浅议电力系统自动化中计算机技术的应用

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摘要：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。计算机技术的发展，使电力系统自动化水平不断提高。本文就电力系统自动化中计算机技术的运用进行分析与研究。

关键词：计算机 技术 电力 自动化

中图分类号：G623 文献标识码： A

一、前言

21 世纪是一个信息化的时代，计算机技术发展至今，使人们的生活发生了巨大变化，几乎每一个领域中都会利用到计算机技术，电力系统自动化也不例外。计算机技术发展至今，进入了一个发展的黄金时期，给电力系统自动化技术的发展起到了巨大的推动作用，在电力系统自动化技术实现的过程中是与计算机技术的发展紧密结合的，我们可以说没有计算机技术的发展就没有今天的电力系统自动化技术，我们也不可能如此快捷、方便、高效的实现用电。

二、电力系统自动化技术的主要内容

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、电网调度自动化

现代的电网自动化调度系统是以计算机为核心的控制系统，包括实时信息收集和显示系统，以及供实时计算、分析、控制用的软件系统。信息收集和显示系统具有数据采集、屏幕显示、安全检测、运行工况计算分析和实时控制的功能。在发电长和变电站的收集信息部分称为远动端，位于调度中心的部分称为调度端。软件系统由静态状态估计、自动发电控制、最新潮流、自动电压与无功控制、安全监测与安全分析、紧急控制等相关程序组成。

2、变电站自动化

发电站与用户的主要桥梁为电力系统中的变电站和输送点的线路。计算机技术应用于变电站之前，发电站采取的措施主要是电话人工操作以及人工监视的方法。但是为了提高工作效率，减少失误，以及计算机技术的发展为变电站实现自动化提供了契机。变电站自动化是用全微机化的装备，对站内所有的设备进行控制和监督，而且对所有设备的监视要达到计算机屏幕化。在发电站的运行管理和统计记录方面也要实现自动化。

3、水力发电站综合自动化

水力发电站要想实施自动化必须做到大坝监护、水库调度、电站运行三个方面。首先，大坝计算机自动监控系统包括数据采集、计算分析、越限报警和提供维护方案等。其次，水库水文信息的自动监控系统主要包括雨量和水文信息的自动收集、水库调度计划的制定，以及拦洪和蓄洪控制方案的选择等。最后，厂内计算机自动监控系统主要包括全厂机电运行设备的安全监测、发电机组的自动控制、优化运行稳定监视等。

三、计算机技术在电力系统自动化中的应用价值

计算机技术的产生和发展，对于人类社会的发展来说是具有里程碑式的意义的，由此产生的各种电子、电力行业的发展，极大的促进和推动了社会经济的发展。从其发展历程上看，无论是晶体管的问世还是中小规模集成电路的应用，都给电力行业带来了极大的冲击，使其从生产方式和生产方向上作出了很大挑战。虽然我国的电子技术的发展相较于其他发达国家还有一定的差距，但是各种基于计算机技术的自动化装置的应用也有效的推进了我国电力系统的发展，不仅实现了全面的自动化管理和控制，还提高了电力运行的安全性。就目前我国的电力系统的发展来看，已经基本实现了运行过程的自动化，无论是电力调度、变电站综合还是电厂监控，都实现了基于计算机技术的更加准确高校的数据的采集、汇总、分析和存档功能。近年来，随着计算机技术和网络技术的结合应用，电力系统的自动化开始朝着分布式、开放式、网络化和智能化的方向发展。

四、计算机与电力系统自动化技术的结合

电力系统自动化技术与计算机技术的结合， 经历了漫长的发展时期。从目前电力系统的调度运行情况来看，我国电力系统自动化取得了较好的成绩。在未来电力系统的发展过程中，计算机技术与电力系统自动化技术的结合将更加紧密，电力系统自动化调度运行将提升到更高的水平， 从以下几个方面来说明：

1、智能电网技术

智能电网技术是目前电力系统自动化最典型的技术，该技术通过对电网系统进行整体性的智能化控制， 将发电、配电、输变电、调度、用户等环节都实行智能化管理和控制，对电力系统的全过程进行严密监控， 保证电力系统的良好运行状态。智能变电技术的应用，使计算机技术在整个电力系统的运行调度中被广泛采用，如电网调度自动化控制系统、柔流输电、稳定控制系统、变电站自动化系统等。在我国电网建设中，智能电网技术是目前电网建设的重中之重，也是电网建设的未来发展趋势。智能电网建设是建立在计算机技术的基础之上的， 需要充分利用计算机技术才能实现， 如电网通信技术是在先进的网络通信技术基础上发展起来的， 能够保证信息的实时性和双向运输。在信息管理系统中，需要计算机技术对信息进行收集和整理，以此来分析电网运行的状态及问题，及时排除运行障碍，保证电力系统的正常运行。

2、光电式互感器

在输电线路中，为了对输电线路的电流、电压负荷情况进行准确分析，光电互感器成为输电线路中的重要设备。光电互感器能够通过一定的比例， 将输电线路上的大电流及高电压数值调节到能够准确测量的范围内，保证测量设备的安全，也提高了对输电线路电流、电压测量的准确程度，减少线损，增强电网调度运行的经济效益。近年来，随着科学技术的发展，光电子互感器成为众多科研单位的重要研究方向。由于光电式互感器比电磁式互感器输出信号小， 因此需要就地转换输出的数字信号，将数字信号通过光纤接口输出，在光电子信号和模数转换中，对输出信号进行一体化设计。光电式互感器解决了电磁绝缘、兼容及供电电源灯等技术难题，提高了光电子互感器的性能，保证输电线路的安全性，促进电网调度运行的安全。

3、电力设备系统的智能化

在目前的电力建设中， 一次设备和二次设备在安装时一般相隔几十米， 设备间信号的链接是通过控制电缆和电力信号电缆来实现。随着计算机技术的发展，计算机技术在一次设备的智能化应用中，实现二次设备的部分或全部功能，降低了控制电缆和电力信号电缆的链接作用， 对一次设备和二次设备的运行情况进行测量和保护， 减少因电磁辐射等对电力部件的影响。

4、电力系统自动化的发展趋势

电网调度运行安全与人们的生命财产安全息息相关，对国民经济发展和社会稳定也有重要意义。因此，电力系统自动化发展对安全性要求越来越高。目前，电力系统自动化技术的安全性也逐渐向智能化、适应化、协调化和最优化方向发展，从局部单个元件向整个电力系统发展， 提升电力系统自动化的整体效益。

结论

综上所述， 随着计算机技术的发展和普及， 电力系统越来越离不开计算机网络技术， 计算机技术在电力系统的应用主要表现智能电网上， 智能电网的构成主要反映在信息管理技术和网络拓扑结构、通信技术等方面。智能电网还具有优质、集成、高效、协调、自愈、兼容等功能， 能有效构建安全稳定高质量的电力系统。同时， 智能电网中最为关键的计算机技术主要表现在分布式能源接人技术、智能调度、通信技术、信息管理系统、网络拓扑、测量技术、新型传感技术等方面。所以， 加强电网系统的建设和发展， 必须加强计算机技术在这方面的应用。

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