电力系统及其自动化控制技术

电力系统及其自动化控制技术
摘要：随着技术的发展，先进便捷的科学技术在社会生产的各个方面得到了
极大的应用。

智能控制技术和远程控制技术在电力系统自动化控制中的渗透和应用，使电力系统自动化工程进入了现代发展时期。

这不仅大大提高了电力系统自
动化控制工作的效率和质量，而且在电力系统自动化的控制过程中节省了运行成本。

键词：电力系统；自动化控制技术；电力系统
引言：现代电力工程与设备自动化技术是现代计算机技术、智能技术等电子
技术在实际应用实践中全面融合的重要产物。

技术集成的主要实用价值体现在整
个电力系统过程控制和监控管理系统中，可以极大增强对电力系统及其自动化过
程的控制和监控，使系统始终处于稳定的运行状态。

1、电力系统运行
电力系统的基本任务是为用户提供电能。

当电力系统中某个电厂或变电站发
生故障，需要停电检修时，通常就会影响到用户用电的正常使用。

例如，当发生
火电厂锅炉燃烧爆炸时，往往会产生大量的烟雾和二氧化硫气体，若不及时将其
排出，则会影响到空气质量。

电力系统运行的过程中，主要面临着两大难题：一
是电能供应问题，二是安全运行问题。

在电能供应方面，由于电力系统中某些
设备故障而导致停电检修的情况时有发生，这也是我国近年来电力供需矛盾突出
的重要原因之一。

在安全运行方面，由于电力系统是一个开放的复杂系统，其自
身存在着复杂的动力学特性。

其中包括电磁暂态现象、随机动态过程、非线性动
力学过程以及与之相关的各种耦合现象等。

在电力系统运行中，当发生各种事故
或故障时会引起电力系统参数发生剧烈变化。

例如当变压器出现故障时会导致整
个电网产生暂态扰动并产生严重的电压波动和电流波动现象。

因此，为了保障
电力系统安全稳定运行，就必须对电力系统进行实时监控和保护。

在这种情况下，
调度自动化系统应运而生。

通过对电力系统进行实时监控和保护，可以在发生各
类事故或故障时及时做出反应并进行处理和控制。

2、电力调度
电力系统调度是指电网调度机构根据国家有关规定，按照计划、规则和程序，对电力系统进行安全经济运行的指导和监督。

在电力系统中，发电、输电、配电、用电四个基本环节是不可分割的，任何一个环节都必须按一定的组织形式组成一
个整体。

要保证电力系统安全可靠的运行，必须建立相应的调度管理体制。

而电
力系统调度管理体制中最重要的是发电运行管理体制和配电运行管理体制。

发电
运行管理体制主要是指电力企业或电力部门在发电和输电中所处的地位，以及在
整个电网中的职责范围和权限大小。

对于发电运行管理而言，其最重要的是确保
发电设备、机组、电网和用户之间处于安全可靠的状态，保证供电质量，提高经
济效益。

我国于1990年在《电力法》中明确规定了电力调度机构为国家直属部门，其主要任务是：对全国电力系统进行安全稳定经济运行的监督和指导；制定
并执行全国统一电力市场规定；管理和监督全国电网安全、经济运行；执行国家
对电力工业的法律法规、方针政策和规章制度；对全国电力工业重大问题进行研
究并提出建议。

随后，我国于1995年出台了《国家计委关于加强和完善电力市
场建设的意见》，明确指出“建立全国统一市场体系，实现全国联网”。

随着我
国经济建设快速发展和国家市场化改革不断深入，以及《电力法》《电力法实施
条例》《电网调度管理办法》等法律法规相继出台，我国在发电、输电、配电、
用电四个基本环节中对电力系统调度管理体制进行了调整。

3、电力系统自动化
电力系统自动化技术是利用各种自动化设备（如计算机、通信技术等）实现
对电力系统的监测、控制和管理，提高电力系统运行水平，减少电网事故的发生，保证电力系统安全可靠运行。

电力系统自动化技术主要由以下几个部分组成：
一是监控与数据采集。

监控是对电网运行状态进行实时监测，将采集到的数据进
行传输、处理和分析，通过信息发布平台，及时向用户发布电网运行状态，并提
供实时的电网运行情况。

二是信息通信。

包括信息网络和通信技术。

信息网络
主要有通信标准、通信体制和通信协议三个方面，通信技术则主要指光纤通信、
微波传输等技术。

这些技术为电力系统自动化提供了基础条件。

三是设备控制与管理。

包括继电保护、安全自动装置、自动化装置、继电保护整定和校核、自动发电控制、无功补偿控制等设备控制与管理，这些设备为电力系统的安全可靠运行提供了有效保证。

四是配网自动化与调度自动化。

配网自动化是对配电网进行自动检测、监控和管理的过程；调度自动化则是通过对电力系统运行状况进行实时监控和分析，实现对电力系统的安全经济运行进行科学调度，保证电力系统安全可靠运行的过程。

五是辅助决策技术。

辅助决策是在对各种信息进行综合分析之后，为决策者提供科学合理的决策意见或建议的过程，主要包括经济评价、技术经济分析、优化设计、事故诊断和预测等技术。

电力系统自动化技术所包含的内容比较广泛，主要有：电力系统监测与控制技术（包括变电站自动化）；电力系统调度与运行管理技术（包括厂级监控系统）；电力系统稳定分析和控制技术（包括厂站监控系统）；电力市场及电价形成技术（包括发电辅助服务、电力市场交易等）；各种经济调度和负荷控制技术等。

当前，我国已初步形成了具有中国特色的以智能电网为基础的新型电力系统及其自动化产业体系。

4、智能电网
智能电网是指通过在电网中采用先进的传感、通信、信息和控制等技术，使电网的设计、运行和管理水平得到大幅提高，在满足用户供电可靠性要求的前提下，提高电能质量，降低系统损耗，减少环境污染，实现可持续发展。

智能电网将成为继大型电网之后的又一个重大的信息技术应用领域，这对传统电网将产生重大而深远的影响。

它能够提高电力系统运行的效率、可靠性和安全性，保证系统安全运行；能实现各发电设备之间的协调运行和优化控制；可提高配电系统对多种能源的综合利用效率；有助于降低生产成本。

此外，智能电网还能实现更好的保护和管理。

5.PLC技术的应用
PLC控制技术也是电气自动化技术的一种，属于数字电子结构。

它通常主要用于电力系统的辅助操作。

PLC技术可以准确地对电力系统中的各种指令进行编程和记录，始终保证系统运行的灵活性。

具体来说，PLC技术在电力系统中的应用首先实现了顺序控制功能，其次是开关量控制。

PLC技术应用于电力系统，开关
控制可以有效地完成信号的断开、连接和控制等一系列操作。

这也是PLC技术应
用最普遍、最广泛的一种。

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