浅谈电力系统的自动化管理趋势

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【摘要】电力系统的自动化管理在电力企业的发展中有着不可忽视的作用。随着科技的进步发展，自动化管理技术的运用更为广泛，使得高度自动化和智能化的电网成为电力行业发展的主要趋势。电力企业自动化及管理系统具有实时性好、自动化水平高、管理功能强之特点，能提高供电可靠性和电能质量、改善对用户的服务 ，具有显著的经济优越性和良好的社会综合效益。

【关键词】电力系统；自动化管理；趋势

电力系统自动化指对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。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。电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护,网络信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量，保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。

1 电力系统自动化管理的重要性

电力系统的安全稳定是我国经济发展和人民生活的保障，随着科学技术的突飞猛进，电力产业技术的发展，电力系统逐渐向着自动化、智能化方向发展。实现电力系统的自动化管理对于电力企业的管理效率和管理水平具有极大的促进作用，因此，电力系统自动化管理的发展对电力企业的生存和发展的影响是十分巨大的。

2 电力系统自动化管理面临的问题

（1）呈现终端站点设备多，信息量大 ，数据多，管理困难且复杂。

各种变电站，分段开关，用户的电能表等都是成千上万个，站点数量十分庞大。繁多的终端设备的信息给管理系统的组织以及对信息的处理带来不便。

（2）电力系统的自动化管理系统中，繁多的终端设备并不在同一处，所以对相关设备的可靠性要求更高。

例如，在输电网自动化系统的设备同配电网自动化系统的设备的管理并不一致，前者在通常情况下就能十分安全稳定地运行，而后者因只能安放在户外，受许多自然和人为因素的影响，对设备的材质等要求高，才能提高设备的可靠性。配电网需要经常性的调整，给电力自动化管理系统的终端设备带来了更为频繁的对远方进行的控制。只有较高可靠性的终端设备才能满足电力自动化管理系统的要求。

（3）在其管理系统中有多种多样的通信方式，十分复杂。

配电网通信系统在传送数据和通话任务中需要有各种类型设备装置，而且是分散的，其通信方式也是多样的，这一多样性也使得通信系统具有复杂性。而输电系统要考虑系统的稳定性，对通信速率要求很高，不像配电网不需要考虑系统的稳定性。

（4）电力自动化管理系统的安全问题

电力系统自动化管理的安全问题由内部因素和外部因素所导致，内部因素的影响主要是指系统本身在运行中出现的故障或问题。如发电机、变压器以及输电线路等主要运行设备出现问题；或者是控制系统与保护系统收到损坏而不能正常工作，或者是工作人员的操作失误而引起的问题，继电器控制系统的故障就属于这一类；另外用于自动化管理的计算机本身也会出现故障，一旦出现故障也会影响到电力自动化管理系统，带来安全与稳定的一系列问题；或者通信系统出现问题 ，是终端系统的数据和信息得不到即使有效的传送，管理系统不能进行事实有效的自动化控制 ，导致安全问题产生。外部因素的影响可以分为自然因素与人为因素，自然因素主要是指地震、滑坡、较大的雨雪天气等因素的影响，而人为因素则是指电力自动化管理系统的操作人员工作上不认真对待，操作失误，或者控制系统与保护系统的安装存在问题，又或者是人为故意破坏等 。

3 电力系统自动化管理的趋势

3.1 配电网系统中的SCADA功能

SCADA系统即数据采集与监视控制系统，配电网系统中的SCADA系统是通过监测终端设备来收集信息和信息处理，并对配电网系统进行实时的监视和控制。SCADA系统的监测装置监测的对象包括变电站内的KTU、配电变压器的TTu和沿馈线分布的馈线终端装置FTU，从而实现了馈线自动化FA的远动功能。配电网SCADA 系统主要功能包括数据采集、四遥、状态监视、报普、事件顺序记录、统计计算、制表打印等功能。由于配电SCA D A系统的监控对象既包含大的开闭所和小区变电站，又包括数金极多但单位容量很小的户外分段开关，因此常将分散的户外分段开关监控集结在若干点(称做区域站或集控站)以后再上传至控制中心。

3.2 馈线自动化

馈线自动化FA是指变电站出线到用户用电设备之间的馈电线路自动化，其内容可以归纳为两大方面：一是正常情况下的用户检测、资料测量和运行优化；二是事故状态下的故障检测、故障隔离、转移和恢复供电控制。馈线自动化的实现原则是，故障后的网络重构应采用集中控制与分布控制相结合，优先采用分布式控制的原则，以提高反应速度；实现配电网的闭环运行，故障情况下，瞬时切断故障段并保持对非故障区的不间断供电；兼容开环运行模式。

3.3 变电站自动化

变电站自动化SA领域目前已广泛采用先进的变电站局域网LAN和数据库技术，在线高速交换信息；以及科学计算可视化、电压无功控制、电网重构、负荷平衡、网络优化、专家系统等更多的高级应用，缩短发现和确定故障的时间，提高电网运行的可靠性；将来还要实现系统联网，使变电站之间可以传递控制信号，以多种方式获取数据，进一步提高响应速度。

3.4 用户自动化

用户自动化主要包括负荷管理和用电管理 。负荷管理是用经济的、技术的和行政的手段来控制电力系统负荷的增长速度及调整电力系统的负荷曲线求得最佳经济效益，并能够帮助控制中心的操作员制定出负荷控制的策略和计划。用电管理主要包括用量用费的情况进行自动监控的系统等。

3.5 高级应用软件

PAS高级应用软件的功能是利用SCADA系统对电网进行实时的数据分析。主要是网络模型的设计，对网络静态安全的分析等许多方面的网络分析。也有对系统进行负荷的预报等非网络分析类。当前电力自动化管理系统的高级应用件可分成三种：

（1）基本应用软件，即网络分析软件；

（2）派生类软件，如变电站负荷分配、馈线负荷分配等；

（3）专门应用软件，如小区负荷预报、投诉电话处理 ，变压器设备管理等。

3.6 电力系统自动化管理的结构分类

根据配电网规模和地理分布的大小及电网结构 ，分为特大型的主站系统、大中型的子站系统以及中小型的远方终端和通信系统系统。 主站系统是整个配电自动化及管理系统的监控、管理中心。配电自动化及管理系统的中心站主要负责全局重要信息的监视与管理。配电自动化及管理系统子站是为分布主站功能、优化信息传输、清晰系统结构层次、方便通信系统组网而设置的中间层 ，实现所辖范围内的信息汇集、处理以及故障处理、通信监视等功能。

4 结语

综上所述，电力系统的自动化管理对提高电力产业整体水平有着很大的促进作用。为了实现电力系统自动化管理技术，应运用先进的管理理念，采取最优的管理策略，运用最先进的管理方法，来实现安全管理电力系统自动化技术的目标。通过不断完善和更新管理技术，为我国电力系统的自动化管理打下坚实的基础，我们也应该努力提高对于配电自动化的认识，不断创新，将配电自动化技术发展到一个新的高度 ，更好的服务于社会和人民。

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