计算机技术在电力系统自动化中的应用与研究

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[摘 要]随着我国科技的快速发展，计算机也逐渐应用到电力系统自动化发展中，并成为未来主要的发展趋势。在计算机技术更新的进程中，每一次技术改革或者开发出新的技术，都会放入电力系统中进行初步应用。换句话说，电力系统自动化技术水平的提升需要密切与先进的计算机技术相结合，计算机技术的应用推动了电力系统自动化技术的改革。文中介绍了电力系统自动化技术，随后研究了现阶段计算机在电力自动化技术中的应用，最后如何提高计算机技术在电力系统中的应用做出相应的研究。

[关键词]计算机技术 电力系统 自动化 应用

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0387-01

背景

如今，计算机技术已经广泛地应用在电力系统，其内容主要包括下列几点：第一，计算机技术在数据处理工作中。数据处理是电力系统中一个非常重要的操作环节，而计算机最大的特点在于对数据的处理，使电力系统中复杂的数据实现了及时地收集和规范地处理，从而大大提高电力数据处理速度，使工作效率大大提升；第二，中间件在电力系统中的应用。计算机资源和通讯状况的监控上，通过中间件可以实现电力系统实时数据的高效管理。

1.电力系统自动化技术概述

电力系统由发电、输电、变电、配电及用电等环节组成。通常将发电机、变压器、开关、及输电线路等设备称作电力系统的一次设备，为了保证电力一次设备安全、稳定、可靠运行和电力生产以比较经济的方式运行，就需要对一次设备进行在线测控、保护、调度控制等。电力系统中将这些测控装置，保护装置，有关通信设备，各级电网调度控制中心的计算机系统，电厂、电站及变电站的计算机监控系统等统称为电力系统的二次设备，其涵盖了电力系统自动化的主要技术内容。

1.1 电网调度自动化

电网调度自动化是电力系统自动化的主要组成部分，我国目前电网调度自动化分为五级，即国家电网调度、大区电网调度、省级电网调度、地区电网调度和县级电网调度。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、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、自动经济调度并适应电力市场运营的需求等。

国家电网调度和大区电网调度控制中心的计算机设备配备比省级电网调度控制中心的规模大，服务器及网络设备容量大，功能性应用软件也有差别。地区电网调度是指城市供电网的调度，调度功能和调度范围要比大区电网和省级电网小得多，地区电网调度不对发电厂进行控制，主要对供电网内的各级变电站和配电网进行实时监控，保证安全可靠供电。县级电网调度控制中心设备规模一般要比地区电网调度小，并且工作站、服务器一般选用工业或普通商用PC机。

1.2 变电站自动化

电力系统中变电站与输配电线路是联系发电厂与电力用户的主要环节。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。我国变电站自动化系统从初始研发最终到超高压变电站普及应用总共化了7～8年时间。我国变电站自动化系统20世纪90年代初先在35kV变电站投运试点，继而在110kV变电站投运；1998年前后在220kV变电站推广应用；2000年以后国500kV超高压变电站建设全部采用了变电站自动化系统方案。变电站自动化系统与上一代常规二次设备相比明显具有占地面积小、功能强、可靠性高等优点，很快在电网建设中得到普及。

3.计算机技术在电力系统自动化中的具体应用

计算机技术在配电网系统自动化中的应用随着科学技术的发展，电网的整体改造进入智能化阶段，也就是通过计算机技术的应用来实现配电的进一步智能化。当前，配电系统主要是由主站、子站以及终端这三部分构成，通过计算机技术的融入能够实现三部分之间的有效沟通，进而实现了信息资源的高度共享。而信息资源的共享能够为配电系统实现高效运行奠定基础。

2.1 计算机与电力系统融合的优势作用

要想确保电力系统的稳定、安全运行，就需要实现对系统各个部分运行情况的有效监管，而在传统的电力系统管理工作中，以上各环节工作的开展都是依赖人工来完成的，进而难免因各种误差等因素的存在而影响到电力系统的正常运转。而随着计算机技术的不断发展，计算机技术被广泛的应用于各行业之中，其在电力系统中的应用充分的体现出了自动化对于电力系统的重要性。将计算机技术应用到电网系统中，能够实现各环节的自动化处理，进而以计算机的智能化来取代人工，有效的提高了电力系统的工作效率，这对于电力系统整体服务质量的提升来讲有着极大的影响作用。以计算机技术为媒介来实现电力系统的自动化，能够在提高各项检测数据准确度的基础上，实现对部分数据信息的自动化处理，进而在降低工作人员压力与负担的基础上，确保了电力系统的稳定运行。

2.2 计算机技术在电力系统自动化中的研究热点和发展趋势

基于计算机技术的电力自动化设备的电磁兼容问题电力系统中微机型产品的应用愈来愈广泛，并已成为电力系统自动化控制类产品的发展方向。但是电力系统是一个非常复杂的系统，其电磁环境亦非常恶劣，以微处理器为核心的微机型产品很容易受到这些电磁干扰而导致误动、拒动、数据丢失或死机等故障，给电力系统的安全经济运行带来了非常严重的事故隐患。电磁兼容问题成为当前的一个研究热点。

2.3 计算机视觉技术在电力系统自动化中的应用

随着视频技术和红外成像技术在电力系统中的广泛应用，图像信息在电力系统自动化中所起的作用越来越重要，而且对图像信息分析与理解的要求也越来越高，使得在一些应用场合必须利用计算机视觉技术由计算机替代监控人员进行图像理解。电力系统是一个信息、能量变化非常迅速的系统，过渡过程往往在一瞬间完成，一旦发生故障，要尽量在短时间内消除，否则很容易造成事故的扩大化。如果能在保证电力系统安全的前提下，将基于图像识别的计算机视觉技术运用到图像信息分析与理解中，就可实现电力系统图像信息的智能处理。

2.4 计算机智能控制技术在电力系统自动化中的应用

电力系统随着电气化和自动化水平的提高而日益快速地从量和质两个方面在发展变化，现代高新技术也日益向其渗透交叉。控制理论于电力系统的安全稳定控制的巨大效益以及现实可用性和广阔前景。近年来，模糊技术、神经网络、专家系统等技术的发展又开拓了智能控制技术的新道路。

4.结语

电力系统自动化是现代计算机技术应用的一个重要领域，计算机发展过程中的每一项新技术、新成果都会以最快的速度被电力系统自动化应用，计算机技术的发展推动了电力系统自动化的进程。本文通过对电力系统自动化系统进行了简要的概述，然后阐述了计算机技术在电力系统自动化中的应用，以及推动电力系统自动化技术的发展历程，并着重探讨了计算机技术在电力系统自动化领域的研究热点和未来发展趋势。

参考文献

[1]王叶麒.电力系统自动化中智能技术的应用[J].信息系统工程，2016（04）.

[2]魏春晖.电力系统自动化中智能技术的应用[J].电子技术与软件工程 ，2015（24）.

[3]师君.智能技术在电力系统自动化中的应用分析[J].企业技术开发 ，2014（31）.