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現階段，我國在通信技術、電力技術及微機技術等方面取得了較快的技術突破，相應地，電力系統自動化及智能化技術也開始嶄露頭角，并在電力系統領域得到了實際應用。隨著我國各行業電力需求數量猛增，探究電力系統自動化實際應用及其未來發展態勢就更顯重要。
關鍵詞：
電力系統；自動化；應用；發展態勢
電力系統自動化是電力調度的重要技術手段，在應對電網輸配電壓力方面彰顯出其技術優越性。本文從電力系統自動化的應用概況分析入手，簡要分析電力系統自動化的相關應用技術，展望電力系統自動化技術的未來發展前景及趨勢。
一、現階段我國電力系統及其自動化的主要技術類型及其應用
1、電力數據的獲取及劃分
從技術形態上看，電力系統自動化技術可以經由電力系統網絡獲取基本的原始數據，也可以借助于對電網原始數據的分析，獲得更為詳盡的動態數據[1]。電力系統自動化技術的最大技術特點及優勢在于其可以從紛繁復雜的電網數據中進行更加細致的數據劃分，其主要的技術應用要點集中在以下幾點：首先，電力系統自動化憑借其數據儲存裝置可以實時收集電力系統網絡產生的原始數據，為數據再加工創造條件。其次，對電力系統設備裝置具備的基本參數及數據加以歸集，進而可以全程跟蹤了解電力系統裝置設備的運行狀況。第三，電力系統在供配電服務時，會與電力使用用戶產生信息數據上的對接，電力系統自動化技術也能夠對該部分數據進行整理，然后通過對該數據進行深度解析，可以了解電力網絡的運營情況。
2、電網電力自動化調度
電力系統是一個整體的網絡架構構成，其中涉及到多層次的電力調度及調配，而電力系統自動化能夠憑借其在電力數據采集、整理、跟蹤、分析等方面的技術優勢，更好更全面地調度全網電力。從實際應用上看，電網電力自動化調度也是電力系統自動化真正體現其技術優越性的表現，一方面電力系統整體運行狀況可以在電力系統自動化技術下得到實時反饋，另一方面根據電力供配電及電力調度的緊急程度，電網電力自動化調度可以在滿足電網供電安全穩定的前提下，提高各級電力調度的經濟性，以優化電力企業運營成本。
3、電力系統監控網絡的布設及應用
現階段用于電力系統運行信息及狀態監控的裝置主要是電力網絡錄波儀，其主要是通過對電網電磁的運行隱患及數據故障進行深入分析，以得出相應的電網運行實時狀態信息。但隨著電力網絡更趨復雜，電力信息數據更新日漸頻繁，這一電力系統監控措施逐漸顯露出不足。在通信技術、監控技術、GPRS技術走向更高的技術成熟度的背景下，電力系統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監控網絡[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技術獲取相關電力數據信息，并將其傳輸到電力系統監控設備處理中心。其次，架設可以將電力系統監控網絡與電力用戶電力計量裝置相連接的電力信息數據采集匯總中心，再借助于GPRS技術，實現用電用戶信息數據與電力企業的實時數據傳輸，在做出相關電力調度及調配操作指令后，電力系統監控網絡可以第一時間將指令傳達到電力系統中央控制處理器內，最終實現電力系統運行狀態的保持或實時調整。
二、電力系統及其自動化技術未來發展態勢展望
電力系統及其自動化技術在技術成熟度上逐漸完備，一方面有賴于我國電網系統架構的完善，另一方面依附于電力及智能化控制技術的日益改進。縱觀電力系統及其自動化應用概況，可以從下述兩方面對電力系統及其自動化技術的未來發展進行展望及預估：
1、基于電力行業大方向的電力系統自動化發展趨勢
在社會各行業用電需求大幅攀升的背景下，電力系統及其自動化除了要具備技術環節的先進性外，還要著力在電力系統供配電的及時性、安全性、可靠性等方面加以提高改進[3]。而電力系統及其自動化在技術演進上也大致要緊隨電力行業及市場的發展大勢，在以下幾方面改善其技術表現并實現動態持續發展：第一，電力網絡系統中電力自動化技術的普遍及廣泛應用，在國家、省級、地方各級供配電系統中，電力系統及其自動化都能夠充分發揮出其供配電時效快，技術穩定性好等特征。第二，電力系統及其自動化兼具經濟實用性及技術可靠性，應在電力系統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在電力行業中的匹配性。第三，電力系統構成較為復雜，電力系統自動化能夠在最優化的電力系統運行環境下，最大化地縮減電力行業及電力設備裝置的能耗比重，這既契合電力行業環保化發展前景，又是電力系統自動化技術的可達方向。
2、基于電力系統技術環節的電力自動化發展演變
電力系統各個環節作為有機構成部分，其在技術上也有著一些較為清晰的發展輪廓，具體而言，電力系統技術環節領域內，電力系統自動化發展趨勢前景如下：首先，電力系統自動化在電力系統故障排查，電力信息數據采集整理等環節將依托于通信技術及模糊控制技術的發展，實現故障排查的高效化及電力信息數據處理的精準化。其次，電力系統自動化在電力系統各組件的運轉協調方面逐步向著智能化及環保化方向發展，電力系統自動化將帶有更強的智能操作屬性。
三、結語
綜上所述，電力系統在滿足人們生產生活用電需求方面起到不可代替的關鍵作用，而電力系統自動化的出現及發展則為電力系統網絡架構的正常穩定運行提供了必要的技術支撐。在電力技術不斷發展向前的當下，電力企業及電力行業技術人員應對電力系統自動化的應用流程及發展趨勢進行分析及把握，以使電力系統真正發揮其社會效益和經濟效益。
參考文獻：
[1]任金花.電力系統自動化發展趨勢及新技術的應用[J].商品與質量,2015,(46):262.
[2]魏亞莉.淺談調控一體化在電力系統自動化中的應用[J].科技與企業,2016,(5):84.
關鍵詞：電力系統；自動化；自動化技術
引言
近幾年來，隨著計算機和通信技術的不斷發展，電力系統已經發展成為融計算機、通信、控制和電力電子裝備為一體的系統。電力系統自動化處理的信息量越來越大，觀測范圍也越來越廣，閉環控制的的對象也越來越豐富。為確保電力系統安全、平穩、健康的運行，對電力系統的各個元件、局部、全系統，采用具有自動檢測、決策和控制功能的裝置，通過信號和數據傳輸的系統，就地或遠距離進行自動監視、調節和控制等，從而達到合格的電能質量。
1 電力系統自動化與智能控制系統
1.1 電力系統自動化
電力系統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的全過程進行自動化管理和自動化調度。使用自動化技術能夠實現對電力系統遠程和就地的自動控制、調節和監視，為電力系統穩定、安全、正常的運行提供保障，最大限度的滿足電能質量的實際需求。實現電力系統化自動化對提高電力系統運轉水平有著極為重要的現實意義，其自動化主要包括變電站自動化、配電網自動化和以及調度電網自動化等方面。實現電力系統自動化能夠為電力系統穩定、安全的運行提供保障，提高電力系統供電質量，實現電力企業的經濟效益和管理效率。
1.2 智能技術與電力系統自動化的結合
智能技術的發展為電力系統自動化的發展提供了更高的平臺。在電力系統自動化中應用智能技術不僅能夠發展和完善電力自動化技術，而且通過智能系統的有效應用，可以有效協調電力系統的不穩定性。考慮到當前電力系統的發展還不是很成熟，因此為了盡可能的滿足公眾對廉價和便利的電力網絡需求，將智能技術應用到電力系統當中十分必要。但當前我國電力系統自動化水平還不是很高，各方面發展不太成熟，都不同程度的存在一些問題和不完善的地方。
2 電力系統中的自動化技術
2.1 變電站自動化
目前，我國變電站自動化的發展已經取得一定成效，使得變電站運行成本得到了很大程度的降低，增強了電網調度和輸配電的可能性。在控制策略上日益向最優化、適應化、智能化、協調化、區域化發展。由于變電自動化具有運行狀態穩定、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，能夠將電話人工操作和人工監視取代，從而使得安全運行水平和工作效率大大提高。
2.2 電網調度自動化
電網調度自動化主要包括核心計算機控制系統以及用于實時分析、計算的軟件系統。電網調度自動化技術能夠在進行電力生產時，利用對電網系統安全性和運行狀態的分析和監控，對電力市場進行自動調度，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。在發電廠和變電站進行信息收集的部分為遠動端，調度端則主要用于對遠動端收集來的信息進行調度。
2.3 變電綜合自動化
變電綜合自動化通過對現代電子技術、信息處理技術以及計算機技術的運用，對變電站設備、儀器進行優化設計和功能組合，實現對變電站主要線路和相關設備的測量、自動控制以及監視等全面管理。追求的目標向最優化、協調化、智能化發展，例如，勵磁控制、潮流控制。該技術具有維護調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，從根本上實現了變電站遠程監控管理手段。
2.4 配電網自動化
配電網自動化技術通過將配電線路和配電變電站結合，共同合成配電網，具有分散、點多、面廣等方面的特點。該技術能夠對配電網運行狀態進行實時監控，從而對配電網運行模式進行改進和優化，當配電網發生故障，出現運行異常現象時，配電網自動化技術能夠將故障及時找出，并予以有效的處理措施。
3 電力系統中的智能技術
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，它具有易操作性、非線性、隨機性、簡單化和不確定性等特點，這些特點使得監理模糊關系模型變得十分簡單容易，并且具有非常大的優越性。模糊控制方法的優越性在任何地方都體現出來，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在電力系統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 線性最優控制
最優控制是現代控制理論的一個重要組成部分，也是將最優化理論用于控制問題的一種體現。線性最優控制是目前諸多現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勵磁控制手段提高遠距離輸電線路輸電能力和改善動態品質的問題，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勵磁控制方式代替古典勵磁方式。電力系統線性最優控制器目前已在電力生產中獲得了廣泛的應用，發揮著重要的作用。
3.3 專家系統控制
專家系統在電力系統中的應用范圍很廣，包括對電力系統處于警告狀態或緊急狀態的辨識，提供緊急處理，系統恢復控制，非常慢的狀態轉換分析，切負荷，系統規劃，電壓無功控制，故障點的隔離，配電系統自動化，調度員培訓，電力系統的短期負荷預報，靜態與動態安全分析，以及先進的人機接口等方面。雖然專家系統在電力系統中得到了廣泛的應用。但仍存在一定的局限性。
3.4 神經網絡控制
神經網絡控制是通過人工神經網絡發展而成的，它主要應用在學習方面以及模型結構方面，并且已經得到了廣泛的傳播和成果。神經網絡控制的非線性是目前最受人們關注的，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注。神經網絡是由大量簡單的神經元以一定的方式連接而成的神經網絡。根據具體問題的不同，已經有多種神經網絡結構及其訓練算法在電力系統中得到了應用，主要的神經網絡理論研究有神經網絡的硬件實現問題研究和神經網絡學習算法研究等。
4 智能技術與自動化的發展趨勢
目前， 自動化正由單個單元逐步發展為部分區域乃至整個系統，有單一功能逐步發展為一體化、多功能。在控制策略問題上日益向著適應化、最優化、區域化和智能化方向發展。隨著我國科技水平不斷進步，智能化技術已廣泛運用于各個領域，對電力系統而言，其意義尤為重要。雖然在電力電力系統中，智能技術已得到了廣泛運用，當就目前的發展趨勢來看，以計算機軟硬件為基礎的智能技術在電力系統中還將得到更為全面的應用。此外，智能技術與自動化技術將會得到更加緊密的結合，在電網系統中得到為好的運用。
5 結束語
隨著計算機技術，控制技術及信息技術的發展，電力系統自動化面臨著空前的變革。多媒體技術、智能控制將迅速進入電力系統自動化領域，而信息技術的發展，不僅會推動電力系統監測的發展，也會推動電力系統控制向更高水平發展。
參考文獻
[1]夏書軍，程志武，周曉東.自動化技術在電力系統配電網中的應用[J].中國新技術新產品，2010（2）：78-79.
【關鍵詞】電力系統自動化智能化
電力系統自動化是對電能生產、傳輸和管理實現自動控制、自動調度和自動化管理。電力系統是一個地域分布遼闊，由發電廠、變電站、輸配電網絡和用戶組成的統一調度和運行的復雜大系統。電力系統自動化的領域包括生產過程的自動檢測、調節和控制，系統和元件的自動安全保護，網絡信息的自動傳輸，系統生產的自動調度，以及企業的自動化經濟管理等。電力系統自動化的主要目標是保證供電的電能質量（頻率和電壓），保證系統運行的安全可靠，提高經濟效益和管理效能。
一、電力系統自動化總的發展趨勢
（一）當今電力系統自動控制技術的發展趨勢
電力系統在控制策略上日益向最優化、適應化、智能化、協調化、區域化發展；在設計分析上日益要求面對多機系統模型來處理問題；在理論工具上越來越多地借助于現代控制理論；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；在研究人員的構成上益需要多“兵種”的聯合作戰。
（二）整個電力系統自動化的發展趨勢
由開環監測向閉環控制發展，例如從系統功率總加到AGC（自動發電控制）；由高電壓等級向低電壓擴展，例如從EMS（能量管理系統）到DMS（配電管理系統）；由單個元件向部分區域及全系統發展，例如SCADA（監測控制與數據采集）的發展和區域穩定控制的發展；由單一功能向多功能、一體化發展，例如變電站綜合自動化的發展；裝置性能向數字化、快速化、靈活化發展，例如繼電保護技術的演變；追求的目標向最優化、協調化、智能化發展，例如勵磁控制、潮流控制；由以提高運行的安全、經濟、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）在電力系統中的應用。
二、電力系統的智能化技術
（一）變電站自動化
是在微機技術和網絡通訊技術的基礎上發展起來的。變電站自動化系統集保護、測量、控制、遠傳等功能為一體，采用微機化產品，并充分利用微機的數字通信的優勢來實現數據共享的一套電力系統二次設備的自動化裝置。它取代了常規的儀表盤、柜，以及一些中央信號裝置，節省了變電站的占地面積，節省了電纜的投資。整個變電站要實現自動控制，一套優秀的監控軟件是必須的。當操作人員進入變電站時，可以從自動化系統的當地監控軟件上了解變電站當前的運行情況和歷史記錄。當地監控軟件通過密碼實現多權限多級管理，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，系統管理員可以修改軟件配置、各級權限范圍、各種圖表，操作員和監督員同時認可才能進行遙控操作。登入登出過程、執行操作后軟件都會詳細記錄操作人姓名、密碼、操作等信息。軟件根據設定自動記錄所需的四遙量并進行統計，形成曲線、棒圖等。
（二）建立堅強、靈活的網絡拓撲
堅強、靈活的電網結構是未來智能電網的基礎。我國能源分布與生產力布局很不平衡，為了緩解此現狀所帶來的不利影響，我國開展了特高壓聯網工程、直流聯網工程、點對點或點對網送電等工程的實施建設。如何進一步、優化特高壓和各級電網規劃成為需要解決的關鍵問題。隨著電網規模的擴大、互聯電網的形成，電網的安全穩定性與脆弱性問題越來越嚴重，對主網架結構的規劃設計要求也相應地提高了。只有靈活的電網結構才能應對自然災害和社會災害等突發災害性事件對電網安全的影響。
（三）實現開放、標準、集成的通信系統
智能電網的發展對網絡安全提出了更高的要求，智能電網需要具有實時監視和分析系統目前狀態的能力：既包括識別故障早期征兆的預測能力，也包括對已經發生的擾動做出響應的能力，其監測范圍將大范圍擴展、全方位覆蓋，為電網運行、綜合管理等提供外延的應用支撐，而不僅局限于對電網裝備的監測。
（四）CAN總線技術在電力調度自動化系統的應用
CAN總線在電力調度的大系統中作為站點內部智能數據模塊與計算機之間的通信網絡，在通信速度、通信距離、抗干擾等方面完全能滿足控制系統的要求。隨著計算機科學的發展，現場總線控制系統在數據交換的實時性、準確性、快速性方面的突破性進展，為電力網系統經濟、合理的調度運行提供了技術保證和技術支持。CAN總線是一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通信網絡。
在該電力調度系統，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，能根據接收到的命令主動將數據發送到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據或命令。站點工控機通過CAN卡從CAN總線上接收各節點數據進行處理，再通過網卡到集團千兆網，轉發到總調度中心。該智能測控節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的數據采集處理。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別，CAN總線設計靈活、可靠性高、布線方便，更加適合于工業領域到各種集散控制系統
（五）電力載波技術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。其技術構成如下：
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的無源帶通濾波器；對于外部數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，使用內置式看門狗，使之能夠有效地監測軟件運行故障，在合理的較短時間內從故障中恢復；在MCU軟件設計中使用分布式軟件陷阱，以監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，防止慢上升速率信號中疊加的噪聲對采樣精度的影響。
3.在數據傳輸方面，為了提高傳輸的可靠性，克服信道中噪聲對判決錯誤的影響，除了合理選擇調制與解調方法外，還要采用差錯控制編碼技術（也稱糾錯編碼），最大限度地保證數據傳輸的可靠。
（六）配電網自動化
配電網長期以來只能采用手工操作進行控制，自90年代開始逐步發展實現了一批功能獨立的孤島自動化，今后的發展趨勢必然走向基于先進通信技術的網絡自動化。配電網自動化主要包括饋線自動化、自動制圖、設備管理、地理信息系統及配電網分析軟件，它是配電自動化的基礎部分。與傳統的孤島自動化相比，基于信息技術的配電網自動化的關鍵在于以下三點：大量的智能終端、通信技術和豐富的后臺軟件。針對我國配電網的具體情況，配電網自動化應當分期分批逐步發展完善，最終實現對配電系統資源的綜合利用。
第一，應用于發電廠中。將電力自動化技術應用于發電廠中主要表現在實現遠程控制，對有功負荷進行經濟分配，自動控制無功功率和母線電壓的增減。通過計算機技術的運用來實現自動控制站內機組的運行情況，實現站內的安全檢測和應急控制，從而保障發電機組的安全。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，并通過系統采集的數據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，應用于供電系統中。將自動化技術運用于供電系統中主要包括三個方面到的內容：首先，控制負荷的系統，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，利用計算機技術和通信技術，對電力系統進行集中優化處理，充分運用采集的信息對電力系統的運行情況進行及時地維護和監控[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的目的。第三，應用于電網調度中。在電網調度過程中，充分利用計算機來采集信息、計算工況以及檢測系統的安全性等，這一過程就是電網調度的自動化建設。在電網調度中應用自動化技術來檢測和管理系統，并收集和處理安全的信息，能夠有效避免安全事故的發生，對于維護供電系統的正常運行具有至關重要的作用。
2電力系統自動化技術應用的基本要求
電力系統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，為此將自動化技術運用于電力系統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。對電力系統中正在運行的設備和元件進行控制和管理，是電力系統自動化過程中必須要完成的重要內容。運用專業化的監控儀器和設備對其進行監控，能夠及時發現并處理設備在運行過程中出現的各種問題，為供電系統安全高效的運行提供了重要的保障。第二，要保障設備安全穩定地運行。供電系統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定的運行。電力系統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設備運行之間的有機協調，這也是對電力系統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，盡可能地實現無人化的自動操作模式。因此，加強電力系統自動化建設要盡量減少人工操作模式，最大程度地實現電力系統運行和控制的自動化，尤其是對于一些高危作業，要實現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，實現人力資源最高效的運用[4]。
3電力系統中電力自動化技術的應用
3.1光互連接技術的應用
將光互連接技術應用于電力系統的繼電保護裝置和自動控制的領域之中，能夠將傳統的基本技術要求呈現出來。例如：打印報表和拓撲、記錄相關數據、對數據進行自動化地分析與處理，以及實現狀態評估、電網分析和人機界面結合處理的功能等。將光互連接技術應用于電力系統中，能夠為電力工作人員呈現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。在此基礎之上，技術人員通過對所獲得的數據進行處理和分析，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生較大的影響，為電力系統安全穩定的運行提供了重要的保證。除此以外，在電力系統中運用光互連接技術，能夠有效防止故障的發生，避免了因地理環境所帶來的不利影響，促使電力企業的經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現場總線技術的應用
現場總線技術一個顯著特征就是具備全方位的通信網絡，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場。應用現場總線技術主要是通過眾多的設備和感應器準確及時地將電力系統所需要的電壓、電流以及電阻等主要的數據信息傳輸至自身的控制系統之中，并經過相關的技術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。通過對現場總線的操控，能夠對接收到的信息進行分散處理，使單個計算機的負荷得到降低。在實際操作過程中使用現場總線技術還能夠實現與前置機以及上位機的有效結合，這就使得在發揮整個系統的控制功能時，只需要對現場的而細表進行操作即可完成所需要的工作。此外，將現場總線技術運用于電網的自動化調度過程之中，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主動對象數據庫技術的應用
主動對象數據庫技術主要應用于電力系統的自動監視和監控兩個方面，通過主動對象數據庫技術的應用為電力系統帶來了一系列的變革。例如：系統軟件開發的變革、針對對象的設計、分析以及編程的變革等。通過該項技術的使用使得軟件在開放性、重要性、繼承性等方面產生了重要的影響。尤其與以往傳統的技術相比，其主要優勢體現在對象技術的支撐和主動功能方面。另外，通過主動對象數據庫技術的應用，能夠促使計算機通過數據庫程序對內部信息進行準確。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，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各經驗，然后再結合我國電力系統的實際情況進行進一步的探索和完善。目前。主動對象數據庫技術在我國獲得了良好的發展，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的蓬勃發展。
4結束語
【關鍵詞】電力；自動化；技術應用
電力系統綜合自動化基本工作流程是，在相對中心地帶的調控中心裝置現代化的計算機，以此向四周輻射網絡系統，圍繞這一中心的發電廠、變電站之間則設置信息服務和反饋的遠方監視控制裝置，并時時進行監控，從而形成了一個立體化的網絡覆蓋面，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調控制功能，以達到系統合理經濟可靠運行目的的控制系統。
1.電力系統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各元件、局部系統或全系統的運行參數。
（2）根據電力系統的實際運行狀態和系統各元件的技術、經濟和安全要求，為運行人員提供調節和控制的決策，或者直接對各元件進行調節和控制。
（3）實現全系統各層次、各局部系統和各元件間的綜合協調，尋求電力系統優質供電、經濟性和安全性的多目標的最優運行方式。
（4）電力系統自動控制不僅能節省人力，減輕勞動強度，而且還能減少電力系統事故，延長設備壽命，全面改善和提高運行性能，特別是在發生事故情況下，能避免連鎖性的事故發展和大面積停電。
2.電力系統自動化技術探討
（1）主動的對象數據庫技術及其在電力系統自動監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，已經深刻影響軟件系統開發與設計的各方面，如面向對象的分析、面向對象的設計、面向對象的編程等。新一代的電網調度自動化系統應該全面地采用面向對象技術，支持面向對象的標準。主動的對象數據庫與一般的關系數據庫相比，主要的優勢在于主動功能以及對對象技術的支持。關系數據庫要實現數據的判斷（如數據發生變化，數據越限）以及數據的分析都是由外來程序完成的。而在主動的對象數據庫中，利用數據庫的觸發子可以實現系統的監視功能，利用數據庫中對象的函數可以實現系統的控制功能。由于引入觸發機制以及對象技術，這就可以在數據庫中實現自動監控，在節省數據讀出和寫入時間的同時，又充分地利用數據庫對數據的管理功能，提高數據可靠性，維護數據的一致性，便于數據的共享等。隨著數據庫技術的發展，以及對監控系統中觸發子和對象的函數功能的進一步研究，有望實現電力系統自動監視與控制的更加復雜的功能。
（2）現場總線控制系統。現場總線技術（FCS）實際上是將安裝在工業過程現場的智能自動化儀表和裝置與設置在控制室內的儀表和控制設備連接起來的一種數字化、串行、雙向、多站的通信網絡。現場總線技術將專用微處理器置人傳統的測量控制儀表，使它們各自都具有了數字計算和數字通信能力，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絡系統，并按公開、規范的通信協議，在位于現場的多個微機化測量控制設備之間以及現場儀表與遠程監控計算機之間，實現數據傳輸與信息交換，形成各種適應實際需要的自動控制系統。
現場總線控制系統既是一個開放通信網絡，又是一種全分布控制系統。它作為智能設備的聯系紐帶，把掛接在總線上、作為網絡節點的智能設備連接為網絡系統，并進一步構成自動化系統，實現基本控制、補償計算、參數修改、報警、顯示、監控、優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、數字通信、網絡為主要能容的綜合技術。在我國電力系統中，目前DCS系統得到廣泛的應用。這種控制方式的實現需要通過傳感器、變送器將所有被控設備的狀態、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定的數學模型進行計算、判斷、進而向被控設備發出指令。其在本質上仍然為數字控制器與模擬變送器組成的模擬-數字混合系統，在電廠或變電站內受電磁干擾嚴重，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場，而控制器位于集中控制室。這從構成控制系統的信號流的角度來看，在現場把被控參數轉換為測量信號后，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場的調節閥或控制電機。這樣，即使是一個簡單的回路控制系統，其信號的必經路徑也將會很長，因而會引起許多弊端和隱患。將FCS引入電力系統將在根本上優化控制系統的各種性能。將整個生產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控制要求負責管理被控設備的有關信息。這些信息經前置機處理后通過通訊接口由現場總線與上位計算機相聯。此時上位機的任務已不再是全面監控所有設備，而是擔負人機對話或向上級調度遠傳信息的任務。在上位機可以根據前置機上傳的信息構造各種畫面、圖象、圖表、曲線來直觀地反映現場設備的運行情況。不僅前置機可以配合PLC根據所取的實時數據對被控設備實行必要的調節和控制，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節和控制，把控制功能下放到現場，僅由現場儀表就可以實現控制功能。這樣無疑增強整個電力系統自動控制系統的可靠性和系統組織的靈活性。并且基于這種現場總線技術的系統，還可與其它計算機、節點通訊，構成高性能的控制系統。
（3）光互連并行處理器陣列在電力系統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，其輸入輸出可根據需要具有很大靈活性。②光互連的扇出數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，它可以在計算系統內部實現高性能互連。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，可提高系統集成度。研究結果表明，互連網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，體現了光互連技術在并行處理器陣列系統中具有很大的應用潛力，為并行處理器陣列中的高速數據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，保證電力系統安全、經濟、可靠的運行。
關鍵詞：電力系統 自動化 技術探討
1電力系統自動化的主要內容
針對電力企業的特點，實現電力系統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各系
統、部件的運行技術參數。根據電力系統的實際運行狀態和系統各部件的技術要求，為運行人員提供調控的指令，或能夠自動對各部件進行調控。實現全系統分層次、分部分的綜合調控，探索電力系統優質電力系統管理的最佳方式。電力系統實現自動化不僅能節省大量人力、物力、財力，而且還能降低電力系統事故的發生率，增加電力設備的使用壽命，綜合提高和改善電力系統運行性能。
2幾種電力系統自動化技術探討
（1）主動的對象數據庫技術及其在電力系統自動監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，已經深刻影響軟件系統開發與設計的各方面，如面向對象的分析、面向對象的設計、面向對象的編程等。新一代的電網調度自動化系統應該全面地采用面向對象技術，支持面向對象的標準。
主動的對象數據庫與一般的關系數據庫相比，主要的優勢在于主動功能以及對對象技術的支持。關系數據庫要實現數據的判斷(如數據發生變化，數據越限)以及數據的分析都是由外來程序完成的。而在主動的對象數據庫中，利用數據庫的觸發子可以實現系統的監視功能，利用數據庫中對象的函數可以實現系統的控制功能。
由于引入觸發機制以及對象技術，這就可以在數據庫中實現自動監控，在節省數據讀出和寫入時間的同時，又充分地利用數據庫對數據的管理功能，提高數據可靠性，維護數據的一致性，便于數據的共享等。隨著數據庫技術的發展，以及對監控系統中觸發子和對象的函數功能的進一步研究，有望實現電力系統自動監視與控制的更加復雜的功能。
（2）現場總線控制系統。現場總線技術(FCS)實際上是將安裝在工業過程現場的智能自動化儀表和裝置與設置在控制室內的儀表和控制設備連接起來的一種數字化、串行、雙向、多站的通信網絡。現場總線技術將專用微處理器置入傳統的測量控制儀表，它作為智能設備的聯系紐帶，把掛接在總線上、作為網絡節點的智能設備連接為網絡系統，并進一步構成自動化系統，實現基本控制、補償計算、參數修改、報警、顯示、監控、優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、數字通信、網絡為主要能容的綜合技術。
在我國電力系統中，目前DCS系統得到廣泛的應用。這種控制方式的實現需要通過傳感器、變送器將所有被控設備的狀態、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定的數學模型進行計算、判斷、進而向被控設備發出指令。其在本質上仍然為數字控制器與模擬變送器組成的模擬-數字混合系統，在電廠或變電站內受電磁干擾嚴重，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場，而控制器位于集中控制室。這從構成控制系統的信號流的角度來看，在現場把被控參數轉換為測量信號后，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場的調節閥或控制電機。這樣，即使是一個簡單的回路控制系統，其信號的必經路徑也將會很長，因而會引起許多弊端和隱患。
將FCS引入電力系統將在根本上優化控制系統的各種性能。將整個生產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控制要求負責管理被控設備的有關信息。這些信息經前置機處理后通過通訊接口由現場總線與上位計算機相聯。此時上位機的任務已不再是全面監控所有設備，而是擔負人機對話或向上級調度遠傳信息的任務。在上位機可以根據前置機上傳的信息構造各種畫面、圖象、圖表、曲線來直觀地反映現場設備的運行情況。不僅前置機可以配合PLC根據所取的實時數據對被控設備實行必要的調節和控制，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節和控制，把控制功能下放到現場，僅由現場儀表就可以實現控制功能。這樣無疑增強整個電力系統自動控制系統的可靠性和系統組織的靈活性。并且基于這種現場總線技術的系統，還可與其它計算機、節點通訊，構成高性能的控制系統。
（3）光互連并行處理器陣列在電力系統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，其輸入輸出可根據需要具有很大靈活性。②光互連的扇出數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，它可以在計算系統內部實現高性能互連。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，可提高系統集成度。
研究結果表明，互連網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，體現了光互連技術在并行處理器陣列系統中具有很大的應用潛力，為并行處理器陣列中的高速數據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，保證電力系統安全、經濟、可靠的運行。
關鍵詞:電力自動化;現場總線;無線通訊技術;變頻器
1.引言
現今,創新的自動化系統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。
電力過程自動化技術的日新月異和控制水平的不斷提高搜企網版權所有,為電力工業解決能源資源和環境約束的矛盾創造了條件。隨著社會及電力工業的發展,電力自動化的重要性與日劇增。傳統的信息、通信和自動化技術之間的障礙正在逐漸消失。最新的技術,包括無線網絡、現場總線、變頻器及人機界面、控制軟件等,大大提升了過程系統的效率和安全性能。
2.電力自動化的發展
我國是從20世紀60年代開始研制變電站自動化技術。變電站自動化技術經過數十年的發展已經達到一定的水平,在我國城鄉電網改造與建設中不僅中低壓變電站采用了自動化技術實現無人值班,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,從而大大提高了電網建設的現代化水平,增強了輸配電和電網調度的可能性,降低了變電站建設的總造價,這已經成為不爭的事實。然而,技術的發展是沒有止境的,隨著智能化開關、光電式電流電壓互感器、一次運行設備在線狀態檢測、變電站運行操作培訓仿真等技術日趨成熟,以及計算機高速網絡在實時系統中的開發應用,勢必對已有的變電站自動化技術產生深刻的影響,全數字化的變電站自動化系統即將出現。
3.電力自動化的實現技術
現場總線(Fieldbus)被譽為自動化領域的計算機局域網。信息技術的飛速發展,引起了自動化系統結構的變革,隨著工業電網的日益復雜工業自動化網版權所有,人們對電網的安全要求也越來越高,現場總線控制技術作為一門新興的控制技術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
無線通訊技術因其不必在廠區范圍內進行繁雜、昂貴的布線,因而有著誘人的特質。位于現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系,并實現信息共享。此外,無線技術還具有高度靈活性、易于使用、通過遠程鏈接可實現遠方設備或系統的可視化、參數調整和診斷等獨特功能。無線技術的出現及快速進步,正在賦予電力工業領域以一種嶄新的視角來觀察問題,并由此在電力流程工業領域及資產管理領域,開創一個激動人心的新紀元。
盡管目前存在多種無線技術漢陽科技,但僅有幾種特別適用于電力流程工業。這是因為無線信號通過空間傳播的過程、搭載的數據容量(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,都因無線技術網絡的不同而不同。因此,很多用戶都傾向于“依據具體的應用場合,來選定合適的無線技術”。控制用的無線技術主要有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、在數據集中和網絡化方面具備卓越的安全框架、具有主機數據集成的高度靈活性、高的魯棒性及低的成本。
5.信息化技術
電力信息化包括電力生產、調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、火力發電廠以及變電站配備了計算機監控系統;相當一部分水電廠在進行改造后還實現了無人值班、少人值守。發電生產自動化監控系統的廣泛應用大大提高了生產過程自動化水平。電力調度的自動化水平更是國際領先,目前電力調度自動化的各種系統,如SCADA、AGC以及EMS等已建成,省電力調度機構全部建立了SCADA系統,電網的三級調度100%實現了自動化。華北電力調度局自動化處處長郭子明說,早在20世紀70年代華北電力調度局就用晶體管計算機調度電力,從國產1 2 1機到1 7 6機,再到176雙機,華北電力調度局全用過,到1978年已經基本實現了電網調度自動化。
6.安全技術
電力是社會的命脈之一,當今人類社會對電力系統的依賴已到了難以想象的程度。電力系統發生大災變對于社會的影響是不可估量的,因此電力系統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,電力系統發生大災變的概率小但后果極其嚴重,我國電力系統也出現過穩定破壞的重大事故。由于我國經濟快速發展的需求,電力工業將會繼續以空前的速度和規模發展。隨著三峽電站、西電東送、南北互供和全國聯網等重大工程的實施,我國必將出現世界上最大規模的電力系統。
7.傳動技術
實現變頻調速的裝置稱為變頻器。變頻器一般由整流器、濾波器、驅動電路、保護電路以及控制器(MCU/DSP)等部分組成。變頻器作為節能降耗減排的利器之一,在電力設備中的應用已經極為廣泛而成熟。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改造技術的首選。
在業內,以ABB為首的電力自動化技術領導廠商,ABB建立了全球最大的變壓器生產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、高效節能的產品性能而獲得國內外用戶的好評。其公司多種產品,包括:PLC、變流器、儀器儀表、機器人等產品都在電力行業中得到很好的應用。
8.人機界面
發電站、變電站、直流電源屏是十分重要的設備,隨著科學技術的不斷發展,搜企網,單片機技術的日趨完善,電力行業中對發電站、變電站設備提出了更高精密、更高質量的要求,直流電源屏是發電站、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及斷路器的操作電源,因此直流電源屏的可靠性將直接關系到發電站的安全運行,直流電源屏的發展已經經歷了很長的時間,從早期的直流發電機、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技術,將工頻交流經過多級變換,最后形成穩定的直流輸出,直流電源屏系統控制的核心部件是V80系列可編程控制器PLC,它將系統采集的輸入輸出模擬量以及開關量經過運算處理,最終控制高頻開關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。
