电力系统自动化技术发展现状及趋势研究

电力系统自动化技术发展现状及趋势研究

刘长青

（国网山东省电力公司无棣县供电公司251900）

摘要：经济社会的高速发展为电力系统自动化技术的发展和应用创造了广阔的市场空间。信息化时代中，电力系统自动化技术又有了新的内涵。为保障社会生产生活的正常用电，电力企业需要从工作实践出发，深化对各类自动化技术应用与优化，促进电力系统自动化技术体系的形成和应用场景的拓展。本文将对该类技术的发展现状做出阐述，并结合实际应用场景展望其在未来一段时间内的发展趋势。

关键词：电力系统自动化；现状；趋势

一、现阶段电力系统自动化技术特点

（1）迎来新的发展机遇。在知识经济和信息化、智能化时代面前，各行业的发展都迎来了新的机遇。电力系统自动化作为电网运行的主要技术体系之一，其与信息化、网络化技术的结合使得电网系统中各种设备之间的联系更加紧密，也促进了跨平台的数据交流和共享，有利于不同地区间的合作交流和信息共享。

（2）运营维护的难度降低。电力系统自动化对电网运营最明显的影响即在于其提高了运营维护的效率，并且在一定程度上降低了工作人员的压力，而且精密的设备和仪器能够有效提升对异常问题的敏感度，进而提高电网运行稳定性和安全性。另外，电力系统自动化在电网调度中的应用推动了“智能电网”的发展。

（3）步入新的发展阶段。由机械化技术向自动化技术的发展是电力系统中一步较大的技术跨越，在自动化技术的应用中，逐渐由半自动、全自动结合人工数据处理的方式取代传统机械化作业手段；而在现阶段，智能化成为电力系统自动化技术发展的新平台和新方向，诸如模糊控制、神经网络、专家系统等智能技术的应用将自动化技术发挥得淋漓尽致。

二、电力系统自动化存在的问题

（一）电力规划不够完善

完善的电力规划有利于电网各项工作的开展，在电网规划建设高度依赖流程和计划的现今社会中，如果没有完善的电力规划，会对电力施工的进度、资金使用、技术规范等造成不可估量的影响。而如果电力施工中缺少合理的监督和管理，会影响电力建设的质量和安全性，电网运行需要的恰恰是稳定和安全，电力规划的完善通常需要由政府相关部门和电力企业管理层牵头。

（二）技术体系和质量管控体系有待形成

电网自动化是一个庞大的技术体系，其中涉及到电网运行各个环节、各个设备及所应用的各种技术以及相应的技术规范，如此庞大的技术体系一旦某个环节出现问题，是会“牵一发而动全身”的。在电力自动化技术的施工现场，往往需要按照流程和操作规范进行作业，若工作人员技术欠缺或责任意识不到位，容易出现质量事故或安全事故，这也体现出质量管控体系在电网建设中的重要性。

（三）自动化设备的发展和应用不均衡

二者的不均衡，首先指的是自动化设备研发领域与应用领域不对等，这反映着科研成果向工业生产转化的不足；另一方面是指自动化技术应用场景受限，并且不同地区、不同电网的电力系统自动化水平不平衡，较大程度上与当地经济发展水平相关。在电网数据共享和大型控制平台的建设与发展上，也呈现出较大的区域性差异。这种技术发展不平衡和应用不平衡现状是较难打破的，因为其主要取决于当地经济发展水平和对电力服务的需求量上，从根本上讲需要由经济发展带动电力系统自动化技术的发展和应用。

三、电力系统自动化应用场景

（一）变电自动化技术

在输配电过程中，通常需要根据地区实际的需求来进行电力资源的分配，同时要对输电量等参数进行控制，当电网覆盖区域足够大时，人工已经远远不能满足这一需求。变电自动化技术的提出和应用充分解决了这一问题，其通过对复杂电力设备和电网资源的监控与预测来应对复杂多变的电力供应情境，自动化、智能化的变电检测手段大大提升了工作效率和监测准确性，同时提升了电网系统的应急能力和稳定性。从技术的综合性讲，变电自动化是通信、自动化、计算机、智能化等技术的融合体，现阶段的变电自动化系统具有强大的信息采集和处理能力。

（二）调度自动化技术

电网调度自动化技术和平台的建设使得各变电站或发电厂间的即时通讯与总台调度成为了可能。其主要通过设置在不同地区变电站或者发电厂中的远动终端（RTU）来采集电网系统运行过程中所产生的各类物理信息或状态参数，并通过一定的传输终端将信息转发至主站供调度员使用。传输到主站系统中的信息可以用来分析电网运行的安全状态，并进行负荷预测、经济调度控制、越限告警等功能的实现。在电网调度自动化系统中，数据采集与监控（SCADA）功能对电网运行稳定和安全起着至关重要的作用。

（三）配网自动化技术

配网自动化系统（DAS）及配套设施建设主要有配电网数据采集与监控（DSCADA）、需求侧管理（DSM）以及地理信息系统（GIS）三大主要部分。其中，DSM主要负责负荷控制与管理LCM以及远方抄表与计费自动化AMR两个板块，GIS是设备管理（FM）、用户信息系统以及停电管理系统的统称。在配网自动化的设计中，主要遵循先进标准、安全可靠、扩展可用三大基本原则，随着高质量和高效率信息通讯技术的发展，基于大数据平台的配网自动化越来越成为各大电力企业追求的建设目标，特别是多系统间的业务流转功能，能够有效加强各系统间的信息共享，有利于电网的建设和发展。

四、电力系统自动化发展趋势

（一）综合自动化

综合自动化指的是在未来一段时间内，电力系统自动化技术及相关配套设施的建设将在很大程度上依赖现有的网络通讯技术（例如近来新兴的5G技术）和经济环境来建立一套更为完善的自动化体系，其中既包括传统的技术体系，也有随时代发展的新兴技术或新兴设备，以确保电网设备和功能性的与时俱进。

（二）智能化及远程化

智能化、远程化操作终端的建设在很大程度上提升了电网运行维护的灵活性，现阶段将重点解决远程化操作终端中可能会出现的网络安全、信息共享度低、不同地区平台建设不兼容、数据挖掘度低等问题，这些关键问题的解决有助于进一步提高电力系统自动化水平，而且能够降低建设成本，从根本上创造优质的电力服务。

（三）便捷化及稳定化

高度信息化也使得电力自动化的便捷属性进一步增强。在现阶段的电网建设过程中，稳定和安全是长久以来所讨论的两大重要命题，除了传统电网中配电安全和施工安全外，网络安全和通讯安全也成为电网建设的关键问题。在电网实际运行中，要同时兼顾搜集用电数据和用户隐私保护两方面内容，重点防范和化解各类安全问题。

（四）集成化和协同化

集成化主要是指集多功能属性为一体的各类电网平台的建成与使用，在保障电网运行稳定安全的同时也方便了用户与电力企业间的交流。另外，跨平台的数据共享和协同分析也为电网运行和用电预测等提供了可靠的数据。

五、结语

社会用电量的激增为电力行业创造了良好的发展机遇，同时也对电力系统提出了更高的要求，作为电力供应主要支柱的电力系统自动化技术在新时代面前将发挥越来越重要的作用。首先，其承担着提供高质量电力资源和高水平电力服务的基本功能，而且也为社会经济的发展和我国早日赶超西方发达国家创造着应有的价值。我们必须结合新型信息化技术，使电力系统自动化技术的发展迈向新的征程。

参考文献

[1]彭代松.浅谈电力系统自动化的实现及其发展[J].山东工业技术,2019(12):198.

[2]谢振逸.电气工程及其自动化技术下电力系统自动化发展的研究探讨[J].中国设备工程,2019(02):210-211.