电力系统厂站及调度自动化综述 李福泉

电力系统厂站及调度自动化综述李福泉

发表时间：2019-06-11T17:35:46.147Z 来源：《电力设备》2018年第36期作者：李福泉[导读] 摘要：近年来，在科学技术不断进步的背景下，社会经济取得飞快发展，人们日常生活及工业生产的过程中，对电能可靠性的要求越来越高，在这种情况下，积极加强电力系统厂站及调度自动化研究具有重要意义。

（国网宁夏电力有限公司石嘴山供电公司宁夏石嘴山市 753000）摘要：近年来，在科学技术不断进步的背景下，社会经济取得飞快发展，人们日常生活及工业生产的过程中，对电能可靠性的要求越来越高，在这种情况下，积极加强电力系统厂站及调度自动化研究具有重要意义。

关键词：电力系统；厂站；调度；自动化前言：电力系统厂站及调度自动化的实现是建立在信息技术飞速发展的背景之下的。现阶段，我国在积极加强电力系统建设的过程中，增加了对厂站及调度的研究，并积极将其同现代信息技术进行紧密结合，提升了自动化水平。自动化现象在电力系统厂站及调度中的有效实施，促使电能可靠性提升，对于满足人们生活需要具有重要意义。

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、自动化在的电力系统厂站中的体现

（一）自动化在火电厂中的体现

火电厂近年来在发展中取得较多突破性的成就，相关自动化技术在其中的应用也较为明显。从自动化设计在火电厂中的表现看，其首先可追溯至上世纪80年代，此时关于火电机组的建设，有企业直接将DCS引入其中，这种DCS又被称为分散控制系统，为电力系统建设注入新鲜的活力。直至上世纪90年代，此时在DCS中将较多如安全的监控系统、数据采集系统以及顺序与模拟量控制系统等融入其中，解决以往后备监控的弊端，系统自动化程度较高。而现代火电厂自动系统建设中逐渐将相关的网络协议引入其中，在分散控制系统引入的同时，将可编程逻辑控制器也融入其中，使现代电力系统能够实现自我修复、自动处理等。

（二）自动化在水电厂中的体现

水电厂自动化早期发展中，主要依托于计算机监控系统，其在操作模式上也主要以功能分散、集中控制等为主，而后期在信息技术的推动下，水电厂自动化系统建设中逐渐引入分层分布模式。该模式实际运行中主要以水电厂实际情况为依据，涉及较多的控制单元以及监控单元较多。从该运行模式应用现状看，分布式系统在水电厂中，很大程度可将总线网络接入系统，这样操作人员可根据系统建设需求适当增减硬件，有利于提升系统的可靠性。目前，国外许多如ISO、IEEE以及IEC等都对分布式系统设定较多的标准，认为系统可靠程度较高的同时，在设备维护与调试等各方面都具有明显的优势。因此，水电站自动化系统建设中，分布式系统将成为重要方向之一。

（三）自动化在变电站中的体现

现行国内电网建设中，变电站往往可作为研究的重点内容，其涉及的设备多集中在变压器、开关等方面，将自动化技术引入其中，有利于系统自动完成信息的收集、处理与存储。从传统变电站建设情况看，其会将大部分设备装设于控制室内，如隔离开关、馈电线、电力变压器、互感器以及断路器等，这些设备在实际运行中本身工作量较大，加上各个设备结构极为繁杂，所以运行过程中易发生异常情况。而自动化变电站系统下，其可采用简单的回路与多级单元形式，即使无人管理情况下也可可靠运行。同时，传统变电站系统建设中，其需在开关场中进行高压设备安装，使许多操作人员面临磁场环境的困扰。而在自动化建设后，控制室操作完全可利用计算机实现。另外，在变电站系统结构方面，主要以分布式与集中式两种类型结构为主，传统变电站建设中多采用集中式结构，系统前端与后端在功能上分别为信息的输入输出、信息处理反馈等方面，但运行中容易较多问题。相比之下，分布式结构主要以二层式结构为主，其在优势上主要表现为信号处理能力较强、反应速度较快等。

三、电力系统调度自动化

我国在电源与电网的信息采集方面做得非常好，几乎能收集到所有的实时信息，电力系统的调度在分级调度与分层控制的基础上要实现自动化。我国调度状况分为五级分层调度管理：国家调度控制中心（国调），大区电网调度控制中心（网调），省电网调度控制中心（省调），地市电网调度控制中心（地调），县级电网调度控制中心（县调）。目前电力系统自动化系统的软件已经有了第四代产品。电力系统自动化的需求与应用模式也有了相应提高。

3.1自动化系统的规模日益增大

随着国与国之间的教育合作越来越多，自动化系统的规模也越来越大，系统之间信息量的传递与日俱增，所覆盖的范围也随之扩大，信息的种类也越来越多。现在的软件需要更高的水平才能满足SCADA系统，即数据采集与监视控制系统，还有DMS系统、TMR等的要求，自动化系统的优越性表现在系统的安全，运行的稳定和操作的可靠等方面。在自动化系统大规模延伸的背景下，系统的每一项指标都不容忽视。

3.2自动化系统应用的复杂度日益提高