浅析电力系统自动化的发展趋势及新技术的应用

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摘要：随着电子自动化技术和计算机技术的发展，电力系统自动化的程度也在得到不断的提高。本文首先分析了我国未来的电力系统自动化的发展趋势，其次分析了目前的一些新技术在我国电力系统自动化中的应用情况。

关键词：电力系统自动化；发展趋势；新技术应用

Abstract: With the development of electronic technology and computer technology, the automation level of electric power system is also in constant increase. This paper first analyzes the development trend of China's future automation of electric power systems and then analysis of the application of some new technologies in automation of electric power system in our country.

Keywords: automation of electric power systems; development trend; the application of new technology

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号:

电力系统自动化是在现代科技逐步发展过程中衍生的一个概念，是一个综合的集成概念，系统包括发电厂、变电站、输配网络和用户等。研究电力系统自动化的目的主要就是研究如何更好地掌控和监视电力从出厂到供应的全过程，使输配电的过程更加高效、经济、安全。但是随着新科技的日益发展，电力系统自动化的技术也有了新的发展趋势，更多的先进技术持续的应用到了电力系统自动化的技术中。本文对目前电力系统自动化的发展趋势和先进技术在系统中的应用做一简单探讨。

1、整个电力系统自动化的发展趋势

目前电力系统自动化的发展趋势主要朝着以下几个方面发展：

第一，由开环检测系统逐步的发展到闭环控制系统。例如：电力系统中系统功率总加发展到主动的发电控制系统。

第二，电压级别逐步从高电压等级向低电压等级转变。例如：电力系统中能量管理系统发展到配电管理系统。

第三，元件由单个逐步发展到部分区域和全系统。例如：电力系统中检测控制与数据采集的发展及区域稳定控制的发展。

第四，由单一的功能逐步的发展到多功能和一体化。例如：电力系统中变电站综合自动化技术的发展。

第五，装置的性能向着数字化、快速化、灵活化的方向发展。例如：电力系统中继电保护技术的演变。

第六，最终的追求目标向最优化、协调化、智能化的方向发展。例如：电力系统中的励磁控制和潮流控制。

第七，由以提高运行的安全、经济、效率为完成向着管理、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。

2、电力系统自动化中用到的新技术

2.1、计算机视觉技术

计算机视觉技术之所以可以在电力自动化系统中得到一定程度的广泛应用，主要是因为可以方便的获得多种图像信息。目前，在我国的电力自动化系统中主要功能是修改和增强遥视系统的功能。这种功能在具体的应用中主要表现在以下两个方面：其一，在线监测。为了实时对电力系统进行检测，最方便、实用又准确的方法就是运用在线设备的红外线图像监测，红外图像的识别主要依赖于计算机的视觉技术。工作原理为：比较电力设备在正常工作时的红外图像和实时检测图像，如果二者图像表现不一致，则说明发生了异常情况，可以判断一定出现了故障；其二，在无人操作时可以进行环境监视。监视过程要使用微波双鉴探测器，使用两种方法—差分图像或者流光法，对于移动的物体进行实时的检测，如果发现不正常的情况，则会立刻被机器识别出来并发出警告。

但是，由于发展水平所限，虽然计算机视觉技术得到了一定的应用，但是由于图像识别本身具有极强的复杂性和繁琐性，因此在现阶段的计算机视觉技术还不能达到完全无人操作的情况，因此，大多数的情况下，计算机视觉技术仍被认为是一种辅助的使用手段。

2.2、地理信息系统（GIS）

由于科技的发展，信息化已经延伸到各行各业中，电力系统也进行了信息化建设，应用地理信息系统（GIS）将是电力信息化有效手段，这个系统可以在电力系统的两个方面应用。其一、配电系统数字化。在电力系统中，供电部门专门 负责为用户提供电力供应服务的，配电系统这是供电部门管理电力的重要单元，是用户与供电部门的桥梁。对这个配电 系统进行数字化可以提高电力系统的整体运行状况，为可靠、经济、高效管理电力起着重要作用。因此，在配电系统中 使用地理信息系统是很普遍的，在技术发展上也逐渐接近国际水平。其二、将地理信息系统（GIS）与企业资源规划 (ERP)相结合形成一个新的空间资源规划（SRP），是未来电力系统进行设计与规划的指导思想，这也逐渐变成以后电力 企业关注与发展的一个方向。在这个空间资源规划中，GIS是进行更新改进的基础，在ERP的发展辅助下，将会得到更进 一步的应用。在前面已经说明了，应用GIS目的在于让电力企业实行信息化、数字化，而GIS可以改变以前信息的孤立，使用空间上的信息交换进行整合，从多方面展现数据之间的相互联系。GIS在发展中采用了数据库技术、面向对象技术、web技术等一些先进技术。

2.3、通用分组无线服务技术（GPRS）

此种技术主要具有以下几个特点：

（1）、具有相当广泛的接受范围。可以实现在全国范围内的电信网络为远程数据用户提供方便的服务。

（2）、数据传输速率很高。在数据传输过程中最高的速率可以达到171bps，可以满足用户的要求。

（3）、数据接入的时间非常短。数据建立连接的时间最快只需2秒。

（4）、有较强的实时在线功能。用户的在线和连线状态可以任意进行，这种功能的存在使得用户的访问更方便、快捷。

（5）、计费方式是依据流量计算。费用的计算方式是按照用户接受和发送数据包的流量来进行计算的，如果用户在使用的过程中，没有产生数据流量，这样就算用户天天上网也不会产生任何费用。GPRS的这种有点能解决传统方式存在的弊端，更适合专业数据的传输。GPRS的这些优势，应用于电力系统主要存在以下两个方面：

其一，应用于低压配电的控制系统。在居民电网的应用中，低压的配电数量巨大，并且由于郊区、农村等地域的特殊性，使得低压配电的环境十分复杂，这就需要保证低压配电的设备要实时、准确、高效，而且所用的设备必须性价比较高，安装要必须简单、方便。而GPRS不仅可以实时、精确的传输数据，还很大程度上减低了安装运行的费用，与传统的数据传输方式相比具有巨大的优点，还能很好的满足低压配电网的数据传输需求。

其二，应用于电力远程抄表系统。为了所有的电力监测设备进行统一的监控和高效管理，地、省级的监控中心需要采集各个方面的电力数据，GPRS网络可以实现信息的高效简单的传播。并且电力的远程抄表系统没有使用专门的数据平台，而是和移动通讯公司共用平台，可以尽可以利用已有的网络，也可以节省人力物力，降低成本，实现无线传输数据，并且设备的安装和维护也是非常简单的。另外，对于一些偏远的山区，GPRS也起到了重要的作用，可以自动读取相关数据并进行综合分析，从而达到远程监控的目的。

2.4、软交换技术

软交换技术是集合了多种逻辑功能实体，为综合业务提供呼叫控制和链接，以及部分业务的功能，是目前电路交换网演变到分组网的最重要的设备，也是国内外通讯网络技术的热点之一。软交换技术有以下 4 个功能：①接入媒体网关；②呼叫控制；③业务提供；④互通互联。在电力系统中广泛应用软交换技术，正是基于其以上所述的功能和特点，它可以实现计算机网和电话网等不同网关之间的互通，还可以克服旧的网络设备的弊端，可使多种介质信息在 1 台交换服务器上交换，不仅节约资源，还提高了网络集成度，便于对整个电力网络进行管理和维修。另外，引进软交换技术后，使得新业务的提供也变得非常方便，能够满足电力系统发展过程中的新要求。随着电力系统的进一步发展，软交换技术的应用空间会越来越大，将会对其产生多层面的有益作用。

3、结束语

综上所述，除了上面所列举的情况以外，还有很多其他的先进技术应用到了电力系统自动化中，例如：远程控制技术、现场总线技术、蓝牙技术等智能技术，这些技术都是在电子技术和计算机技术的基础上逐步建立并完善起来的，随着这些技术的不断发展以及电力系统自身的发展要求，会有越来越多的先进技术应用其中，这都有待我们进一步的探索研究。

参考文献：

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