時間：2023-03-17 18:05:33
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現(xiàn)階段，我國在通信技術(shù)、電力技術(shù)及微機技術(shù)等方面取得了較快的技術(shù)突破，相應地，電力系統(tǒng)自動化及智能化技術(shù)也開始嶄露頭角，并在電力系統(tǒng)領(lǐng)域得到了實際應用。隨著我國各行業(yè)電力需求數(shù)量猛增，探究電力系統(tǒng)自動化實際應用及其未來發(fā)展態(tài)勢就更顯重要。
關(guān)鍵詞：
電力系統(tǒng)；自動化；應用；發(fā)展態(tài)勢
電力系統(tǒng)自動化是電力調(diào)度的重要技術(shù)手段，在應對電網(wǎng)輸配電壓力方面彰顯出其技術(shù)優(yōu)越性。本文從電力系統(tǒng)自動化的應用概況分析入手，簡要分析電力系統(tǒng)自動化的相關(guān)應用技術(shù)，展望電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的未來發(fā)展前景及趨勢。
一、現(xiàn)階段我國電力系統(tǒng)及其自動化的主要技術(shù)類型及其應用
1、電力數(shù)據(jù)的獲取及劃分
從技術(shù)形態(tài)上看，電力系統(tǒng)自動化技術(shù)可以經(jīng)由電力系統(tǒng)網(wǎng)絡獲取基本的原始數(shù)據(jù)，也可以借助于對電網(wǎng)原始數(shù)據(jù)的分析，獲得更為詳盡的動態(tài)數(shù)據(jù)[1]。電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的最大技術(shù)特點及優(yōu)勢在于其可以從紛繁復雜的電網(wǎng)數(shù)據(jù)中進行更加細致的數(shù)據(jù)劃分，其主要的技術(shù)應用要點集中在以下幾點：首先，電力系統(tǒng)自動化憑借其數(shù)據(jù)儲存裝置可以實時收集電力系統(tǒng)網(wǎng)絡產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)再加工創(chuàng)造條件。其次，對電力系統(tǒng)設備裝置具備的基本參數(shù)及數(shù)據(jù)加以歸集，進而可以全程跟蹤了解電力系統(tǒng)裝置設備的運行狀況。第三，電力系統(tǒng)在供配電服務時，會與電力使用用戶產(chǎn)生信息數(shù)據(jù)上的對接，電力系統(tǒng)自動化技術(shù)也能夠?qū)υ摬糠謹?shù)據(jù)進行整理，然后通過對該數(shù)據(jù)進行深度解析，可以了解電力網(wǎng)絡的運營情況。
2、電網(wǎng)電力自動化調(diào)度
電力系統(tǒng)是一個整體的網(wǎng)絡架構(gòu)構(gòu)成，其中涉及到多層次的電力調(diào)度及調(diào)配，而電力系統(tǒng)自動化能夠憑借其在電力數(shù)據(jù)采集、整理、跟蹤、分析等方面的技術(shù)優(yōu)勢，更好更全面地調(diào)度全網(wǎng)電力。從實際應用上看，電網(wǎng)電力自動化調(diào)度也是電力系統(tǒng)自動化真正體現(xiàn)其技術(shù)優(yōu)越性的表現(xiàn)，一方面電力系統(tǒng)整體運行狀況可以在電力系統(tǒng)自動化技術(shù)下得到實時反饋，另一方面根據(jù)電力供配電及電力調(diào)度的緊急程度，電網(wǎng)電力自動化調(diào)度可以在滿足電網(wǎng)供電安全穩(wěn)定的前提下，提高各級電力調(diào)度的經(jīng)濟性，以優(yōu)化電力企業(yè)運營成本。
3、電力系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡的布設及應用
現(xiàn)階段用于電力系統(tǒng)運行信息及狀態(tài)監(jiān)控的裝置主要是電力網(wǎng)絡錄波儀，其主要是通過對電網(wǎng)電磁的運行隱患及數(shù)據(jù)故障進行深入分析，以得出相應的電網(wǎng)運行實時狀態(tài)信息。但隨著電力網(wǎng)絡更趨復雜，電力信息數(shù)據(jù)更新日漸頻繁，這一電力系統(tǒng)監(jiān)控措施逐漸顯露出不足。在通信技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、GPRS技術(shù)走向更高的技術(shù)成熟度的背景下，電力系統(tǒng)自動化衍生出一種可以借助于光纖設備及測量裝置的新式電力系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡[2]。其應用流程如下：首先，針對電力用戶電表計量裝置，借助GPRS技術(shù)獲取相關(guān)電力數(shù)據(jù)信息，并將其傳輸?shù)诫娏ο到y(tǒng)監(jiān)控設備處理中心。其次，架設可以將電力系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡與電力用戶電力計量裝置相連接的電力信息數(shù)據(jù)采集匯總中心，再借助于GPRS技術(shù)，實現(xiàn)用電用戶信息數(shù)據(jù)與電力企業(yè)的實時數(shù)據(jù)傳輸，在做出相關(guān)電力調(diào)度及調(diào)配操作指令后，電力系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡可以第一時間將指令傳達到電力系統(tǒng)中央控制處理器內(nèi)，最終實現(xiàn)電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的保持或?qū)崟r調(diào)整。
二、電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)未來發(fā)展態(tài)勢展望
電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)在技術(shù)成熟度上逐漸完備，一方面有賴于我國電網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)的完善，另一方面依附于電力及智能化控制技術(shù)的日益改進。縱觀電力系統(tǒng)及其自動化應用概況，可以從下述兩方面對電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)的未來發(fā)展進行展望及預估：
1、基于電力行業(yè)大方向的電力系統(tǒng)自動化發(fā)展趨勢
在社會各行業(yè)用電需求大幅攀升的背景下，電力系統(tǒng)及其自動化除了要具備技術(shù)環(huán)節(jié)的先進性外，還要著力在電力系統(tǒng)供配電的及時性、安全性、可靠性等方面加以提高改進[3]。而電力系統(tǒng)及其自動化在技術(shù)演進上也大致要緊隨電力行業(yè)及市場的發(fā)展大勢，在以下幾方面改善其技術(shù)表現(xiàn)并實現(xiàn)動態(tài)持續(xù)發(fā)展：第一，電力網(wǎng)絡系統(tǒng)中電力自動化技術(shù)的普遍及廣泛應用，在國家、省級、地方各級供配電系統(tǒng)中，電力系統(tǒng)及其自動化都能夠充分發(fā)揮出其供配電時效快，技術(shù)穩(wěn)定性好等特征。第二，電力系統(tǒng)及其自動化兼具經(jīng)濟實用性及技術(shù)可靠性，應在電力系統(tǒng)自動化裝置及設備日益完備的趨勢下，再次提高自動化技術(shù)在電力行業(yè)中的匹配性。第三，電力系統(tǒng)構(gòu)成較為復雜，電力系統(tǒng)自動化能夠在最優(yōu)化的電力系統(tǒng)運行環(huán)境下，最大化地縮減電力行業(yè)及電力設備裝置的能耗比重，這既契合電力行業(yè)環(huán)?；l(fā)展前景，又是電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的可達方向。
2、基于電力系統(tǒng)技術(shù)環(huán)節(jié)的電力自動化發(fā)展演變
電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)作為有機構(gòu)成部分，其在技術(shù)上也有著一些較為清晰的發(fā)展輪廓，具體而言，電力系統(tǒng)技術(shù)環(huán)節(jié)領(lǐng)域內(nèi)，電力系統(tǒng)自動化發(fā)展趨勢前景如下：首先，電力系統(tǒng)自動化在電力系統(tǒng)故障排查，電力信息數(shù)據(jù)采集整理等環(huán)節(jié)將依托于通信技術(shù)及模糊控制技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)故障排查的高效化及電力信息數(shù)據(jù)處理的精準化。其次，電力系統(tǒng)自動化在電力系統(tǒng)各組件的運轉(zhuǎn)協(xié)調(diào)方面逐步向著智能化及環(huán)?；较虬l(fā)展，電力系統(tǒng)自動化將帶有更強的智能操作屬性。
三、結(jié)語
綜上所述，電力系統(tǒng)在滿足人們生產(chǎn)生活用電需求方面起到不可代替的關(guān)鍵作用，而電力系統(tǒng)自動化的出現(xiàn)及發(fā)展則為電力系統(tǒng)網(wǎng)絡架構(gòu)的正常穩(wěn)定運行提供了必要的技術(shù)支撐。在電力技術(shù)不斷發(fā)展向前的當下，電力企業(yè)及電力行業(yè)技術(shù)人員應對電力系統(tǒng)自動化的應用流程及發(fā)展趨勢進行分析及把握，以使電力系統(tǒng)真正發(fā)揮其社會效益和經(jīng)濟效益。
參考文獻：
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[2]魏亞莉.淺談調(diào)控一體化在電力系統(tǒng)自動化中的應用[J].科技與企業(yè),2016,(5):84.
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動化；自動化技術(shù)
引言
近幾年來，隨著計算機和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為融計算機、通信、控制和電力電子裝備為一體的系統(tǒng)。電力系統(tǒng)自動化處理的信息量越來越大，觀測范圍也越來越廣，閉環(huán)控制的的對象也越來越豐富。為確保電力系統(tǒng)安全、平穩(wěn)、健康的運行，對電力系統(tǒng)的各個元件、局部、全系統(tǒng)，采用具有自動檢測、決策和控制功能的裝置，通過信號和數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)，就地或遠距離進行自動監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制等，從而達到合格的電能質(zhì)量。
1 電力系統(tǒng)自動化與智能控制系統(tǒng)
1.1 電力系統(tǒng)自動化
電力系統(tǒng)自動化主要是指通過具有自動控制功能和自動檢測功能的設備對電能傳輸和生產(chǎn)的全過程進行自動化管理和自動化調(diào)度。使用自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)遠程和就地的自動控制、調(diào)節(jié)和監(jiān)視，為電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、正常的運行提供保障，最大限度的滿足電能質(zhì)量的實際需求。實現(xiàn)電力系統(tǒng)化自動化對提高電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)水平有著極為重要的現(xiàn)實意義，其自動化主要包括變電站自動化、配電網(wǎng)自動化和以及調(diào)度電網(wǎng)自動化等方面。實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化能夠為電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全的運行提供保障，提高電力系統(tǒng)供電質(zhì)量，實現(xiàn)電力企業(yè)的經(jīng)濟效益和管理效率。
1.2 智能技術(shù)與電力系統(tǒng)自動化的結(jié)合
智能技術(shù)的發(fā)展為電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展提供了更高的平臺。在電力系統(tǒng)自動化中應用智能技術(shù)不僅能夠發(fā)展和完善電力自動化技術(shù)，而且通過智能系統(tǒng)的有效應用，可以有效協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定性?？紤]到當前電力系統(tǒng)的發(fā)展還不是很成熟，因此為了盡可能的滿足公眾對廉價和便利的電力網(wǎng)絡需求，將智能技術(shù)應用到電力系統(tǒng)當中十分必要。但當前我國電力系統(tǒng)自動化水平還不是很高，各方面發(fā)展不太成熟，都不同程度的存在一些問題和不完善的地方。
2 電力系統(tǒng)中的自動化技術(shù)
2.1 變電站自動化
目前，我國變電站自動化的發(fā)展已經(jīng)取得一定成效，使得變電站運行成本得到了很大程度的降低，增強了電網(wǎng)調(diào)度和輸配電的可能性。在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。由于變電自動化具有運行狀態(tài)穩(wěn)定、自動化程度高等方面的特點，在各級變電站中得到了廣泛運用。利用自動化技術(shù)，能夠?qū)㈦娫捜斯げ僮骱腿斯けO(jiān)視取代，從而使得安全運行水平和工作效率大大提高。
2.2 電網(wǎng)調(diào)度自動化
電網(wǎng)調(diào)度自動化主要包括核心計算機控制系統(tǒng)以及用于實時分析、計算的軟件系統(tǒng)。電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)能夠在進行電力生產(chǎn)時，利用對電網(wǎng)系統(tǒng)安全性和運行狀態(tài)的分析和監(jiān)控，對電力市場進行自動調(diào)度，滿足電力市場實際運營需求。在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用。在發(fā)電廠和變電站進行信息收集的部分為遠動端，調(diào)度端則主要用于對遠動端收集來的信息進行調(diào)度。
2.3 變電綜合自動化
變電綜合自動化通過對現(xiàn)代電子技術(shù)、信息處理技術(shù)以及計算機技術(shù)的運用，對變電站設備、儀器進行優(yōu)化設計和功能組合，實現(xiàn)對變電站主要線路和相關(guān)設備的測量、自動控制以及監(jiān)視等全面管理。追求的目標向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展，例如，勵磁控制、潮流控制。該技術(shù)具有維護調(diào)試和操作簡便等方面的特點，使得變電站保護性能大幅增強，從根本上實現(xiàn)了變電站遠程監(jiān)控管理手段。
2.4 配電網(wǎng)自動化
配電網(wǎng)自動化技術(shù)通過將配電線路和配電變電站結(jié)合，共同合成配電網(wǎng)，具有分散、點多、面廣等方面的特點。該技術(shù)能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，從而對配電網(wǎng)運行模式進行改進和優(yōu)化，當配電網(wǎng)發(fā)生故障，出現(xiàn)運行異?，F(xiàn)象時，配電網(wǎng)自動化技術(shù)能夠?qū)⒐收霞皶r找出，并予以有效的處理措施。
3 電力系統(tǒng)中的智能技術(shù)
3.1 模糊控制
模糊控制主要采用的是一種模糊的宏觀控制系統(tǒng)，它具有易操作性、非線性、隨機性、簡單化和不確定性等特點，這些特點使得監(jiān)理模糊關(guān)系模型變得十分簡單容易，并且具有非常大的優(yōu)越性。模糊控制方法的優(yōu)越性在任何地方都體現(xiàn)出來，包括家用電器中，他使得控制操作變得非常容易掌握并且十分的簡單。這種模糊理論的智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化的控制中具有非常實用的價值，因為他能夠模擬人的決策過程和模糊推理過程。
3.2 線性最優(yōu)控制
最優(yōu)控制是現(xiàn)代控制理論的一個重要組成部分，也是將最優(yōu)化理論用于控制問題的一種體現(xiàn)。線性最優(yōu)控制是目前諸多現(xiàn)代控制理論中應用最多，最成熟的一個分支。盧強等人提出了利用最優(yōu)勵磁控制手段提高遠距離輸電線路輸電能力和改善動態(tài)品質(zhì)的問題，取得了一系列重要的研究成果。該研究指出了在大型機組方面應直接利用最優(yōu)勵磁控制方式代替古典勵磁方式。電力系統(tǒng)線性最優(yōu)控制器目前已在電力生產(chǎn)中獲得了廣泛的應用，發(fā)揮著重要的作用。
3.3 專家系統(tǒng)控制
專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用范圍很廣，包括對電力系統(tǒng)處于警告狀態(tài)或緊急狀態(tài)的辨識，提供緊急處理，系統(tǒng)恢復控制，非常慢的狀態(tài)轉(zhuǎn)換分析，切負荷，系統(tǒng)規(guī)劃，電壓無功控制，故障點的隔離，配電系統(tǒng)自動化，調(diào)度員培訓，電力系統(tǒng)的短期負荷預報，靜態(tài)與動態(tài)安全分析，以及先進的人機接口等方面。雖然專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。但仍存在一定的局限性。
3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡控制
神經(jīng)網(wǎng)絡控制是通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡發(fā)展而成的，它主要應用在學習方面以及模型結(jié)構(gòu)方面，并且已經(jīng)得到了廣泛的傳播和成果。神經(jīng)網(wǎng)絡控制的非線性是目前最受人們關(guān)注的，此外它的魯棒能力、處理能力以及自主學習能力也同樣受到人們的關(guān)注。神經(jīng)網(wǎng)絡是由大量簡單的神經(jīng)元以一定的方式連接而成的神經(jīng)網(wǎng)絡。根據(jù)具體問題的不同，已經(jīng)有多種神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)及其訓練算法在電力系統(tǒng)中得到了應用，主要的神經(jīng)網(wǎng)絡理論研究有神經(jīng)網(wǎng)絡的硬件實現(xiàn)問題研究和神經(jīng)網(wǎng)絡學習算法研究等。
4 智能技術(shù)與自動化的發(fā)展趨勢
目前， 自動化正由單個單元逐步發(fā)展為部分區(qū)域乃至整個系統(tǒng)，有單一功能逐步發(fā)展為一體化、多功能。在控制策略問題上日益向著適應化、最優(yōu)化、區(qū)域化和智能化方向發(fā)展。隨著我國科技水平不斷進步，智能化技術(shù)已廣泛運用于各個領(lǐng)域，對電力系統(tǒng)而言，其意義尤為重要。雖然在電力電力系統(tǒng)中，智能技術(shù)已得到了廣泛運用，當就目前的發(fā)展趨勢來看，以計算機軟硬件為基礎(chǔ)的智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中還將得到更為全面的應用。此外，智能技術(shù)與自動化技術(shù)將會得到更加緊密的結(jié)合，在電網(wǎng)系統(tǒng)中得到為好的運用。
5 結(jié)束語
隨著計算機技術(shù)，控制技術(shù)及信息技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化面臨著空前的變革。多媒體技術(shù)、智能控制將迅速進入電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域，而信息技術(shù)的發(fā)展，不僅會推動電力系統(tǒng)監(jiān)測的發(fā)展，也會推動電力系統(tǒng)控制向更高水平發(fā)展。
參考文獻
[1]夏書軍，程志武，周曉東.自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)配電網(wǎng)中的應用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（2）：78-79.
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)自動化智能化
電力系統(tǒng)自動化是對電能生產(chǎn)、傳輸和管理實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)度和自動化管理。電力系統(tǒng)是一個地域分布遼闊，由發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡和用戶組成的統(tǒng)一調(diào)度和運行的復雜大系統(tǒng)。電力系統(tǒng)自動化的領(lǐng)域包括生產(chǎn)過程的自動檢測、調(diào)節(jié)和控制，系統(tǒng)和元件的自動安全保護，網(wǎng)絡信息的自動傳輸，系統(tǒng)生產(chǎn)的自動調(diào)度，以及企業(yè)的自動化經(jīng)濟管理等。電力系統(tǒng)自動化的主要目標是保證供電的電能質(zhì)量（頻率和電壓），保證系統(tǒng)運行的安全可靠，提高經(jīng)濟效益和管理效能。
一、電力系統(tǒng)自動化總的發(fā)展趨勢
（一）當今電力系統(tǒng)自動控制技術(shù)的發(fā)展趨勢
電力系統(tǒng)在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展；在設計分析上日益要求面對多機系統(tǒng)模型來處理問題；在理論工具上越來越多地借助于現(xiàn)代控制理論；在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用；在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
（二）整個電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展趨勢
由開環(huán)監(jiān)測向閉環(huán)控制發(fā)展，例如從系統(tǒng)功率總加到AGC（自動發(fā)電控制）；由高電壓等級向低電壓擴展，例如從EMS（能量管理系統(tǒng)）到DMS（配電管理系統(tǒng)）；由單個元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展，例如SCADA（監(jiān)測控制與數(shù)據(jù)采集）的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展；由單一功能向多功能、一體化發(fā)展，例如變電站綜合自動化的發(fā)展；裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展，例如繼電保護技術(shù)的演變；追求的目標向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展，例如勵磁控制、潮流控制；由以提高運行的安全、經(jīng)濟、效率為完成向管理、服務的自動化擴展，例如MIS（管理信息系統(tǒng)）在電力系統(tǒng)中的應用。
二、電力系統(tǒng)的智能化技術(shù)
（一）變電站自動化
是在微機技術(shù)和網(wǎng)絡通訊技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。變電站自動化系統(tǒng)集保護、測量、控制、遠傳等功能為一體，采用微機化產(chǎn)品，并充分利用微機的數(shù)字通信的優(yōu)勢來實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的一套電力系統(tǒng)二次設備的自動化裝置。它取代了常規(guī)的儀表盤、柜，以及一些中央信號裝置，節(jié)省了變電站的占地面積，節(jié)省了電纜的投資。整個變電站要實現(xiàn)自動控制，一套優(yōu)秀的監(jiān)控軟件是必須的。當操作人員進入變電站時，可以從自動化系統(tǒng)的當?shù)乇O(jiān)控軟件上了解變電站當前的運行情況和歷史記錄。當?shù)乇O(jiān)控軟件通過密碼實現(xiàn)多權(quán)限多級管理，一般操作人員可以看主接線圖、遙信遙控遙測表、特殊功能顯示圖、SOE等圖表，系統(tǒng)管理員可以修改軟件配置、各級權(quán)限范圍、各種圖表，操作員和監(jiān)督員同時認可才能進行遙控操作。登入登出過程、執(zhí)行操作后軟件都會詳細記錄操作人姓名、密碼、操作等信息。軟件根據(jù)設定自動記錄所需的四遙量并進行統(tǒng)計，形成曲線、棒圖等。
（二）建立堅強、靈活的網(wǎng)絡拓撲
堅強、靈活的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是未來智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。我國能源分布與生產(chǎn)力布局很不平衡，為了緩解此現(xiàn)狀所帶來的不利影響，我國開展了特高壓聯(lián)網(wǎng)工程、直流聯(lián)網(wǎng)工程、點對點或點對網(wǎng)送電等工程的實施建設。如何進一步、優(yōu)化特高壓和各級電網(wǎng)規(guī)劃成為需要解決的關(guān)鍵問題。隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴大、互聯(lián)電網(wǎng)的形成，電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性與脆弱性問題越來越嚴重，對主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的規(guī)劃設計要求也相應地提高了。只有靈活的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)才能應對自然災害和社會災害等突發(fā)災害性事件對電網(wǎng)安全的影響。
（三）實現(xiàn)開放、標準、集成的通信系統(tǒng)
智能電網(wǎng)的發(fā)展對網(wǎng)絡安全提出了更高的要求，智能電網(wǎng)需要具有實時監(jiān)視和分析系統(tǒng)目前狀態(tài)的能力：既包括識別故障早期征兆的預測能力，也包括對已經(jīng)發(fā)生的擾動做出響應的能力，其監(jiān)測范圍將大范圍擴展、全方位覆蓋，為電網(wǎng)運行、綜合管理等提供外延的應用支撐，而不僅局限于對電網(wǎng)裝備的監(jiān)測。
（四）CAN總線技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應用
CAN總線在電力調(diào)度的大系統(tǒng)中作為站點內(nèi)部智能數(shù)據(jù)模塊與計算機之間的通信網(wǎng)絡，在通信速度、通信距離、抗干擾等方面完全能滿足控制系統(tǒng)的要求。隨著計算機科學的發(fā)展，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)在數(shù)據(jù)交換的實時性、準確性、快速性方面的突破性進展，為電力網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)濟、合理的調(diào)度運行提供了技術(shù)保證和技術(shù)支持。CAN總線是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r控制的串行通信網(wǎng)絡。
在該電力調(diào)度系統(tǒng)，每個分站點均由工控機和若干測控接點組成。所有測控點都以“平等主體”掛接在總線上，每一點對應35kV回路或6kV回路的測控。測控點能夠采集對應回路的遙信量及遙測量，能根據(jù)接收到的命令主動將數(shù)據(jù)發(fā)送到CAN總線，通過預先設定的驗收碼和驗收屏蔽碼可以控制該測控點從總線上接收哪些數(shù)據(jù)或命令。站點工控機通過CAN卡從CAN總線上接收各節(jié)點數(shù)據(jù)進行處理，再通過網(wǎng)卡到集團千兆網(wǎng)，轉(zhuǎn)發(fā)到總調(diào)度中心。該智能測控節(jié)點的軟件由兩部分組成：一部分為初始化程序，包括對單片機本身的中斷、定時器串行口等的初始化和CAN控制器的初始化；另一部分為測控供電回路電量參數(shù)的數(shù)據(jù)采集處理。CAN總線比其它形式總線在速度、抗干擾能力及高性能上有著巨大的區(qū)別，CAN總線設計靈活、可靠性高、布線方便，更加適合于工業(yè)領(lǐng)域到各種集散控制系統(tǒng)
（五）電力載波技術(shù)在自動抄表中的應用
目前在電能表遠程抄收中，最適宜采用的方式為低壓電力線載波與10kV電力線載波所組合而成的系統(tǒng)。其技術(shù)構(gòu)成如下：
1.在硬件方面，為了減少各個電路部分相互之間的串擾，要合理劃分弱信號電路，強信號電路；合理劃分數(shù)字電路部分和模擬電路部分；對于模擬信號輸出和輸入口均采用磁路耦合方式進行隔離，同時對于輸入信號使用具有高的帶外衰減系數(shù)的無源帶通濾波器；對于外部數(shù)字信號接口電路部分使用具有良好電磁兼容性能的集成電路；在各輸入和輸出端口添加相應的保護器件；另外，還要使用具有高穩(wěn)定性、高抗干擾性的電源，進一步提高整體的抗干擾能力。
2.在軟件方面，使用內(nèi)置式看門狗，使之能夠有效地監(jiān)測軟件運行故障，在合理的較短時間內(nèi)從故障中恢復；在MCU軟件設計中使用分布式軟件陷阱，以監(jiān)測軟件的運行并從故障中恢復；對端口采樣時，使用重復采樣判別技術(shù)，防止慢上升速率信號中疊加的噪聲對采樣精度的影響。
3.在數(shù)據(jù)傳輸方面，為了提高傳輸?shù)目煽啃?，克服信道中噪聲對判決錯誤的影響，除了合理選擇調(diào)制與解調(diào)方法外，還要采用差錯控制編碼技術(shù)（也稱糾錯編碼），最大限度地保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽俊?/p>
（六）配電網(wǎng)自動化
配電網(wǎng)長期以來只能采用手工操作進行控制，自90年代開始逐步發(fā)展實現(xiàn)了一批功能獨立的孤島自動化，今后的發(fā)展趨勢必然走向基于先進通信技術(shù)的網(wǎng)絡自動化。配電網(wǎng)自動化主要包括饋線自動化、自動制圖、設備管理、地理信息系統(tǒng)及配電網(wǎng)分析軟件，它是配電自動化的基礎(chǔ)部分。與傳統(tǒng)的孤島自動化相比，基于信息技術(shù)的配電網(wǎng)自動化的關(guān)鍵在于以下三點：大量的智能終端、通信技術(shù)和豐富的后臺軟件。針對我國配電網(wǎng)的具體情況，配電網(wǎng)自動化應當分期分批逐步發(fā)展完善，最終實現(xiàn)對配電系統(tǒng)資源的綜合利用。
第一，應用于發(fā)電廠中。將電力自動化技術(shù)應用于發(fā)電廠中主要表現(xiàn)在實現(xiàn)遠程控制，對有功負荷進行經(jīng)濟分配，自動控制無功功率和母線電壓的增減。通過計算機技術(shù)的運用來實現(xiàn)自動控制站內(nèi)機組的運行情況，實現(xiàn)站內(nèi)的安全檢測和應急控制，從而保障發(fā)電機組的安全。尤其是在對設備的運行情況進行檢測和控制時，可以通過遠程計算機來完成工作要求，并通過系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進行分析來達到全面控制的要求，最終完成整個控制過程。第二，應用于供電系統(tǒng)中。將自動化技術(shù)運用于供電系統(tǒng)中主要包括三個方面到的內(nèi)容：首先，控制負荷的系統(tǒng)，及通過對工頻和聲頻的負荷曲線上進行描繪與記錄，對電能的使用情況進行分析和控制[1]；其次，利用計算機技術(shù)和通信技術(shù)，對電力系統(tǒng)進行集中優(yōu)化處理，充分運用采集的信息對電力系統(tǒng)的運行情況進行及時地維護和監(jiān)控[2]；最后，將小型的計算機設備加以應用，從而達到實時控制電力系統(tǒng)的目的。第三，應用于電網(wǎng)調(diào)度中。在電網(wǎng)調(diào)度過程中，充分利用計算機來采集信息、計算工況以及檢測系統(tǒng)的安全性等，這一過程就是電網(wǎng)調(diào)度的自動化建設。在電網(wǎng)調(diào)度中應用自動化技術(shù)來檢測和管理系統(tǒng)，并收集和處理安全的信息，能夠有效避免安全事故的發(fā)生，對于維護供電系統(tǒng)的正常運行具有至關(guān)重要的作用。
2電力系統(tǒng)自動化技術(shù)應用的基本要求
電力系統(tǒng)不僅承擔著供電的職責，而且還要肩負線路連接情況以及設備控制及管理的重任，為此將自動化技術(shù)運用于電力系統(tǒng)之中也需要尊崇以下幾個方面的要求：第一，要注重對設備的運行狀況進行管理。對電力系統(tǒng)中正在運行的設備和元件進行控制和管理，是電力系統(tǒng)自動化過程中必須要完成的重要內(nèi)容。運用專業(yè)化的監(jiān)控儀器和設備對其進行監(jiān)控，能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理設備在運行過程中出現(xiàn)的各種問題，為供電系統(tǒng)安全高效的運行提供了重要的保障。第二，要保障設備安全穩(wěn)定地運行。供電系統(tǒng)必須配備一定的安全防護體系，切實保證儀器設備極其線路安全穩(wěn)定的運行。電力系統(tǒng)由眾多龐大的電力設備和路線組成，必須通過分工管理的方法才能實現(xiàn)設備運行之間的有機協(xié)調(diào)，這也是對電力系統(tǒng)自動化建設提出的重點要求之一。第三，要盡量減少人工操作程序。電力系統(tǒng)自動化建設的主要目的就是解放人類勞動力，盡可能地實現(xiàn)無人化的自動操作模式。因此，加強電力系統(tǒng)自動化建設要盡量減少人工操作模式，最大程度地實現(xiàn)電力系統(tǒng)運行和控制的自動化，尤其是對于一些高危作業(yè)，要實現(xiàn)計算機自動化對人里的完全代替，從而確保工作人員的安全，實現(xiàn)人力資源最高效的運用[4]。
3電力系統(tǒng)中電力自動化技術(shù)的應用
3.1光互連接技術(shù)的應用
將光互連接技術(shù)應用于電力系統(tǒng)的繼電保護裝置和自動控制的領(lǐng)域之中，能夠?qū)鹘y(tǒng)的基本技術(shù)要求呈現(xiàn)出來。例如：打印報表和拓撲、記錄相關(guān)數(shù)據(jù)、對數(shù)據(jù)進行自動化地分析與處理，以及實現(xiàn)狀態(tài)評估、電網(wǎng)分析和人機界面結(jié)合處理的功能等。將光互連接技術(shù)應用于電力系統(tǒng)中，能夠為電力工作人員呈現(xiàn)出更加精準的定位和清晰的畫面，從而使其能夠及時地獲取準確的參考信息。在此基礎(chǔ)之上，技術(shù)人員通過對所獲得的數(shù)據(jù)進行處理和分析，方便采取更加有效的措施。與此同時，通過該技術(shù)的使用能夠極大地提高電力設備的工作效率，使得電容性的負載不會產(chǎn)生較大的影響，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行提供了重要的保證。除此以外，在電力系統(tǒng)中運用光互連接技術(shù)，能夠有效防止故障的發(fā)生，避免了因地理環(huán)境所帶來的不利影響，促使電力企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益得到一定程度地提升，值得加以廣泛運用。
3.2現(xiàn)場總線技術(shù)的應用
現(xiàn)場總線技術(shù)一個顯著特征就是具備全方位的通信網(wǎng)絡，不但包含控制中心兩個場地的裝置和儀器，而且還包含具體的施工現(xiàn)場。應用現(xiàn)場總線技術(shù)主要是通過眾多的設備和感應器準確及時地將電力系統(tǒng)所需要的電壓、電流以及電阻等主要的數(shù)據(jù)信息傳輸至自身的控制系統(tǒng)之中，并經(jīng)過相關(guān)的技術(shù)人員進行整理和分析之后，最終把主機的指示命令傳遞到對應的操作設備當中。通過對現(xiàn)場總線的操控，能夠?qū)邮盏降男畔⑦M行分散處理，使單個計算機的負荷得到降低。在實際操作過程中使用現(xiàn)場總線技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)與前置機以及上位機的有效結(jié)合，這就使得在發(fā)揮整個系統(tǒng)的控制功能時，只需要對現(xiàn)場的而細表進行操作即可完成所需要的工作。此外，將現(xiàn)場總線技術(shù)運用于電網(wǎng)的自動化調(diào)度過程之中，能夠減少值班人員的工作量，使得對事件的控制效率能夠得到有效提升。
3.3主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應用
主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)主要應用于電力系統(tǒng)的自動監(jiān)視和監(jiān)控兩個方面，通過主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應用為電力系統(tǒng)帶來了一系列的變革。例如：系統(tǒng)軟件開發(fā)的變革、針對對象的設計、分析以及編程的變革等。通過該項技術(shù)的使用使得軟件在開放性、重要性、繼承性等方面產(chǎn)生了重要的影響。尤其與以往傳統(tǒng)的技術(shù)相比，其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在對象技術(shù)的支撐和主動功能方面。另外，通過主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應用，能夠促使計算機通過數(shù)據(jù)庫程序?qū)?nèi)部信息進行準確。及時和全方位的控制和管理，從而使其能夠提供更加準確的操作指令。要想更好地應用這項技術(shù)，電力部門首先要善于虛心求教，積極汲取和借鑒國外先進的技術(shù)各經(jīng)驗，然后再結(jié)合我國電力系統(tǒng)的實際情況進行進一步的探索和完善。目前。主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)在我國獲得了良好的發(fā)展，對電力部門運行效率的提升具有極大地促進作用，極大地滿足了人們對供電的需求，推動了我國電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展。
4結(jié)束語
【關(guān)鍵詞】電力；自動化；技術(shù)應用
電力系統(tǒng)綜合自動化基本工作流程是，在相對中心地帶的調(diào)控中心裝置現(xiàn)代化的計算機，以此向四周輻射網(wǎng)絡系統(tǒng)，圍繞這一中心的發(fā)電廠、變電站之間則設置信息服務和反饋的遠方監(jiān)視控制裝置，并時時進行監(jiān)控，從而形成了一個立體化的網(wǎng)絡覆蓋面，形成全面的暢通的信息傳達和指令傳輸，按所管轄功能范圍分擔和綜合協(xié)調(diào)控制功能，以達到系統(tǒng)合理經(jīng)濟可靠運行目的的控制系統(tǒng)。
1.電力系統(tǒng)自動控制的基本要求
（1）迅速而正確地收集、檢測和處理電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)的運行參數(shù)。
（2）根據(jù)電力系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)和系統(tǒng)各元件的技術(shù)、經(jīng)濟和安全要求，為運行人員提供調(diào)節(jié)和控制的決策，或者直接對各元件進行調(diào)節(jié)和控制。
（3）實現(xiàn)全系統(tǒng)各層次、各局部系統(tǒng)和各元件間的綜合協(xié)調(diào)，尋求電力系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)供電、經(jīng)濟性和安全性的多目標的最優(yōu)運行方式。
（4）電力系統(tǒng)自動控制不僅能節(jié)省人力，減輕勞動強度，而且還能減少電力系統(tǒng)事故，延長設備壽命，全面改善和提高運行性能，特別是在發(fā)生事故情況下，能避免連鎖性的事故發(fā)展和大面積停電。
2.電力系統(tǒng)自動化技術(shù)探討
（1）主動的對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)及其在電力系統(tǒng)自動監(jiān)視與控制中的運用面向?qū)ο蠹夹g(shù)在軟件的重用性、繼承性、封裝性、開放性及軟件工程等方面帶來革命性的影響，已經(jīng)深刻影響軟件系統(tǒng)開發(fā)與設計的各方面，如面向?qū)ο蟮姆治?、面向?qū)ο蟮脑O計、面向?qū)ο蟮木幊痰?。新一代的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)應該全面地采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，支持面向?qū)ο蟮臉藴?。主動的對象?shù)據(jù)庫與一般的關(guān)系數(shù)據(jù)庫相比，主要的優(yōu)勢在于主動功能以及對對象技術(shù)的支持。關(guān)系數(shù)據(jù)庫要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的判斷（如數(shù)據(jù)發(fā)生變化，數(shù)據(jù)越限）以及數(shù)據(jù)的分析都是由外來程序完成的。而在主動的對象數(shù)據(jù)庫中，利用數(shù)據(jù)庫的觸發(fā)子可以實現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)視功能，利用數(shù)據(jù)庫中對象的函數(shù)可以實現(xiàn)系統(tǒng)的控制功能。由于引入觸發(fā)機制以及對象技術(shù)，這就可以在數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)自動監(jiān)控，在節(jié)省數(shù)據(jù)讀出和寫入時間的同時，又充分地利用數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)的管理功能，提高數(shù)據(jù)可靠性，維護數(shù)據(jù)的一致性，便于數(shù)據(jù)的共享等。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展，以及對監(jiān)控系統(tǒng)中觸發(fā)子和對象的函數(shù)功能的進一步研究，有望實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動監(jiān)視與控制的更加復雜的功能。
（2）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。現(xiàn)場總線技術(shù)（FCS）實際上是將安裝在工業(yè)過程現(xiàn)場的智能自動化儀表和裝置與設置在控制室內(nèi)的儀表和控制設備連接起來的一種數(shù)字化、串行、雙向、多站的通信網(wǎng)絡?，F(xiàn)場總線技術(shù)將專用微處理器置人傳統(tǒng)的測量控制儀表，使它們各自都具有了數(shù)字計算和數(shù)字通信能力，采用可進行簡單連接的雙絞線等作為總線，把多個測量控制儀表連接成的網(wǎng)絡系統(tǒng)，并按公開、規(guī)范的通信協(xié)議，在位于現(xiàn)場的多個微機化測量控制設備之間以及現(xiàn)場儀表與遠程監(jiān)控計算機之間，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息交換，形成各種適應實際需要的自動控制系統(tǒng)。
現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)既是一個開放通信網(wǎng)絡，又是一種全分布控制系統(tǒng)。它作為智能設備的聯(lián)系紐帶，把掛接在總線上、作為網(wǎng)絡節(jié)點的智能設備連接為網(wǎng)絡系統(tǒng)，并進一步構(gòu)成自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)基本控制、補償計算、參數(shù)修改、報警、顯示、監(jiān)控、優(yōu)化及控管一體化的綜合自動化功能。這是一項智能傳感器、控制、計算機、數(shù)字通信、網(wǎng)絡為主要能容的綜合技術(shù)。在我國電力系統(tǒng)中，目前DCS系統(tǒng)得到廣泛的應用。這種控制方式的實現(xiàn)需要通過傳感器、變送器將所有被控設備的狀態(tài)、電量、非電量信號收集到中央控制室的主控計算機上，然后在計算機上按照規(guī)定的數(shù)學模型進行計算、判斷、進而向被控設備發(fā)出指令。其在本質(zhì)上仍然為數(shù)字控制器與模擬變送器組成的模擬-數(shù)字混合系統(tǒng)，在電廠或變電站內(nèi)受電磁干擾嚴重，難以達到嚴格的計算精度，并實施準確控制。另一方面，模擬變送器位于測控現(xiàn)場，而控制器位于集中控制室。這從構(gòu)成控制系統(tǒng)的信號流的角度來看，在現(xiàn)場把被控參數(shù)轉(zhuǎn)換為測量信號后，被送往位于集中控制室的控制器，再把所得到的控制信號由控制室送往現(xiàn)場的調(diào)節(jié)閥或控制電機。這樣，即使是一個簡單的回路控制系統(tǒng)，其信號的必經(jīng)路徑也將會很長，因而會引起許多弊端和隱患。將FCS引入電力系統(tǒng)將在根本上優(yōu)化控制系統(tǒng)的各種性能。將整個生產(chǎn)過程的控制功能分散，為每個被控設備就地配備專用的底層前置控制計算機，這些專用的前置機根據(jù)控制要求負責管理被控設備的有關(guān)信息。這些信息經(jīng)前置機處理后通過通訊接口由現(xiàn)場總線與上位計算機相聯(lián)。此時上位機的任務已不再是全面監(jiān)控所有設備，而是擔負人機對話或向上級調(diào)度遠傳信息的任務。在上位機可以根據(jù)前置機上傳的信息構(gòu)造各種畫面、圖象、圖表、曲線來直觀地反映現(xiàn)場設備的運行情況。不僅前置機可以配合PLC根據(jù)所取的實時數(shù)據(jù)對被控設備實行必要的調(diào)節(jié)和控制，而且上位機也可以直接通過前置機對被控設備進行實時性不強的調(diào)節(jié)和控制，把控制功能下放到現(xiàn)場，僅由現(xiàn)場儀表就可以實現(xiàn)控制功能。這樣無疑增強整個電力系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)組織的靈活性。并且基于這種現(xiàn)場總線技術(shù)的系統(tǒng)，還可與其它計算機、節(jié)點通訊，構(gòu)成高性能的控制系統(tǒng)。
（3）光互連并行處理器陣列在電力系統(tǒng)自動控制和繼電保護中的應用研究。光互連技術(shù)的特點：①光互連不受電容性負載的影響，其輸入輸出可根據(jù)需要具有很大靈活性。②光互連的扇出數(shù)主要受探測器功率限制。光互連既可解決無終端的電互連線受到臨界線長度的限制的問題，又可解決有終端線受到沿該線輸出端密度限制的問題，它可以在計算系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)高性能互連。它以光速傳遞信息，可將時鐘扭曲問題減小到最小程度。③光互連不受平面和準平面的限制，光在光波導中可以大于10°的交叉角相互交叉，自由空間光束可相互穿越而不相互作用，可提高系統(tǒng)集成度。研究結(jié)果表明，互連網(wǎng)絡采用光子傳輸與電子交換相結(jié)合的方法，拓撲結(jié)構(gòu)具有靈活的編程重構(gòu)特性。光互連網(wǎng)絡的帶寬不受傳輸長度的影響，具有很強的抗電磁干擾能力，體現(xiàn)了光互連技術(shù)在并行處理器陣列系統(tǒng)中具有很大的應用潛力，為并行處理器陣列中的高速數(shù)據(jù)通訊和結(jié)構(gòu)設計提供了方便。從而表明了光互連并行處理器陣列在電力系統(tǒng)自動控制和繼電保護中具有遠大的應用前景，將使電力系統(tǒng)自動控制和繼電保護的水平提高到一個新的高度，保證電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、可靠的運行。
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 自動化 技術(shù)探討
1電力系統(tǒng)自動化的主要內(nèi)容
針對電力企業(yè)的特點，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化應符合如下要求：快速、準確的收集、檢測和處理電力系統(tǒng)各系
統(tǒng)、部件的運行技術(shù)參數(shù)。根據(jù)電力系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)和系統(tǒng)各部件的技術(shù)要求，為運行人員提供調(diào)控的指令，或能夠自動對各部件進行調(diào)控。實現(xiàn)全系統(tǒng)分層次、分部分的綜合調(diào)控，探索電力系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)電力系統(tǒng)管理的最佳方式。電力系統(tǒng)實現(xiàn)自動化不僅能節(jié)省大量人力、物力、財力，而且還能降低電力系統(tǒng)事故的發(fā)生率，增加電力設備的使用壽命，綜合提高和改善電力系統(tǒng)運行性能。
2幾種電力系統(tǒng)自動化技術(shù)探討
（1）主動的對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)及其在電力系統(tǒng)自動監(jiān)視與控制中的運用面向?qū)ο蠹夹g(shù)在軟件的重用性、繼承性、封裝性、開放性及軟件工程等方面帶來革命性的影響，已經(jīng)深刻影響軟件系統(tǒng)開發(fā)與設計的各方面，如面向?qū)ο蟮姆治?、面向?qū)ο蟮脑O計、面向?qū)ο蟮木幊痰?。新一代的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)應該全面地采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，支持面向?qū)ο蟮臉藴省?/p>
主動的對象數(shù)據(jù)庫與一般的關(guān)系數(shù)據(jù)庫相比，主要的優(yōu)勢在于主動功能以及對對象技術(shù)的支持。關(guān)系數(shù)據(jù)庫要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的判斷(如數(shù)據(jù)發(fā)生變化，數(shù)據(jù)越限)以及數(shù)據(jù)的分析都是由外來程序完成的。而在主動的對象數(shù)據(jù)庫中，利用數(shù)據(jù)庫的觸發(fā)子可以實現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)視功能，利用數(shù)據(jù)庫中對象的函數(shù)可以實現(xiàn)系統(tǒng)的控制功能。
由于引入觸發(fā)機制以及對象技術(shù)，這就可以在數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)自動監(jiān)控，在節(jié)省數(shù)據(jù)讀出和寫入時間的同時，又充分地利用數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)的管理功能，提高數(shù)據(jù)可靠性，維護數(shù)據(jù)的一致性，便于數(shù)據(jù)的共享等。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展，以及對監(jiān)控系統(tǒng)中觸發(fā)子和對象的函數(shù)功能的進一步研究，有望實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動監(jiān)視與控制的更加復雜的功能。
（2）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線技術(shù)(FCS)實際上是將安裝在工業(yè)過程現(xiàn)場的智能自動化儀表和裝置與設置在控制室內(nèi)的儀表和控制設備連接起來的一種數(shù)字化、串行、雙向、多站的通信網(wǎng)絡?，F(xiàn)場總線技術(shù)將專用微處理器置入傳統(tǒng)的測量控制儀表，它作為智能設備的聯(lián)系紐帶，把掛接在總線上、作為網(wǎng)絡節(jié)點的智能設備連接為網(wǎng)絡系統(tǒng)，并進一步構(gòu)成自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)基本控制、補償計算、參數(shù)修改、報警、顯示、監(jiān)控、優(yōu)化及控管一體化的綜合自動化功能。這是一項智能傳感器、控制、計算機、數(shù)字通信、網(wǎng)絡為主要能容的綜合技術(shù)。
在我國電力系統(tǒng)中，目前DCS系統(tǒng)得到廣泛的應用。這種控制方式的實現(xiàn)需要通過傳感器、變送器將所有被控設備的狀態(tài)、電量、非電量信號收集到中央控制室的主控計算機上，然后在計算機上按照規(guī)定的數(shù)學模型進行計算、判斷、進而向被控設備發(fā)出指令。其在本質(zhì)上仍然為數(shù)字控制器與模擬變送器組成的模擬-數(shù)字混合系統(tǒng)，在電廠或變電站內(nèi)受電磁干擾嚴重，難以達到嚴格的計算精度，并實施準確控制。另一方面，模擬變送器位于測控現(xiàn)場，而控制器位于集中控制室。這從構(gòu)成控制系統(tǒng)的信號流的角度來看，在現(xiàn)場把被控參數(shù)轉(zhuǎn)換為測量信號后，被送往位于集中控制室的控制器，再把所得到的控制信號由控制室送往現(xiàn)場的調(diào)節(jié)閥或控制電機。這樣，即使是一個簡單的回路控制系統(tǒng)，其信號的必經(jīng)路徑也將會很長，因而會引起許多弊端和隱患。
將FCS引入電力系統(tǒng)將在根本上優(yōu)化控制系統(tǒng)的各種性能。將整個生產(chǎn)過程的控制功能分散，為每個被控設備就地配備專用的底層前置控制計算機，這些專用的前置機根據(jù)控制要求負責管理被控設備的有關(guān)信息。這些信息經(jīng)前置機處理后通過通訊接口由現(xiàn)場總線與上位計算機相聯(lián)。此時上位機的任務已不再是全面監(jiān)控所有設備，而是擔負人機對話或向上級調(diào)度遠傳信息的任務。在上位機可以根據(jù)前置機上傳的信息構(gòu)造各種畫面、圖象、圖表、曲線來直觀地反映現(xiàn)場設備的運行情況。不僅前置機可以配合PLC根據(jù)所取的實時數(shù)據(jù)對被控設備實行必要的調(diào)節(jié)和控制，而且上位機也可以直接通過前置機對被控設備進行實時性不強的調(diào)節(jié)和控制，把控制功能下放到現(xiàn)場，僅由現(xiàn)場儀表就可以實現(xiàn)控制功能。這樣無疑增強整個電力系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)組織的靈活性。并且基于這種現(xiàn)場總線技術(shù)的系統(tǒng)，還可與其它計算機、節(jié)點通訊，構(gòu)成高性能的控制系統(tǒng)。
（3）光互連并行處理器陣列在電力系統(tǒng)自動控制和繼電保護中的應用研究。光互連技術(shù)的特點：①光互連不受電容性負載的影響，其輸入輸出可根據(jù)需要具有很大靈活性。②光互連的扇出數(shù)主要受探測器功率限制。光互連既可解決無終端的電互連線受到臨界線長度的限制的問題，又可解決有終端線受到沿該線輸出端密度限制的問題，它可以在計算系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)高性能互連。它以光速傳遞信息，可將時鐘扭曲問題減小到最小程度。③光互連不受平面和準平面的限制，光在光波導中可以大于10°的交叉角相互交叉，自由空間光束可相互穿越而不相互作用，可提高系統(tǒng)集成度。
研究結(jié)果表明，互連網(wǎng)絡采用光子傳輸與電子交換相結(jié)合的方法，拓撲結(jié)構(gòu)具有靈活的編程重構(gòu)特性。光互連網(wǎng)絡的帶寬不受傳輸長度的影響，具有很強的抗電磁干擾能力，體現(xiàn)了光互連技術(shù)在并行處理器陣列系統(tǒng)中具有很大的應用潛力，為并行處理器陣列中的高速數(shù)據(jù)通訊和結(jié)構(gòu)設計提供了方便。從而表明了光互連并行處理器陣列在電力系統(tǒng)自動控制和繼電保護中具有遠大的應用前景，將使電力系統(tǒng)自動控制和繼電保護的水平提高到一個新的高度，保證電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、可靠的運行。
關(guān)鍵詞:電力自動化;現(xiàn)場總線;無線通訊技術(shù);變頻器
1.引言
現(xiàn)今,創(chuàng)新的自動化系統(tǒng)控制著復雜的工藝流程,并確保過程運行的可靠及安全,為先進的維護策略打造了相應的基礎(chǔ)。
電力過程自動化技術(shù)的日新月異和控制水平的不斷提高搜企網(wǎng)版權(quán)所有,為電力工業(yè)解決能源資源和環(huán)境約束的矛盾創(chuàng)造了條件。隨著社會及電力工業(yè)的發(fā)展,電力自動化的重要性與日劇增。傳統(tǒng)的信息、通信和自動化技術(shù)之間的障礙正在逐漸消失。最新的技術(shù),包括無線網(wǎng)絡、現(xiàn)場總線、變頻器及人機界面、控制軟件等,大大提升了過程系統(tǒng)的效率和安全性能。
2.電力自動化的發(fā)展
我國是從20世紀60年代開始研制變電站自動化技術(shù)。變電站自動化技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展已經(jīng)達到一定的水平,在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造與建設中不僅中低壓變電站采用了自動化技術(shù)實現(xiàn)無人值班,而且在220kV及以上的超高壓變電站建設中也大量采用自動化新技術(shù),從而大大提高了電網(wǎng)建設的現(xiàn)代化水平,增強了輸配電和電網(wǎng)調(diào)度的可能性,降低了變電站建設的總造價,這已經(jīng)成為不爭的事實。然而,技術(shù)的發(fā)展是沒有止境的,隨著智能化開關(guān)、光電式電流電壓互感器、一次運行設備在線狀態(tài)檢測、變電站運行操作培訓仿真等技術(shù)日趨成熟,以及計算機高速網(wǎng)絡在實時系統(tǒng)中的開發(fā)應用,勢必對已有的變電站自動化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響,全數(shù)字化的變電站自動化系統(tǒng)即將出現(xiàn)。
3.電力自動化的實現(xiàn)技術(shù)
現(xiàn)場總線(Fieldbus)被譽為自動化領(lǐng)域的計算機局域網(wǎng)。信息技術(shù)的飛速發(fā)展,引起了自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革,隨著工業(yè)電網(wǎng)的日益復雜工業(yè)自動化網(wǎng)版權(quán)所有,人們對電網(wǎng)的安全要求也越來越高,現(xiàn)場總線控制技術(shù)作為一門新興的控制技術(shù)必將取代過去的控制方式而應用在電力自動化中。
4.無線技術(shù)
無線通訊技術(shù)因其不必在廠區(qū)范圍內(nèi)進行繁雜、昂貴的布線,因而有著誘人的特質(zhì)。位于現(xiàn)場的巡視和檢修維護人員借此可保持和集中控制室等控制管理中心的聯(lián)系,并實現(xiàn)信息共享。此外,無線技術(shù)還具有高度靈活性、易于使用、通過遠程鏈接可實現(xiàn)遠方設備或系統(tǒng)的可視化、參數(shù)調(diào)整和診斷等獨特功能。無線技術(shù)的出現(xiàn)及快速進步,正在賦予電力工業(yè)領(lǐng)域以一種嶄新的視角來觀察問題,并由此在電力流程工業(yè)領(lǐng)域及資產(chǎn)管理領(lǐng)域,開創(chuàng)一個激動人心的新紀元。
盡管目前存在多種無線技術(shù)漢陽科技,但僅有幾種特別適用于電力流程工業(yè)。這是因為無線信號通過空間傳播的過程、搭載的數(shù)據(jù)容量(帶寬)、抗RFI(射頻干擾)/EMI(電磁干擾)干擾性、對物理屏障的易感性、可伸縮性、可靠性,還有成本,都因無線技術(shù)網(wǎng)絡的不同而不同。因此,很多用戶都傾向于“依據(jù)具體的應用場合,來選定合適的無線技術(shù)”?？刂朴玫臒o線技術(shù)主要有GSM/GPRS(蜂窩)、9OOMHzRadios、wi-Fi(802.lla/b/g)、WIMAX(802.16)、ZigBee(802.15.4)、自組織網(wǎng)絡等,其中尤以Wi-Fi和WIMAX應用增長速度最快,這是因為其在帶寬和安全性能方面較優(yōu)、在數(shù)據(jù)集中和網(wǎng)絡化方面具備卓越的安全框架、具有主機數(shù)據(jù)集成的高度靈活性、高的魯棒性及低的成本。
5.信息化技術(shù)
電力信息化包括電力生產(chǎn)、調(diào)度自動化和管理信息化兩部分。廠站自動化歷來是電力信息化的重點,大部分水電廠、火力發(fā)電廠以及變電站配備了計算機監(jiān)控系統(tǒng);相當一部分水電廠在進行改造后還實現(xiàn)了無人值班、少人值守。發(fā)電生產(chǎn)自動化監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應用大大提高了生產(chǎn)過程自動化水平。電力調(diào)度的自動化水平更是國際領(lǐng)先,目前電力調(diào)度自動化的各種系統(tǒng),如SCADA、AGC以及EMS等已建成,省電力調(diào)度機構(gòu)全部建立了SCADA系統(tǒng),電網(wǎng)的三級調(diào)度100%實現(xiàn)了自動化。華北電力調(diào)度局自動化處處長郭子明說,早在20世紀70年代華北電力調(diào)度局就用晶體管計算機調(diào)度電力,從國產(chǎn)1 2 1機到1 7 6機,再到176雙機,華北電力調(diào)度局全用過,到1978年已經(jīng)基本實現(xiàn)了電網(wǎng)調(diào)度自動化。
6.安全技術(shù)
電力是社會的命脈之一,當今人類社會對電力系統(tǒng)的依賴已到了難以想象的程度。電力系統(tǒng)發(fā)生大災變對于社會的影響是不可估量的,因此電力系統(tǒng)最重要的是運行的安全性,但這個問題在全世界均未得到很好解決,電力系統(tǒng)發(fā)生大災變的概率小但后果極其嚴重,我國電力系統(tǒng)也出現(xiàn)過穩(wěn)定破壞的重大事故。由于我國經(jīng)濟快速發(fā)展的需求,電力工業(yè)將會繼續(xù)以空前的速度和規(guī)模發(fā)展。隨著三峽電站、西電東送、南北互供和全國聯(lián)網(wǎng)等重大工程的實施,我國必將出現(xiàn)世界上最大規(guī)模的電力系統(tǒng)。
7.傳動技術(shù)
實現(xiàn)變頻調(diào)速的裝置稱為變頻器。變頻器一般由整流器、濾波器、驅(qū)動電路、保護電路以及控制器(MCU/DSP)等部分組成。變頻器作為節(jié)能降耗減排的利器之一,在電力設備中的應用已經(jīng)極為廣泛而成熟。對于變頻器廠商而言,在未來三十年,變頻器,尤其是高壓變頻器在電力節(jié)能降耗中的作用極為明顯,變頻器也成為越來越多電力行業(yè)改造技術(shù)的首選。
在業(yè)內(nèi),以ABB為首的電力自動化技術(shù)領(lǐng)導廠商,ABB建立了全球最大的變壓器生產(chǎn)基地及絕緣體制造中心。自1998年成立以來,公司多次參與國家重點電力建設項目,憑借安全可靠、高效節(jié)能的產(chǎn)品性能而獲得國內(nèi)外用戶的好評。其公司多種產(chǎn)品,包括:PLC、變流器、儀器儀表、機器人等產(chǎn)品都在電力行業(yè)中得到很好的應用。
8.人機界面
發(fā)電站、變電站、直流電源屏是十分重要的設備,隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,搜企網(wǎng),單片機技術(shù)的日趨完善,電力行業(yè)中對發(fā)電站、變電站設備提出了更高精密、更高質(zhì)量的要求,直流電源屏是發(fā)電站、變電站二次設備中非常重要的設備,直流電源屏承擔著向發(fā)電站、變電站提供直流控制保護電 源的作用,同時提供給高壓開關(guān)及斷路器的操作電源,因此直流電源屏的可靠性將直接關(guān)系到發(fā)電站的安全運行,直流電源屏的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了很長的時間,從早期的直流發(fā)電機、磁飽和直流充電機到集成電路可控硅控制直流充電機、單片機控制可控硅充電機、高頻開關(guān)電源充電機等,至目前直流電源屏已很成熟。直流電源屏整流充電部分仍然采用目前國際最流行的軟開關(guān)技術(shù),將工頻交流經(jīng)過多級變換,最后形成穩(wěn)定的直流輸出,直流電源屏系統(tǒng)控制的核心部件是V80系列可編程控制器PLC,它將系統(tǒng)采集的輸入輸出模擬量以及開關(guān)量經(jīng)過運算處理,最終控制高頻開關(guān)電源模塊使其按電池曲線及有人為設置的工作要求更可靠地工作。
