浅析电力系统及其自动化发展趋势

摘 要：随着经济的发展，计算机技术已经普及到各个领域，电力系统自动化技术也得到了质的飞跃，整个电力系统正朝着自动化与智能化的方向发展。基于此，本文通过对当前电力系统及其自动化的现状概述，从调度自动化和信息自动化、电能质量、远程自动化技术等多方面探析电力系统及其自动化的发展趋势。

关键词：电力系统；自动化；发展趋势

电力系统自动化是我国电力系统一直以来力求的发展方向，包括发电控制的自动化、电力调度的自动化，对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统，电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量，保证系统运行的可靠性，提高经济效益和管理效能。

1 电力系统及其自动化当前概况

近年来，我国对电力系统及其自动化进行了大范围的研究，其当前概况可以总结为以下几点：①变电站综合自动化与智能电网保护，国内的人工智能和综合自动控制理论提高我国电力系统的工作效率和安全问题，这些先进的理论为我国的电力系统研究提供了依据，通过应用，我国的电力装置中自动装置可以适用于40—500kV电压级变电站；②电力市场不断被扩大，理论技术开始符合我国电力市场的实際运营模式，无论是期货交易、转运服务等模块的具体数学模型和算法都开始有了相应的市场规则；③电力系统实时仿真系统和电力系统运行人员培训仿真系统得到发展，既能协助对电力闭环系统的研究，还能对相关专业人员进行培训，培养出电力行业专业性人才；④人工智能在现实生活中得以应用，我国致力于对电力系统的运行分析、警报处理和故障诊断的研究，加快了我国电力系统人工智能化的进程。

2 电力系统及其自动化发展趋势

2.1 调度自动化和信息自动化发展

调度自动化是利用电子计算机为核心的控制系统和运动技术实现电力系统调度的自动化，是电力系统综合自动化的重要部分，可帮助值班调度人员提高运行管理水平，使电力系统随时处于安全、经济运行状态，保证向用户提供优质电能。信息自动化的内容包括电路原理、模拟电子技术、数字电子技术基础、自动控制理论、自动检测技术等，调度自动化与信息自动化的发展正是如今电力系统及其自动化发展的趋势，具体体现为：电网系统在运行过程中可以自动进行信息收集、屏幕显示和安全监测，所有运行的情况都能实时监控，遇到故障和隐患的时候能及时排除，通过这项先进技术将调度中心发送的消息传送到各个发电场和变电站上，所有消息一目了然，相关工作人员只需要通过这些信息便可知道管辖区域内的电力状况，一旦故障发生，通过信息显示能够立即确定故障地点和故障原因，工作人员及时进行排查，这项技术为整个电业局的工作提供便利，也避免了人力资源上的浪费，提高了工作人员的专业度。

2.2 电能质量逐渐提升

电能质量是指电力系统中电能的质量，理想的电能应该是完美对称的正弦波，电能质量中常见的问题会导致波形偏离对称正弦，所以根据当前技术发展，这一问题得到了有效的改善。具体改善措施如下：①加强对扰动信号的提取，通过对称分量法、谐波分析法有效解决了电压波动和闪变、谐波、三相不平衡这些变化缓慢、持续时间较长的电能质量问题；②有效的控制策略可以保证电能质量，基于电力电子技术、通过变流器与电力系统相连接的电能质量控制装置，例如SVG、APF、DVR、DSTATCOM、UPQC等控制方法，对于电能质量的保证，其中PID控制最为常见，采用比例、积分、微分等典型的控制模块，加上几种校正网络，有效改善系统动态、稳态性能。此外还有滞环比较控制方法，这种方法在跟踪谐波电流方面的应用最为广泛，它将被控制量与它的给定值在给定范围内进行比较以确定电能变换器开关元件的开关时序，特点为反应速度快，控制精度高，容易实现和不需要了解负载特性。

2.3 远程自动化技术和供电系统自动化技术的发展

远程自动化控制主要是为异地管理人员提供监控手段，通过人工判断和数据分析后，发送控制指令，以增强管理人员的能动性和干预能力。当前在电力系统及其自动化的发展中，远程自动化是一个发展趋势，例如在RTU设计中，通过测控硬件接口进行扩展，实现远程的遥控功能，有利的缩短了设计周期，后期进行推展也十分容易。通过远程自动化技术进行相关电力系统操作的，即使技术人员不在现场，也能对现场进行指挥。不仅远程自动化，供电系统也趋于自动化，利用小型或者微型计算机对供电系统进行监控，对故障隐患进行排查，及时调离故障，可见结构与功能上没有中心调度复杂。这种自动化更是趋于无人监控，通过提前编制好的控制管理程序，让变电站的仪器在仪器控制下工作，对数据及时进行保存和上传至调度中。

3 结论

总而言之，当前国际能源处于日益紧张的状态，我国对电力的需求却不断增长，因此对于电力系统及其自动化的发展需要加快脚步，将电力系统不断推向全面自动化与智能化，大力展开对电力产业的研究工作，这是一条可持续发展的道路，关乎我国的经济水平与科技水平，需要经过不断的探索与努力，使我国电力行业得到快速稳定发展。

参考文献：

[1]李玮.简述电力系统及其自动化发展趋势研究[J/OL].中国战略新兴产业，2017（20）.

[2]樊炜.电力系统及其自动化的发展现状及其发展趋势研究[J].山东工业技术，2015（19）.