关于电力系统自动化的未来发展新技术研究

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1、关于电力系统自动化的未来发展新技术研究 摘 要本文针对这一现象，介绍了电力系统自动化的范围、分析了自动化发展总趋势及带来的成效并分析了电力系统自动化的新技术及发展前景，希望能起到借鉴和参考作用。 关键词电力系统自动化 发展趋势 新技术 中图分类号：TN494 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）19-0305-01 前言 电力行业关系我国国民经济的命脉，目前我国总体上的电力需求缺口仍然很大，并且在相当长一段时间内仍会保持高速增长。电力系统主要由发电、输电、变电、配电及用电等 5 部分组成，它有一次设备和二次设备之分，发电机、输电线、变压器、开关等设备通常称为一次设备，电力系

2、统中的通信设备、保护装置、测控装置以及各级电网控制中心的计算机系统等统称为二次设备，二次设备主要是用来对一次设备进行在线测试、保护和调度的，二次设备基本上包含了电力系统自动化的全部技术。 1.电力系统自动化发展趋势 整个电力系统发展趋势可以分为以下两个方面正在进行：电力系统自动化控制技术的发展趋势。它主要集中在以下几个方面：第一，最优化、适应化、智能化、协调化、区域化是电力系统在控制策略上的发展方向。第二，在处理问题上它正在向多机处理模型方向迈进。第三，越来越借助于现代控制理论是它在控制工具上的发展方向。第四，在人员的要求上越来越倾向于多“兵种”的联合作战。第五，日益采用计算机和先进控制设备是

3、其在控制手段方面的发展趋势。整个电力系统发展趋向。整个电力系统正在朝着以下几个方面进行：第一，由原来系统功率的开环控制正在向自动发电控制的闭环控制。第二，从高电压等级向低电压扩展，目前电力系统正在试图从能量管理向配电系统管理方向转变。第三，由单个元件向区域及全系统发展。第四，正在采用综合变电站的自动化发展争取实现由单一功能向多功能一体化的发展。第五，装置的采用正在向数字化和高端化方向发展。第六，整个变电系统追求目标的协调化不再单纯追求经济利益的最大化，提高整个系统的安全、经济、协调运行。 2.电力系统中的新技术 2.1 地理信息系统（GIS） 在电力系统中应用地理信息系统（GIS）是将电力系统

4、进行数字化、信息化的有效方法。此技术主要应用在电力系统中的 2 个方面：配电系统。配电系统是用电户和供电部门之间联系的桥梁，因此这个系统的有效管理对电力系统整体上的可靠、经济、高效工作起着相当重要的作用。所以，GIS 在配电系统中的应用非常普遍，并且在技术上和国际一流水平之间的距离也在逐渐缩小。空间资源规划（SRP）是先前的 GIS 和企业资源规划（ERP）的有机融合和进一步拓展，它将成为未来电力系统方案设计中的重要指导思想和设计原则，因此必将会在电力企业中受到广泛的关注和全面的应用。而 GIS 作为 ERP的基础必将随着 ERP 在电力企业当中的发展而得到进一步的发展。 如前所示，实施 GI

5、S 的终极目标是实现电力企业的信息化、数字化，在未来的几十年内 GIS 的发展趋势是突破以往的信息孤立，将多种不同空间信息进行紧密连接整合，从不同角度和侧面全面展示数据之间的内在联系。为了实现 GIS 的先进性，需要采用空间数据库技术、面向对象技术、Web 技术等更多先进技术。 2.2 计算机视觉技术 应用计算机视觉技术最重要的目的是方便的获得多种图像信息，目前，其在电力系统中的主要应用是修改并增强遥视系统的功能，这主要表现在以下2 个方面：在线监测。在对电力设备进行在线监测的方法中红外图像监测是最为方便、实用、准确的方法，在红外图像识别方面主要就是利用计算机视觉技术。其工作原理主要就是将电力

6、设备实时的红外图像与其正常工作时的图像进行比较，如有异常情况，则可判断它发生故障；进行无人操作或环境监视。借助微波双鉴探测器，同时利用差分图像和流光法 2 种方法对移动的物体进行监测，如有异常，则会被自动识别出来并发出警告。 但是，由于计算机视觉技术发展的并不完善，同时由于图像识别自身的复杂性，在现阶段还不能实现完全的无人操作，在许多情况下，计算机视觉技术仍然是一种辅助手段。 2.3 GPRS （1）接受范围比较广。可有效利用全国范围内的电信网络为远程数据用户终端提供方便的服务。 （2）传输速率非常高。其最高传输速率可达 171bps，完全能够满足用户的需求。 （3）接入时间很短。可以在 2s

7、 之内快速的建立连接。 （4）有实时在线功能。用户随时处于连线和在线状态，这一功能可以使用户的访问变的更加方便、快捷。 （5）按流量计费。它的费用是按照用户接受和发送数据包的数量来计算的，只要传递的没有数据流量，即使用户天天挂在网上也是不收费的。GPRS 通讯方式的这些优点可以有效解决传统数据信息传输方式的弊端，更加适用于专业数据的传输。由于 GPRS 以上的功能优势，其在电力系统中的应用主要有 2 方面： （1）低压配电监控。由于分布在城市、郊区、农村的低压配电数量较大，安置分散，环境情况也很复杂，因此就需要低压配电设备更加的实时、准确、高效，而且设备装置要有高性能价格比，安装方式更加简单、

8、方便。GPRS 的以上 5 大优点，不仅可以实时、精确的传输数据，而且大大降低了系统安装运行的费用，克服了传统的数据传输方式的缺点，很好的满足了低压配电网数据传输的需求。 （2）电力远程抄表系统。为了实现对电力监测设备的统一监控和有效管理，地、省级的集中监控中心需要采集工业和民用电力系统数据，GPRS 网络可为此提供简单高效的信息传输手段。电力远程抄表系统是建立在移动通讯公司的 GPRS 业务平台上的，这样可以利用已有的网络，缩短工程建设的时间，降低投资的成本，实现电表数据的无线传输，而且设备的安装也比较方便，维护也很简单。另外，在对一些偏远地区的变电站的监控中，GPRS 也起到了很重要的作用

9、，它可以自动读取相关数据并进行综合分析，从而达到远程监控的目的，还可以对设备进行维修，这样可以节省人力资源和维修时间。 2.4 软交换技术 实际上软交换只是集合了多种逻辑功能实体，为综合业务提供呼叫控制和链接，以及部分业务的功能，是目前电路交换网演变到分组网的最重要的设备，也是国内外通讯网络技术的热点之一。软交换技术有以下 4 个功能：接入媒体网关；呼叫控制；业务提供；互通互联。在电力系统中广泛应用软交换技术，正是基于其以上所述的功能和特点，它可以实现计算机网和电话网等不同网关之间的互通，还可以克服旧的网络设备的弊端，可使多种介质信息在 1 台交换服务器上交换，不仅节约资源，还提高了网络集成度

10、，便于对整个电力网络进行管理和维修。另外，引进软交换技术后，使得新业务的提供也变得非常方便，能够满足电力系统发展过程中的新要求。随着电力系统的进一步发展，软交换技术的应用空间会越来越大，将会对其产生多层面的有益作用。 除了以上所述的 4 种技术以外，在电力系统中还有很多其它的技术，如远动控制技术、现场总线技术、蓝牙技术等智能技术，这些技术都是在电子技术和计算机技术的基础上逐步建立并完善起来的，随着这 2 种技术的不断发展以及电力系统自身的发展要求，会有越来越多的先进技术应用其中，这都有待我们进一步的探索研究。 3.结语 电力系统自动化技术的发展不仅是满足电力行业自身发展的需要更是实现经济社会发展的需要，随着新技术的采用，电力系统将实现更科学的自动化发展，为经济社会发展和人们生活提供更便利的电力服务。 参考文献 1贾云得.机器视觉M.北京：科学出版社，2000. 2石治国.计算机网络安全教程M.北京：清华大学出版社，2008. 3陈显治.现代通讯技术M.北京：电子工业出版社，2001. 4周鹏.电力系统自动化发展过程中的新技术应用J.华人时刊（中外教育），2011（10）.第 6 页 共 6 页