電力系統(tǒng)是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)，雖然當(dāng)前在電力系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)使得電力無論是在控制、操作，還是處理過程中變得較為簡(jiǎn)便易行，由于電力系統(tǒng)自身的復(fù)雜性，加之我國自動(dòng)化發(fā)展技術(shù)與國際發(fā)展水平相比還有一段差距，所以，我國電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展還應(yīng)不斷汲取他國的先進(jìn)技術(shù)，以促進(jìn)我國電力系統(tǒng)朝向更為健康的方向發(fā)展。相信隨著科技的日新月異，我們會(huì)迎來科技含量更高的電力系統(tǒng)。
一、 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展
我國從20世紀(jì)90年代以后，利用電氣監(jiān)控納入分散控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熱工控制協(xié)調(diào)，標(biāo)志著電氣系統(tǒng)開始進(jìn)入DCS時(shí)代。DAS是早期進(jìn)入DCS的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主要是在DCS中實(shí)現(xiàn)對(duì)重要電氣開關(guān)量和模擬量以及電度脈沖量的狀態(tài)監(jiān)視、越限報(bào)警和事故順序記錄、打印報(bào)表等工作。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)也廣泛的應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)控制室中。然而現(xiàn)階段的電氣控制系統(tǒng)中，電氣控制系統(tǒng)還沒能取消常規(guī)的手動(dòng)控制方式，電氣控制屏還得以大量的保留。不僅無法減少單元控制室的面積，而且也加大了電氣控制系統(tǒng)的投資，并沒有實(shí)現(xiàn)真正意義上的計(jì)算機(jī)控制。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)可靠性的不斷提高，電氣控制和電氣保護(hù)設(shè)備也在不斷的發(fā)展，這些都為電氣網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn)提供了優(yōu)越的外部條件。電力系統(tǒng)電氣部分的綜合化，必將隨著自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大而實(shí)現(xiàn)，并最終歸入DCS系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)信息資源在全廠范圍內(nèi)的共享，整個(gè)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平也必然會(huì)達(dá)到一個(gè)新的高度。
二、自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)的配置應(yīng)用
1、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)
智能化遠(yuǎn)程控制、集中控制以及現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)控制方式是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)配置的應(yīng)用主體。智能化遠(yuǎn)程控制利用硬接線電纜將采集柜和現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)進(jìn)行連接，并利用光纖、雙絞線等將DCS主機(jī)和采集柜進(jìn)行連接，這種方式將電纜材料極大的節(jié)省了，簡(jiǎn)化了安裝環(huán)節(jié)，降低了操作成本，有效降低了控制面積，將整體系統(tǒng)的可靠性和智能型提升了一個(gè)較高的層次，實(shí)現(xiàn)了自檢、數(shù)據(jù)處理及自校正等功能。集中控制主要是通過利用現(xiàn)場(chǎng)的電氣饋線設(shè)置設(shè)備的接口，然后采用硬接線電纜合理連接集散控制系統(tǒng)的通道，實(shí)施對(duì)發(fā)電全場(chǎng)的監(jiān)控。其具有良好的維護(hù)運(yùn)行效果，較為快速的對(duì)應(yīng)速度，針對(duì)監(jiān)控站實(shí)施的防護(hù)水平適中，DCS 的系統(tǒng)成本造價(jià)也相對(duì)合理等特點(diǎn)。
2、集中式監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用
集中式監(jiān)控技術(shù)在電氣工程中得到廣泛使用的原因在于該系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)比較容易、操作比較簡(jiǎn)單且日常維護(hù)方便都比較容易等特點(diǎn)。在電氣工程中能夠更加容易的滿足工程的需要，不需要投入太多其他設(shè)備，大幅度減少成本支出。集中式就是在一個(gè)系統(tǒng)中對(duì)全部項(xiàng)目運(yùn)行進(jìn)行處理。由于之間的單獨(dú)散亂的監(jiān)控需要用到多個(gè)處理器，需要的電纜數(shù)量也比較多，這就造成成本投資的增加，加上多種電纜攪合在一起，會(huì)造成系統(tǒng)引入安全性和可靠性低現(xiàn)象。同時(shí)，電氣工程中的斷路器以及隔離刀閘均在使用硬接線，而這種硬接線由于其質(zhì)地比較硬在連接時(shí)其緊密度比較弱，因此，常出現(xiàn)連接點(diǎn)連接失靈的問題，直接影響整個(gè)電氣工程的所有設(shè)備在一段時(shí)間內(nèi)無法運(yùn)行，短時(shí)間的暫停運(yùn)行直接造成整體的極大損失。因此，通過選擇集中式監(jiān)控技術(shù)，實(shí)行統(tǒng)一監(jiān)控，不但使電氣工程處于一種有序運(yùn)行的模式，還減少工程的投入。
3、現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用
現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)是當(dāng)前電氣工程使用最為廣泛且有效性最高的一項(xiàng)技術(shù)。它的主要工作原理是根據(jù)電氣工程實(shí)際的不同間隔采取相對(duì)應(yīng)的措施，其監(jiān)控具有較好的針對(duì)性?，F(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)能夠適量的減少隔離設(shè)備以及端子柜等的使用，能夠減少電氣工程的大量設(shè)備成本投入[2]。加上這種技術(shù)擁有遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的特點(diǎn)，所有電氣工程設(shè)備均是采取現(xiàn)場(chǎng)安裝，選擇最直接最省電纜的方式，并且是以通訊方式來連接監(jiān)控設(shè)備完成全部監(jiān)控過程，這種模式能夠大量節(jié)約成本資金，增加電氣工程的效益。同時(shí)，由于設(shè)備之間主要是通過通訊網(wǎng)絡(luò)信號(hào)設(shè)備相互連接，其獨(dú)立性和靈活性相對(duì)比較強(qiáng)，一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障不會(huì)波及全部設(shè)備，提整個(gè)電氣工程的安全性和可靠性。
三、電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
1、電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化
電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)是目前發(fā)展最快的技術(shù)之一，其功能的強(qiáng)大性能夠確保電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的準(zhǔn)確性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能是調(diào)度自動(dòng)化的基礎(chǔ)，此外，電力系統(tǒng)的市場(chǎng)運(yùn)營和決策也是不可忽略的環(huán)節(jié)。
2、變電站自動(dòng)化
變電站自動(dòng)化技術(shù)是采用現(xiàn)代通信技術(shù)、先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及信息處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的二次設(shè)備的重新組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站全部設(shè)備的運(yùn)行都能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。變電站自動(dòng)化除了滿足變電站運(yùn)行操作任務(wù)外還作為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化不可分割的重要組成部分，是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。這種綜合性的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠提高變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低運(yùn)行維護(hù)的成本，實(shí)現(xiàn)輸電過程的高質(zhì)量，保證經(jīng)濟(jì)效益。
3、配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)
長(zhǎng)期以來，配電網(wǎng)只能夠采取手工操作的控制方法，隨著技術(shù)的進(jìn)步，逐漸能夠運(yùn)用獨(dú)立的孤島自動(dòng)化技術(shù)，但是對(duì)電能的分配方面還是存在不足之處，因此，配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于電能的分配和監(jiān)控十分重要。配電網(wǎng)自動(dòng)化主要包括饋線自動(dòng)化和自動(dòng)制圖、設(shè)備管理、信息分析和配電網(wǎng)分析自動(dòng)化，它依靠大量的智能終端、豐富的后臺(tái)軟件和數(shù)據(jù)庫資料支持，通過信息技術(shù)的帶動(dòng)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化，確保了對(duì)電能的充分利用。
四、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的研究方向
1、電力市場(chǎng)理論與技術(shù)
第一，認(rèn)真研究有關(guān)電力市場(chǎng)的運(yùn)營模式，深入探討運(yùn)營過程中各步驟的具體規(guī)則和流程。第二，提出適合我國現(xiàn)階段狀況，電力市場(chǎng)運(yùn)營模式的期貨交易、轉(zhuǎn)運(yùn)服務(wù)等模塊的具體數(shù)學(xué)模型和算法。第三，緊緊圍繞我國模擬電力市場(chǎng)運(yùn)營中亟待解決一些的理論問題。
2、光電式電力互感器
光電互感器根據(jù)高壓側(cè)工作單元是否需要供電，可分為有源型光電互感器和無源型光電互感器兩大類。光電互感器有著傳統(tǒng)電磁式互感器無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，是電磁式互感器理想的替代品。雖然，國內(nèi)在光電式電流互感器的研究方面特別是高電壓等級(jí)上還面臨一些問題，但是隨著技術(shù)的發(fā)展和研究的深入，光電互感器取代傳統(tǒng)互感器將只是一個(gè)時(shí)間上的問題，必將使電力互感器技術(shù)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代。
3、電力一次設(shè)備在線狀態(tài)檢測(cè)
對(duì)電力系統(tǒng)一次設(shè)備 如汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、斷路器、變壓器以及開關(guān)等設(shè)備進(jìn)行連續(xù)長(zhǎng)期的在線監(jiān)測(cè)，不僅可以監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，而且還可以分析各參數(shù)的變化趨勢(shì)，判斷是否存在故障的先兆，從而延長(zhǎng)設(shè)備的維修保養(yǎng)周期，提高設(shè)備的利用率，為電力設(shè)備由定期檢修向狀態(tài)檢修過度提供保障。
4、變電站綜合自動(dòng)化與智能保護(hù)
此理論針對(duì)電力系統(tǒng)保護(hù)的新原理進(jìn)行了研究，將國內(nèi)外最新的網(wǎng)絡(luò)通信、人工智能、自適應(yīng)理論、綜合自動(dòng)控制理論以及微機(jī)新技術(shù)等應(yīng)用于新型的繼電保護(hù)裝置中，使得新型繼電保護(hù)裝置具有智能控制的特點(diǎn)，從而大大提高了電力系統(tǒng)的安全水平。
5、電力系統(tǒng)分析與控制
對(duì)在線測(cè)量技術(shù)實(shí)施相角測(cè)量、研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制理論與技術(shù)、選擇小電流接地選線方法、探討電力系統(tǒng)振蕩機(jī)理及抑制方法、研究發(fā)電機(jī)跟蹤同期技術(shù)和調(diào)速控制、電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化仿真、電網(wǎng)故障診斷理論與技術(shù)等。在非線性理論和小波理論在電力系統(tǒng)應(yīng)用方面，以及在電力市場(chǎng)條件下電力系統(tǒng)分析與控制的新模型、新理論、新算法和新的實(shí)現(xiàn)手段進(jìn)行了研究。
（轉(zhuǎn)載）
