统更新依旧依靠人工检测更新,系统的自我检验能力和更新技术领域还处于空白阶段。为推进我国电力自动化技术的进一步创新发展,未来在电力自动化应用系统自动更新方面,尚需不断探索,深入研究,不断推进电力自动化系统的更新技术,保持系统更新与计算机发展速率同步,使电力自动化信息管理系统的更新技术水平提到一个新的提升。
五、结论
电力自动化、信息化技术不仅为电力系统的稳定性提供了保障,也提高了电力企业的生产效率和管理水平,提升了电力系统的数据采集和处理能力,保证信息处理的精确性。总之,电力自动化、信息化技术的应用已成为保障电力系统安全可靠运行不可或缺的重要工具。
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论文作者:张捷兴
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/4
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