电力系统厂站及调度自动化浅谈

摘 要：随着科学技术的不断发展，电力系统也经历了一个由人工化到自动化的发展演变过程。电力系统的自动控制技术，由最初的元件控制，发展到局部控制，再发展到现在的子系统控制和管理模式。当今时代，计算机技术和信息技术在快速发展，电力系统也面临着更加剧烈的变革。各种新兴技术将陆续进入电力系统领域，如多媒体信息技术、自动化控制技术等，推动着电力系统厂站及调度技术的进一步发展。电力系统厂站以及调度的自动化，是电力系统发展的大趋势。然而，目前在我国，电力系统厂站以及调度的自动化程度还不够高，系统在运转过程中还存在诸多问题。为了明确电力系统厂站以及调度自动化的相关问题，我们有必要重新审视电力系统的自动化状况，找出电力系统自动化发展过程中存在的问题，提出科学合理的解决方案，并对这一系统的未来发展趋势进行展望。

关键词：电力系统厂站；调度自动化；问题；解决方案

当今社会是一个科技社会，互联网技术极其发达。随着互联网规模的不断增大，电力系统的规模也越来越大，并逐步实现了跨区域的发展。不同地区的人们，可以通过互联电网传递资源，使得资源的跨区域流动更为方便。各种发电企业之间既存在合作又存在竞争，传统的发电和输电集中运作和管理的机制被分散的管理运作机制取代，因此，电力系统厂站和调度也将向着独立管理运转的方向发展。在研究电力系统厂站和调度的控制问题时，要注意研制电力系统厂站运作的动态模型，以便更好的掌握和控制厂站的自动化调度过程。在研究电厂的管理和控制时，要结合系统的整体运转状态，不能将某个部分孤立出来进行研究。随着我国电网架构的逐步完善，电压的稳定和平衡问题也日益凸显出来。为了避免发生大规模断电等电力系统事故，我们应当在电力系统设计过程中加强核心技术的研发，更好地实现电力系统厂站和调度的自动化目标。

一、电力系统自动化发展历程

电力系统的自动化，经历了一个由元件自动化，到局部自动化，再到子系统自动化和管理自动化的发展历程。多数学者将这一过程划分为三个阶段，即传统理论阶段、控制理论阶段和市场理论阶段。将电力系统工程与现代的科技理论结合在一起，就形成了自动化电力系统，这个系统随着电力事业的发展而不断更新。

最初的电信数据是通过模拟系统展现给技术人员的，技术人员和调度员要具有很强的感知系统变化能力，并完成繁杂的操作过程。自动控制技术的出现，大大减轻了调度人员的业务负担和工作压力。随着远程控制装置和调试装置的大规模发展，这些装置逐渐形成一个完整的系统，并在系统调度过程中加入了电力调度技术。计算机技术介入电力系统厂站和调度的运行，也经历了一个以经济效益为中心到以安全性能为中心的发展历程。由于某些大规模停电事故的发生，传统的依靠模拟装置显示信息的方式已经不能适应电网高效安全运行的需要，因此，电力公司需要研制更为高级的自动化系统，来实现对于电力系统厂站的自动化控制和调度的自动化运行。

电力自动化系统综合了计算机科技、通讯技术和电力技术，它的内涵发生了很大的改变。今天的电力自动化系统已经成为一个集多种功能于一身的统一体，完成着控制、通信、电力生产和运送等多重任务。因此，技术人员如果缺乏良好的电力知识基础和充足的实践工作经验，是很难胜任这种技术含量很高的调度工作的。电力系统产生出来的电能应当与企业和居民消耗的电能量大致相等，而要实现这一目标，就必须在电力系统内部安装一个可以实现自动调节和自动控制的设备，并采取特定的技术措施，确保设备的正常运行状态。

二、厂站自动化

（一）火电厂

火电厂站的自动化控制也有一个发展历程。从最初的系统模拟、独立机器的控制，发展到现在的分层式数字化控制方式，其最明显的特征就是各个终端的控制机器彼此独立。目前，我国的电力系统厂站正在向着数字化自动化的控制方向迈进，各种控制机器彼此相连，组成一个综合的控制体系。机组采用特殊的控制设备，这种设备有严格的工作顺序，并且工作方式开放。在线的控制单元与电力生产车间相连，整个厂站通过互联网获得第一手的实时信息，并通过网络向电力生产一线决定。

（二）水电厂

我国的水电厂自20世纪80年代实施自动化工作方式以来，经过反复的科研试验和经验推广，目前已经有多座水电厂采用了网络控制体系，并新增了将近50座自动化控制和运行的水电厂。计算机终端由最初的集中模式，发展到现在的开放模式，实现了分散监控。这种控制系统的监控对象较为分散，监控终端对于水电厂的发电机、开关、相关设备以及闸门都实行分散式的管理。每一个控制单元都负责特定范围内的数据信息采集和整理工作，并协调不同机组之间的数据通讯。这种分散式的管理模式通常与水电厂的分层结构相统一。近些年来，水电厂的调度管理自动化程度更高，控制中心与各种调度部门密切合作，根据电网设备的需要，完成数据信息的收集、监控、分析工作，提高了系统的智能化水平，并能依据对于收集来的数据的分析，做出科学合理的判断。

（三）变电站

变电站的调度自动化，来源于应用在变电站中的计算机技术。这种特殊的智能机器可以将收集到的信息数据化，并对许多测量难度很大的数据进行分析归纳，利用存储器实现信息的保存，便于日后的统计和分析工作开展。变电站所需要用到的一系列设备，如开关和电源、变压装置、传感器、各种远程装置等，都被安装在同一个控制室里面，并用电缆线连接起来。目前推广应用的变电站自动调度系统将这些分散的设施都集合在一起，形成两个单元，取消了最初的集中控制屏幕，简化了电路装置，并减少了电缆数量。变电站中可以安排专人值班，也可以没有人值班，这是变电站的数字化和自动化发展方向。需要注意的是，由于变电中包含一些电子仪器，并通常被安装在距离高压装置很近的地方，因此，变电站中的电磁场通常会受到干扰，相关技术人员必须重视这一问题。

三、调度自动化

要想确保电力系统稳步发展，就必须完善电网的调度系统。目前，我国多数地区已经建立了国家、省级和网络三个级别的调度体系，每一层级中都设置了电网的自动调度装置，并实现了调度装置的全国联网。我国的绝大部分电源和高符电网都实现了自动化调度，这些设备可以及时收集和准确分析数据，充分体现了厂站调度自动化的优势。并且，调度基础设备的质量和性能有所提升，这些设备提供信息的准确度和有效性已经达到了很高的水平，它们收集来的信息已经成为技术人员作出调度决定的主要依据。电网的自动调度系统发展完善用了30年左右的时间，除了部分计算功能和软件的开发功能之外，总的发展方向是集中和综合，在综合的基础上大幅度提高调度质量，更好地确保电网运转过程中的安全性，而不仅仅是实现资源的共享。

四、总结

电力系统的自动化，包括系统自身的自动化、厂站的自动化以及调度的自动化几个方面。这几个方面之间是相互联系的，它们发展的基础都是现代网络技术和电力自动控制技术。在未来的发展中，电力系统厂站呈现出综合控制和集中控制的趋势，这种趋势有利于更好地保证电力系统运转的安全性，完善电力系统的使用功能。技术人员要加强专业知识的学习，增强实践操作技能，以便更熟练的操作自动化系统，实现电力系统厂站及调度自动化。电力系统的自动化是一个逐步发展的过程，技术人员要善于总结系统的自动化进程中出现的问题，采取有针对性的措施，完善系统自身的功能，实现系统的使用价值，在供电和输电工作中确保用户的用电安全，并确保电力系统的自身安全。

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