【電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展9400字（論文）】

2電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展目錄TOC\o"1-3"\h\u6421前言 -1-65261.1課題背景及研究的目的和意義 -1-91251.2課題研究現(xiàn)狀 -1-126872自動(dòng)化概述 -2-301122.1自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成 -2-182202.2電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用原則及特點(diǎn) -3-9532.2.1應(yīng)用原則 -3-233452.2.2應(yīng)用特點(diǎn) -3-29092.3電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) -3-320792.3.1集中監(jiān)控方式設(shè)計(jì) -3-280432.3.2現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控總線(xiàn)設(shè)計(jì) -4-87852.3.3遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì) -4-113943自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用 -4-106453.1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用 -4-245383.1.1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的任務(wù) -5-295003.1.2電力系統(tǒng)的分區(qū)、分級(jí)調(diào)度 -5-67753.2變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用 -6-135273.2.1變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能 -6-227683.2.2變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 -7-267923.3配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用 -7-11263.3.1配電自動(dòng)化系統(tǒng)的分類(lèi) -8-214173.3.2配電自動(dòng)化系統(tǒng)的功能 -9-135354電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與發(fā)展方向 -9-166224.1電力設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì) -9-306214.2電力設(shè)備運(yùn)行管理智能化優(yōu)勢(shì) -9-177114.3自動(dòng)化技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向 -10-166514.3.1智能技術(shù)電網(wǎng)的應(yīng)用 -10-131714.3.2遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用 -10-29746參考文獻(xiàn) -12-摘要改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)生了翻天覆地的變化，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展離不開(kāi)科學(xué)研究與技術(shù)水平的提升，在電氣工程領(lǐng)域中自動(dòng)化技術(shù)得到了越來(lái)越成熟應(yīng)用，使得電氣工程中相應(yīng)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制與調(diào)節(jié)水平升高，確保了電力系統(tǒng)中對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控的終端電氣設(shè)備的安全性、可靠性以及靈活性，自動(dòng)化技術(shù)在電力工業(yè)中的應(yīng)用助推我國(guó)工業(yè)化水平的不斷提升，在我國(guó)進(jìn)入發(fā)展新常態(tài)的大背景下注入新的動(dòng)力。本文就電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域里面的發(fā)展以及控制方面進(jìn)行一定的介紹性說(shuō)明。電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用、電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行合理說(shuō)明。關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；電氣工程；電力系統(tǒng)1前言1.1課題背景及研究的目的和意義電力作為清潔能源已經(jīng)成為國(guó)家所提倡的能源方向，隨著我國(guó)電氣化水平的不斷提高，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)以及居民等對(duì)電力的需求大幅增長(zhǎng)，促使電能供應(yīng)的相關(guān)技術(shù)不斷優(yōu)化，電力系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的使用使得電能資源優(yōu)化配置，供電質(zhì)量得到提高，能夠滿(mǎn)足安全、可靠、不間斷以及高質(zhì)量的供電需求，同時(shí)也對(duì)我國(guó)電力工業(yè)的從業(yè)人員以及相關(guān)的專(zhuān)家學(xué)者提出了新的要求。因?yàn)椋陔姎夤こ填I(lǐng)域采用更高級(jí)、更先進(jìn)的電力自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為我們滿(mǎn)足新要求的必要措施，電力自動(dòng)化技術(shù)包含了計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息通信技術(shù)以及控制遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)，其在電力系統(tǒng)的成熟應(yīng)用可滿(mǎn)足電力發(fā)展需求。隨著當(dāng)今世界電氣化水平的提高，電氣工程領(lǐng)域也成為各國(guó)專(zhuān)家學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)域，在大學(xué)教育中也作為一級(jí)學(xué)科出現(xiàn)。目前各行各業(yè)的日常生活都離不開(kāi)電能，電能的存在使當(dāng)今社會(huì)的運(yùn)轉(zhuǎn)更加方便、快捷、清潔，小到日常生活中騎行的電動(dòng)自行車(chē)、駕駛的電動(dòng)汽車(chē)，大到工業(yè)生產(chǎn)中用到的重型電氣設(shè)備，電能已經(jīng)深入到這個(gè)快節(jié)奏發(fā)展的社會(huì)的骨髓之中。隨著全球能源的短缺，煤炭、石油、天然氣等化石資源枯竭，電能已經(jīng)成為代替這些化石能源的有效能源，不僅能夠滿(mǎn)足當(dāng)今經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求，還提供了一種可靠、清潔、低碳、環(huán)保的能源，同時(shí)也提高了人們對(duì)電力系統(tǒng)提供高質(zhì)量電能的需求，自動(dòng)化技術(shù)的采用使得電力系統(tǒng)能夠高效、快速、高質(zhì)量的滿(mǎn)足用戶(hù)需求。1.2課題研究現(xiàn)狀在目前提供電力的電力巨系統(tǒng)中配置自動(dòng)化技術(shù)，不僅推進(jìn)電氣工程學(xué)科的發(fā)展，而且會(huì)使電力的整個(gè)系統(tǒng)結(jié)合更緊密。但是，電氣自動(dòng)化技術(shù)相關(guān)的研究還處于初級(jí)階段，其與電氣工程的深入融合還需要進(jìn)一步探索。自動(dòng)化技術(shù)的采用不僅僅是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制，更重要的是使系統(tǒng)在自動(dòng)化技術(shù)的助推下更安全、可靠、省時(shí)省力的運(yùn)行。電力自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用，需要世界各國(guó)電力工業(yè)從業(yè)人員以及相關(guān)專(zhuān)家學(xué)者在不斷地應(yīng)用中進(jìn)行探索，促使電力自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的成熟應(yīng)用。隨著電力系統(tǒng)一體化的進(jìn)一步推進(jìn)，國(guó)家對(duì)高層次、高技術(shù)的電力人才的需求將會(huì)進(jìn)一步增長(zhǎng)，目前國(guó)內(nèi)電力相關(guān)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生也逐年增加，兩者相互促進(jìn)，促使我國(guó)電力進(jìn)入一個(gè)大發(fā)展的時(shí)期。電力自動(dòng)化技術(shù)作為一種高新的集成技術(shù)，包括計(jì)算機(jī)領(lǐng)域、通信領(lǐng)域、微處理器領(lǐng)域等，其起步階段也出現(xiàn)了迅猛的勢(shì)頭，其需要的不僅僅是電力專(zhuān)業(yè)的人才，同時(shí)也需求計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)、通信專(zhuān)業(yè)、軟件編程等領(lǐng)域的人員，因此，自動(dòng)化技術(shù)的配置需要的全社會(huì)多領(lǐng)域的專(zhuān)家人員共同合作。在中國(guó)處于電力改革的大背景下，自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)的配置，為其提供了技術(shù)保障。目前關(guān)于自動(dòng)化技術(shù)配置在電網(wǎng)系統(tǒng)的探索非常多，覆蓋系統(tǒng)的方方面面，小到小型的配電臺(tái)區(qū)，大到跨地區(qū)的能量輸送系統(tǒng)，其中各個(gè)細(xì)節(jié)的相關(guān)研究也正在進(jìn)行，就當(dāng)前系統(tǒng)技術(shù)的研究來(lái)說(shuō)，其特點(diǎn)包含有：（1）平臺(tái)開(kāi)放發(fā)展；（2）信息集約化；（3）分布控制型應(yīng)用；（4）通信規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)化。2自動(dòng)化概述在電力工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，采用計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、控制技術(shù)以及電力終端，對(duì)全套生產(chǎn)程序進(jìn)行采集、監(jiān)視、控制、改善，實(shí)現(xiàn)可靠性、安全性的提升以及生產(chǎn)程序簡(jiǎn)化集成、效率增高、節(jié)能增效等目標(biāo)，這種融合先進(jìn)技術(shù)的電力工業(yè)控制方法叫電氣自動(dòng)化技術(shù)。系統(tǒng)的軟件以及硬件是自動(dòng)化技術(shù)不可或缺的組成部分，如今在電力工業(yè)領(lǐng)域采用了各種各樣的硬件組成，例如終端裝置、PLC設(shè)備、空氣開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)、真空斷路器、繼電裝置、電子式互感器、工業(yè)級(jí)交換裝置、發(fā)電裝置、告警裝置、系統(tǒng)計(jì)算機(jī)設(shè)備等，在硬件構(gòu)成的基礎(chǔ)上，電力系統(tǒng)自動(dòng)化也形成了多種應(yīng)用軟件。2.1自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成電氣自動(dòng)化系統(tǒng)作為對(duì)一次系統(tǒng)進(jìn)行控制優(yōu)化的系統(tǒng)，其構(gòu)成應(yīng)分為一次系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)的采集模塊、一次采集數(shù)據(jù)的處理模塊、已處理數(shù)據(jù)的輸出模塊。從功能上來(lái)講，自動(dòng)化系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要調(diào)度控制中心與現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備構(gòu)成，兩部分各司其職，分別在自動(dòng)化系統(tǒng)中扮演不同角色，實(shí)現(xiàn)各自所需完成的任務(wù)。自動(dòng)化系統(tǒng)的兩個(gè)部分可以完成基本系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)分析，并根據(jù)分工控制具體事件。按分工可分為兩部分：一是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，并發(fā)送至調(diào)度控制中心。然后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，利用調(diào)度控制中心的工作系統(tǒng)應(yīng)用軟件，分析系統(tǒng)的基本運(yùn)行狀態(tài)，做出控制決策。最后，調(diào)度控制中心對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析檢查，做出決策，并向現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備發(fā)送相應(yīng)的控制命令。對(duì)系統(tǒng)的基本狀態(tài)進(jìn)行了調(diào)整和控制，最終完成了系統(tǒng)的自動(dòng)控制。在自動(dòng)化技術(shù)中，信息和數(shù)據(jù)的傳輸不是在兩個(gè)一對(duì)一的設(shè)備之間進(jìn)行的，而是通過(guò)控制中心和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備等中間機(jī)制進(jìn)行的。數(shù)據(jù)通信的傳輸功能包括遠(yuǎn)程測(cè)量、狀態(tài)報(bào)警、控制調(diào)試等。通過(guò)傳輸電力系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)采集的電壓，將電源、電源等輸入主站計(jì)算機(jī)，調(diào)度員根據(jù)應(yīng)用界面顯示的內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)操作，完成主站設(shè)備的控制和調(diào)整。目前，已開(kāi)發(fā)出更先進(jìn)的控制系統(tǒng)，具有先進(jìn)的應(yīng)用功能，促進(jìn)了技術(shù)進(jìn)步。2.2電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用原則及特點(diǎn)2.2.1應(yīng)用原則應(yīng)用原則是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)，電力自動(dòng)化設(shè)備的電氣參數(shù)首先必須滿(mǎn)足要求，這也是設(shè)計(jì)原則的基本要求。電氣、經(jīng)濟(jì)、安全可靠的方案是滿(mǎn)足機(jī)電設(shè)備協(xié)調(diào)組合應(yīng)用的基本設(shè)計(jì)原則。隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域的電力自動(dòng)化設(shè)備正在配置中。因此，電氣設(shè)計(jì)必須考慮全面的合理性。設(shè)計(jì)要求，如原材料要求，制造工藝要求，方便管理和維護(hù)，需要考慮各方面的設(shè)計(jì)要求。在設(shè)計(jì)中，設(shè)備選型應(yīng)遵循合理、安全、可靠的原則。在具體應(yīng)用場(chǎng)合，應(yīng)根據(jù)具體要求選擇相應(yīng)的電氣設(shè)備，以滿(mǎn)足自動(dòng)化要求。2.2.2應(yīng)用特點(diǎn)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用有其自身的特點(diǎn)。構(gòu)成電力自動(dòng)化設(shè)備的部件由不同的制造商提供，如測(cè)量、測(cè)量、保護(hù)等。因此，在電氣設(shè)計(jì)中，根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景選擇組件，并通過(guò)組件實(shí)現(xiàn)所需的功能。將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)添加到電力自動(dòng)化系統(tǒng)相當(dāng)于配置一個(gè)控制子系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)實(shí)施自動(dòng)化技術(shù)之初，電力設(shè)備制造商是不同的，自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)施是相互獨(dú)立的。最后，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備制造商之間的合作和電力系統(tǒng)的自動(dòng)化。2.3電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.3.1集中監(jiān)控方式設(shè)計(jì)集中監(jiān)控在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的采用，使得自動(dòng)化系統(tǒng)能夠更穩(wěn)定、方便的運(yùn)行，相關(guān)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單。集中監(jiān)控采取的是單處理器的配置方式，整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)都是經(jīng)由配置的單處理器來(lái)完成，這種配置方式缺少備用處理器，單處理器的負(fù)載大，降低處理器的工作效率。由于伴隨著監(jiān)控信息的大量增加以及電氣設(shè)備監(jiān)控的全面性要求，隨之而來(lái)的是系統(tǒng)冗余下降、電纜數(shù)量增加，設(shè)施處理信息能力嚴(yán)重滯后，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。2.3.2現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控總線(xiàn)設(shè)計(jì)集著計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用規(guī)模越來(lái)越大，工業(yè)以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線(xiàn)通信、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)監(jiān)測(cè)等技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)化設(shè)備可以方便地訪(fǎng)問(wèn)通信?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的設(shè)計(jì)更適合于現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化終端設(shè)備的合理配置和簡(jiǎn)化配置。各種現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)與監(jiān)控中心進(jìn)行通信。每個(gè)模塊相互獨(dú)立。任何自動(dòng)化設(shè)備都不能正常工作，只有相應(yīng)的功能退出系統(tǒng)，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響。目前，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)由于其獨(dú)立性，以其優(yōu)越的性能在電力系統(tǒng)自動(dòng)化配置中得到了最廣泛的應(yīng)用。2.3.3遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)由于具有分布范圍廣、涉及內(nèi)容多等特點(diǎn)，采用遠(yuǎn)程監(jiān)控的設(shè)計(jì)，調(diào)度人員一般通過(guò)可視化的人機(jī)交互界面可掌握系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，并在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能夠及時(shí)通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)處理各種突發(fā)故障。這種遠(yuǎn)程監(jiān)控的設(shè)計(jì)模式節(jié)約了系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中所需要的人力、物力，提高了調(diào)度人員的工作效率。3自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用3.1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)在系統(tǒng)中的配置首先體現(xiàn)在電能調(diào)度方面，系統(tǒng)作為生產(chǎn)輸送分配電能的整體，其對(duì)電能的供需由電能調(diào)度來(lái)調(diào)節(jié)，調(diào)度得當(dāng)與否直接影響系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性等相關(guān)的參數(shù)比例。系統(tǒng)通過(guò)相關(guān)裝置完成量測(cè)信息的采集，例如采樣值、計(jì)量電能等，人機(jī)接口功能，記錄事件順序，事故定位，事故波形錄制，安全評(píng)估，信息分析處理，遠(yuǎn)程操控等實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)作的自動(dòng)化、信息化以及智能化。除去電網(wǎng)自動(dòng)化的保護(hù)下，電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障或安全事故時(shí)，電網(wǎng)難以迅速的做出反應(yīng)處理，可能會(huì)威脅到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。配置自動(dòng)化技術(shù)的調(diào)度功能系統(tǒng)，稱(chēng)作調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，其在整個(gè)電能生產(chǎn)消費(fèi)的系統(tǒng)中起著及其重要的作用，如果電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中調(diào)度不得當(dāng)，則系統(tǒng)可能存在崩潰的風(fēng)險(xiǎn)，因此，其自動(dòng)化安全運(yùn)行十分重要。3.1.1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的任務(wù)與人體的中樞系統(tǒng)相似，調(diào)度功能協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)各方面的平衡，以維持電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，通過(guò)電能生產(chǎn)輸送過(guò)程中不間斷的調(diào)節(jié)與調(diào)控，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)、穩(wěn)定、持續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)，提升電力用戶(hù)的電能服務(wù)質(zhì)量。其任務(wù)包括以下四個(gè)部分：確保產(chǎn)品質(zhì)量。首先，要保證系統(tǒng)生產(chǎn)和消耗之間的能量平衡，避免電力需求大于或小于電力需求的不穩(wěn)定狀態(tài)，使系統(tǒng)頻率接近額定值；并使每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓接近相應(yīng)的電壓水平，以滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)高質(zhì)量電源的需求。確保系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重要影響，如電廠(chǎng)選址、輸煤方式選擇、走廊長(zhǎng)度、線(xiàn)路長(zhǎng)度等。系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性主要由系統(tǒng)調(diào)度決定。確保高水平的安全。在電力系統(tǒng)的長(zhǎng)期戶(hù)外運(yùn)行中，存在一定的事故概率。根據(jù)事故概率的不同因素，可分為內(nèi)部因素，如內(nèi)部設(shè)備隱患等外部因素和人員操作水平差等自然環(huán)境、雷雨、風(fēng)、鳥(niǎo)等自然災(zāi)害。電力系統(tǒng)事故要求電力系統(tǒng)具有一定的抗事故沖擊能力，其中輸電線(xiàn)路的水平直接影響電力系統(tǒng)的抗事故沖擊能力，通常稱(chēng)為提高抗事故能力，提高安全運(yùn)行水平。配置計(jì)算機(jī)后，作業(yè)調(diào)度具有處理海量數(shù)據(jù)的能力，并能在負(fù)荷變化的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)期事故的實(shí)時(shí)分析。確保全面事故處理計(jì)劃的實(shí)施。改進(jìn)事故處理計(jì)劃的實(shí)施是電力系統(tǒng)發(fā)生重大事故后，系統(tǒng)調(diào)度員應(yīng)采取的措施，應(yīng)在系統(tǒng)癱瘓后盡快完成，為電力用戶(hù)供電，減少影響設(shè)備的事故和損失范圍。如果不符合標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范，則事故的早期處理和預(yù)防是不可避免的。3.1.2電力系統(tǒng)的分區(qū)、分級(jí)調(diào)度配置自動(dòng)化技術(shù)的調(diào)度又有自己的獨(dú)特性，而整個(gè)電網(wǎng)又有巨大的覆蓋范圍，因此，我們通過(guò)分級(jí)實(shí)現(xiàn)兩者的結(jié)合。調(diào)度系統(tǒng)的分級(jí)也需要結(jié)合系統(tǒng)整體的構(gòu)成以及運(yùn)行的不同，通常來(lái)說(shuō)是按照電壓的差異或架空電纜的不同進(jìn)行區(qū)分。對(duì)于大型電力系統(tǒng)，我國(guó)一般將調(diào)度劃分為三級(jí)。分級(jí)調(diào)度結(jié)構(gòu)如圖3.1所示。圖3.1分級(jí)調(diào)度結(jié)構(gòu)3.2變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用為了使變電所在合理的管理水平下高效運(yùn)行，在配置電力自動(dòng)化設(shè)備和計(jì)算機(jī)報(bào)警、控制、調(diào)試等的基礎(chǔ)上，同時(shí)完成遠(yuǎn)程狀態(tài)測(cè)量，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、控制、監(jiān)控、監(jiān)控、監(jiān)控、監(jiān)控、監(jiān)控、監(jiān)控、監(jiān)控、監(jiān)控、監(jiān)控、監(jiān)控等功能，整個(gè)變電站重要設(shè)備及相關(guān)電路的測(cè)量和保護(hù)。這種技術(shù)被稱(chēng)為變電站自動(dòng)化技術(shù)。各種現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)與監(jiān)控中心進(jìn)行通信。監(jiān)控中心和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是獨(dú)立的模塊。舊變電站自動(dòng)化設(shè)備與舊變電站自動(dòng)化設(shè)備的主要區(qū)別在于，舊變電站自動(dòng)化設(shè)備將被微機(jī)圖形交互監(jiān)控設(shè)備取代。隨著變電站技術(shù)的發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用功能而配置的變電站設(shè)備越來(lái)越多。該設(shè)備可以集成在連續(xù)的配置和安裝過(guò)程中，使變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展達(dá)到更高的水平，促進(jìn)了變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)重要設(shè)備及相關(guān)電路的自動(dòng)監(jiān)視、控制、測(cè)量和保護(hù)，與信息傳輸接口相連，實(shí)現(xiàn)變電站、變電站及變電站傳感器、傳感器、，可通過(guò)計(jì)算機(jī)通信、電力電子、信號(hào)處理等進(jìn)行集成。這是變電站自動(dòng)化技術(shù)配置改進(jìn)過(guò)程中的升級(jí)，目前稱(chēng)為綜合自動(dòng)化技術(shù)。3.2.1變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)本身的功能包括基本組件，實(shí)現(xiàn)這些基本組件的系統(tǒng)稱(chēng)為子系統(tǒng)。監(jiān)控子系統(tǒng)監(jiān)控子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能，包括采集測(cè)量信息，如采樣值、電能測(cè)量、人機(jī)界面功能和記錄順序事件、事故現(xiàn)場(chǎng)、事故波形記錄、安全評(píng)估、信息分析和處理，遠(yuǎn)程控制等監(jiān)控子系統(tǒng)是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的重要子系統(tǒng)。微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)是在原有微機(jī)保護(hù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，包括變電站電纜和主要設(shè)備的綜合保護(hù)，可分為保護(hù)和備用保護(hù)，該保護(hù)部署在變電站的各個(gè)環(huán)節(jié)，如變電站和生產(chǎn)線(xiàn)、變電站母線(xiàn)、變電站主變壓器和電力設(shè)備補(bǔ)償?shù)入妷簾o(wú)功綜合控制子系統(tǒng)。電網(wǎng)中的電壓不能始終保持在額定值，系統(tǒng)中的無(wú)功功率難以平衡生產(chǎn)和消耗。因此，有必要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和控制，如改變變壓器和無(wú)功補(bǔ)償裝置的配置等。電壓無(wú)功綜合控制子系統(tǒng)已經(jīng)完成了控制的基本目標(biāo)。備用電源；空載頻率降低；當(dāng)控制子系統(tǒng)不能滿(mǎn)足用戶(hù)的要求時(shí)，系統(tǒng)頻率將降低。通常，通過(guò)消除負(fù)載，將系統(tǒng)頻率控制在正常值附近。數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)當(dāng)配置變電站綜合管理信息系統(tǒng)時(shí)，包括內(nèi)部通信和外部通信，通信通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程完成。內(nèi)部通信是指管轄范圍內(nèi)所有設(shè)備之間以及與上層之間的數(shù)據(jù)傳輸，主要實(shí)現(xiàn)各部分之間的數(shù)據(jù)交換功能。外部通信是指與上級(jí)環(huán)境管理系統(tǒng)的通信，可以發(fā)送綜合管理信息系統(tǒng)（MIS）中包含的信息樣本和管理系統(tǒng)的狀態(tài)信息。環(huán)境，獲取環(huán)境管理體系下達(dá)的命令序列，完成對(duì)核心設(shè)備的控制。功能與RTU設(shè)備類(lèi)似，RTU的基本功能。3.2.2變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式電腦、IP網(wǎng)絡(luò)、控制手段以及微處理器等技術(shù)的更新，與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的升級(jí)換代存在不可割裂的相關(guān)性。在這些高新技術(shù)的更新過(guò)程中，變電站綜自系統(tǒng)在構(gòu)架上發(fā)生變革，這也提升了系統(tǒng)的性能、效率以及穩(wěn)定性。其結(jié)構(gòu)形式按照國(guó)內(nèi)外粽子系統(tǒng)的更新?lián)Q代的歷程，可分為分布結(jié)構(gòu)、集中結(jié)構(gòu)、分布式集中結(jié)構(gòu)以及兩者相結(jié)合的方式。（1）集中式的結(jié)構(gòu)形式包括長(zhǎng)距離的測(cè)量、狀態(tài)告警、控制、調(diào)試等功能，通過(guò)將現(xiàn)場(chǎng)采集的變電所的電壓、電流、功率等信息上送至主站的計(jì)算機(jī)，然后調(diào)度工作員根據(jù)應(yīng)用界面顯示內(nèi)容，執(zhí)行相應(yīng)操作，完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備的控制與調(diào)節(jié)，其中所有數(shù)據(jù)信息都是經(jīng)過(guò)集中的處理。（2）分層式結(jié)構(gòu)依據(jù)數(shù)據(jù)交互的對(duì)象不同，站所系統(tǒng)中不同設(shè)備具有不同的交互層次，通常來(lái)說(shuō)，我們將站所層次分成站所控制、間隔保護(hù)、處理等部分。其中間隔層次是保護(hù)、測(cè)控部分，通常根據(jù)一次設(shè)備斷路器進(jìn)行區(qū)分；站控層次一般為信息數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)站，完成信息采集處理上送等功能；變電所中站控計(jì)算機(jī)與保護(hù)裝置、監(jiān)控終端以及控制裝置之間通過(guò)局域網(wǎng)連接通信。3.3配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用電力系統(tǒng)按照電能傳遞的電壓不同，可劃分為各電壓等級(jí)的系統(tǒng)，而其中配電系統(tǒng)作為電力資源傳輸分配的末端，其所匹配的電壓水平通常來(lái)說(shuō)是系統(tǒng)中比較低的環(huán)節(jié)，我們?nèi)粘Ｔ谥鞒菂^(qū)所見(jiàn)的一般屬于配電系統(tǒng)。配電自動(dòng)化（DA-DistributionAutomation）是電力自動(dòng)化技術(shù)在配電網(wǎng)中應(yīng)用，采用先進(jìn)的微機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，完成配電網(wǎng)絡(luò)智能化監(jiān)控。為了滿(mǎn)足電力客戶(hù)對(duì)高質(zhì)量電能需求的增長(zhǎng)，電力系統(tǒng)中的技術(shù)不斷升級(jí)革新，其中配電網(wǎng)作為制約電能質(zhì)量的瓶頸，成為了電力相關(guān)各方面人員的關(guān)注對(duì)象，自動(dòng)化在配電中的配置也在不斷發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)大量應(yīng)用配電自動(dòng)化技術(shù)，用來(lái)提高電力行業(yè)的服務(wù)滿(mǎn)意度。3.3.1配電自動(dòng)化系統(tǒng)的分類(lèi)采用配電自動(dòng)化技術(shù)的配電系統(tǒng)，稱(chēng)作配電自動(dòng)化系統(tǒng)DA（DistributionAutomation），這包括了系統(tǒng)中所有獨(dú)立的功能以及相互配合的功能，被看做是整體概括。與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的EMS相似，配電系統(tǒng)同樣存在管理系統(tǒng)，稱(chēng)作配電管理系統(tǒng)（DistributionManagementSystem，DMS），可完成配電網(wǎng)系統(tǒng)的集中高效管理與調(diào)節(jié)。DMS依據(jù)實(shí)現(xiàn)的功能，可分為兩大類(lèi)別，包括：配電運(yùn)行自動(dòng)化系統(tǒng)與配電管理自動(dòng)化系統(tǒng)，這兩大類(lèi)別又包括許多小的功能系統(tǒng)。（1）配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)配電運(yùn)行自動(dòng)化系統(tǒng)一般簡(jiǎn)稱(chēng)為配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，所謂運(yùn)行自動(dòng)化即以自動(dòng)化技術(shù)保障配電網(wǎng)安全、可靠、穩(wěn)定的向用戶(hù)配送電能。在SCADA系統(tǒng)所采集的采樣值與狀態(tài)值得基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用功能。其中應(yīng)用功能又分為基礎(chǔ)應(yīng)用和高級(jí)應(yīng)用，基礎(chǔ)應(yīng)用包括了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的監(jiān)視、系統(tǒng)控制、饋線(xiàn)自動(dòng)化等，高級(jí)應(yīng)用包括電能管理、電壓電流分析、快速?zèng)Q策等。集成式的發(fā)展成了現(xiàn)在的發(fā)展方向，采用先進(jìn)的通信、微機(jī)技術(shù)，將測(cè)控保護(hù)集成至每個(gè)電網(wǎng)原件，完成一體化發(fā)展。（2）裝置管理、地理信息、自動(dòng)繪圖系統(tǒng)裝置管理的英文縮寫(xiě)為FM，地理信息的英文縮寫(xiě)為GIS，自動(dòng)繪圖的英文縮寫(xiě)為AM，其中GIS提供支撐平臺(tái)，通過(guò)將自動(dòng)化設(shè)備的信息及照片等資料的輸入、管理、修改等，管理特定配電臺(tái)區(qū)的自動(dòng)化設(shè)備以及相應(yīng)的功能。GIS除了作為平臺(tái)之外，還可以進(jìn)行獨(dú)立的運(yùn)行，通過(guò)與SCADA工作系統(tǒng)的通信，完成停電管理等高級(jí)功能，或者獨(dú)自完成設(shè)備的離線(xiàn)管理功能。3.3.2配電自動(dòng)化系統(tǒng)的功能與配電自動(dòng)化系統(tǒng)分成兩個(gè)大類(lèi)子系統(tǒng)相同，配電自動(dòng)化系統(tǒng)的功能同樣分成兩部分，一是運(yùn)行方面功能，包括：配電線(xiàn)路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，饋線(xiàn)自動(dòng)化等功能，二是管理方面功能，包括事故、檢修、設(shè)備、停電等事件的管理。電網(wǎng)運(yùn)行方面功能有：與調(diào)度自動(dòng)化類(lèi)似，配電自動(dòng)化還包括SCADA功能，即通過(guò)采集電力系統(tǒng)信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)量、狀態(tài)報(bào)警、控制和調(diào)試功能。將現(xiàn)場(chǎng)電壓、電流和電源從主站傳輸至計(jì)算機(jī)，然后根據(jù)顯示內(nèi)容和現(xiàn)場(chǎng)主要設(shè)備的應(yīng)用界面控制和調(diào)試，調(diào)整人員進(jìn)行相關(guān)操作。自動(dòng)故障識(shí)別、隔離和能量恢復(fù)（flisr）功能。目前，中低壓配電網(wǎng)通常采用備用電源，用戶(hù)可以通過(guò)兩條或兩條以上的線(xiàn)路，配電線(xiàn)路分為開(kāi)關(guān)部分。本實(shí)用新型提高了供電質(zhì)量，縮短了停電時(shí)間，有利于故障的快速處理和恢復(fù)。利用開(kāi)發(fā)的軟件，實(shí)現(xiàn)了配電系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化，保證了電壓質(zhì)量，降低了網(wǎng)損率。在配電系統(tǒng)中，由于配電網(wǎng)是用戶(hù)接入的最后一部分，連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以從各支路節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)無(wú)功功率的自適應(yīng)優(yōu)化。通常會(huì)根據(jù)給定節(jié)點(diǎn)的電壓和無(wú)功參數(shù)，采用現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備對(duì)變壓器進(jìn)行就地控制和功率補(bǔ)償?shù)染偷卣{(diào)整措施。4電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與發(fā)展方向4.1電力設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì)隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷發(fā)展壯大，相關(guān)電力設(shè)備也得到了大量的應(yīng)用，例如發(fā)電機(jī)、變壓器、隔離刀閘、斷路器等設(shè)備。對(duì)于增長(zhǎng)的電力設(shè)備規(guī)模，已經(jīng)不適合采用單獨(dú)監(jiān)視，目前一般通過(guò)電力設(shè)備與在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備的匹配，實(shí)現(xiàn)整體監(jiān)視功能，包括采集一次電力設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)與狀態(tài)，并且能夠?qū)@些參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，判斷狀態(tài)產(chǎn)生的原因，合理配置檢測(cè)周期，這不僅提高了系統(tǒng)效率，而且延長(zhǎng)了電力設(shè)備的壽命，間接降低了系統(tǒng)成本。4.2電力設(shè)備運(yùn)行管理智能化優(yōu)勢(shì)在未采用自動(dòng)化技術(shù)之間，電網(wǎng)中的各種電力設(shè)備的檢測(cè)排查都是通過(guò)相關(guān)技術(shù)人員的定期工作完成，這需要大量的人力、物力、財(cái)力，無(wú)形中也造成了電網(wǎng)資產(chǎn)的浪費(fèi)。隨著電力自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)一次電力設(shè)備進(jìn)行在線(xiàn)自動(dòng)監(jiān)視控制已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。電力設(shè)備在匹配相關(guān)監(jiān)控設(shè)備后，能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)一體化發(fā)展，在集中與分布監(jiān)控的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化運(yùn)行與管理。這不僅提高了電力設(shè)備的管理效率，同時(shí)也推動(dòng)電網(wǎng)的智能化發(fā)展。4.3自動(dòng)化技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向4.3.1智能技術(shù)電網(wǎng)的應(yīng)用人工智能可以通過(guò)計(jì)算機(jī)操作模式的優(yōu)化進(jìn)行分析，計(jì)算機(jī)智能可以通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行分析，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬人腦的反應(yīng)和操作，智能技術(shù)可以進(jìn)行負(fù)向操作。人工智能是現(xiàn)代社會(huì)的主要特征，對(duì)我國(guó)具有重要意義。電力企業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的主要支柱，應(yīng)重視人工智能，不斷提高自身的發(fā)展水平。應(yīng)用于電力企業(yè)，可以提高企業(yè)的自動(dòng)化水平，減少人力資源的浪費(fèi)，降低設(shè)備的誤報(bào)率，大大提高企業(yè)的工作效率。通過(guò)人工智能技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化，還可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行的自動(dòng)化，大大減輕了人力資源的負(fù)擔(dān)。此外，隨著人工智能的合理應(yīng)用，電力公司各部門(mén)的工作效率也得到了提高。在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，為了保證公司的正常運(yùn)行，必須晝夜反復(fù)檢查，問(wèn)題就解決了。但是現(xiàn)在，有了人工智能，我們可以獨(dú)立檢查相關(guān)設(shè)備，反饋相關(guān)數(shù)據(jù)和信息。員工根據(jù)最終反饋信息進(jìn)行分析判斷，及時(shí)解決問(wèn)題。實(shí)踐證明，人工智能技術(shù)可以避免電力企業(yè)