电力系统及其自动化的“全景”透析

【前言】电力系统及其自动化的“全景”透析由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。电力系统及其自动化与电能生产、输送及分配密切相关，通过对电力系统及自动化的规划与设计是为了实现电力系统及其自动化的效率的最高化，设备功能的全面释放，使电力系统对电能传输的效率得到提升，为国家创造电能利用的隐形财富。因此，规划与设计是布局一个新的电力...

摘要 电力系统及其自动化技术得到广泛应用，日渐成熟的电力系统及其自动化技术改变了电力行业的旧有格局，开辟着电力行业的现代化新篇。本文就电力系统及其自动化从规划与设计到建成后的科技投入与管理及要放长远眼光考虑的“多重效益”进行“全景”式透析，力求解读出个中味道。

关键词 电力系统及其自动化；规划与设计；科技与管理；多重效益

中图分类号TM711 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）80-0092-02

电力系统及其自动化工作流程就是在中心地带安装计算机系统，实施对中心发电站和变电站周围系统的监控，形成立体的网络监控系统，使信息的传达和指令的传输能够及时、畅通。中心计算机负责总体的指挥和调控，以及各种数据的处理、异常事故的自动回复等，通过计算机与软件之间的结合，使自动化的程度不断的加深，达到系统合理可靠的运行目的[1]。随着技术发展，电力系统及其自动化技术得到广泛应用，电力系统及其自动化技术的数据共享、数据整合能力，安全监视、安全保障能力得到提高，日渐成熟的电力系统及其自动化技术改变了电力行业的旧有格局，开辟着电力行业的现代化新篇：电力系统及其自动化的安全性能和稳定性的提高满足着老百姓的高要求的同时，也因为电力系统及其自动化插上了信息化的翅膀，实现了电力工作人员对电网及电力系统的有效实时监控，电力故障能得到及时排除解除，电力系统有更足够的安全保障。但是就中国的情况讲，电力系统及其自动化的方向是全面布局DMS系统，高效提高电气管理水平，适应电力系统及其自动化技术的发展。为此，本文就电力系统及其自动化从规划与设计到建成后的科技投入与管理及要放长远眼光考虑的“多重效益”进行“全景”式透析，力求解读出个中味道。

1 “近景”：规划与设计奠基电力系统及其自动化

电力系统及其自动化与电能生产、输送及分配密切相关，通过对电力系统及自动化的规划与设计是为了实现电力系统及其自动化的效率的最高化，设备功能的全面释放，使电力系统对电能传输的效率得到提升，为国家创造电能利用的隐形财富。因此，规划与设计是布局一个新的电力系统及其自动化最首要考虑的一个问题，不然等工程上马，系统正常投入运行就得不偿失了。

首先，为满足社会企业及用户对电能的高需求状况 ，对早期电力系统重新规划是一项综合性的改造活动 ，可显著提高原先系统的运行功能[2]。在我国，电力系统的规划与设计就担负着这样一个历史包袱：这就是我国幅员辽阔，电网建设极为复杂，电力需求量也极大，还有不可绕过的一点是电力系统及其自动化改革晚，传统技术和设备仍旧掣肘着我国的电力系统及其自动化的步伐。如此，在追赶美英等先进技术的同时，对传统电力系统及其自动化的再规划与设计也成为奠基我们现代电力系统及其自动化的重要课程；

其次，包括对传统电力系统的再规划与设计在内，电力系统的规划与设计包含了发电、输电、变电与配电、用电等多环节，通过对风能、核能、热能、潮汐能等电能生产方式产生的原始电能的转化及供应输送做电力系统及自动化的科学高效绿色生态设计与规划，满足用户对用电、用电设备的运行要求，同时也减少资源消耗。例如，这种规划与设计的过程可体现在电力系统在各环节或者不同层次都具有的信息控制系统，为电能的生产进行测量、控制、调节、通信、保护及调度；

第三，电力系统及其自动化的规划设计还与电力工程的打造紧密相关，电力工程是融合电工技术、电工理论及有关技术、工艺、材料、制造因素的集中反映，是电力系统及其自动化先进不先进的决定性元素。电力工程的规划与设计重点在电源、电网、负荷中心，为了打造优质的电力工程项目，设计时就可以用计算机作控制中心，对电力工程各个部分进行全面调控，保证其可行，经得起时间的检验；

最后，电力系统及其自动化的规划与设计需要遵循成本原则，以少投入，从元件、设备等方面控制造价，成本原则直接影响到产品的定价，经济效益高是客户接受的必然因素；坚持安全原则，电力系统及其自动化首要考虑的要素就是安全，其安全性和稳定性涉及电力设备、电力设备的安全使用，网络的操作安全及数据安全方面。此外，电力系统还应坚持配备系统监测的模块等措施以落实安全性的要求；坚持周期原则，在规定期间内完成，考虑详细，有严格方案，不影响用户对产品的使用。

2 “中景”：科技与管理提质电力系统及其自动化

电力系统的集成度提高，电力系统及其自动化的形成发展由市场需求所驱动，市场需求对电力系统及其自动化的质量提升起着关键性作用。为此，打破传统的信息孤岛，进行数据方面的整合与应用，实现相关信息与多源信息的无缝对接，多维度多侧面展示数据间的关联，成为电力系统及其自动化未来的发展趋势。这就趋势的破冰与形成是一种对电力系统及其自动化大幅提质的过程。这其中莫不与电力系统及其自动化专业人才的培养，专业的改革与实践相关。就人才培养与专业课程的而言，笔者认为，要应用课程学建设思路，加强应用型教学、减少对理论的依赖，对电力系统及其自动化的专业的建设方案系统性和创新性的改革；类似衢州这类浙江省的欠发达地区还应该充分运用仿真技术、网络资源教学及当地水利企业的优势，加强专业的“接地气效应”。但科技与管理更是电力系统及自动化提质的两把利剑。

2.1 技术科技化——提质“硬剑”

1）先进化的科技装备。先进技术装备为我国电力系统及其自动化的生产运营提供了良好平台，给予了很大支撑。可控硅整流装置的问世，代表了电力系统传动技术的一次巨大的跨越，从此以后，电能的变换和控制正式步入了电力电子器件构成的变流器时代[3]。以电力电子器件变革经历的三个阶段为契机，电力科技装备一次比一次先进，电力系统及其自动化的装备已经呈现高频技术的发展趋势，不仅自动化的色彩越发浓厚，更增加了环保、节能、智能化等特点。以电力科技装备在风力发电中的运用为例，诸如发动机组的设备对发电量损耗大，出于节约能源的出发点，在高低压电的转化中，用风机水泵变频机替代原先使用的变频器，就改变了电能转化中耗能大、效率低等问题。总之，我们要从电力系统及其自动化的科技设备革新和技术的不断发展上谋求新路，探索发展科技设备对提高电力的生产质量；

2）科技装备的信息化。电网的壮大，实现对电网高效地实时监控需要凭借电力系统及其自动化所用科技装备的信息化水准。依托电力装备的信息化，实现对电网的综合监控不说，电站工作人员能更加详细准确地了解电力系统运行状况，快速准确判断故障位置及故障原因，遥控操作变的容易，对各种数据的分析变得简便。电力系统及其自动化在科技装备的信息化的各种案例，如体现在对包括测量仪表、自动装置及远动装置等变电站二次设备的功能进行组合和优化，利用计算机技术、通信技术等信息化技术实现对变电站输、配电线路，设备的监视、测量、控制等。

2.2 管理现代化——提质“软剑”

一方面是日常管理要做到“优化提质”。电网的发展带来企业管理思想、管理方法的创新，及其在电力系统及其自动化的应用，促进电力系统管理水平的提升。换句话说，如何提高电网信息的采集、加工等环节的速度及准确性需要管理；电力工程的施工、监管过程涉及的部门多，电力施工人员的工作技能参差不齐，工程选用什么样的物料、工程的进度有什么安排，工程技术管理的流程等很多方面需要管理； 在电力系统及其自动化的具体运用中，继电保护的保护元件经常会出现异常情况，影响供电秩序，产生安全隐患甚至安全事故，这就需要对电力系统进行有效地安全管理。这些都是电力系统及其自动化日常涉及到得一些管理，对这些日常管理就要做到“优化提质”。

另一方面是应急管理要做到“优中见质”。电力系统及其自动化的发展， 电网的规模获得扩大，电网的紧密度比以往更令人咋舌，由此也带来了电网的稳定问题，一些小概率的联级事故、外部灾害也可能引起系统失稳，进而引发系统瘫痪，造成不必要灾难性停电事故。为此，电力系统及其自动化的应急管理考验着管理者的管理智慧。如何做到应急管理的“优中见质”，例如，电力系统故障后，工作人员应就近在故障元件边上的区域搜索缓解故障情况的负荷削减节点，帮助系统恢复到安全状态，并将故障影响降低到最小范围。而工作人员采取的方法可以很多：利用慢同调分群算法将系统中的发电机组聚合成若干虚拟发电机群节点，最大限度地减小割集的搜索空间，在考虑拓扑结构和潮流方向的基础上，将网络中的其他节点向虚拟发电机群节点聚合，并在 Laplace分区策略的基础上提出了一个新的权重指标来衡量两个相邻节点之间的“距离”，以改进 Laplace 分区策略[4]。这就是一种有效应急“优中见质”的方法。

3 “远景”：多重效益注脚电力系统及其自动化

电力系统及其自动化“近景”与“中景”的布局都是为了实现电力系统及其自动化的“多重效益”，环保效益、社会效益、经济效益多多重效益并重是电力系统及其自动化的最好注脚，电力系统及其自动化之于经济的功效自不必多言，它对中国经济结构的调整，产业的转型都有特殊的意义，本文就“碳排放”和“可再生”两个关键词进行简述。

3.1 关键词“碳排放”——重构 “绿色目标”

2006年来，我国碳排放超美国成为世界第一碳排放大国，在能源保障供应充足及为社会提供强劲发展动力的基础上，实现经济低碳可持续发展成为各方共识，可持续发展意味着作为碳排放最大部门电力行业的需要转型。换句话说，全球多变的气候和焦灼的能源问题为电力系统及其自动化的“绿色重构”提供了历史性的机遇。怎样实现电力系统及其自动化对电力产业的“绿色重构呢”？电力系统及其自动化首先依据电力碳排放及强度作为评价内容评价各地电力低碳发展。但是仅以碳排放强度及碳排放总量不能客观评价各地电力低碳工作，还需要根据各地的能源特征、电源机构、居民用电习惯等特点，对电力系统及其自动化的碳排放做结构分解，透彻分析各地电力碳排放的成因等因素，最后依据电力系统及其自动化的系统特点和自动化的程度对各地低碳发展线路做针对性部署。

3.2 关键词“可再生”——造福“广普大众”

电力系统及其自动化在其建设、生产运营中，投资、成本、产量等因素会因为内外环境的变化而变化，进而与我们对其所作出经济评价的预测值有一定差异，对项目能产生的经济效益产生影响。但是基于利用“可再生”能源基础上的电力系统及自动化，无疑能造福到“广普大众”。这是因为可再生能源的能源密度低，资源分布广，适宜小规模开发利用。比如，在资源、条件允许的情况下，电力用户能安装小型的光伏发电系统，在城市的空闲场地和建筑屋面，农村荒山荒坡，农民房前屋后都可利用光伏电站发电，按人均1千瓦光伏发电，全国超过10亿千瓦，看上去数字有点大，但是每千瓦的光伏发电系统安装个位数的太阳能电板就行，利用好这样的可再生能源是电力系统及其自动化未来的额一个方向。

参考文献

[1]王四明.电力系统及其自动化技术的应用探析[J].现代阅读，2012（7）：18.

[2]许文杰.电力系统规划与电力工程设计的研究[J].科技传播，2012（1）：13.

[3]万鑫.电力电子技术在电力系统中的应用及发展[J].电工研究，2012（2）：69-71.

[4]宋洪磊，吴俊勇，吴林峰.电力系统紧急情况下的动态分区和自主解列策略[J].电工技术学报，2012（27）：224-230.