淺談?dòng)?jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用

曹　微

（長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué),長(zhǎng)春 130012）

淺談?dòng)?jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用

曹微

（長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué),長(zhǎng)春 130012）

摘要：隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用，尤其是在電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域。電力系統(tǒng)自動(dòng)化與計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，既有利于促進(jìn)點(diǎn)位調(diào)度運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性以及可靠性，也有利于提高電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的效率，最終促進(jìn)中國(guó)電力建設(shè)業(yè)的發(fā)展。目前，我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化中發(fā)展中還存在諸多問(wèn)題，這些問(wèn)題得不到解決，會(huì)變成不可協(xié)調(diào)的矛盾，為此，人們必須在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，本文就計(jì)算機(jī)技術(shù)在未來(lái)電力自動(dòng)化中的發(fā)展趨勢(shì)等展開(kāi)論述，旨在為相關(guān)工作者提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)；電力系統(tǒng)；自動(dòng)化；應(yīng)用；服務(wù)器

電力系統(tǒng)的運(yùn)行并不是毫無(wú)障礙的，相反的，在運(yùn)行的過(guò)程中，它會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，比如正常、告警、緊急、崩潰以及恢復(fù)的，這些問(wèn)題的存在很大程度影響了電網(wǎng)調(diào)度的正常運(yùn)行。本文所說(shuō)電力系統(tǒng)自動(dòng)化是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)通過(guò)通訊系統(tǒng)收集上來(lái)的電力系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，然后自動(dòng)做出最后的判斷或者是輔助人工做出判斷，最后實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的有效控制的過(guò)程。本文在分析現(xiàn)有電力系統(tǒng)自動(dòng)化問(wèn)題的基礎(chǔ)上，提出了未來(lái)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)，旨在不斷提高電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。

1　電力系統(tǒng)自動(dòng)化概述

電力系統(tǒng)由眾多環(huán)節(jié)組成，比如輸電、發(fā)電、變電以及配電等，通常情況下，我們會(huì)將發(fā)電機(jī)、變壓器、開(kāi)關(guān)以及輸電線路等設(shè)備叫做電力系統(tǒng)的一次設(shè)備，在實(shí)踐操作中，人們?nèi)绻氡ＷC電力一次設(shè)備的高效、安全、穩(wěn)定運(yùn)行，就必須對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行測(cè)控、保護(hù)以及調(diào)度。本文指出，電力系統(tǒng)自動(dòng)化主要包括以下幾種技術(shù)。

1.1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，最重要的組成部分就是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化。目前，我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化分為五級(jí)，一是國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度；二是大區(qū)電網(wǎng)調(diào)度；三是省級(jí)電網(wǎng)調(diào)度；四是地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度；五是縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度。就電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化而言，其主要由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、工作站、服務(wù)器以及打印設(shè)備、調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電廠等構(gòu)成，它的主要功能是對(duì)電力系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行分析、對(duì)電力的負(fù)荷進(jìn)行簡(jiǎn)單的預(yù)測(cè)、自動(dòng)控制電力系統(tǒng)的發(fā)電等。

1.2變電站自動(dòng)化

在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，有一個(gè)聯(lián)系發(fā)電廠與電力用戶(hù)的主要環(huán)節(jié)，也就是平時(shí)我們說(shuō)的變電站與輸配線路。一直以來(lái)，人們都不明確變電站自動(dòng)化的目的，本文指出其目的是取代人工監(jiān)視和電話人工操作，這在很大程度上提高了工作的效率，能夠最大限度的提高變電站的安全運(yùn)行水平。那么，變電站自動(dòng)化的內(nèi)容又是什么呢？目前人們最普遍的認(rèn)識(shí)是有效控制和監(jiān)控電氣設(shè)備的運(yùn)行。

1.3發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)

通常情況下，我們將發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)為DCS，在實(shí)踐操作中，它采用的是分層分布式結(jié)構(gòu)，由眾多因素組成，比如過(guò)程控制單元、運(yùn)行員工作站、工程師工作站以及冗余的高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)等。其中過(guò)程控制單元由MCU（主控模件）、職能I/O模件組成，而OS（運(yùn)行員工作站）和ES（工程師工作站）提供了人機(jī)的接口。

2　未來(lái)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展

在電力系統(tǒng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，已經(jīng)不是一天或者兩天的時(shí)間，它經(jīng)過(guò)了很長(zhǎng)時(shí)間的積累，在未來(lái)電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，更是離不開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)，它將扮演著越來(lái)越重要的角色，一言以蔽之，在不久的將來(lái)，電力系統(tǒng)的信息化程度只會(huì)越來(lái)越高，其趨勢(shì)主要包括以下三點(diǎn)。

2.1智能電網(wǎng)技術(shù)

電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，最典型的代表就是智能電網(wǎng)技術(shù)，它最主要的功能是整合發(fā)電、配電、輸電、調(diào)度、用戶(hù)管理等環(huán)節(jié)，此外，它還能夠有效的對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行全程、嚴(yán)密的監(jiān)控，以保證電力系統(tǒng)的有效運(yùn)行，當(dāng)然，這些都是建立在電網(wǎng)系統(tǒng)智能化控制的基礎(chǔ)上的，如若沒(méi)有智能化控制，只能是與原來(lái)的運(yùn)行一模一樣。在智能電網(wǎng)技術(shù)運(yùn)行中，它很好的將計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用到了電力調(diào)度之中，這兩者的結(jié)合在很大程度上促進(jìn)了我國(guó)電力建設(shè)的發(fā)展，在控制系統(tǒng)穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)變電站以及柔性交流運(yùn)輸中有著至關(guān)重要的地位。值得重視的是，智能電網(wǎng)不是獨(dú)立存在的，它依托于一定的計(jì)算機(jī)技術(shù)，比如我們常見(jiàn)的電網(wǎng)實(shí)時(shí)通訊，它既有利于保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，也有利于保證信息傳遞的安全性以及可靠性，及時(shí)的糾正并修改電網(wǎng)運(yùn)行中存在的錯(cuò)誤。就目前現(xiàn)狀分析，智能電網(wǎng)技術(shù)是我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)以及熱點(diǎn)。

2.2光電式互感器

在輸電線路中，人們會(huì)涉及到各種各樣的參數(shù)，比如電流、電壓以及負(fù)荷等，這些都是很重要的參數(shù)，它在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的作用越來(lái)越突出，而光電式互感器就是完成這些任務(wù)的最重要的設(shè)備。在具體操作中，光電式互感器能夠有效的調(diào)節(jié)線路電流和電壓，使之能夠達(dá)到一個(gè)準(zhǔn)確可讀的范圍，保證測(cè)量設(shè)備能夠不超過(guò)預(yù)先設(shè)定的容量，這既可以提高測(cè)量的進(jìn)度，也可以減少線路發(fā)生的損耗，最終提高電力調(diào)度的經(jīng)濟(jì)效益。值得關(guān)注的是，這所有的操作都必須有一定的比例，如果超過(guò)這個(gè)比例，只能是事倍功半。近年來(lái)，不少科研單位都將視線轉(zhuǎn)移到光電互感式技術(shù)研究上來(lái)，而且取得了不小的成就，未來(lái)，光電式互感器發(fā)展趨勢(shì)會(huì)越來(lái)越明朗。

2.3計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)

近年來(lái)，視覺(jué)技術(shù)以及紅外成像技術(shù)成為人們最為關(guān)注的話題，它們?cè)陔娏ο到y(tǒng)中得到普遍運(yùn)用，在電力系統(tǒng)中，還有一個(gè)最基礎(chǔ)的存在，就是圖像信息，它在電力系統(tǒng)中的作用會(huì)不斷的凸顯出來(lái)，此外，其他的技術(shù)比如圖像分析、信息處理等也會(huì)不斷的嚴(yán)格起來(lái)，在某些特殊的場(chǎng)合，必須由計(jì)算機(jī)代替人工進(jìn)行圖像的分析與解讀。就電力系統(tǒng)的信息能量而言，它的變化頻率非常大，通常在一秒甚至是更少的時(shí)間內(nèi)，如果不能及時(shí)的解決已經(jīng)出現(xiàn)或者是即將出現(xiàn)的問(wèn)題，只會(huì)造成不可挽回的損失。

3　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)勢(shì)在必行，因?yàn)殡娏ψ詣?dòng)化系統(tǒng)中有著大量的數(shù)據(jù)傳輸，這些種類(lèi)繁多數(shù)據(jù)會(huì)直接影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行。此外，電力系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)通信會(huì)直接影響系統(tǒng)的整體性能，其中，網(wǎng)絡(luò)通訊問(wèn)題就是我們說(shuō)的前置機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)器以及電力工作站等內(nèi)存在的通訊問(wèn)題。由此可見(jiàn)，相關(guān)部門(mén)必須借助于編程技術(shù)，以有效的實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的運(yùn)行，最終保障電力部門(mén)工作的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

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作者簡(jiǎn)介：

曹薇（1977—），女，山東常青人，研究方向?yàn)椋弘娏ο到y(tǒng)自動(dòng)化。