發(fā)布時間：2022-03-16 06:00:13
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的電力自動化論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
一、電力自動化技術概述
所謂電力自動化技術，即是在電力工程中融合現(xiàn)代的電子技術、網(wǎng)絡通信技術及相關的信息處理技術，最終形成一個綜合性的、自動化的管理系統(tǒng)。對于電力系統(tǒng)而言，通過自動化系統(tǒng)可以有效實現(xiàn)遠程監(jiān)控與管理，提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與安全性。具體而言，電力工程自動化技術主要功能包括以下幾個方面：首先，保證電力系統(tǒng)中相關設備運行的安全性及經(jīng)濟性，使其可以滿足系統(tǒng)整體的技術要求；以設備的實際運行情況為依據(jù)，輔助操作人員完成系統(tǒng)的控制與協(xié)調(diào)；其次，自動化技術可以有效改善電力系統(tǒng)的安全性能，減少事故的發(fā)生與發(fā)展；而且自動化技術可以大大提升電力系統(tǒng)的運行效率，節(jié)約人力資源成本；最后，通過自動化系統(tǒng)可以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)相關數(shù)據(jù)及參數(shù)的搜集、整理及分析，通過數(shù)據(jù)分析可以實時掌握系統(tǒng)的運行情況，發(fā)現(xiàn)問題可以及時采取措施，降低系統(tǒng)的安全事故發(fā)生率。
二、電力工程自動化安全系統(tǒng)的建設
具體而言，在進行電力工程自動化安全系統(tǒng)的建設過程中，需要注意以下幾點：
（一）設備選型
在電力工程運行過程中，繼電保護裝置對整個系統(tǒng)的安全運行起到?jīng)Q定性作用，因此在自動化系統(tǒng)建設過程中，要保證繼電保護裝置的質(zhì)量與性能，選擇技術成熟、設計完善且性能穩(wěn)定的產(chǎn)品，保證自動化系統(tǒng)在硬件設計方面的穩(wěn)定性與安全性。要基于系統(tǒng)整體的角度選擇繼電保護裝置，遵循設計科學、配置合理的原則，實現(xiàn)繼電保護、計量、測量、信號控制及遠動等各項功能的科學配置，保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。
（二）安裝調(diào)試
在建設綜合性自動化變電站過程中，繼電保護所涉及到的設備十分廣泛，他們作用不同，性能各異，比如測量表計、后臺監(jiān)控、直流系統(tǒng)及遠動等，所以在安裝調(diào)試繼電保護裝置過程中，要進一步明確繼電保護與其它設備的責任界限，保證基礎數(shù)據(jù)錄入的準確性、及時性及詳細性，提高繼電保護裝置與其它設備之間的協(xié)調(diào)性。雖然比較傳統(tǒng)的電磁型保護，微機保護具備更加先進的功能，但是其可靠性及安全系數(shù)與其先進性是不成正比的。因為微機裝置無論是抗干擾能力還是防潮性能，均相對較差，并且容易受到雷擊侵擾，安裝過程中要嚴格選擇其工作環(huán)境及電源電壓。所以采用微機保護時要注意，二次回路及網(wǎng)絡線均要設置避雷器，要在控制室中安裝空調(diào)以起到調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的作用；設備的直流電源要進行濾波及穩(wěn)壓處理等。安裝過程中，繼電保護與相關自動化設備的背板與壓板、端子排及插頭的接線要牢固，采取措施防止光纜或網(wǎng)絡線受到外力的破壞。針對中一些關鍵的質(zhì)量點要加大控制力度，比如gps系統(tǒng)的對時精度、傘站模擬量精度以及遠動通道的質(zhì)量等。在調(diào)試過程中難免會遇到運行設備無法停電的情況，此時可以采用技術手段加強安全保證，校驗時可以采用模擬開關。
（三）工程的驗收與投運
工程竣工后要對系統(tǒng)設備進行驗收，要嚴格按照繼電保護要求來進行，不僅要做常規(guī)的保護整組傳動試驗，而且還要進一步結合設備的具體特點驗收設備的遙控、遙信、遙調(diào)及遙測操作功能，保證后續(xù)系統(tǒng)運行中的可靠性，并制定出科學的設備運行操作規(guī)程。比如在系統(tǒng)運行中，認真列出各個設備的管理要點，為后續(xù)的設備維護提供參考；此外，工程圖紙、校驗報告以及相關技術資料等，要及時上報對應的管理部門進行存檔備查，做好電力工程系數(shù)建設數(shù)據(jù)的備份，為后續(xù)系統(tǒng)的運行、維護、改造、擴展提供技術參考。
三、電力工程自動化配網(wǎng)系統(tǒng)的建設
配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)包括主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)以及終端子系統(tǒng)：
（一）主站系統(tǒng)
配電網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)又包括配電scada主站系統(tǒng)、配電故障診斷與恢復功能、配電管理dms等三個子系統(tǒng)。其中scada主站系統(tǒng)包括前置機服務器、scada服務器、mmi調(diào)度員工作站、報表工作站、da服務器以及gis服務器等幾個部分。在整個主站系統(tǒng)中，配電故障診斷與恢復功能十分重要，其是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)投運后可以滿足系統(tǒng)技術要求的必要條件，因此要對da功能進行聯(lián)調(diào)測試，聯(lián)調(diào)測試前要具備以下條件：完成主站置庫且檢查無誤；主站與子站及ftu之間要保持正常的通訊；ftu在進行da測試時，要進行必要的遙測、遙控及遙信調(diào)試，以保證其功能處于正常狀態(tài)；由于無故障區(qū)段恢復供電會影響到變電站出口斷路器，所以也要對其做遙控測試；此外，da測試過程中，可以利用繼電保護測試儀模擬故障引起開關跳閘的方案啟動配電自動化系統(tǒng)的da功能。dms的實現(xiàn)過程要遵循循序漸進的原則，可以借鑒輸電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的成功經(jīng)驗，突出重點，提高配電自動化系統(tǒng)的實用性，提升系統(tǒng)的自動化水平，不斷完善于配電管理系統(tǒng)性能。
（二）配網(wǎng)自動化子站系統(tǒng)
在配電網(wǎng)中存在多種監(jiān)控設備，并且分布廣泛，配電自動化系統(tǒng)中的scada系統(tǒng)的測控對象，包括開閉所與環(huán)網(wǎng)柜，這些設備容量較大，此外，柱上開關也是監(jiān)測控制的范圍，其不僅數(shù)量多，而且比較分散，因此將這些站端的監(jiān)控設備全部直接連接到配電主站也是不現(xiàn)實的，所以要增設配電子站，用于柱上開關、開閉所以及配電站端監(jiān)控設備的管理，并負責采集數(shù)據(jù)、監(jiān)控饋線等，此外，通過自動化子站系統(tǒng)還可以向配電主站通信處理器傳送實時數(shù)據(jù)等。配網(wǎng)自動化子站系統(tǒng)不僅可以節(jié)約主干通道，可以主站scada網(wǎng)絡可以通過子站系統(tǒng)繼承輸電網(wǎng)自動化的成果。由此可見，配電子站系統(tǒng)的實質(zhì)就是起到一定的中介作用，其是一種集中與轉發(fā)裝置，其主要構成就是工業(yè)控制pc機及多路串行口擴展板，其與ftu柱上開關控制器均采用面向?qū)ο蟮膯柎鹨?guī)約，多臺柱上開關控制器可以共用同一條通道，配電子站不僅要對各個柱上開關控制器所收集的現(xiàn)場信息進行查詢，將其輸入實時數(shù)據(jù)庫中，而且還要反過來根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的值向配電scada系統(tǒng)上報信息。
（三）配網(wǎng)自動化終端
配電網(wǎng)自動化終端的主要作用是實時監(jiān)控對應區(qū)域內(nèi)的柱上開關、開閉所、環(huán)網(wǎng)柜以及配電變壓器等，自動終端不僅要具備對ftu、ttu的三遙功能，而且還要能準確識別、控制故障，從某種程度上講，自動化終端系統(tǒng)是主站系統(tǒng)與子站系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)，三者相輔相成互相配合，實現(xiàn)配電網(wǎng)的運行管理與監(jiān)控，包括工況檢測、網(wǎng)絡重構、故障隔離以及恢復非故障線路的正常供電等。
在變電站的日常運行中，無人值守是指沒有特定的工作人員對其操縱建設，且隨著網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展，無人值守已經(jīng)成為當前變電站發(fā)展的主要趨勢，這種管理模式在減少值守人員及其配置開支的同時，還能進一步規(guī)范變電站的管理程序，提高變電站的管理質(zhì)量，為其今后的發(fā)展奠定基礎。而電力自動化在實施的過程中，主要是指結合著變電站的實際狀況，選擇合適的控制理論、器儀器表、電子設備以及計算機軟硬件等技術，對變電站的日常運行景象檢測、優(yōu)化、控制、調(diào)度等管理過程，以此來提高發(fā)電生產(chǎn)效率，最大限度的降低電能消耗。具體分析如下：
一、無人值守變電站的發(fā)展
在當前我國電力資源的調(diào)配、生產(chǎn)中，變電站有著極其重要的作用。而無人值守變電站的發(fā)展，能夠憑借其投入小、管理效率高的優(yōu)勢受到人們的青睞。在整個無人值守變電站的發(fā)展中，主要包括以下幾個方面：
（一）機電自動化無人值守變電站
在無人值守變電站沒有研發(fā)使用之前，我國一直使用的是人工值守模式，這種模式在浪費大量人力、物力的同時，值守效率不高。隨著科學技術的迅速發(fā)展，無人值守變電站的投入使用，在提高變電站管理效率的同時，還能節(jié)省值守成本，由此成為當前變電站的主要發(fā)展趨勢。在35kv變電站無人值守的研究中，其開始與80年代中期，由清華大學研制出的35kv變電站微機自動化系統(tǒng)，并將其正式投入使用，至此拉開了無人值守變電站的研究序幕。
（二）信息數(shù)字化無人值守變電站
在我國當前社會發(fā)展的過程中，信息技術的發(fā)展在推動社會進步的同時，還改變了人們的生活模式。電網(wǎng)安全作為人們生產(chǎn)用電的核心問題之一，能否得到科學、完善的管理，將與人們的正常生活、生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系。在整個信息數(shù)字化無人值守變電站的運行中，現(xiàn)場總線作為自動化領域的計算機局域網(wǎng)，在整個生產(chǎn)活動中起著核心作用。現(xiàn)場總線一般應用于在變電站、電力系統(tǒng)和電站中，在項目的可靠性、經(jīng)濟性和高精度等諸方面獲得諸多效益。在國際上，四方公司率先將lon works現(xiàn)場總線技術應用于變電站綜合自動化系統(tǒng)之中，提高了通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與信息吞吐能力。與此同時這種現(xiàn)場總線網(wǎng)絡在使用的過程中，基于自身傳輸速率快、信息收集全、抗震性強等優(yōu)勢，被廣泛應用到環(huán)境較惡劣的地區(qū)。在其網(wǎng)絡信息處理中，一般是采用微處理器和光電技術設計的設備，對網(wǎng)絡主線通過的信號回路進行控制及操作驅(qū)動檢測，并通過這種模式來簡化原有的常規(guī)機電式繼電器，這種模式在使用的過程中，也在一定程度上取代了傳統(tǒng)的導線連接，使其開始向數(shù)字程控器及數(shù)數(shù)字公共信號網(wǎng)絡發(fā)展。
在整個數(shù)字化通信變電站中，其通信平臺的主要集中在一次電氣設備與二次電子裝置的連接中，全站的數(shù)據(jù)建模及數(shù)據(jù)通信平臺系統(tǒng)在運行的過程中，必須結合著變電站的實際運行狀況，呈現(xiàn)出統(tǒng)一運行趨勢，以便在正常運行中，該平臺上的智能裝置能夠最大限度的發(fā)揮出自身的操作優(yōu)勢。此外，基于全數(shù)字化通信管理的優(yōu)勢，能夠在條件運行的狀況下，在一、二次設備之間建立相應的聯(lián)系，這種模式在使用的過程中，能夠為短期內(nèi)增加變電站內(nèi)的智能裝置數(shù)量提供相互操作的統(tǒng)一數(shù)據(jù)建模及通信平臺。
二、電力自動化的應用分析
顧名思義，電力自動化在運用的過程中，主要是指通過網(wǎng)絡計算機的設置，在相關程序的控制下，對變電站的實際運行狀況進行分析、管理。電力自動化的應用能夠大幅度的規(guī)范變電站的管理程序，提高管理質(zhì)量。在其具體應用的過程中，主要包括以下幾個方面：
（一）傳動技術應用
在整個傳動技術中，變頻器作為傳動技術中的核心組成部分，在具體運行的過程中，其目的在于實現(xiàn)程序的變頻調(diào)速。在變頻器中，主要由整流器、驅(qū)動電路、濾波器、控制器以及保護電路等幾部分組成。在當前的電力設備中，變頻器被廣泛應用于節(jié)能、降耗、減排中來，由此不能看出，在當前電力行業(yè)技術改造的過程中，其主要決定因素的在于變頻器的研究運用。
（二）人機界面
在21世紀科學技術迅速發(fā)展的時代，電力行業(yè)在發(fā)展的過程中，隨著人們生活水平的提高，用點量的增加在很大程度上提高了人們對變電站設備、管理等要求。在當前變電站的二次設備中，其關鍵部位在于直流電源屏，在保護電源的同時，還要承擔著提供直流控制的責任。在當前國際使用的直流電源屏中，最常見的是軟開關技術，將多級變換的工頻交流變成穩(wěn)定的直流，然后可編程控制器plc將采集的開關量和輸入輸出模似量經(jīng)過運算處理。
（三）通信技術應用
在整個電力系統(tǒng)運行管理的過程中，通信技術的應用，能夠憑借自身規(guī)模大、信息全、傳播快的優(yōu)勢，在深化電力系統(tǒng)管理的同時，還能從根本上促進變電站自動化的發(fā)展。在其早期運用的過程中，受技術條件的限制，其管理模式主要采用簡單的串行通信技術，這種技術在使用的過程中，通信速率低、功能少、傳輸速率及效率差，使用效果可想而知。且隨著信息技術的迅速發(fā)展，計算機網(wǎng)絡技術在變電站自動化系統(tǒng)中的運用，在創(chuàng)新變電站自動化管理模式的同時，還直接推動了變電站自動化的發(fā)展。相比較其他通信技術，局域網(wǎng)在使用的過程中，能夠憑借其可靠性、可擴展性、經(jīng)濟性以及通用性的優(yōu)勢受到人們的歡迎，在常用的局域網(wǎng)絡中，主要包括rcet網(wǎng)絡、t0kenring令牌環(huán)和ethernet網(wǎng)絡。其中，以太網(wǎng)在使用的過程中，使用的是總線型拓撲結構論文聯(lián)盟。它的優(yōu)點在于它的可靠性高、靈活性好、傳輸速率高、軟硬件支持性好等，多種常用硬軟件均支持ethernet網(wǎng)絡。
三、總結
綜上所述，隨著我國綜合國力的增強，無人值守變電站在發(fā)展的過程中，在提高變電站管理效率的同時，還能進一步促進電力系統(tǒng)的發(fā)展。而電力自動化的運用，在符合社會發(fā)展趨勢的同時，還能最大限度的滿足人們的需要。相信在未來的發(fā)展中，無人值守變電站發(fā)展及電力自動化的應用，將成為我國電力系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢。
【摘要】隨著我國電力系統(tǒng)自動化水平的不斷提升出現(xiàn)了越來越多的需要處理的數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)的結構也更加復雜。所以只有進行合理的部署，數(shù)據(jù)流才可以逐步的提高其傳輸?shù)男蕘肀ＷC電力自動化系統(tǒng)的安全性以及可靠性。
【關鍵詞】電力自動化；數(shù)據(jù)采集；數(shù)據(jù)分析
隨著經(jīng)濟迅速發(fā)展以及社會建設的不斷完善，我國不同行業(yè)以及各地居民對于電力系統(tǒng)發(fā)展提出了更高的要求。電力系統(tǒng)的自動化技術，其作用就是可以更好的實現(xiàn)對于運行狀態(tài)的集中展示以及及時的監(jiān)控，并且可以對之進行優(yōu)化，同時提高安全運行的性能。一些高新技術，比如計算機或網(wǎng)絡通訊技術等在電力自動化技術中的應用，讓其數(shù)據(jù)處理工作也日趨復雜，可以快速以及準確的獲取和處理數(shù)據(jù)是保證電力自動化系統(tǒng)正常運轉的保證。
1. 數(shù)據(jù)采集
一般在電力自動化系統(tǒng)中，首先要做的是數(shù)據(jù)采集。采集數(shù)據(jù)，指的是電力自動化的輸入，分為數(shù)據(jù)的采集以及處理和轉發(fā)等三個環(huán)節(jié)。與電力自動化系統(tǒng)相對應的就是數(shù)據(jù)的傳輸是采集的關鍵。目前來看針對數(shù)據(jù)的傳輸，主要有有線以及無線兩種主要方式，有線傳輸?shù)姆绞桨斯饫w和電纜等，無線傳輸?shù)姆绞接形⒉ㄒ约盁o線擴頻等。目前我國電力系統(tǒng)發(fā)展中主要采用的傳輸方式是有線傳輸，但是無線傳輸在一些特殊區(qū)域發(fā)揮出重要作用，因為無線傳輸具有減少鋪設線路的優(yōu)點所以在一些偏遠地區(qū)的電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集來說就具有較大優(yōu)勢。
2. 采集數(shù)據(jù)分為以下幾個類型
實時數(shù)據(jù)，指的就是在現(xiàn)場實時采集到的數(shù)據(jù)，其特點就是數(shù)據(jù)量特別大，因此對于此類數(shù)據(jù)的存儲提出了更高的要求。第二就是基礎數(shù)據(jù)，指的是電力設備數(shù)學的一些數(shù)據(jù)，其屬于設備管理的基本范疇之內(nèi)，例如線路或者發(fā)電機等。第三就是日常的運行數(shù)據(jù)，主要有電力自動化系統(tǒng)中記錄的數(shù)據(jù)以及各種職能部門在工作中處理的數(shù)據(jù)。最后就是市場數(shù)據(jù)，因為電力行業(yè)的市場化改革正在逐步進行，所以將市場數(shù)據(jù)納入數(shù)據(jù)分類中也是適應發(fā)展趨勢的必然要求。
3. 在收集數(shù)據(jù)之后，對數(shù)據(jù)進行下一步的分析和整理
3.1數(shù)據(jù)的分析大致有以下三個特點：
（1）數(shù)據(jù)的唯一性。在電力自動化系統(tǒng)中存在著大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的特點就是具備一定的獨立性，但是在子系統(tǒng)進行交流的過程中這些數(shù)據(jù)也會包含其他子系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù)，所以子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)會存在交叉現(xiàn)象，如果不能對這些數(shù)據(jù)進行妥善處理的話就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余的問題。一旦出現(xiàn)了數(shù)據(jù)的冗余很可能導致系統(tǒng)在處理數(shù)據(jù)時能力降低湖或者更新速度較慢，嚴重的話還可能導致系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可信度降低。所以說為了能有效的保證數(shù)據(jù)的唯一性，就需要對數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一的管理以及日常維護工作。通常來說對于離線數(shù)據(jù)庫可以比較容易進行管理，實現(xiàn)其唯一性難度不高，但是針對實時數(shù)據(jù)庫就需要將數(shù)據(jù)庫的信息映射到不同工作站的內(nèi)存中，就需要在線進行統(tǒng)一管理來確保不同子工作站的數(shù)據(jù)庫進行更新來避免重復性。
（2）數(shù)據(jù)的共享性。目前隨著我國信息化的進行以及網(wǎng)絡的普及，互聯(lián)網(wǎng)的影響已經(jīng)深入到了社會的不同層面以及角落，網(wǎng)絡帶寬也越來越大，網(wǎng)速也逐步提高，這就使得web數(shù)據(jù)共享方式變得更為可行。跟其他的數(shù)據(jù)共享方式比起來，基于web的數(shù)據(jù)共享技術充分利用了互聯(lián)網(wǎng)技術，具有高效率低成本的優(yōu)勢。
（3）保證數(shù)據(jù)的安全性。隨著我國電力系統(tǒng)自動化水平的不斷提升出現(xiàn)了越來越多的需要處理的數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)的結構也更加復雜。所以只有進行合理的部署，數(shù)據(jù)流才可以逐步的提高其傳輸?shù)男蕘肀ＷC電力自動化系統(tǒng)的安全性以及可靠性。數(shù)據(jù)流在電力自動化系統(tǒng)中的關鍵，就是要解決系統(tǒng)的統(tǒng)一接口的問題以及實現(xiàn)子系統(tǒng)之間的互聯(lián)。其未來發(fā)展的基本方向就是實現(xiàn)電力自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流優(yōu)化策略。
3.2隨著電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的存儲了急劇增加，互聯(lián)網(wǎng)中的病毒等也開始泛濫，但是礙于一些硬件設備的限制導致了電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份等還是不夠完善，這就大大的增加了數(shù)據(jù)丟失的風險。數(shù)據(jù)丟失很可能會導致電位運行的不穩(wěn)定甚至是癱瘓。所以說數(shù)據(jù)的安全問題成為了現(xiàn)在電力自動化發(fā)展中十分重要的問題。
電力自動化系統(tǒng)是一個會涉及到多方面內(nèi)容的系統(tǒng)，其核心就是數(shù)據(jù)的處理。正確有效的數(shù)據(jù)處理是保證電力自動化系統(tǒng)安全有效運轉的必要手段。
面對電力系統(tǒng)自動化發(fā)展趨勢，繼電保護已不再是傳統(tǒng)意義上的儀表監(jiān)測、預告信號、事故音響單一管理模式，而是創(chuàng)設了基于計算機現(xiàn)代化管理技術的自動化管理模式，具有維護安裝調(diào)試便利、操作便捷，具有較好保護性能，裝置先進、功能強大，可供工作人員靈活選擇，高度可靠性，正確的邏輯回路動作等優(yōu)勢，科學實現(xiàn)了遙測、遙控、遙調(diào)及遙信等共享化管理功能，并實現(xiàn)了無人值守自動化管控目標。同時其引入的故障錄波與基于gps的衛(wèi)星對時功能較大程度便利了人們對電力系統(tǒng)不良故障的及時、準確分析與高效處理。當然基于現(xiàn)行繼電保護運行環(huán)境尚未實現(xiàn)根本改變，自動化綜合變電站、現(xiàn)代化電網(wǎng)對繼電保護功能需求的日漸提升，令其全方位功能的激發(fā)與安全管理工作有了更高的奮斗目標。相比于電磁型保護方式，計算機技術系統(tǒng)對防雷擊、抗干擾、工作環(huán)境、電壓電源等條件具有更高的客觀要求，同時基于現(xiàn)行不盡完善的變電站后臺遠方監(jiān)控令我們必須強化提升繼電保護管理，完善繼電保護相關設備服務運行環(huán)境、優(yōu)化設計維護方式，進而合理補充自動化綜合變電站人性化功能，令其為打造運行穩(wěn)定、安全的綜合電網(wǎng)奠定良好的基礎。
2電力自動化繼電保護安全管理
2.1 統(tǒng)籌規(guī)劃，科學開展選型設計在選型設計階段我們應主體面向形象良好的知名企業(yè)，選擇設計完善、技術成熟、性能可靠穩(wěn)定的安全繼電保護產(chǎn)品，保障硬件設備的質(zhì)量優(yōu)秀，令其在電力系統(tǒng)中實現(xiàn)長期的穩(wěn)定服務運行。避免片面的求價格低而選用過渡型技術、不穩(wěn)定設備，這樣很容易導致服務運行中發(fā)生偏差或缺陷現(xiàn)象，反而會耗費較大的人力、物力資源進行改造更新。實踐管理中我們應秉承全局觀念開展設計，科學合理進行配置，令繼電保護、信號、計量、控制、測量及遠動等環(huán)節(jié)互相配合、協(xié)調(diào)有序，確保整體電力系統(tǒng)始終保持高水平運行狀態(tài)。同時我們應合理實施變電站擴建增容，為更換設備實施改造留有一定空間，令相關變電站設計合理適應傳統(tǒng)有人值守及綜合自動化管理模式。為避免網(wǎng)絡故障及無法實施數(shù)據(jù)遠傳現(xiàn)象我們應對傳統(tǒng)變電站監(jiān)測電壓、事故音響及預告作用進行合理保留，進而完善保障電力設備的持續(xù)安全運行。計算機繼電保護裝置的全面引入，依據(jù)相關要求我們應合理改造接地網(wǎng)，應用高電導率、強耐腐性接地網(wǎng)控制接地電阻低于零點五歐姆，同時符合變電站場地相關安全與技術要求，嚴格杜絕接地網(wǎng)不良引發(fā)地電位升高、繼電保護發(fā)生拒動、誤動或燒壞設備等安全事故的發(fā)生。另外我們應科學改善更新監(jiān)控數(shù)據(jù)庫，令后臺信號依據(jù)變電站名稱、重要等級進行合理劃分并實現(xiàn)分類顯示。一旦故障發(fā)生數(shù)個后臺信號一同顯示，操作管理人員則能夠依據(jù)類別重要性快速做出準確的判斷與分析。
2.2 完善調(diào)試安裝、確保各設備協(xié)調(diào)配合自動化綜合變電站系統(tǒng)的建設令繼電保護涵蓋眾多環(huán)節(jié)設備，例如后臺監(jiān)控、測量表計、直流系統(tǒng)、遠動、五防等，因此我們應完善開展調(diào)試安裝，明析繼電保護同該類設備的管理分工與責任劃分，進而促進各方的協(xié)調(diào)配合。同時我們應在錄入基礎數(shù)據(jù)、建立系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫及聯(lián)合調(diào)試各項設備等環(huán)節(jié)上下功夫。對新近安裝的繼電保護裝置我們應科學進行校驗，對其加入百分之八十額定電壓，模擬探析系統(tǒng)有可能產(chǎn)生的各類故障，針對裝置科學開展傳動試驗與整組模擬，進而完善保障裝置中涵蓋的邏輯回路得到正確性驗證。針對計算機裝置防潮、抗干擾性能較差，安全系數(shù)、工作可靠性有限，容易引發(fā)雷擊現(xiàn)象，對電源電壓與工作環(huán)境要求較高的現(xiàn)狀我們應采用兩端電纜屏蔽層接地的相關抗干擾規(guī)范，在網(wǎng)線及二次回路中合理配置避雷器，在直流電源處加設穩(wěn)壓與濾波設備、在變電站控制室加設調(diào)節(jié)室溫空調(diào)設備、交流電源處引入雷電吸收器等科學措施，提升網(wǎng)絡線、光纜抗外力破壞能力，輔助提升計算機裝置安全可靠性，保障自動化繼電保護裝置接線可靠牢固。另外我們應強化對電力工程重要質(zhì)量環(huán)節(jié)的控制，例如科學管控遠方后臺反映監(jiān)測、gps對時精度、遠動通道質(zhì)量及全站模擬精度等。針對變電站改造進程中一些設備無法停電終止運行的現(xiàn)象，我們可科學利用技術手段完善安全措施管理，例如應用模擬開關校驗新裝置，實現(xiàn)不停電服務，同時積累豐富施工經(jīng)驗，創(chuàng)設不停電典型作業(yè)規(guī)范及繼電保護安全管理措施，為安全施工創(chuàng)設良好的環(huán)境。
2.3 依據(jù)安全保護要求強化驗收投運及運行維護基于繼電保護要求我們應科學開展設備驗收及運行維護，除了一些常規(guī)整組傳動保護試驗，還應著重強化對各項設備遙信、遙控、遙調(diào)與遙測操作的驗收，依據(jù)各項設備客觀特征制定適應性操作運行規(guī)程，列出運行要點。各類報告書、工程竣工圖紙以及技術資料應及時報送相關部門，并做好系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲備份工作，進而為后續(xù)的維護運行、改造檢修做好充足的技術準備。另外我們應進一步強化運維人員現(xiàn)場培訓，提升其業(yè)務素質(zhì)及論文聯(lián)盟對新設備熟練掌握程度，進而直接強化設備運維質(zhì)量。設備投入運行之前運維人員應熟悉變電站主接線狀況及運行方式，熟練掌握計算機操作技巧并通過嚴格考核合格后才可擔任相關工作。同時我們還應合理進行事故預想，能夠準確、清晰對后臺信號展開分析并判斷故障，為隨時記錄故障情況，我們應將gps對時與故障錄波列為重點巡查裝置，進而有利于科學進行電力系統(tǒng)故障分析與處理。一些變電站在經(jīng)過自動化綜合改造后，其各類電源均細化統(tǒng)一為直流二百二十伏電源，包括控制、保護、電子鎖及信號電源，令室外設備直流回路明顯增加，因此我們應科學做好針對二次室外回路的安全維護管理，降低直流接地引發(fā)故障機率。
3結語
總之，基于電力系統(tǒng)繼電保護特征及管理現(xiàn)狀我們只有針對現(xiàn)實工作需要、系統(tǒng)現(xiàn)狀科學制定安全管理策略、統(tǒng)籌設計、規(guī)范選型設計，完善調(diào)試安裝、協(xié)調(diào)配合，強化驗收投運及運行維護才能切實提升電力系統(tǒng)繼電保護安全性，令其適應電力系統(tǒng)自動化改造，發(fā)揮優(yōu)勢輔助功能，提升系統(tǒng)服務水平及運行效益。
摘要:電力自動化是指綜合運用控制理論、電子設備、儀器儀表、計算機軟硬件技術及其他技術,對發(fā)電過程實現(xiàn)檢測、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策,達到增加發(fā)電量、提高發(fā)電生產(chǎn)效率和質(zhì)量、降低消耗、確保安全等目的的一類綜合性技術。文章對我國電力自動化的發(fā)展及現(xiàn)狀進行了探討。
關鍵詞:電力自動化;現(xiàn)場總線;無線通訊技術;變頻器
現(xiàn)今,創(chuàng)新的自動化系統(tǒng)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(wǎng)版權所有,為電力工業(yè)解決能源資源和環(huán)境約束的矛盾創(chuàng)造了條件。隨著社會及電力工業(yè)的發(fā)展,電力自動化的重要性與日劇增。傳統(tǒng)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(wǎng)絡、現(xiàn)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(tǒng)的效率和安全性能。
一、電力自動化的發(fā)展
我國是從20世紀60年代開始研制變電站自動化技術。到70年代初,便先后研制出電氣集中控制裝置和集保護、控制、信號為一體的裝置。在80年代中期,由清華大學研制的35kv變電站微機保護、監(jiān)測自動化系統(tǒng)在威海望島變電站投入運行。與此同時南京自動化研究院也開發(fā)出了220kv梅河口變電站綜合自動化系統(tǒng)。此外,國內(nèi)許多高等校及科研單位也在這方面做了大量的工作,推出一些不同類型、功能各異的自動化系統(tǒng)。為國內(nèi)的變電站自動化技術的發(fā)展起到了卓有成效的推動作用。1998年全國裝機容量超過277gw,躍居世界第2位,自此以后,我國電力仍以較高的速度和更大的規(guī)模迅猛發(fā)展,預計我國電力裝機總容量將在今年底至明年初突破800gw。
二、電力自動化的實現(xiàn)技術
現(xiàn)場總線(fieldbus)被譽為自動化領域的計算機局域網(wǎng)。信息技術的飛速發(fā)展,引起了自動化系統(tǒng)結構的變革,隨著工業(yè)電網(wǎng)的日益復雜工業(yè)自動化網(wǎng)版權所有,人們對電網(wǎng)的安全要求也越來越高,現(xiàn)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。
三、無線技術
無線通訊技術因其不必在廠區(qū)范圍內(nèi)進行繁雜、昂貴的布線,因而有著誘人的特質(zhì)。位于現(xiàn)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(lián)系,并實現(xiàn)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(xiàn)遠方設備或系統(tǒng)的可視化、參數(shù)調(diào)整和診斷等獨特功能。無線技術的出現(xiàn)及快速進步,正在賦予電力工業(yè)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(yè)領域及資產(chǎn)管理領域,開創(chuàng)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(yè)。這是因為無線信號通過空間傳播的過程、搭載的數(shù)據(jù)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(wǎng)絡的不同而不同。因此,很多用戶都傾向于“依據(jù)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(wǎng)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(yōu)、在數(shù)據(jù)集中和網(wǎng)絡化方面具備卓越的安全框架、具有主機數(shù)據(jù)集成的高度靈活性、高的魯棒性及低的成本。
四、信息化技術
電力信息化包括電力生產(chǎn)、調(diào)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(fā)電廠以及變電站配備了計算機監(jiān)控系統(tǒng);相當一部分水電廠在進行改造后還實現(xiàn)了無人值班、少人值守。發(fā)電生產(chǎn)自動化監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應用大大提高了生產(chǎn)過程自動化水平。電力調(diào)度的自動化水平更是國際領先,目前電力調(diào)度自動化的各種系統(tǒng),如scada、agc以及ems等已建成,省電力調(diào)度機構全部建立了scada系統(tǒng),電網(wǎng)的三級調(diào)度100%實現(xiàn)了自動化。華北電力調(diào)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(diào)度局就用晶體管計算機調(diào)度電力,從國產(chǎn)121機到176機,再到176雙機,華北電力調(diào)度局全用過,到1978年已經(jīng)基本實現(xiàn)了電網(wǎng)調(diào)度自動化。
五、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(tǒng)的依賴已到了難以想象的程度。電力系統(tǒng)發(fā)生大災變對于社會的影響是不可估量的,因此電力系統(tǒng)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(tǒng)發(fā)生大災變的概率小但后果極其嚴重,我國電力系統(tǒng)也出現(xiàn)過穩(wěn)定破壞的重大事故。由于我國經(jīng)濟快速發(fā)展的需求,電力工業(yè)將會繼續(xù)以空前的速度和規(guī)模發(fā)展。隨著三峽電站、西電東送、南北互供和全國聯(lián)網(wǎng)等重大工程的實施,我國必將出現(xiàn)世界上最大規(guī)模的電力系統(tǒng)。
六、傳動技術
實現(xiàn)變頻調(diào)速的裝置稱為變頻器。變頻器一般由整流器、濾波器、驅(qū)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(jié)能降耗減排的利器之一,在電力設備中的應用已經(jīng)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(jié)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(yè)改造技術的首選。在業(yè)內(nèi),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(chǎn)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(jié)能的產(chǎn)品性能而獲得國內(nèi)外用戶的好評。其公司多種產(chǎn)品,包括:plc、變流器、儀器儀表、機器人等產(chǎn)品都在電力行業(yè)中得到很好的應用。
七、人機界面
發(fā)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(fā)展,搜企網(wǎng),單片機技術的日趨完善,電力行業(yè)中對發(fā)電站、變電站設備提出了更高精密、更高質(zhì)量的要求,直流電源屏是發(fā)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(fā)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(fā)電站的安全運行,直流電源屏的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了很長的時間,從早期的直流發(fā)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(jīng)過多級變換,最后形成穩(wěn)定的直流輸出,直流電源屏系統(tǒng)控制的核心部件是v80系列可編程控制器plc,它將系統(tǒng)采集的輸入輸出模擬量以及開關量經(jīng)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。
【摘 要】 敘述了遙視系統(tǒng)在電力變電站綜合自動化系統(tǒng)中的應用，提出了研制遙視系統(tǒng)的設計思想，分析了遙視系統(tǒng)的組成及其功能特點，對視頻圖像傳輸?shù)膸追N方案進行了對比，并對遙視系統(tǒng)的應用前景進行了展望。
1 引言
隨著電力工業(yè)迅速發(fā)展，中國正在進行“網(wǎng)廠分開、競價上網(wǎng)”的改革，以便開放電力市場，引入競爭機制，降低發(fā)電成本，合理利用資源，并最終使用戶獲利。而電力市場不斷完善后，將允許用戶參與電力市場的競爭，生產(chǎn)調(diào)度與市場交易一體化，調(diào)度的作用和地位進一步提高。這就要求變電站實現(xiàn)無人/少人值守，裁員增效。
根據(jù)我們的了解，目前國內(nèi)只有廣東、江蘇等發(fā)達省份的部分變電站實現(xiàn)了“四遙”(遙測、遙信、遙控、遙調(diào))和無人值班(其實是無人值班，有人值守模式)，調(diào)度值班人員在遠方控制中心即可能對變電站的各類電氣參數(shù)進行監(jiān)視，對斷路器與電動刀閘進行控制。遺憾的是，四遙不涉及變電站環(huán)境(如防盜、防火、防爆、防漬、防水汽泄漏等)的監(jiān)控內(nèi)容，人們對這種“無人值班”心存疑慮。
隨著多媒體技術、計算機通信技術的不斷成熟，數(shù)字視頻技術的日臻完善，現(xiàn)代數(shù)據(jù)傳輸技術的發(fā)展，使得數(shù)據(jù)傳輸速率和帶寬不斷向上突破，為視頻監(jiān)控技術的研制提供了必需的基礎。因此，遠程圖像控制與信息管理即遙視系統(tǒng)的研究課題，列入了議事日程。
2 設計思想
變電站遙視系統(tǒng)主要是把變電站現(xiàn)場的監(jiān)視圖像、聲音、報警信號和各種設備的數(shù)據(jù)進行采集處理，采用先進的圖像編解碼壓縮技術和傳輸技術，集設備監(jiān)控、圖像采集、閉路監(jiān)視、圖像監(jiān)視預報聯(lián)動和視頻圖像等功能于一體的綜合自動化系統(tǒng)。研制該系統(tǒng)時，應充分考慮用戶的具體要求和當?shù)氐木唧w情況，建立在高起點的技術之上，按無人值班方案進行設計。
首先，系統(tǒng)應能滿足無人值班變電站的要求，具有高度的可靠性和工作的連續(xù)性，可以24h連續(xù)監(jiān)控數(shù)十個變電站。
其次，系統(tǒng)應具有多畫面視窗，1～16個畫面任意分割方式；圖像清晰，畫面流暢，徹底杜絕馬賽克、圖像邊沿鋸齒及拖動現(xiàn)象；在保證高品質(zhì)畫面的同時，降低傳輸碼流，實現(xiàn)了真正的海量存儲。
再者，系統(tǒng)應提供透明通道，滿足多種高、低速通信通道。
3 系統(tǒng)組成
遙視系統(tǒng)的基本配置如圖所示。
遙視系統(tǒng)由多個遠程現(xiàn)場和一個監(jiān)控中心組成，在遠程現(xiàn)場和監(jiān)控中心之間有pcm 2m通訊線路連接。在每個現(xiàn)場均有若干攝像機。攝像機的鏡頭、云臺可控，并可加若干傳感器、警燈、警號等外圍設備。在監(jiān)控中心可以任意監(jiān)視各個現(xiàn)場，并收集各現(xiàn)場的報警信息。監(jiān)控中心由中心機房內(nèi)部的多媒體監(jiān)控主機和機房以外的網(wǎng)絡分控計算機組成。
系統(tǒng)可以隨時方便、即時地檢索、回收記錄存貯的圖像，如可按時間、地點(鏡頭)或圖像文件進行檢索和回放?；胤艌D像穩(wěn)定、清晰，可反復讀寫，不存在傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中所存在的錄像帶的信號衰減和磨損問題。
3.1 系統(tǒng)配置
3.1.1 廠站端
包括攝像機單元、控制解碼器、視頻矩陣、報警控制設備、麥克風和音箱、編解碼器等，在有人值守的遠程現(xiàn)場可以設置多媒體控制計算機，也可以設置控制鍵盤，這些控制設備可以控制該現(xiàn)場的攝像機切換，鏡頭、云臺動作，并且可以處理報警信息。對于無人值守的現(xiàn)場可以不放置計算機，建議放置控制鍵盤。廠站端在系統(tǒng)中的作用是采集現(xiàn)場的各種視頻、音頻、數(shù)據(jù)等信息，并通過編解碼器進行處理，將模擬信號數(shù)字化并壓縮編碼，以便于在可利用的數(shù)字通訊線路上進行傳輸。同時廠站端還具有把主站端傳輸過來的控制命令解碼后控制鏡頭、云臺等可控裝置。
3.1.2 通信層
可用光纖、微波、ddn、isdn、通信衛(wèi)星、有線基帶調(diào)制解調(diào)器、無線擴頻調(diào)制解調(diào)器等，線路接口可以是g.703，v.35，rs449等。
3.1.3 主站端
包括編解碼器、視頻矩陣、音頻矩陣、麥克風、音箱，多媒體電腦、監(jiān)視器、網(wǎng)絡視頻服務器及監(jiān)控軟件等。主站端的作用是將通訊線路采集的數(shù)字信號通過編解碼器解碼轉化后的模擬信號經(jīng)視頻矩陣進入多媒體電腦、監(jiān)視器和網(wǎng)絡視頻服務器，用于監(jiān)視各個現(xiàn)場，并收集現(xiàn)場的報警信息，同時供網(wǎng)絡層傳輸圖形等信號。
3.1.4 網(wǎng)絡層
即計算機網(wǎng)絡(局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng))由局長分控計算機、變電站分控計算機等各級網(wǎng)絡分控計算機組成。其作用是將網(wǎng)絡視頻服務器上的遠程現(xiàn)場信號在局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)上進行傳輸，以供局長分控計算機等各級網(wǎng)絡分控計算機共享資源。
3.2 系統(tǒng)三大領域
3.2.1 視頻技術
在許多遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的方案設計中，經(jīng)常會遇到的問題是如何遠距離傳輸監(jiān)控現(xiàn)場的模擬視頻信號。使用同軸電纜傳輸模擬視頻信號，在距離上會受到限制，超過幾百米便需要放大中繼，因此，常規(guī)的視頻監(jiān)視系統(tǒng)只適合在一座建筑物內(nèi)或一定區(qū)域范圍內(nèi)使用。此外，常規(guī)系統(tǒng)在一路同軸電纜上只能傳輸單一視頻信號，傳輸控制信號和話音需要單獨敷設電纜。遠距離傳輸視頻的可行方法是將模擬視頻信號數(shù)字化并壓縮編碼，在可利用的數(shù)字通訊線路上傳輸。視頻數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮，視頻圖像的信息量是巨大的。例如，1幅640×480中分辨度的彩色圖像(24bit/像素)，其數(shù)據(jù)量為0.92mb，如果以每秒30幀的速度播放，則視頻信號的數(shù)碼率高達27.6mbps。顯然，視頻壓縮技術數(shù)字化是壓縮技術的關鍵。目前，適用于遠程視頻監(jiān)控的圖像壓縮標準有h.261，mpeg—1。h.261標準簡稱p×64，由國際電報電話咨詢委員會(ccitt)的一個專家組在1990年12月制定，mpeg—1則在1992年成為標準。兩者的核心技術都是離散余弦變換及運動補償算法，它的主要思想是通過減少每幀圖像間時間上和空間上的冗余性和相關性信息來減少數(shù)據(jù)量。h.261適合在64～384kbps的低帶寬下傳輸實時視頻圖像，但圖像質(zhì)量不理想；mpeg—1在800kbps～2mbps的傳輸速率下圖像清晰度能達到較好的圖像效果。用戶可根據(jù)不同的場合和需求選用不同的壓縮標準。由于視頻數(shù)據(jù)流巨大，采用的壓縮方法和格式將對視頻服務器的性能產(chǎn)生重大影響。在選擇硬件平臺時，還應慎重考慮：系統(tǒng)帶寬、吞吐能力、通道數(shù)、在線存儲能力、編解碼器及碼率、聯(lián)網(wǎng)能力等。
3.2.2 網(wǎng)絡技術
數(shù)字化視頻可以在計算機網(wǎng)絡(局域網(wǎng)或廣域網(wǎng))上傳輸圖像數(shù)據(jù)，基本上不受距離限制，信號不易受干擾，可大幅度提高圖像品質(zhì)和穩(wěn)定性；且數(shù)字視頻可利用計算機網(wǎng)絡聯(lián)網(wǎng)傳輸，網(wǎng)絡帶寬可復用，無須重復布線；另外，數(shù)字化存儲成為可能，經(jīng)過壓縮的視頻數(shù)據(jù)可存儲在磁盤陣列中或保存在光盤中，查詢十分簡便快捷。
3.2.3 通信技術
數(shù)字視頻遠程監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信有以下特點：
1實時性 視頻數(shù)據(jù)
屬于實時數(shù)據(jù)，必須實時處理，例如：實時壓縮、解壓、傳輸、同步。
2分布性 現(xiàn)場圖像采集和發(fā)送主機與圖像接收顯示主機位于不同地點，通過計算機局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)連接。
3同步性 盡管視頻信息具有分布性，但在用戶終端顯示時必須保持同步，另外，聲音與視頻也必須保持同步。
目前，tcp/ip網(wǎng)絡通信協(xié)議是一種即成事實的工業(yè)標準，視頻遠程監(jiān)控系統(tǒng)為可在各種網(wǎng)絡結構中運行，也必須采用tcp/ip協(xié)議。然而，tcp/ip協(xié)議用于可靠傳輸，作為結果，如果你在internet上向另外一臺計算機發(fā)送一個數(shù)據(jù)包，你可以確信它將準確無誤地到達目的地，但你決不可能得到數(shù)據(jù)將在特定時間內(nèi)到達的保證。事實上，數(shù)據(jù)包在到達目的地前延時數(shù)小時或數(shù)天，在理論上都是站得住腳的。作為視頻傳輸這樣的特例，對時間卻十分敏感，因此必須確保數(shù)據(jù)的實時性和同步性。國際通信聯(lián)合會(itu)和國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務組(iete)設計了一個實時傳輸協(xié)議rtp來解決傳輸實時性數(shù)據(jù)的難題。rtp一般運行在不可靠性協(xié)議層上如udp(事實上經(jīng)數(shù)學統(tǒng)計udp包的可靠性在99％以上)。每個經(jīng)過rtp傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包中有時間信息和一個相關的序列號，這個信息使應用程序混合音頻和視頻信息相對容易。由于應用程序可以很容易地決定當視頻幀需要略過時將跳到的正確數(shù)據(jù)包號，因此同每個包相關的時間信息可以平滑同步過程。
在監(jiān)控領域中，數(shù)字化和網(wǎng)絡化是一種趨勢，可廣泛應用在電信、電力、交通、銀行、水利、智能大廈等領域。在電信局無人值守機房、電力無人值守變電站、水文站、銀行營業(yè)所等場所，通常具有以下特點：有重大經(jīng)濟價值，安全防范要求高，在地理位置上分布較廣或位置較偏僻。利用數(shù)字視頻遠程監(jiān)控技術可在本系統(tǒng)內(nèi)建立監(jiān)控調(diào)度中心，對遠端現(xiàn)場的圖像聲音及其他敏感數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控以便對敏感事件進行快速反應。具體實現(xiàn)的方式是：利用各種數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡如ddn、isdn、e1、xdsl,把經(jīng)過數(shù)字化壓縮、編碼的視頻、音頻、報警感應數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心，中心的計算機對各種數(shù)據(jù)進行解壓縮、解編碼，同時回放視頻、音頻，對報警事件進行告警處理。
4 系統(tǒng)通訊方案
通訊傳輸部分是整個遠程遙視系統(tǒng)的關鍵組成部分，其作用如同人的脊髓一樣，負責各種信號和指令的上傳下達。
遙視系統(tǒng)可以借助數(shù)字光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星、無線擴頻、isdn、ddn等多種通訊媒介，將圖像、聲音、數(shù)據(jù)信號進行壓縮編碼并通過2mbps e1數(shù)據(jù)信號從幾十公里以外的遠端傳送到中心控制室，同時將控制室的音頻和控制信號傳回基站。
這里主要簡要敘述幾種主要的通訊方案。
4.1 同軸電纜方案
在遙視系統(tǒng)中，同軸電纜是傳輸視頻圖像最常用的媒介。
這種方式可采用75ω的純銅芯電纜。用同軸電纜方式傳輸時，由于衰減大，用它組成的傳輸網(wǎng)最長只能傳輸10km左右。
同軸電纜可靠、速率快、投資少，但架設方式麻煩、距離短，同時存在不平衡電源線負載等因素會導致各點之間存在地電位差，需接入被動式接地隔離變壓器進行補償。
4.2 光纖通訊方案
光纖是能使光以最小的衰減從一端傳到另一端的透明玻璃或塑料纖維，它的最大特性是抗電子噪聲干擾，通訊距離遠。
光纖有多模光纖和單模光纖之分。單模光纖只有單一的傳播路徑，一般用于長距離傳輸；多模光纖有多種傳播路徑，多模光纖的帶寬為50～500mhz/km，單模光纖的帶寬為2000mhz/km。光纖波長有850nm、1310nm和1550nm等。850nm波長區(qū)為多模光纖通信方式；1550nm波長區(qū)為單模光纖通信方式；1310nm波長區(qū)有多模光纖和單模兩種。
目前，單模光纖在波長1.31um或1.55um時，光速的低損耗窗口每公里衰減可做到0.2～0.4db以下，是同軸電纜每公里損耗的1％，因此光纖通訊方式可實現(xiàn)20km無中斷傳輸。
用光纜作干線傳輸系統(tǒng)容量大、能雙向傳輸、保密性好、安全可靠性高。光端機技術越來越成熟，成本費用也大幅度下降。
光纖通訊的造價稍高，施工技術難度大。
4.3 無線通訊方案
傳統(tǒng)的無線通訊系統(tǒng)包括以下幾種：
(1)調(diào)幅(am)廣播。
(2)調(diào)頻(fm)廣播。
(3)無線尋呼網(wǎng)。
(4)甚高頻通訊。
(5)特高頻通訊。
(6)微波通信。
(7)衛(wèi)星通訊。
電力系統(tǒng)中，微波通信是一種較常用的無線通訊方式。這種方式覆蓋面廣，頻帶很寬，不需要傳輸線，而且可以構成雙向通訊系統(tǒng)。
目前已使用的頻段為300mhz～3000ghz，通訊容量大，僅一個波道便可傳送數(shù)以百計路以上的電話，多波道運行時可傳送的容量則更可觀。微波通信傳送的信息，幾乎不受電力系統(tǒng)本身干擾的影響，故傳輸?shù)馁|(zhì)量較高。同時，微波通信還具有同時傳送電話、電報、圖像、數(shù)據(jù)等多種形式的功能，在電力系統(tǒng)中獲得了廣泛的應用。
微波通信方式的傳輸量大，質(zhì)量高，配置靈活，可以省去建設有線傳輸線的費用，并且具有很快的傳輸速率，缺點是微波通信一般是點對點的通訊方式，對于為數(shù)眾多的測控單元，每個點都要建設一對微波通信設備。
4.4 電話線通訊方案
電話線通訊方案也是一種長距離傳輸視頻的途徑。但由于電話線路帶寬限制和視頻圖像數(shù)據(jù)量大的矛盾，傳輸?shù)浇K端的圖像都不連續(xù)，而且分辨率越高，幀與幀之間的間隔就越長；反之，如果想取得相對連續(xù)的圖像，就必然以犧牲清晰度為代價。
5 展望
變電站遙視系統(tǒng)解決了變電站現(xiàn)場的可視化及環(huán)境監(jiān)控問題，是對“四遙”功能的有益補充，為實現(xiàn)“無人值班，無人值守”提供了可靠的保證。
遙視系統(tǒng)的推廣應用對提高變電站運行的安全性、可靠性，提高運行和管理的科學性，充分發(fā)揮變電站效益，促進管理工作的現(xiàn)代化有著現(xiàn)實意義和歷史意義。
摘要：隨著 計算 機技術、通信技術、功率 電子 技術和控制技術的 發(fā)展 ，電力自動化技術也隨之進入一個新的時期。這主要表現(xiàn)在：變電站自動化、電網(wǎng)調(diào)度自動化和配電網(wǎng)自動化水平這幾個方面。
關鍵詞：電力自動化 發(fā)展趨勢 水利工程
0 引言
20世紀90年代以來，計算機技術、通信技術、功率電子技術和控制技術日新月異，而且這些新技術逐漸由理論和實驗階段進入應用領域，這些都對電力自動化技術產(chǎn)生了巨大的影響。一些新的觀點和理論應運而生，電力自動化技術也隨之進入一個新的時期。這解決了電力 工業(yè) 許多一直沒有解決的問題。本文將對電力自動化的新進展進行分析。
1 變電站自動化的新進展
變電站自動化是將變電站的二次設備利用計算機技術和 現(xiàn)代 通信技術，經(jīng)過功能組合和優(yōu)化設計，對變電站實施自動監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。變電站自動化系統(tǒng)可以收集較為齊全的數(shù)據(jù)和信息，利用計算機的高速計算能力和判斷功能，方便監(jiān)視和控制變電站內(nèi)各種設備的運行和操作。目前，我國的變電站自動化技術已經(jīng)很成熟，并廣泛地應用于高、中、低壓變電站中，這大大提高了變電站的運行效率及可靠性。但與國外先進的變電站自動化系統(tǒng)相比，仍存在許多需要改進的地方。如國外無論是分層分布式的變電站自動化系統(tǒng)還是常規(guī)的rtu方式，均能可靠地實現(xiàn)變電站的無人值班監(jiān)控，這對國內(nèi)進行新、老變電站自動化系統(tǒng)的建設和改造很有啟發(fā)。此外，變電站運行管理的方式對變電站自動化系統(tǒng)和后臺功能的設計有較大影響。目前國內(nèi)由于運行管理等多種因素的影響，導致現(xiàn)有的變電站自動化系統(tǒng)過多地強調(diào)了后臺功能，系統(tǒng)龐大、結構復雜，給變電站的運行維護人員完成監(jiān)控系統(tǒng)的日常維護和故障處理工作帶來了一定的困難。有關部門應針對變電站不同的運行管理方式，對監(jiān)控系統(tǒng)的功能和配置進行規(guī)范和優(yōu)化。
2 電網(wǎng)調(diào)度自動化的新進展
電網(wǎng)調(diào)度自動化是現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動化的主要組成部分和核心內(nèi)容，它是信息技術、計算機技術及自動控制技術在電力系統(tǒng)中的應用。經(jīng)過近20年的發(fā)展，電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的安全 經(jīng)濟 運行中已經(jīng)起著不可或缺的作用。電網(wǎng)調(diào)度自動化技術隨著信息技術、計算機技術及自動控制技術的發(fā)展而日新月異，系統(tǒng)升級換代很快，當前電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展面臨著一些挑戰(zhàn)。 網(wǎng)絡 安全對于以實時運行為首要任務的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)尤為重要，但隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展和廣泛使用，網(wǎng)絡攻擊和病毒侵害不斷發(fā)生，對電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的安全運行構成了威脅。一方面，從網(wǎng)絡安全的角度出發(fā)，需要將調(diào)度自動化系統(tǒng)隔離運行；另一方面，隨著自動化系統(tǒng)的規(guī)模日益擴大、應用復雜度的日益提高，各個控制中心之間以及各個自動化子系統(tǒng)之間的交互大大增強，需要進行信息的一體化整合與集成。因此，需要對調(diào)度自動化系統(tǒng)的安全集成技術進一步研究，使得系統(tǒng)的開放性、穩(wěn)定性、可靠性、實用性，特別是安全性更強。
3 配電網(wǎng)自動化的新進展
隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設和改造的順利進行，提高配電網(wǎng)自動化水平的呼聲越來越高。近10年來，在現(xiàn)代 科學 技術的推動下，配電自動化領域取得了突飛猛進的發(fā)展。隨著電網(wǎng)建設的發(fā)展，配電網(wǎng)的網(wǎng)格化程度越來越高，僅憑借人的經(jīng)驗，難免顧此失彼。于是新一代的配電自動化系統(tǒng)，即智能配電系統(tǒng)應運而生。它在第二階段的配電自動化系統(tǒng)的基礎上增加了智能配電功能，以人工智能代替人的經(jīng)驗，更科學地管理復雜配電網(wǎng)。引入人工智能的智能配電系統(tǒng)不僅能夠在故障時發(fā)揮作用，而且在配電網(wǎng)正常運行時，也能為供電 企業(yè) 提高經(jīng)濟效益和社會效益。
3.1 智能配電系統(tǒng)在配電網(wǎng)發(fā)生故障時的作用 在一段饋線發(fā)生故障時，判斷故障區(qū)域、隔離故障區(qū)域，恢復受故障影響的健全區(qū)域供電，從而縮短停電時間、減小停電面積、提高供電可靠性。在配電網(wǎng)受到災害性影響時(如主變電站失壓、超高壓盡先失壓或10kv母線故障等并且在高壓側難以快速恢復時)，利用人工智能生成負荷批量轉移策略，在不威脅供電安全的前提下，通過一系列的遙控操作將受影響的負荷轉移到非故障線路，避免大面積停電。
3.2 智能配電系統(tǒng)在配電網(wǎng)正常運行時的作用 實際運行中配電網(wǎng)中的負荷分布是不均衡的，有時甚至是極不均衡的，這嚴重降低了配電線路和設備的利用率，同時也導致線損較高。利用人工智能可以尋求一種優(yōu)化運行方式，將負荷從重負載甚至是過負載轉移到輕負載饋線上，這種轉移有效地提高了饋線的負荷率，增強了配電網(wǎng)的供電能力。智能配電系統(tǒng)還可以實時遙控配電網(wǎng)開關進行 網(wǎng)絡 重構和電容器投切，在不顯著增加投資的前提下可以達到改善電網(wǎng)運行方式和降低網(wǎng)損的目的。
4 結束語
由于 現(xiàn)代 電力自動化程度的提高，使得用電質(zhì)量得到了保證，因此為現(xiàn)代高精技術的 發(fā)展 提供了基礎，同時由于自動化程度的提高減少了維護費用，設備利用率提高， 經(jīng)濟 調(diào)度的實施都大大的降低了運行成本，取得了可觀的經(jīng)濟效益。
摘要： 配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電和配電(有時也稱供電和用電)三大系統(tǒng)之一。電力公司通過配電網(wǎng)實現(xiàn)產(chǎn)品銷售——向廣大電力用戶提供電能。隨著 經(jīng)濟 的 發(fā)展 ，觀念的變化，電力公司正經(jīng)歷著一場深刻的變革：電力市場自由化。配電自動化及管理系統(tǒng)是一項系統(tǒng)的綜合性工程，成功的配電自動化是設備的可靠性和方案的有機結合，針對配電自動化及管理系統(tǒng)發(fā)展的過程及其特點，根據(jù)配電網(wǎng)規(guī)模、地理分布及電網(wǎng)結構，提出了配電自動化及管理系統(tǒng)的結構及其主要功能，并就在具體實施過程中值得注意的問題進行了探討。
關鍵詞： 配電自動化 配電管理系統(tǒng) 環(huán)網(wǎng)配電 供電可靠性
1 配電自動化簡介
配電自動化指：利用 現(xiàn)代 電子 技術、通信技術、 計算 機及 網(wǎng)絡 技術與電力設備相結合，將配電網(wǎng)在正常及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制、計量和供電部門的工作管理有機地融合在一起，改進供電質(zhì)量，與用戶建立更密切更負責的關系，以合理的價格滿足用戶要求的多樣性，力求供電經(jīng)濟性最好， 企業(yè) 管理更為有效。
配電自動化是一個龐大復雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程，包含電力企業(yè)中與配電系統(tǒng)有關的全部功能數(shù)據(jù)流和控制。從保證對用戶的供電質(zhì)量，提高服務水平，減少運行費用的觀點來看，配電自動化是一個統(tǒng)一的整體。
配電自動化包含以下幾個方面：
饋線自動化。饋線自動化完成饋電線路的監(jiān)測、控制、故障診斷、故障隔離和網(wǎng)絡重構。其主要功能有：運行狀態(tài)監(jiān)測、遠方控制和就地自主控制、故障區(qū)隔離、負荷轉移及恢復供電、無功補償和調(diào)壓等。
變電站自動化。變電站自動化指應用自動控制技術和信息處理與傳輸技術，通過計算機硬軟件系統(tǒng)或自動裝置代替人工對變電站進行監(jiān)控、測量和運行操作的一種自動化系統(tǒng)。變電站自動化以信號數(shù)字化和計算機通信技術為標志，進入傳統(tǒng)的變電站二次設備領域，使變電站運行和監(jiān)控發(fā)生了巨大的變化，取得顯著的效益。
變電站自動化的基本功能有：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計算和處理、越限和狀態(tài)監(jiān)視、開關操作控制和閉鎖、與繼電保護交換信息、自動控制的協(xié)調(diào)和配合、與變電站其他自動化裝置交換信息和與調(diào)度控制中心或集控中心通信等項功能。
配電自動化及管理系統(tǒng)是利用現(xiàn)代電子技術、通信技術、計算機及網(wǎng)絡技術，將配電網(wǎng)實時信息、離線信息、用戶信息、電網(wǎng)結構參數(shù)、地理信息進行集成，構成完整的自動化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運行及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制和配電管理。它是實時的配電自動化與配電管理系統(tǒng)集成為一體的系統(tǒng)。
2 配電自動化及管理系統(tǒng)
2.1 配電自動化及管理系統(tǒng)的等級劃分及結構 根據(jù)配電網(wǎng)規(guī)模、地理分布及電網(wǎng)結構，分為特大型、大中型和中小型系統(tǒng)。主要由主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)、遠方終端、通信系統(tǒng)組成。
2.2 配電自動化及管理系統(tǒng)的主要功能
2.2.1 配電自動化及管理系統(tǒng)的主站 配電自動化及管理系統(tǒng)主站是整個配電自動化及管理系統(tǒng)的監(jiān)控、管理中心。其主要功能有實時功能和管理功能：實時功能：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、控制功能、事件報告、人機聯(lián)系、系統(tǒng)維護、故障處理等。
管理功能：指標管理、地理信息系統(tǒng)（gis）、運行管理、設備管理（fm）、輔助設計（am）、輔助工程管理、應用軟件等。
2.2.2 配電自動化及管理系統(tǒng)的中心站 在特大城市的配電自動化及管理系統(tǒng)中可設中心站，是下屬主站經(jīng)加工處理后的信息匯集、管理中心。主要負責全局重要信息的監(jiān)視與管理，特大城市電力部門可根據(jù)各自實際情況，確定本局配電自動化及管理系統(tǒng)中是否設置中心站。
2.2.3 配電自動化及管理系統(tǒng)子站（或稱配電自動化系統(tǒng)中壓監(jiān)控單元）
配電自動化及管理系統(tǒng)子站是為分布主站功能、優(yōu)化信息傳輸、清晰系統(tǒng)結構層次、方便通信系統(tǒng)組網(wǎng)而設置的中間層，實現(xiàn)所轄范圍內(nèi)的信息匯集、處理以及故障處理、通信監(jiān)視等功能。具體功能有：數(shù)據(jù)采集、控制功能、數(shù)據(jù)傳輸、維護功能、故障處理、通信監(jiān)視等。
2.2.4 配電自動化及管理系統(tǒng)遠方終端 配電自動化及管理系統(tǒng)遠方終端是用于中低壓電網(wǎng)的各種遠方監(jiān)測、控制單元的總稱，它包括配電柱上開關監(jiān)控終端ftu（feeder terminal unit）、配電變壓器監(jiān)測終端ttu（transformer terminal unit）、開閉所、公用及用戶配電所的監(jiān)控終端dtu（distribu－tion terminal unit）等。具體功能有：數(shù)據(jù)采集、控制功能、數(shù)據(jù)傳輸、維護功能、當?shù)毓δ艿取?
3 電力自動化管理系統(tǒng)
3.1 規(guī)劃和建設好配電網(wǎng)架 規(guī)劃和建設好配電網(wǎng)架，是實現(xiàn)配電自動化及管理系統(tǒng)的基本條件。常用的配網(wǎng)接線有樹狀、放射狀、網(wǎng)狀、環(huán)網(wǎng)狀等形式，其中環(huán)網(wǎng)接線是配網(wǎng)最常用的一種形式。將配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)化，并將10kv饋線進行適當合理的分段；保證在事故情況下，110kv變電容量、10kv主干線和10kv饋線有足夠的轉移負荷的能力。
3.2 加強領導，統(tǒng)籌安排，分步實施 配電自動化及管理系統(tǒng)的開發(fā)和應用，是從傳統(tǒng)的管理方式向 現(xiàn)代 化管理方式的飛躍，其涵蓋的內(nèi)容十分廣泛，涉及部門諸多，為此，必須加強領導，統(tǒng)一規(guī)劃，因地制宜，分步實施，以實現(xiàn)最佳的投入產(chǎn)出比。
3.3 解決好實時系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的一體化問題 由于配電自動化（da）涉及的一次設備成本較大，目前一般僅限于重要區(qū)域的配網(wǎng)使用，而am／fm／gis則可在全部配網(wǎng)使用。若使用一體化可通過am／fm／gis系統(tǒng)在一定程度上彌補da在這方面的不足，故配電自動化及管理系統(tǒng)的實時scada和am／fm／gis的一體化頗為重要。所謂一體化，就是指gis作為 計算 機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)平臺的一個組成部分，整個系統(tǒng)的實時性和數(shù)據(jù)（包括圖形數(shù)據(jù)）的一致性得以保證，使得scada和am／fm／gis通過一個圖形用戶界面（gui）集成在一起，從而提高系統(tǒng)的效率和效益。
3.4 配置合理的通信通道 通信系統(tǒng)信道的選用，應根據(jù)通信規(guī)劃、現(xiàn)有通信條件和配電自動化及管理系統(tǒng)的需求，按分層配置、資源共享的原則予以確定。信道種類有光纖、微波、無線、載波、有線。主干線推薦使用高中速信道，試點項目建議使用光纖。
3.5 選擇可靠的一次設備 對一次開關設備除滿足相應標準外，還應滿足配電自動化及管理系統(tǒng)的要求。
4 小結
配電自動化及管理系統(tǒng)具有實時性好、自動化水平高、管理功能強之特點，能提高供電可靠性和電能質(zhì)量、改善對用戶的服務，具有顯著的 經(jīng)濟 優(yōu)越性和良好的社會綜合效益。配電自動化及管理系統(tǒng)的建設是一項系統(tǒng)工程，所以要在按照城網(wǎng)建設規(guī)劃的前提下，因地制宜，積極采用、合理選用、推廣應用配電自動化及管理系統(tǒng)。
摘要：文章分析了變電所自動化改造的幾個關鍵技術。
關鍵詞：變電所 自動化 改造
1 變電所改造的主要內(nèi)容
常規(guī)變電所改造為無人值班變電所運行，首先要對一、二次設備進行改造，使之適應無人值班運行要求。
1.1 一次設備主要改造及技術要求
1.1.1 斷路器的改造：主要要求是能實現(xiàn)遙控操作功能，并提供可靠的斷路器位置信號。對使用年久且性能不能滿足電網(wǎng)運行要求的6～35kv油斷路器動作要求，應以性能好、可靠性高、維護量小的無油設備(如真空斷路器或sf6 斷路器)來代替。斷路器輔助觸點改造為雙輔助觸點接線以防信號誤發(fā)。
1.1.2 高壓開關柜的改造：完善機械防止誤操作措施；完善柜間距離，要求隔離物起絕緣支撐作用，要具有良好的阻燃性能；加強母線導體間、相對地間絕緣水平；改造高壓開關柜中的電流互感器，使之達到高壓開關柜使用工況絕緣水平、峰值和短時耐受電流、短時持續(xù)時間的要求。
1.1.3 過電壓保護設備的改造：如對變電所6～35kv中性點加裝自動跟蹤、自動調(diào)諧的消弧線圈；為減少變電所的運行維護工作量，降低殘壓，防止避雷器的爆炸，變電所6～35kv避雷器宜更換為無間隙金屬氧化物避雷器(moa)。
1.1.4 主變壓器有關輔助元件的改造：改造中性點隔離開關及其操作機構，能實現(xiàn)遙控操作；對有載調(diào)壓分接開關實現(xiàn)當?shù)睾瓦h方遙調(diào)操作；實現(xiàn)主變溫度遠方測量等。
1.2 二次設備改造內(nèi)容及要求 控制回路的改造要能適應無人值班需要，主要有以下要求：①斷路器控制回路改造后，要簡單、可靠、無迂回接線。②斷路器控制回路斷線、失去控制電源時應實現(xiàn)遠方報警，并保留控制回路故障信號。③保護回路單獨設有熔斷器的變電所，保護回路直流消失后，能遠方報警。④重合閘裝置要實現(xiàn)自動投退，在遙控和當?shù)夭僮骱祥l后，重合閘電源應自動投入，重合閘放電回路自動斷開。在遙控和當?shù)夭僮魈l后，自動退出重合閘電源，同時重合閘裝置自動放電。根據(jù)需要實現(xiàn)重合閘后加速和一次重合閘。⑤低頻減負荷裝置或其它系統(tǒng)穩(wěn)定措施裝置動作跳閘時，應自動閉鎖重合閘。⑥取消斷路器位置信號燈的不對應閃光功能，信號燈具改為發(fā)光二極管等節(jié)能型燈具。⑦加裝遙控與就地跳、合閘閉鎖回路。⑧中央信號裝置有關回路作相應改造。
2 改造方案的選擇
對常規(guī)變電所進行無人值班改造，總的指導思想是“安全、可靠、實用、 經(jīng)濟 ”。二次設備改造任務重，改造難度大，需要對一些關鍵技術進行探討，尋找恰當?shù)慕鉀Q方法。下面介紹幾種典型的二次設備改造方案。
2.1 斷路器的控制與繼電保護合一的改造方案
改造時保留有全部保護設備，取消控制屏(集中控制臺，集中控制柜)，將斷路器控制回路、控制設備安裝到保護屏適當備用位置。這種方案將會取消控制屏上的全部光字牌信號、測量儀表和音響信號。為滿足當?shù)夭僮骷案脑爝^渡期內(nèi)變電所運行操作人員對設備狀態(tài)的監(jiān)視要求，增設一套rtu當?shù)毓ぷ髡炯帮@示設備。在顯示器上顯示有關一次接線圖，測量信息，事故及預告信息。采用這種改造方案，可以簡化二次回路接線，減少大量控制電纜，減少回路中的觸點，提高二次設備的運行可靠性。這種改造方案適合于由弱電控制，集控臺、集控柜等多臺設備組合的控制回路改造。
變電所改造一般采用常規(guī)的rtu裝置。變電所無rtu裝置的可采用性能較好的分布式分散安裝的rtu遙測交流采樣，各rtu之間通信連接。變電所已有rtu裝置的，在原裝置中擴大功能，增加rtu容量以滿足無人值班改造信息量的要求。
2.2 只改造二次回路接線方案 這種改造方案保護設備、控制設備全部利用。在改造中根據(jù)無人值班變電所的技術要求，改造二次回路中的部分接線，如斷路器控制接線改接，重合閘接線改接，以及信號改接等；增加和更換部分繼電器，使其具備無人值班變電所的技術要求。這種方案，改造量最少，二次回路變動量小，是采用電磁式繼電器保護變電所的最方便、最經(jīng)濟的改造方案。變電所的rtu裝置采用常規(guī)遠動設備。
2.3 二次保護設備全部更新的改造方案 對于運行年限較長的變電所，在方案設計時可根據(jù)無人值班改造的技術要求，全部更新變電所二次及保護設備，采用目前國內(nèi)較先進的綜合自動化裝置。這種改造方案投資較大，一般只適用于變電所相對陳舊，原有的二次回路已達不到安全要求的情況。
3 如何進行遠方監(jiān)控
3.1 繼電器的更新 根據(jù)傳統(tǒng)變電所無人值班改造的實際情況，也為確?！八倪b”功能的實現(xiàn)，改造中要將保護及自動裝置中的電流、電壓、時間、信號、重合閘等電磁型繼電器全部更新為靜態(tài)繼電器。由集成電路構成的靜態(tài)繼電器與原電磁型繼電器相比具有整定直觀、功耗低、動作迅速、精度高等優(yōu)點，而且電流、電壓繼電器增加了直流輔助電源，可以通過電源監(jiān)視燈對繼電器的正常運行進行監(jiān)視，從而大大提高了保護的可靠性與速動性。特別是信號繼電器既有電保持，又有磁保持，信號記憶可靠，還增加了多組動合觸點和電動復歸圈。保證了“遙信”功能及信號繼電器遙控復歸的實現(xiàn)。
3.2 遠控和就地操作轉換 變電所實現(xiàn)無人值班，要方便設備檢修和事故現(xiàn)場的緊急處理，就必須要實現(xiàn)遠控及就地控制兩種方式操作，因此要拆除原有的kk控制開關，在回路中增加具備“遠控”和“就地”轉換功能的qk切換開關，在正常情況下，無人值班變電所所有運行或備用狀態(tài)的斷路器，必須置于“遠控”位置，由監(jiān)控中心值班員進行遠控。
4 線路的監(jiān)視
大家知道，紅綠信號等除反映斷路器的實際位置以外，還擔負著監(jiān)視跳合閘回路是否正常的任務，雖然變電所內(nèi)可以通過紅綠燈來實現(xiàn)跳合閘回路的監(jiān)視，但卻無法從遠方進行監(jiān)視，為此在控制回路中加裝了跳閘位置繼電器twj和合閘位置繼電器hwj，只要hwj及twj的兩副常閉觸點同時閉合，就說明跳閘回路有問題，需要到現(xiàn)場檢修。
5 遙信的實現(xiàn)
常規(guī)變電所要進行無人值班改造，則原理通過中央信號及光子牌反應的各類預告信號就必須要具備遙信功能。同時，繼電器動作以后，必須能夠在監(jiān)控中心進行遙控復歸。因此，信號繼電器的遙信問題以及信號繼電器的復歸問題也就成為突出的關鍵問題，在改造中應當加以重視。
5.1 遙信的實現(xiàn) 變電所原中央信號解除以后，為正確反映所內(nèi)所有異常及事故信號，就必須將上述信號通過繼電器觸點提供給遠動遙信裝置以實現(xiàn)遙信功能。按照無人值班的要求在反映具體保護動作事件的同時，變電所任何一套保護裝置動作及異常都要啟動變電所的遙信事故總信號，以提醒監(jiān)控人員及時處理。針對這一要求，將信號繼電器全部更換為帶有電動復歸線圈及多組動合觸點的靜態(tài)集成繼電器。每只信號繼電器單獨提供一對空觸點以反映具體保護動作事件，另外每只繼電器都提供一對空觸點并將這些空觸點并聯(lián)在一起以反映事故總信號。斷路器的實際運行位置采用開關的輔助觸點來反映。
5.2 信號繼電器的復歸 信號繼電器更換為靜態(tài)繼電器以后，其內(nèi)部帶有電動復歸線圈。這樣既可以通過信號繼電器上的復歸按鈕就地復歸，又可以通過將所有信號繼電器的電壓復歸線圈并聯(lián)后與監(jiān)控屏遙控執(zhí)行屏上信號復歸繼電器的常開觸點串聯(lián)起來，實現(xiàn)全站信號的遙控總復歸。使得無人值班變電所的信號復歸問題得以解決。
6 小結
通過實踐，變電所實現(xiàn)無人值班，其優(yōu)越性可大致歸納為：①傳送負荷和限電速度快，電壓調(diào)整迅速，從而改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量，穩(wěn)定電網(wǎng)運行，提高無功管理水平；②預防事故，加快事故處理：由于預告信號、事故信號、各種越限信號提供調(diào)度員分析，可以及時采取措施預防事故發(fā)生，事故掉閘后，調(diào)度員直接判斷并做遙控操作，加快事故處理，可避免事故擴大，縮短事故處理時間；③大量節(jié)省人員，提高 企業(yè) 勞動生產(chǎn)率；④遙控由調(diào)度員直接執(zhí)行，無中間環(huán)節(jié)，不易發(fā)生誤操作。
摘要： 電力 電子 技術、智能控制技術和信息通信技術的不斷 發(fā)展 ，帶動了許多電力新技術、新設備的不斷出現(xiàn)，近年來隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造的進行，智能無功補償技術在各地低壓配電網(wǎng)的公用配變被廣泛應用，它集低壓無功補償、綜合配電監(jiān)測、配電臺區(qū)的線損計量、電壓合格率的考核、諧波監(jiān)測等多種功能于一身；同時還充分考慮了與配電自動化系統(tǒng)的結合。
關鍵詞：電力 自動化 技術
0 引言
電力電子技術、智能控制技術和信息通信技術的不斷發(fā)展，帶動了許多電力新技術、新設備的不斷出現(xiàn)，近年來隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造的進行，智能無功補償技術在各地低壓配電網(wǎng)的公用配變被廣泛應用，它集低壓無功補償、綜合配電監(jiān)測、配電臺區(qū)的線損計量、電壓合格率的考核、諧波監(jiān)測等多種功能于一身；同時還充分考慮了與配電自動化系統(tǒng)的結合。
1 傳統(tǒng)的低壓無功補償技術
1.1 采集單一信號，采用三相電容器，三相共補 這種補償方式適用于負荷主要是三相負載（電動機）的場合，但假如當前的負載主要為居民用戶，三相負荷很可能不平衡。那么各相無功需量也不同，采用這種補償方式會在不同程度上出現(xiàn)過補或欠補。
1.2 投切開關多采用交流接觸器 其缺點是響應速度較慢，在投切過程中會對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊涌流，使用壽命短。
1.3 無功控制策略 控制物理量多為電壓、功率因數(shù)、無功電流，投切方式為：循環(huán)投切、編碼投切。這種策略沒有考慮電壓的平衡關系與區(qū)域的無功優(yōu)化。
1.4 通常不具備配電監(jiān)測功能
2 智能無功補償技術分析
2.1 補償方式
2.1.1 固定補償與動態(tài)補償相結合 隨著社會的發(fā)展，負載類型越來越復雜，電網(wǎng)對無功要求也越來越高，因此單純的固定補償已經(jīng)不能滿足要求，新的動態(tài)無功補償技術能較好地適應負載變化。
2.1.2 三相共補與分相補償相結合 新的設備尤其是大量的電力電子、照明等家居設備，都是兩相供電，電網(wǎng)中三相不平衡的情況越來越多，三相共補同投同切已無法解決三相不平衡的問題，而全部采用單相補償則投資較大。因此根據(jù)負載情況充分考慮 經(jīng)濟 性的共分結合方式在新的經(jīng)濟條件下日益廣泛應用。
2.1.3 穩(wěn)態(tài)補償與快速跟蹤補償相結合 穩(wěn)態(tài)補償與快速跟蹤補償相結合的補償方式是未來發(fā)展的一個趨勢。主要是針對大型的鋼鐵冶金等 企業(yè) ，工藝復雜、用電量大、負載變化快、波動大，充分有效地進行無功補償，不僅可以提高功率因數(shù)、降損節(jié)能，而且可以充分挖掘設備的工作容量，充分發(fā)揮設備能力，提高工作效率，提高產(chǎn)量和質(zhì)量，經(jīng)濟效益大。
2.2 采用先進的投切開關 目前采用的投切開關主要有以下幾種。
2.2.1 過零觸發(fā)固態(tài)繼電器 其特點是動態(tài)響應快，在投切過程中對電網(wǎng)無沖擊、無涌流，壽命較長，但有一定的功耗和諧波污染，目前運用比較普遍。
2.2.2 機電一體化智能復合開關 該開關是由交流接觸器和固態(tài)繼電器并聯(lián)運行，綜合兩種開關的優(yōu)點，既實現(xiàn)了快速投切，又降低了功耗。目前主要由于成本及可靠性原因應用較少。
2.2.3 機電一體化智能型真空開關 該開關采用低壓真空滅弧室及永磁操作機構，可實現(xiàn)電容過零投切，還可適應電容器串聯(lián)電抗器回路的投切，壽命長，可靠性高，目前正在實現(xiàn)商品化。
2.3 采用智能型無功控制策略 采集三相電壓、電流信號，跟蹤系統(tǒng)中無功的變化，以無功功率為控制物理量，以用戶設定的功率因數(shù)為投切 參考 限量，依據(jù)模糊控制理論智能選擇電容器組合，智能投切是針對星—角結合情況。電容投切控制采用智能控制理論，自動及時地投切電容補償，補償無功功率容量。根據(jù)配電系統(tǒng)三相中每一相無功功率的大小智能選擇電容器組合，依據(jù)“取平補齊”的原則投入電網(wǎng)，實現(xiàn)電容器投切的智能控制，使補償精度高。
2.3.1 科學 的電壓限制條件 可設定的過、欠壓保護值，可設置禁投（低谷高電壓）、禁切（高峰低電壓）電壓值，具缺相保護功能，以無功功率為投切門限值。
2.3.2 可設置投切延時 延時時間可調(diào)（既可支持快速跟蹤無功補償，也可支持穩(wěn)態(tài)補償），同組電容投切動作時間間隔可設置，對快速跟蹤補償可設置為零。
2.4 集成綜合配電監(jiān)測功能 綜合配電監(jiān)測功能集配電變壓器電氣參數(shù)測量、記憶、通信于一體，是一套比較完整的配電運行參數(shù)測量機構，是低壓配電電網(wǎng)中考核單元線損的理想手段。它能隨時為電網(wǎng)治理人員提供所需要的各類數(shù)據(jù)，是為電網(wǎng)的安全運行和 經(jīng)濟 運行提供可靠的治理依據(jù)，是配電電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的基本組成部分。主要功能如下：
實時監(jiān)測配變?nèi)鄶?shù)據(jù)：電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率（1～3次諧波）；
累計數(shù)據(jù)記錄、整點數(shù)據(jù)記錄和統(tǒng)計數(shù)據(jù)記錄功能，累計計量有功、無功電量；
查詢統(tǒng)計分析功能并根據(jù)輸入條件生成各種報表、曲線、棒圖、餅圖。
一般都配有相關的后臺處理軟件，大多數(shù)可實現(xiàn) 網(wǎng)絡 多機操作與數(shù)據(jù)共享。
2.5 集成電壓監(jiān)測功能 根據(jù)電壓檢測儀標準進行采樣與數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理，便于用戶考核電壓合格率，可用于電壓監(jiān)測考核。
2.6 集成在線諧波監(jiān)測功能 較好一點的監(jiān)測終端采用dsp作為cpu，應用fft快速傅立葉算法，可精確 計算 測量出電壓、電流、功率因數(shù)、有功及無功電量等配電參數(shù)，還可以分析1～3次諧波，從而實現(xiàn)在線的諧波監(jiān)測功能，該數(shù)據(jù)可根據(jù)用戶要求在后臺軟件上進行分析處理。
2.7 通信 某些功能較先進的監(jiān)控終端充分地考慮了設備的可持續(xù)性使用，采用標準的rs232、rs485接口，可根據(jù)用戶要求非凡配置modem、現(xiàn)場總線（profibus）等，與配網(wǎng)自動化系統(tǒng)有機結合。具體通信方式有以下幾種，或是其一或是多種方式的結合。
手工抄表：有線、無線、電卡等多種抄表方式。
直接通信：與配電自動化系統(tǒng)接口，為用戶提供了多種解決方案以適應不同的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)與子站或主站的直接通信。
與ftu的通信：可通過ftu實現(xiàn)一點對多點采集，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠傳并與配電自動化系統(tǒng)接口與集抄系統(tǒng)的通信，通常采用載波或直聯(lián)。
2.8 模塊化結構 當前應用較廣的模塊化設計結構，將電容器、投切開關、保護集成在一個單元內(nèi)，形成多種容量規(guī)格的標準化單元，其特點是結構與功能的模塊化形成滿足不同用戶要求的系列產(chǎn)品，同時還便于各種裝置在使用現(xiàn)場的維修與調(diào)整。
3 小結
總之，隨著科技的快速 發(fā)展 進步，高科技 企業(yè) 的增加，電力企業(yè)在如何更好地滿足用戶不斷提高的需求的同時，還要對用戶電網(wǎng)進行更全面的治理、監(jiān)控，在這個過程中，將有各種新技術、新設備發(fā)展起來，未來的無功補償技術將會更加經(jīng)濟有效。
摘要：隨著我國電力工業(yè)的發(fā)展，含配電系統(tǒng)自動化在內(nèi)的城網(wǎng)建設改造和電力市場已提上了日程。正在啟動的發(fā)電市場展示了向配電市場發(fā)展的前景。
關鍵詞：配電系統(tǒng)自動化 系統(tǒng)集成 電力市場
1 配電系統(tǒng)自動化發(fā)展中的問題
當代的配電系統(tǒng)自動化，發(fā)展過程中面臨著兩個問題：這就是配電系統(tǒng)自動化如何從傳統(tǒng)的“多島自動化”走向系統(tǒng)集成；以及如何考慮電力市場的發(fā)展可能對配電系統(tǒng)自動化產(chǎn)生的影響。
2 發(fā)展中的配電系統(tǒng)自動化
配電系統(tǒng)綜合自動化中，各有關系統(tǒng)如何實現(xiàn)信息共享、功能互補和通道公用，并顧及到電力市場發(fā)展可能帶來的影響呢?
2.1 scada/lm/dms平臺 scada/lm/dms平臺是配電系統(tǒng)綜合自動化的核心和基礎，它除了完成scada/lm/dms功能外，還承擔整個系統(tǒng)的縱向(實時層)和橫向(管理層)的集成任務。
由于系統(tǒng)中引入了功能較強的變電站綜合自動化技術，scada中除傳統(tǒng)的功能外，還增加了一些擴展的scada功能，如保護的遠方監(jiān)視、投切和定值修改，故障錄波數(shù)據(jù)的收集等。當然，如果配網(wǎng)的規(guī)模較小，由變電站負責的環(huán)網(wǎng)控制，也可改由主站的scada/lm/dms平臺來完成。
這里，與電力市場發(fā)展有關的負荷控制和管理，正面臨新的挑戰(zhàn)：長期缺電期間，對用戶限電拉閘實施計劃用電的負荷控制，應及時轉移到用戶不感到停電的負荷管理(lm)上來。
當代的負荷管理，主要是按事先編制好的負荷管理方案，通過饋線降壓減載，或按編組周期輪流短時啟停用戶的可控負荷(空調(diào)、熱水器等)，來實現(xiàn)用戶不感到停電的負荷管理。
此外，還應積極開展基于分時電價的需方用電管理(dsm)，用以調(diào)動需方的積極性來參與負荷管理。
供方負荷管理與需方用電管理相結合，必將有力地改善配電系統(tǒng)的負荷曲線，并為隨后電力市場的開展打下基礎。
lm負荷管理功能與電力供需關系和電力市場進程有關，涉及到對原有負荷控制系統(tǒng)的利用和改造，以及和具有需量控制功能的數(shù)字電量計費系統(tǒng)相配合等問題。但無論是沿用原有的負荷控制終端、或是與新建的電量計費系統(tǒng)相結合，主站均和scada/dms集成在一起，以適應電力市場發(fā)展的變化，而不象傳統(tǒng)的負荷控制那樣分開獨立運行。
dms應用軟件方面，除傳統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲跟蹤著色、負荷預報、配電潮流、短路分析、網(wǎng)絡重構、故障恢復控制、操作票、投訴熱線處理等外，還把負荷計費管理、電力市場等應用包括了進來，統(tǒng)一優(yōu)化管理，授權分工使用。
當然，系統(tǒng)的無縫集成并不排斥通過接口和數(shù)據(jù)轉換、接入現(xiàn)有而又可用的老系統(tǒng)，以保護原有投資。待該老系統(tǒng)淘汰后，再更新為符合開放標準的系統(tǒng)。
2.2 變電站綜合自動化 傳統(tǒng)的變電站自動化，系由本地監(jiān)控的自動裝置和與調(diào)度聯(lián)系的rtu遠動裝置所組成。當代的變電站自動化，隨著計算機、通信和數(shù)字信號處理(dsp)技術的發(fā)展，已進入到自動遠動、測量控制保護功能集成并隨一次設備分散布置，實現(xiàn)無人值班的綜合自動化階段，顯示出系統(tǒng)集成的高效益。
當然，常規(guī)的有人值班變電站，同樣也可以通過變電站rtu接入配電自動化系統(tǒng)。
2.3 環(huán)網(wǎng)故障定位、隔離和恢復供電系統(tǒng) 和許多配電自動化裝置類似，環(huán)網(wǎng)故障定位、隔離和恢復供電系統(tǒng)也經(jīng)歷了從免通信的單項自動化向帶通信的綜合自動化發(fā)展的過程。
免通信的環(huán)網(wǎng)故障識別和恢復控制系統(tǒng)，可由一定數(shù)量的負荷分段開關(無切斷短路電流能力)和控制分段開合的控制器組成。正常時固定開環(huán)點運行，兩側供電。故障時，靠故障側變電站饋線保護動作跳閘，各段開關無壓釋放。變電站斷路器重合成功后，各段開關按事先整定的時限依次重合試投。如為永久性故障，當投到故障段后變電站饋線保護將再次動作跳閘，重復試投過程。但此時故障段業(yè)已測明，僅合到故障段前為止。故障段后至開環(huán)點的恢復供電，則從開環(huán)點檢測到對側線路失壓進行重合開始，以相反的方向和相同的原則來實現(xiàn)整個環(huán)網(wǎng)故障段的隔離，和非故障段的自動恢復供電。
這種單項自動化裝置的優(yōu)點是無通信要求。但除功能單一和信息未能共享外，本身還存在整定復雜、不能一次定位、開關試投次數(shù)較多、恢復時間較長、線路攝取的“冷負荷”較大等問題。
和變電站綜合自動化類似，帶通信的環(huán)網(wǎng)故障識別和恢復控制系統(tǒng)，控制分段開關的開合，稱為饋線終端裝置ftu的控制器具有支持scada的功能。除了故障時依靠遠動功能免除試投實現(xiàn)一次定位、隔離和自動恢復供電外，正常時還兼有收集環(huán)網(wǎng)節(jié)點電工信息、控制分布電容投切、以及合理選擇開環(huán)點用以降低網(wǎng)損等功能。
2.4 多功能數(shù)字分時電度表系統(tǒng) 常規(guī)的分時電度表，是專為電量計費而設計的，用途比較單一，一般不具備通信條件。
隨著計算機、通信和數(shù)字信號處理技術應用的普及，導致了當代多功能數(shù)字分時電度表的問世。這種可以遠方通信的多功能數(shù)字分時電度表，除了具有分時電度表的功能外，還能和配電控制中心配合，收集帶時標的用戶電工信息、傳送電量計費信息、具有竊電報警、負荷控制、液晶顯示、長期存儲等功能。在電量計費系統(tǒng)中，表計本身還可兼作數(shù)據(jù)集中器使用，大大簡化電量計費系統(tǒng)的構成。
電量計費系統(tǒng)是開拓電力市場的一項基礎性設施。通過電量計費系統(tǒng)的建設，應一改過去壟斷經(jīng)營時期供方查表、用戶繳費、逾期罰款的單向聯(lián)系模式。
城網(wǎng)建設改造中，正在進行量大面廣的“一戶一表”建設。無論從當前的“商業(yè)化運營”或今后的“配電市場”來看，都應盡可能地考慮到計費信息的雙向通信(大中用戶遠方讀表和中小用戶智能卡)以及和銀行結算的關系問題。
“投訴熱線處理”是供方和廣大用戶建立雙向聯(lián)系的又一渠道。因此，進行低壓線路和一戶一表的建設改造時，一二次系統(tǒng)應統(tǒng)一優(yōu)化設計，以期建立一個面向用戶(含物業(yè)管理)分級分片雙向通信的聯(lián)系機制，提高供電服務水平。
2.5 管理信息系統(tǒng) 基于自動繪圖和設備管理(am/fm/gis)，含變電、配電、用電、檢索、決策、以及辦公自動化(oa)等在內(nèi)的管理信息系統(tǒng)(mis)，早期是作為離線管理系統(tǒng)而獨立運行的?，F(xiàn)在，am/fm已發(fā)展成為一個獨立的地理信息系統(tǒng)(gis)軟件產(chǎn)業(yè)，支持包括電力系統(tǒng)特別是配電系統(tǒng)在內(nèi)的具有空間數(shù)據(jù)的行業(yè)開發(fā)各種應用。
隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電力行業(yè)進入了由實時信息提供管理服務、管理信息(包括地理信息)支持實時應用的新階段，甚至發(fā)展了scada/gis系統(tǒng)。
近年來，mis趨于向osa標準以及日益普及的intranet/internet靠攏，且大有以內(nèi)聯(lián)網(wǎng)取代mis之勢，以便與電力市場的發(fā)展接軌。因為，今后電力市場的交易，將不再是大廳交易，而是基于intranet/internet、以瀏覽器為特征的、稱之為電子商務的網(wǎng)絡交易。
傳統(tǒng)上的管理信息系統(tǒng)(mis)，以專用網(wǎng)、專用信道和圖形用戶界面為其特征，顯然不適于提供電力交易使用。這又是考慮電力市場發(fā)展時所提出的一個挑戰(zhàn)：是使傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)和今后的交易信息系統(tǒng)并行發(fā)展，或是對現(xiàn)有的mis進行改造、使之適應今后電力市場的發(fā)展。事實上，一些面臨發(fā)電市場壓力的網(wǎng)省級調(diào)度中心，已經(jīng)按后者行事并已改造就緒了。
3 結語
3.1 當代的配電系統(tǒng)自動化正從“多島自動化”走向系統(tǒng)集成，并受到電力市場發(fā)展的影響。
3.2 “多島自動化”是以單項自動化為基礎，由少到多各自平行發(fā)展。系統(tǒng)集成的綜合自動化，是以整體綜合優(yōu)化為基礎，力求信息共享、功能互補，并隨技術的進步而提高其集成度。
3.3 當前配電系統(tǒng)自動化中的負荷管理系統(tǒng)、電量計費系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)，需要考慮電力市場發(fā)展的影響。
3.4 基于開放系統(tǒng)結構和國際標準的分層分布配電系統(tǒng)綜合自動化，適應當代系統(tǒng)集成和電力市場的發(fā)展方向，“性能價格比”好、可伸縮性強。用戶可以任意分步實施其配電自動化規(guī)劃，所投入的系統(tǒng)或設備不會因系統(tǒng)的發(fā)展或技術的進步而導致重復建設甚至推倒重來。
摘要：介紹了分層分布式變電站自動化系統(tǒng)中控制與操作的功能及特點，總結了防誤操作的幾種模式，比較了常規(guī)站與自動化站控制與操作系統(tǒng)的差異，提出了作者自己的看法。
關鍵詞：自動化 控制與操作
1 控制可靠性
變電站的設計首要考慮的便是控制與操作的高可靠性，采用自動化系統(tǒng)的變電站更要將計算機監(jiān)控系統(tǒng)縝密設計。通常用于高壓電力系統(tǒng)的變電站自動化產(chǎn)品都具有以下功能，以保證控制操作的高可靠性。
1.1 多級多地點控制功能 自動化系統(tǒng)的控制操作方式有遠方遙控、站控、就地(后備操作)3種方式。
遠方遙控：由調(diào)度人員在調(diào)度端發(fā)出下行控制命令。站控操作：運行人員在變電站層監(jiān)控主機發(fā)出操作命令，通過交互式對話過程，選擇操作對象、操作性質(zhì)，完成對某一操作過程的全部要求。就地操作：作為后備控制方式，當監(jiān)控系統(tǒng)故障或網(wǎng)絡故障時，可在間隔層的測控單元的小開關手動控制或通過就地監(jiān)控單元裝置上的薄膜鍵盤進行就地控制。
上述3種操作方式通過軟件或使能開關可相互切換，當切換到后備手動控制時，站控及遙控命令不被執(zhí)行；當切換到站控操作時，后備手動控制不產(chǎn)生任何作用，計算機對一臺設備同一時刻只能執(zhí)行一條控制命令，當同時收到一條以上命令或預操作命令不一致時，應拒絕執(zhí)行，并給出錯信息。每個被控對象只允許以一種方式進行控制。
1.2 操作過程中軟件的多次返校
1.2.1 操作員權限設密，以杜絕誤操作及非法操作。目前成熟的監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件設備都具有良好的容錯能力，即便運行人員在操作過程中發(fā)生一般性錯誤，均不引起系統(tǒng)的任何功能喪失或影響系統(tǒng)的正常運行，對意外情況引起的故障，系統(tǒng)都具有恢復功能。
1.2.2 操作員工作站發(fā)出的操作指令，都必須經(jīng)過選擇—校核—執(zhí)行等操作步驟，返校通過后再送至該點執(zhí)行下一步驟。當某一環(huán)節(jié)出錯，操作指令中斷，并告警提示。每次操作結束后，系統(tǒng)自動記錄操作過程并存盤。
1.2.3 監(jiān)控系統(tǒng)的雙機配置 220 kv及以上電壓等級變電站自動化系統(tǒng)多作雙機雙網(wǎng)配置，作為人機接口的監(jiān)控主站冗余配置，熱備用工作方式，可保證任意設備故障時對控制功能無影響。時下的做法，監(jiān)控主站用以太網(wǎng)相聯(lián)并以hub作為該以太網(wǎng)的管理。該網(wǎng)上任一裝置異常，可將熱備機切換為主機工作。
監(jiān)控系統(tǒng)硬件的冗余配置，系統(tǒng)分層分布式結構，為變電站的控制與操作的可靠性提供了保證。
2 操作實現(xiàn)方式
為保證變電站控制與操作系統(tǒng)的可靠性、準確性，變電站的防誤操作的設計也是重要環(huán)節(jié)之一。因為是計算機監(jiān)控，變電站不再采用繁瑣的電氣聯(lián)鎖，可方便地實現(xiàn)多級聯(lián)鎖。對于分層分布式自動化系統(tǒng)，其操作閉鎖方式也為分層分級式閉鎖而與該系統(tǒng)結構相適應。每個間隔的測控裝置，已引入該間隔的交流電流、電壓、斷路器位置及刀閘輔助接點作為遙測、遙信之用，這也為實現(xiàn)本間隔內(nèi)的斷路器及刀閘操作的防誤操作提供了必要條件。智能型裝置可很方便地利用上述信息進行編程，實現(xiàn)該間隔的操作閉鎖功能。
對于全站的涉及多個電氣間隔和多個電壓等級間的操作閉鎖，目前有3種不同的實現(xiàn)方式。其一，用軟件實現(xiàn)，即將全站的防誤操作閉鎖用軟件編程置于監(jiān)控主機之內(nèi)。監(jiān)控主機可從通信網(wǎng)上獲得全站所有開關、刀閘的狀態(tài)信息及每個間隔控制終端的操作信息，引入設備操作規(guī)則，進行軟件編程即可實現(xiàn)全站的操作閉鎖功能。該方式應該說是最簡單經(jīng)濟可靠的方案之一。其二，硬件閉鎖，即西門子公司的8tk模式。西門子公司的lsa-678變電站自動化系統(tǒng)的一個主要特點便是8tk操作閉鎖裝置的相對獨立性，8tk純粹作為控制及操作閉鎖之用，每個間隔的刀閘信息進8tk1實現(xiàn)該間隔的操作閉鎖，各間隔的刀閘信息經(jīng)重動后都進入8tk2裝置，母聯(lián)刀閘及母線地刀等直接引入8tk2裝置，8tk2裝置實現(xiàn)間隔之間的操作閉鎖功能。其三，軟硬相結合的閉鎖方式，間隔之間的閉鎖采用8tk及類似裝置實現(xiàn)閉鎖功能，監(jiān)控主機內(nèi)做一套全站的軟件操作閉鎖。該模式即為浙江金華雙龍500 kv變采用的操作閉鎖方式。
軟硬兩級閉鎖，其可靠性高，監(jiān)控系統(tǒng)或網(wǎng)絡故障不影響全站的安全可靠操作，但該模式接線復雜，且價格昂貴，金華500 kv變的該套8tk閉鎖裝置約花費人民幣300萬元。
以軟件實現(xiàn)全站的操作閉鎖，對于一套成熟的變電站自動化系統(tǒng)來說，也應該是高可靠性的；既然整個變電站的監(jiān)控功能都由監(jiān)控主機實現(xiàn)，那么操作閉鎖軟件功能做在監(jiān)控主機內(nèi)也應是安全可靠的。對于雙機系統(tǒng)冗余配置，閉鎖軟件也為雙套設置。筆者認為對于220 kv及以下自動化系統(tǒng)實現(xiàn)的無人值班站采用這種模式可靠、安全、經(jīng)濟適用。
對于一個半開關接線的500 kv變電站，筆者認為500 kv系統(tǒng)每個斷路器及兩側刀閘的操作閉鎖由相應測控裝置實現(xiàn)以外，每串內(nèi)的斷路器及刀閘之間的閉鎖采用專門一套硬件閉鎖裝置以提高其可靠性。至于220 kv系統(tǒng)為簡化接線，節(jié)約資金，可不必配置用于間隔之間操作閉鎖的專用硬件裝置。
上述三種模式都可高效可靠地實現(xiàn)變電站所有斷路器及刀閘的控制。而且都具有順控功能，例如：操作某條線路送/停電、旁母代/倒線路、母線切換等各種常規(guī)順序操作，只需在監(jiān)控主機的鍵盤上敲入相應指令，便可自動完成。常規(guī)站可能要花費幾個小時的操作，在這里幾分鐘便可完成。
可見變電站自動化系統(tǒng)的防誤操作分層分級考慮，其可靠程度明顯優(yōu)于常規(guī)站的防誤設計。
3 自動化控制技術分析
分層分布式自動化系統(tǒng)從軟硬件上分層分級考慮了變電站的控制與防誤操作，提高了變電站的可控性及控制與操作的可靠性。綜合自動化站可采用遠方、當?shù)?、就?級控制，而常規(guī)站只能通過控制屏kk把手控制；常規(guī)站電氣聯(lián)鎖設計聯(lián)系復雜，在實際使用中，設備提供的接點有限且各電壓等級間的聯(lián)系很不方便，使得閉鎖回路的設計出現(xiàn)多余閉鎖及閉鎖不到的情況。綜合自動化站可方便地實現(xiàn)多級操作閉鎖，可靠性高。
常規(guī)站，人是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心，人的感官對信息的接受不可避免地存在誤差，其結果就會導致錯誤的判斷和處理。人接受信息的速度有一定限制，對于變化快的信息，有時來不及反應，可能導致不正確的處理。而且個人的文化水平、工作經(jīng)驗、責任心等因素都會影響信息的處理，可以說常規(guī)站人處理信息的準確性和可靠性是不高的。運行的實踐證明，值班人員的誤判斷、誤處理常有發(fā)生。綜合自動化站的核心為系統(tǒng)監(jiān)控主機，用成熟可靠的計算機系統(tǒng)實現(xiàn)整個變電站的控制與操作、數(shù)據(jù)采集與處理、運行監(jiān)視、事件記錄等功能，可靠性高且功能齊全。
變電站自動化系統(tǒng)簡化了變電站的運行操作，可方便地實現(xiàn)各種類型步驟復雜的順控操作，且操作安全快速，對于全控的變電站，線路的倒閘操作幾分鐘便可完成；而常規(guī)站實現(xiàn)同樣的操作往往需要幾個小時，且仍存在誤操作的隱患。
常規(guī)變電站控制一般采用強電一對一的控制方式，信息及控制命令都是通過控制電纜傳輸。計算機監(jiān)控系統(tǒng)控制命令的傳輸由模擬式變成數(shù)字指令，提高了信息傳輸?shù)臏蚀_性和可靠性。特別是分層分布式自動化系統(tǒng)，各保護小間與主控室之間采用光纜傳輸，提高了信息傳輸回路的抗電磁干擾能力。分散式布置，控制電纜長度大為縮減，在相同控制電纜截面時，斷路器控制回路的電壓降減少，有利于斷路器的準確動作。規(guī)劃院最近將全國5個500 kv站作為綜合自動化的試點，也從側面反應電力系統(tǒng)業(yè)內(nèi)人士對自動化監(jiān)控系統(tǒng)可靠性的認同。
4 小結
綜上所述，變電站自動化系統(tǒng)的控制與操作是可靠的，它的成熟和進步還需在變電站的實際運行中不斷得到完善。
論文 關鍵詞：電力通訊；自動化設備；載波通訊；微波通訊；光纖通訊
論文摘要：電力通訊涉及的專業(yè)資源龐大而復雜，包括線路資源和設備資源，智能資源和非智能資源，物理資源和邏輯資源；另外隨著電力通訊系統(tǒng)的迅速 發(fā)展 ，傳輸干線的數(shù)目大幅度增加，傳輸系統(tǒng)容量越來越龐大，導致 網(wǎng)絡 管理、電路調(diào)度工作的難度和復雜度增加。鑒于此，文章對電力通訊自動化設備與工作模式進行了探討。
一、電力通訊自動化設備
（一）載波通訊設備
一個完整的載波通訊系統(tǒng)，按功能劃分，大體分為調(diào)制系統(tǒng)、載供系統(tǒng)、自動電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)、振鈴系統(tǒng)和增音系統(tǒng)。其中前四部分是載波機的主要組成。
1．載波機。電力線載波機概括起來由四部分組成：自動電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)、載供系統(tǒng)、調(diào)制系統(tǒng)和振鈴系統(tǒng)。載波機類型不同，各自系統(tǒng)的構成原理、實現(xiàn)方式等都有所不同。調(diào)制系統(tǒng)：雙邊帶載波機傳輸?shù)氖巧舷聝蓚€邊帶加載頻信號，只要經(jīng)過一級調(diào)制即可將原始信號搬到線路頻譜；單邊帶載波機傳輸?shù)氖菃芜厧б种戚d頻的信號，一般要經(jīng)過兩級或三級調(diào)制將原始低頻信號搬往線路頻譜。自動電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)：此系統(tǒng)的設置是為補償各種因素所引起的傳輸電平的波動。在雙邊帶載波機中，載頻分量是常發(fā)送的，在接收端，將能夠反映通道衰減特性變化的載頻分量進行檢波、整流，而后去控制高載放大器的增益，即可實現(xiàn)此目的；單邊帶載波機，設置中頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)，發(fā)信端的中頻載頻一方面送往中頻調(diào)幅器，另一方面經(jīng)高頻調(diào)幅器的放大器送往載波通路，對方收信支路用窄帶濾波器選出中頻，放大后，一方面送中頻解調(diào)器進行同步解調(diào)另一方面作為導頻，經(jīng)整流后，再去控制收信支路的增益或衰減，從而實現(xiàn)自動電平調(diào)節(jié)。振鈴系統(tǒng)：為保證調(diào)度通訊的迅速可靠，電力線載波機均設置樂自動交換系統(tǒng)以完成振鈴呼叫自動接續(xù)的任務。雙邊帶載波機是利用載頻分量實現(xiàn)自動呼叫，單邊帶載波機則設有專門的音頻振鈴信號。載供系統(tǒng)：其作用是向調(diào)制系統(tǒng)提供所需載頻頻率。在雙邊帶載波機中，發(fā)信端根據(jù)調(diào)制系統(tǒng)的需要，一般設有中頻載頻和高頻載頻，而且收信端除設有一個高頻載頻振蕩器外，中頻解調(diào)器的載頻則主要靠對方端送過來的中頻載頻，以實現(xiàn)載頻的“最終同步”。
2．音頻架、高頻架。在載波通訊中，如果調(diào)度所和變電站相距較遠，為了保證撥號的準確性和通訊質(zhì)量，在調(diào)度所側安裝音頻架，而在變電站側安裝高頻架，兩架之間用音頻電纜連接起來。載波機按音頻架、高頻架分架安裝后，用戶線很短，通訊質(zhì)量明顯提高，另外給遠動通路信號電平的調(diào)整也帶來方便。同時，話音通路四線端亦在調(diào)度所，便于與交換機接口組成專用業(yè)務通訊網(wǎng)。
（二）微波通訊設備
根據(jù)微波站的作用，所承擔任務的不同，微波站分為不同類型。根據(jù)站型的不同，其設備也有所不同。但一般來說，包括以下設備：終端機、收發(fā)信機、天饋線、微波配線架、電源、蓄電池、鐵塔等。
1．收、發(fā)信機。微波收、發(fā)信機的主要任務就是在群路信號與微波信號之間進行頻率變換。在發(fā)信通道，頻率變換過程是將信號的頻率往高處變（群路信號變?yōu)槲⒉ㄐ盘枺?，即上變頻。在收信通道，頻率變換過程是將信號的頻率往低處變（微波信號變?yōu)槿郝沸盘枺?，即下變頻。
2．終端機。微波通訊系統(tǒng)中，必須有復用設備作為終端機，其作用是：在發(fā)信端，將各用戶的話路信號，按一定的 規(guī)律 組合成群頻話路信號；在收信端，將群頻話路信號，按相應規(guī)律解出各個話路信號。
（三）光纖通訊設備
光纖通訊系統(tǒng)主要包括光端機和光中繼機以及脈沖編碼調(diào)制pcm數(shù)字通訊設備。
1．光端機。光端機是光纖通訊系統(tǒng)中主要設備。它由光發(fā)送機和光接收機組成。在系統(tǒng)中的位置介于pcm電端機和光纖傳輸線路之間。光發(fā)送機由輸入接口、光線路碼型變換和光發(fā)送電路組成。光接收機由光接收定時再生、光線路碼型變換和輸出接口等組成。光端機中還有其他輔助電路，如公務、監(jiān)控、告警、輸入分配、倒換、區(qū)間通訊、電源等。在實際應用中，為了提高光端機的可靠性，往往采用熱備用方法，使系統(tǒng)在主備狀態(tài)下工作，正常情況下主用部分工作，當主用部分發(fā)生故障時，可自動切換到備用部分工作，目前應用較多的是一主一備方式。光端機各主要組成部分作用如下：輸入接口：將pcm綜合業(yè)務接入系統(tǒng)送來的信號變成二進制數(shù)字信號。光線路碼型變換：簡稱碼型變換，將輸入接口送來的普通二進制信號變換為適于在光纖線路中傳送的碼型信號。光發(fā)送電路：包括光驅(qū)動電路、自動光功率控制電路和自動溫度控制電路。光驅(qū)動電路將碼型變換后的信號變換成光信號向?qū)Ψ絺鬏?。光接收電路：將通過光纖送來的光脈沖信號變換成電信號，并進行放大，均衡改善脈沖波形，清除碼間干擾。定時再生電路：由定時提出和再生兩部分組成，從均衡以后的信號流中抽取定時器，再經(jīng)定時判決，產(chǎn)生出規(guī)則波形的線路碼信號流。光線路碼型反變換：簡稱碼型反變換。將再生出來的線路信號還原成普通二進制信號流。光端機一般采用條架結構，單元框方式。不同速率下工作的光端機，單元框的組成情況也不同。
2．光中繼機。在進行長距離光傳輸時，由于受發(fā)送光功率、接收機靈敏度、光纖線路衰耗等限制，光端機之間的最大傳輸距離是有限的。例如34mbit/s光端機的傳輸距離一般在50～60km的范圍，155mbit/s光端機的傳輸距離一般在40～55km的范圍，若傳輸距離超過這些范圍，則通常須考慮加中繼機，相當于光纖傳輸?shù)慕恿φ?，這樣可以將傳輸距離大大延長。由于光中繼機的作用可知，光中繼機應由光接收機、定時、再生、光發(fā)送等電路組成。一般情況下，可以看成是沒有輸入輸出接口及線路碼型正反變換的光端機背靠背的相連。因此，光中繼機總的來說比光端機簡單，為了實現(xiàn)雙向傳輸，在中繼站，每個傳輸方向必須設置中繼，對于一個系統(tǒng)的光中繼機的兩套收、發(fā)設備，公務部分是公共的。
3．數(shù)字通訊設備。一般來說，數(shù)字通訊設備包括pcm基群和高次群復接設備。pcm基群設備是將模擬的話音信號通過脈沖編碼、調(diào)制，變成數(shù)字信號，再通過數(shù)字復接技術，將多路pcm信號變成一路基群速率為2048mbit/s信
號進行傳送，以及將收到的pcm基群信號通過相反的處理過程，還原成模擬的話音信號的一種設備。
二、電力通訊 網(wǎng)絡 的工作模式
通訊的目的是為了傳送、交換信息。雖然信息有多種形式（如語音，圖像或文字等），但一般通訊系統(tǒng)的組成都可以概括為：信源是指信息的產(chǎn)生來源，這些信息都是非電信息，要轉換成電信號，需要一種變換器，即輸
入設備。交換設備是溝通輸入設備與發(fā)送設備的接續(xù)裝置。它可以 經(jīng)濟 地使用發(fā)信設備，提高發(fā)信設備的利用率。發(fā)送設備的任務是將各種信息的電信號經(jīng)過處理（如調(diào)制、濾波、放大等）使之滿足信道傳輸?shù)囊螅⒔?jīng)濟有效地利用信道。載波通訊中，載波機的發(fā)信部分就是一種發(fā)送設備。信道是信息傳輸?shù)拿浇?，概括地講分有線信道和無線信道。信號在傳輸過程中，還會受到來自系統(tǒng)內(nèi)部噪聲和外界各種無用信號的干擾各種形式的噪聲集中在一起用一個噪聲源表示。接收設備和輸出設備的作用與發(fā)送設備和輸入設備作用相反，它們是接收線路傳輸?shù)男畔ⅲ阉謴蜑樵夹畔⑿问?，完成通訊。在電?工業(yè) 中，現(xiàn)已形成以網(wǎng)局及省局為中心的專用通訊網(wǎng)，并且已開通包括全國各大城市的跨省長途通訊干線網(wǎng)絡。在現(xiàn)行的通訊網(wǎng)中光纖通訊已占主導地位。隨著電力工業(yè)的 發(fā)展 ，大電站、大機組、超高壓輸電線路不斷增加，電網(wǎng)規(guī)模越來越大；通訊技術發(fā)展突飛猛進，裝備水平不斷提高，更新周期明顯縮短。數(shù)字微波、衛(wèi)星通訊、移動通訊、對流層散射通訊、特高頻通訊、擴展頻譜通訊、數(shù)字程控交換機以及數(shù)據(jù)網(wǎng)等新興通訊技術在電力系統(tǒng)中會得以逐漸推廣與應用。
三、結語
在合理規(guī)劃、設計和實施各種網(wǎng)絡的基礎上，如何為電力系統(tǒng)提供種類繁多、質(zhì)量可靠的服務，就成為擺在電力通訊部門面前的一個重要課題，而建立一個綜合、高效的電力系統(tǒng)通訊資源管理系統(tǒng)則是解決這一問題的一項重要基礎工程，具有十分重要的理論意義和應用價值。
摘要：文章介紹了電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能，論述了其 發(fā)展 現(xiàn)狀，分析了電力調(diào)度自動化的發(fā)展趨勢。說明了電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是電網(wǎng)安全和 經(jīng)濟 可靠運行的保障，在電力調(diào)度中具有主導作用。
關鍵詞：電力調(diào)度；自動化系統(tǒng)；趨勢
0 引言
電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是指直接為電網(wǎng)運行服務的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，包括在此系統(tǒng)運行的應用軟件。是在線為各級電力調(diào)度機構生產(chǎn)運行人員提供電力系統(tǒng)運行信息、分析決策工具和控制手段的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是保證電網(wǎng)安全和經(jīng)濟可靠運行的重要支柱手段之一。隨著電網(wǎng)不斷的發(fā)展，電網(wǎng)的運行和管理需求在不斷地變化，要保證電力生產(chǎn)的安全有序進行，作為重要支柱的調(diào)度自動化系統(tǒng)要適應電網(wǎng)需求的發(fā)展。
1 電力調(diào)度自動化的主要功能
電力調(diào)度自動化系統(tǒng)采用成熟的 計算 機技術、 網(wǎng)絡 技術及通訊技術等，符合相關的國際和 工業(yè) 標準。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能包括：數(shù)據(jù)采集、信息處理、統(tǒng)計計算、遙控、報警處理、安全管理、實時數(shù)據(jù)庫管理、 歷史 庫管理、歷史趨勢、報表生成與打印、畫面編輯與顯示、web瀏覽、多媒體語音報警、事件順序記錄、事故追憶、調(diào)度員培訓模擬等。重要節(jié)點采用雙機熱備用，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。當任一臺服務器出現(xiàn)問題時，所有運行在該服務器上的數(shù)據(jù)自動平滑地切換到另一臺服務器上，保證系統(tǒng)正常運行。系統(tǒng)有健全的權限管理功能。能快速、平穩(wěn)地自動或人工切除系統(tǒng)本身的故障，切除故障時不會影響系統(tǒng)其他正常節(jié)點的運行。調(diào)度主站是整個調(diào)度自動化監(jiān)控和管理系統(tǒng)的核心，從整體上實現(xiàn)調(diào)度自動化的監(jiān)視和控制，分析電網(wǎng)的運行狀態(tài)，協(xié)調(diào)變電站內(nèi)rtu之間的關系，對整個網(wǎng)絡進行有效的管理使整個系統(tǒng)處于最優(yōu)的運行狀態(tài)。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是監(jiān)控電網(wǎng)運行的實時系統(tǒng)，具有很高的實時性、安全性和可靠性。
2 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)應用現(xiàn)狀
目前我國投運的系統(tǒng)主要有cc-2000，sd-6000.open-2000。這些系統(tǒng)都采用risc工作站和國際公認標準:操作系統(tǒng)接口用posix:數(shù)據(jù)庫接口用sql結構化訪問語言；人機界面用osf/moyif，x-windows；網(wǎng)絡通信用tcp/ip，x.25。應用表明這些系統(tǒng)基本功能均達到國內(nèi)外同類系統(tǒng)的水平，且各有特點。
2.1 cc-2000系統(tǒng) 采用開放式系統(tǒng)結構設計，采用面向?qū)ο蟮募夹g，利用事件驅(qū)動和封裝的思想為應用軟件提供了透明的接口。采用面向?qū)ο蠹夹g，并引進了一個大對象的概念，以適應封裝性、繼承性以及事件驅(qū)動的要求。支撐系統(tǒng)專用性和通用性的有機結合。既適應電力系統(tǒng)的需要，又兼顧其它行業(yè)實時應用的要求。按照軟件工程的 規(guī)律 進行開發(fā)，達到軟件工程產(chǎn)品化。技術鑒定認為，按照開放式系統(tǒng)設計和采用面向?qū)ο蟮燃夹g，都屬于國際先進或領先范疇.現(xiàn)結合東北電網(wǎng)，由電科院、電自院、清華大學、東北電力集團公司、北京科東公司在統(tǒng)一協(xié)調(diào)下，共同在cc-2000支持系統(tǒng)平臺上開發(fā)電網(wǎng)應用軟件，從而實現(xiàn)完整的ems系統(tǒng)。
2.2 sd-6000系統(tǒng) sd-6000系統(tǒng)是電力部重點項目，由電自院南瑞系統(tǒng)控制公司和淄博電業(yè)局聯(lián)合開發(fā)的具有統(tǒng)一平臺的開放式分布式能量管理系統(tǒng)，1994年投運，1996年通過測試和鑒定。該系統(tǒng)集成了超大規(guī)模的調(diào)度投影屏、調(diào)度電話自動撥號、氣象衛(wèi)星云圖等新技術。該系統(tǒng)特點是:具有開放式和分布式的支撐系統(tǒng)平臺。具有面向?qū)ο蟮娜藱C界面管理系統(tǒng)。其中較突出的是廠站單線圖、電網(wǎng)元件模型、電網(wǎng)拓撲結構、數(shù)據(jù)庫同期生成技術。ems支撐軟件與管理系統(tǒng)的商用數(shù)據(jù)庫采用sql標準接口.便于用戶自行開發(fā)和由第三方開發(fā)應用軟件。有較高的穩(wěn)定性和可靠性，前置機應用軟件設計合理，實用。
2.3 open-2000系統(tǒng) open-2000系統(tǒng)是江蘇省立項的重大科技項目，是由電自院南瑞電網(wǎng)控制公司開發(fā)的新一代ems系統(tǒng)。open-2000系統(tǒng)是南瑞公司于1998年開發(fā)成功的一套集scada、agc、pas、dts、dms、dmis于一體，適用于網(wǎng)、省調(diào)和大中型地調(diào)的新一代能量管理系統(tǒng)。是國內(nèi)外 發(fā)展 速度快、適用面廣、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系統(tǒng)，是國內(nèi)首套將iec870-6系列tase.2協(xié)議集成于軟件平臺的系統(tǒng)。 open-2000系統(tǒng)采用100m平衡負荷的雙網(wǎng)機制，流量更大。可靠性更高。完全基于商用數(shù)據(jù)庫開發(fā)的、具有客戶/服務器模式的全新的能量管理系統(tǒng)。采用面向?qū)ο蠹夹g，以電力設備為對象建立數(shù)據(jù)存取模式和電力系統(tǒng)模型，軟件設計全部采用面向?qū)ο蠓椒ê兔嫦驅(qū)ο笳Z言。
3 電力調(diào)度自動化發(fā)展趨勢
隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和電力體制改革的深化，為保證電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)運行，電力調(diào)度中心可能同時會運行多個應用系統(tǒng)，例如調(diào)度自動化系統(tǒng)，點能量計費系統(tǒng)、調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)等。每個系統(tǒng)又可能包括多個應用。這些系統(tǒng)活應用需要有以下要求：①可以相互交換數(shù)據(jù)，共享信息；②能夠不斷擴展新的應用功能，集成更多的系統(tǒng)，并降低接口的難度和成本；③可以采用不同廠家產(chǎn)品，實現(xiàn)跨平臺的異構系統(tǒng)和互操作。
為滿足以上要求，iec第57技術委員會的13工作組推出了調(diào)度自動化系統(tǒng)各應用系統(tǒng)接口的系統(tǒng)標準 iec61970，其主要部分是以cim描述電網(wǎng)的公用信息、以cis訪問電網(wǎng)的公用信息，其理想目標是實現(xiàn)“即插即用”，當前目標是解決系統(tǒng)的互聯(lián)和異構問題。開發(fā)基于iec61970標準的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)，把異構機型、多體系互聯(lián)起來，在不同的系統(tǒng)之間建立一種公共的相互兼容和可互相操作的環(huán)境，最大可能地充分利用 計算 機處理能力，真正做到數(shù)據(jù)共享、資源共享。使電力 企業(yè) 獲得更高的效率和更大的 經(jīng)濟 效益，這將是調(diào)度自動系統(tǒng)的發(fā)展放向。從技術發(fā)展趨勢上看，我國的調(diào)度自動化系統(tǒng)在逐步經(jīng)歷并完成了從“經(jīng)驗型調(diào)度”到“分析型調(diào)度”的轉變之后，相信必將發(fā)展至“智能調(diào)度”階段。這也是由當前各種新的調(diào)度自動化技術需求所決定的。
隨著電力市場的引入，更多的市場參與者要求能夠使用調(diào)度自動化系統(tǒng)進行信息上報和查詢等操作，這就對智能調(diào)度系統(tǒng)的信息安全防護能力提出了更高的要求。盡管國家經(jīng)貿(mào)委和電監(jiān)會已經(jīng)出臺了相關技術規(guī)定，但是可以預計電力二次系統(tǒng)安全防護問題將面臨更多的挑戰(zhàn)，“智能調(diào)度”系統(tǒng)將能夠滿足客戶在信息安全防護能力方面更高的需求。
1電力自動化技術的特點
電力自動化系統(tǒng)是一個可以確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的平臺，實現(xiàn)了大眾化、模塊化的功能。其一，現(xiàn)今的電力自動化系統(tǒng)，不僅支持系統(tǒng)軟件的自動升級，還可以供第三方開發(fā)。其二，電力自動化系統(tǒng)不僅人機交換界面友好，而且還有良好的開放性，更重要的是支持多種語言。其三，信息技術與電力自動化技術巧妙的結合，系統(tǒng)實現(xiàn)了在線監(jiān)控、WEB瀏覽、實時查詢等多種多樣的功能。
2電力自動化技術的現(xiàn)狀
現(xiàn)階段，和諧社會已成為永恒的話題，對于供電系統(tǒng)的安全性和可靠性也更加得到重視，電力自動化技術就應運而生，而且在眾多領域得到應用。電力自動化將先進的現(xiàn)代信息技術融合到電力系統(tǒng)中，實現(xiàn)實時監(jiān)控電力系統(tǒng)的運行過程，進而對整個電網(wǎng)的運行進行控制。如此一來，電站的管理人員就可以得到放松，減少不必要的勞累，只要通過監(jiān)控中心就可以完整的了解整個電力系統(tǒng)的運行狀況，進一步提高了管理人員的工作效率，并且不需要進行復雜的判斷與分析，就能夠便準確的判斷故障。因此，從現(xiàn)在的發(fā)展形勢來看，電力系統(tǒng)要想實現(xiàn)真正的自動化，就必須將電子信息技術與計算機技術融入進去。由此看來，電子信息技術已變得尤為重要。
3信息技術在電力自動化系統(tǒng)的應用
3.1變電站的自動化
變電站自動化是為了替代電話人工操作與人工監(jiān)控，增強對變電站的監(jiān)控能力，來保證變電站的安全高效運行。信息技術在變電站自動化中的應用，主要是因為變電站中普遍使用基于計算機技術的智能設備（IED），它不僅可以分析出很難測定的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)字化，還可以通過計算機數(shù)據(jù)通信接口，運用計算機的存儲功能完成統(tǒng)計記錄。變電站自動化系統(tǒng)的特點是通過自動控制技術、計算機技術、通訊技術等實現(xiàn)對變電站二次設備(如控制、繼電保護、故障錄波、信號、自動裝置和遠動裝置等)的功能進行優(yōu)化以及重組，通過變電站系統(tǒng)內(nèi)部設備的數(shù)據(jù)共享、信息交換，來完成監(jiān)視、控制、測量和協(xié)調(diào)變電站所有設備的運行監(jiān)控的任務。變電站綜合自動化替代了變電站常規(guī)的二次設備，能簡化對變電站的二次接線，其不僅是電網(wǎng)調(diào)度自動化不可或缺的重要組成部分，也是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個十分重要的環(huán)節(jié)。
3.2電網(wǎng)調(diào)度的自動化
電網(wǎng)調(diào)度自動化由服務器、計算機網(wǎng)絡、工作站、下級電網(wǎng)調(diào)度站等部分組成，組件不僅多，而且安裝復雜。目前，我國電網(wǎng)調(diào)度可分成縣級電網(wǎng)調(diào)度、小區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度、省級電網(wǎng)調(diào)度、大區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度、國家電網(wǎng)調(diào)度五級。通過電網(wǎng)調(diào)度主站系統(tǒng)而實現(xiàn)整個電網(wǎng)運行的監(jiān)控的電網(wǎng)調(diào)度自動化，可以使電網(wǎng)調(diào)度人員更加有效的對電網(wǎng)進行指揮，讓其穩(wěn)定、安全和高效的運行。其主要作用可分為：
（1）合理地進行科學的經(jīng)濟調(diào)度，達到降低損耗、節(jié)約資源、緩解資源壓力等作用。
（2）達到實時對電網(wǎng)進行監(jiān)控的狀態(tài)。工作人員通過對電網(wǎng)用電負荷、電壓等參數(shù)、設備位置給水等指標的監(jiān)控，達到滿足用戶需求的目的。
（3）有些問題可能會非常迅速的導致電網(wǎng)癱瘓，而電網(wǎng)調(diào)度可以實現(xiàn)事故處理的最優(yōu)化，必須通過提高其分析、處理電網(wǎng)運行的能力來實現(xiàn)自動化，對電網(wǎng)進行實時的監(jiān)控，減少事故的發(fā)生，避免不必要的事故發(fā)生。
4信息技術在電力自動化未來應用中的發(fā)展趨勢
4.1人性化
以人為本是電力自動化系統(tǒng)建設中必須要考慮的因素。操作界面的人性化、操作的人性化使得電力工作更加簡單輕便，管理系統(tǒng)更加靈活?；ヂ?lián)網(wǎng)時代的快速到來，使得計算機、通訊、控制和電力設備能夠更加完美的融合在電力系統(tǒng)中，并實現(xiàn)了電力系統(tǒng)經(jīng)濟、穩(wěn)定、簡便、安全地運行。電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展，使得其設計范圍逐漸擴大、功能更加完善、細節(jié)逐步合理、操作更加人性化。
4.2智能化
計算機人工智能為電力自動化系統(tǒng)的發(fā)展提供了可靠的技術支撐，智能化已成為自動化產(chǎn)品的主流發(fā)展方向，智能化可以有效地整合電力自動化系統(tǒng)中的信息，做到對電力系統(tǒng)中的故障實時的監(jiān)控、故障的自動分析、預警等，其還可以進行對電力事故狀態(tài)的控制、恢復功能。建立一個能夠集緊急控制一體化的新技術與新理論，可以廣域同步信息的網(wǎng)絡平臺，能夠協(xié)調(diào)電力各系統(tǒng)的網(wǎng)絡保護與控制、區(qū)域穩(wěn)定的控制系統(tǒng)、緊急控制的系統(tǒng)、解列控制系統(tǒng)與恢復控制系統(tǒng)等于一體的安全且綜合的防控體系。使得老少皆宜。
4.3數(shù)字化
通信數(shù)字化、信息數(shù)字化、管理數(shù)字化、決策數(shù)字化作為電力自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向。電力自動化系統(tǒng)準確、安全、有效、實時、快速的運行是建設電力系統(tǒng)數(shù)字化不懈的追求。經(jīng)過對信息的采集、處理以及綜合的分析利用，建立分類、分層、分區(qū)的體系，實現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的規(guī)范化與統(tǒng)一性，進而實現(xiàn)電力的信息化、可視化、智能化，增加電力系統(tǒng)決策的效率，保證電力系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、安全的運行是電力數(shù)字化建設的目的。逐步實現(xiàn)電網(wǎng)勘測、設計、規(guī)劃、運行、管理、維護各個環(huán)節(jié)的信息化。4.4電力自動化系統(tǒng)和電子信息設備的兼容當今的社會，手機等電子設備已越來越多的占據(jù)著我們的生活。實現(xiàn)電子設備、硬件、軟件的兼容必將會成為未來電力自動化的發(fā)展主流。微型產(chǎn)品已經(jīng)越來越多的被應用到電力自動化系統(tǒng)中去，而且也成為了發(fā)展趨勢，由于，電力系統(tǒng)的組成是相對復雜的，所以，微型產(chǎn)品在一定程度上受到電磁波的干擾，而產(chǎn)生誤動、死機等問題，由此看來，電力自動化系統(tǒng)和電子信息設備的兼容將會是解決這一問題的關鍵。
5結束語
近年來，我國對高新技術領域的投資呈高速增長的勢頭。信息技術作為高新技術領域的基礎，它的不斷發(fā)展，帶動了電力自動化技術的發(fā)展。電力自動化的創(chuàng)新和發(fā)展符合可持續(xù)發(fā)展的理念，智能電網(wǎng)的組建，更加促進了電力自動化的發(fā)展，而且，我國也十分重視智能電網(wǎng)的組建工作，投資數(shù)額呈上升勢頭，其必將促進電力系統(tǒng)的進一步發(fā)展。未來的電力自動化系統(tǒng)將以人性化、智能化、數(shù)字化和互動化為主，勢必將會更好地為用電戶服務。
作者：顧海衛(wèi) 郭攀 單位：贛西電力勘察設計院
