淺析電力自動化的技術分析

　　摘要：自動化技術在電力系統(tǒng)中占據(jù)著重要的地位，它滲透在電力系統(tǒng)的每一個重要環(huán)節(jié)，并且發(fā)揮著不可替代的作用。電力系統(tǒng)自動化技術為電力系統(tǒng)的高效運行提供了有效的助力，電力自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用會不斷的得到完善和發(fā)展。

　　關鍵詞：電力系統(tǒng);自動化;技術分析

　　中圖分類號：TM7 文獻標識碼： A

　　電力已經(jīng)成為現(xiàn)代生產(chǎn)生活的最主要能源，為滿足用戶日益增長的電能需求，電力系統(tǒng)中必須使用先進的、自動化程度高的技術進行監(jiān)控與管理升級或完善，及時收集與監(jiān)控電網(wǎng)運行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)這些信息采取相應的處理操作，以確保電網(wǎng)長期維持在健康穩(wěn)定運行狀態(tài)，增強電力系統(tǒng)的供電效率。上述目標的實現(xiàn)均需要相關的電力自動化技術作為支持。

　　一、電力系統(tǒng)自動化技術概述

　　電力系統(tǒng)自動化技術是指通過具有自動檢測功能和決策控制功能的裝置以及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和信號系統(tǒng)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的各個元件、局部系統(tǒng)甚至是全系統(tǒng)的自動監(jiān)控、協(xié)調(diào)控制的技術。

　　二、電力系統(tǒng)自動化技術探討

　　1主動的對象數(shù)據(jù)庫技術及其在電力系統(tǒng)自動監(jiān)視與控制中的運用面向對象技術在軟件的重用性、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，如面向對象的分析、面向對象的設計、面向對象的編程等。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對象技術，支持面向對象的標準。主動的對象數(shù)據(jù)庫與一般的關系數(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的支持。關系數(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，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。研究結果表明，互連網(wǎng)絡采用光子傳輸與電子交換相結合的方法，拓撲結構具有靈活的編程重構特性。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)通訊和結構設計提供了方便。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。

　　3 智能無功補償技術分析

　　固定補償與動態(tài)補償相結合隨著社會的發(fā)展，負載類型越來越復雜，電網(wǎng)對無功要求也越來越高，因此單純的固定補償已經(jīng)不能滿足要求，新的動態(tài)無功補償技術能較好地適應負載變化。而三相共補與分相補償相結合這種新的設備尤其是大量的電力電子、照明等家居設備，都是兩相供電，電網(wǎng)中三相不平衡的情況越來越多，三相共補同投同切已無法解決三相不平衡的問題，而全部采用單相補償則投資較大。因此根據(jù)負載情況充分考慮經(jīng)濟性的共分結合方式在新的經(jīng)濟條件下日益廣泛應用。穩(wěn)態(tài)補償與快速跟蹤補償相結合的補償方式是未來發(fā)展的一個趨勢。主要是針對大型的鋼鐵冶金等企業(yè)，工藝復雜、用電量大、負載變化快、波動大，充分有效地進行無功補償，不僅可以提高功率因數(shù)、降損節(jié)能，而且可以充分挖掘設備的工作容量，充分發(fā)揮設備能力，提高工作效率，提高產(chǎn)量和質(zhì)量，經(jīng)濟效益大。

　　三、當前電力系統(tǒng)自動化依賴IT技術向前發(fā)展的重要熱點技術

　　1電力一次設備智能化

　　常規(guī)的電力一次設備和二次設備，在安裝地點的選擇上一般會相隔幾十至幾百米距離，互相間用強信號電力電纜和大電流來實現(xiàn)電纜連接的控制。而電力一次設備智能化，主要是在一次設備結構設計時，將常規(guī)二次設備的部分或全部功能就地實現(xiàn)考慮進來，實現(xiàn)電力信號電纜和控制電纜的控制和節(jié)省。電力一次設備智能化還存在很多問題，主要的問題就是高強度電磁干擾，這是由于電子部件經(jīng)常受到現(xiàn)場大電流開斷的影響所致。在這方面現(xiàn)在關鍵的技術是電磁兼容、電子部件的供電電源以及與外部通信接口協(xié)議標準等技術問題。

　　2光電式電力互感器

　　在輸電線路中，電力互感器是不可缺少的重要設備，其能按一定的比例關系將輸電線路上的高電壓和大電流數(shù)值，降到用儀表直接測量的標準數(shù)值范圍內(nèi)，這樣就便于儀表的直接測量。但是也有缺點，就是隨電壓等級的不斷升高絕緣難度就越大，設備的體積和質(zhì)量也越大。而信號的動態(tài)范圍小就會導致電流互感器出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，還可能發(fā)生信號的畸變。在互感器的輸出信號上，還不能實現(xiàn)與微機化計量及保護設備的直接接口。目前，不少發(fā)達國家已經(jīng)成功的研究出了新型的光電式和電子式互感器，我國的很多大專院校和科研單位也在進行研發(fā)并取得了一定的研究成果。然而還存在材料隨溫度系數(shù)的影響而致穩(wěn)定性不夠理想的問題。除此之外，作為關鍵技術的光電互感器，其輸出的信號比電磁式互感器輸出的信號要小得多，一般是毫安級水平，不能像電磁式互感器那樣，可以通過較長的電纜線送給測控和保護裝置，這就需要在就地轉換為數(shù)字信號后，要通過光纖接口送出、模數(shù)轉換、光電轉換等電子電路部分在結構上與互感器的一體化設計。

　　.四、電力系統(tǒng)自動化的重要意義

　　首先，電力系統(tǒng)自動化維持電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)能夠利用自動裝置迅速切除故障，恢復正常，保證輸變電設備正常運行，防止故障波及整個系統(tǒng)而造成大面積的破壞。此外，電力系統(tǒng)自動化能使電力系統(tǒng)優(yōu)化經(jīng)濟運行，提高其經(jīng)濟效益和管理能力。

　　結語

　　電力自動化技術的發(fā)展與應用，在保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行等方面發(fā)揮著極大作用。其既能夠滿足電力系統(tǒng)的整體需求，還能及時、準確地監(jiān)測出電力系統(tǒng)可能發(fā)生的突發(fā)狀況，然后采取有效的補救措施，保證電力系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定地運行。因此，我們要將電氣自動化控制技術在工程中實現(xiàn)現(xiàn)代化和全球化。

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