计算机技术于电力系统自动化中的应用

 

1　电力系统自动化

　　电力系统自动化从上世纪中期被应用在电力系统中，而近几年社会发展速度不断加快，计算机技术不断推陈出新，系统自动化的速度也随之加快。电力系统自动化与计算机技术相辅相成，合理应用计算机技术，可以有效提高自动化建设水平，以下几点是系统自动化必须重视的重点。

1.1　电网调度

　　电力系统的主要自动化方向就是电网调度，如今我国采取的调度标准为：国家、区域、省份、地区、县镇这五级调度标准。计算机技术在调度调控中起到了关键的作用，网络接口、打印机、储存器、显示器这些终端设备经由系统整合后，在连入局域网后，可以对电网运行检修与参数测量进行控制。在进行电力调度工作时，需要监测电网运行状态与负荷，这些数据需要计算机系统来进行评估与检测。计算机评估系统可以及时发现电网故障，并且在出现故障后发出提示警报，第一时间消除电网故障情况，保障用户正常的生活与生产不被影响。计算机技术可以有效提高电力调度效率，在五级电网标准中，自动化调度最低的县镇级电网，使用了PC机调度电力服务器，自动化调度最高的国家电网，会使用计算机网络对各级电网调度进行监控，保证各级电网的用电安全。

1.2　配电系统

　　计算机技术升级途径就是电网改造，为了保证计算机升级后可以实现配电智能化，一般都将配电系统分为终端、主站、子站这三级。配电系统经过三级划分后，可以使沟通更加顺畅，电网信息资源贡献也能得以实现，使配电系统保持高效自动化运行状态。

1.3　变电系统

　　变电系统通过变电站与输电线路为用户传送电能，传统变电站并没有使用计算机技术，所以两者之间的联系需要通过人工执行，不仅浪费了人力资源，也无法使工作效率得到有效提高。输送过程无法实时监控，就不能及时发现运输过程中产生的问题，也无法第一时间解决故障。电力系统自动化中应用计算机技术，可以有效提高工作效率，第一时间发现变电站运行故障，并且帮助工程师第一时间制定解决方案，加强变电系统运行稳定性。计算机光电缆是变电站自动化中非常重要的传播媒介，也是计算机获取信息与数据的传输通道，取代传统电缆的信息传递模式，铺设传输通道更加简便。在管理运行档案时，可以通过触屏技术完成管理，为日后审查提供支持。图1为变电站自动化系统流程图。

2.1　电力系统自动化中的应用

　　计算机技术在电力系统中主要表现在：晶体管技术发展与小规模集成电路，这两种技术是电力系统自动化研发的基础技术条件，使电力二次转换设备得以实现，其中开关信号检测、模拟量检测、晶体管继电保护、远动装置、电力变送器、自动装置是非常重要的电力设备。单片机技术在电力系统中也得到了广泛的应用，实现了电力系统设备更新换代。数字电路与模块设计技术实现了自动化装置性能的提升，而且为电力装置添加了通信功能，可以在不同设备间进行数据交换，距离较远的区域也可以进行信息交流。随着高性能工作站不断投入使用，服务器、软件、信息处理技术也在不断提高，尤其是网络技术的进步，使电网调度、电厂监控、变电站、配电等自动化系统的技术水平得到有效提升。

　　电力产品不断向开放式、网络化、智能化的模式发展，嵌入式微处理器、嵌入式计算机、嵌入式以太网、嵌入式系统等产品，使电力系统中的测量控制、继电保护、数据通信等装置得以更换。装置电路与程序的结构简化后，使产品性能得以提升，信息处理速度远超以往的处理速度，有效降低功耗，并且使功能扩展能力得到提升。

2.2　电力系统发展需要的技术

　　目前，电力系统发展需要的技术有：电力一次智能化设备、电力一次在线检测设备、光电式互感器、光电互感型继电保护与测控设备、特高电网二次开发设备。电力一次智能化设备时在进行结构设计时，将二次设备的功能融入其中，实现有机契合，有效减少控制电缆与信号电缆的使用量。一次在线检测设备，是在电力系统运行中，统计发电机、汽轮机等一次设备的运行参数，并且根据长期在线监测，记录设备实际运行状态与变化趋势，更好的判断设备是否存在故障，及时发现故障点。为了实现高电压与大电流测量，必须使用光电式互感器，这种互感器改变了传统电力互感器的不足，更加符合输电线路的实际运行检测，是我国较为常用的电力检测装置。

　　光电互感器逐渐在电力系统中普及，而二次设备也发生了很大变化，其中测控设备、继电保护设备的内部结构变化较大。装置内部不再需要隔离互感器、部分信号处理装置、转换电路，装置运行速度得到极大提升。特高电网二次开发设备，可以更好的满足电力运行要求，满足社会发展带来的新要求，使人们的生活与生产更加方便。

 

3　发展趋势

　　计算机技术不断发展与演化，在电力系统中得到了很好的发展，是未来电力系统中非常重要的组成部分，其价值与作用随着自动化系统的深入研究得到更多应用。以下是未来计算机技术的主要发展趋势

3.1　智能电网技术

　　电力系统自动化建设过程中，智能电网技术是其中非常重要的组成部分，也是代表电力系统自动化的主要表现。智能电网充分体现了自动化控制的优点，对调度、发电、配电、输电、用户管理等环节进行整合，严密监控电网运行进程，使电力系统可以保证平稳、安全的运行。计算机技术与调度的有机融合是智能变电系统的主要工作，智能变电系统可以实现柔性交流电的运输，使系统运行更加稳定，也可以对变电站进行远程自动调节。我国电网建设的首要目标就是智能电网系统，合理应用计算机技术，可以提高智能电网工作效率。电网在实时通信的阶段就发挥出计算机网络的实际作用，建立平稳的网络交流平台，使信息传递更加准确、高效。通过计算机收集相关数据，并且分析与筛选数据是信息管理系统的重要工种，利用计算机技术分析电网运行情况，及时纠正电网系统运行过程中发生的问题与故障，保证电网系统能平稳、安全的运行。

3.2　计算机视觉技术

　　电力系统中红外成像技术与视屏技术不断得到应用，电力系统对图像信息的要求更加明显。图像的分析与处理需要较高要求，许多信息需要通过计算机技术完成解析，传统人工分析无法满足电力系统检测得出的复杂图像数据，而且信息分析需要极短的处理时间，甚至需要图像收集后1微妙内完成分析，出现电力系统问题后，也需要在1微妙内进行处理，如果处理时间过长，就可能造成极大的电力事故。在电力系统中使用图像识别技术，可以实现智能化图像分析工作，也可以提高电力系统的直观性。使用图像分析可以提高电网的处理运行速度，并且与其他系统可以良好兼容，对提高输电线路安全性有着非常重要的帮助，可以使电网调度运行效果更加优秀。

 

4　结语

　　计算机技术将不断在电力系统中应用，也是电力系统自动化的基础要求，对电力系统自动化发展有着非常重要的推动作用。在实际电力系统应用中，需要对计算机技术使用概况进行分析，掌握电力系统的运用方向与实际作用，从而加强实际使用过程的管理水平，加强电力系统自动化，是提高系统智能水平的关键要素。