解析电力系统及其自动化技术

解析电力系统及其自动化技术

韩智军

内蒙古电力（集团）有限责任公司锡林郭勒盟阿巴嘎旗供电分公司 内蒙古自治区锡林郭勒盟 011400

摘要：随着科学技术的迅速发展，电力是保障人们正常生活的 最主要行业之一，电力系统自动化技术是一个全新的技术领域，电力系统的自动化技术发展到了一个高阶段，但还是存在一些问题需要提高和完善，尤其是对于用电需求量比较大、环境条件复杂等地区。因此，必须从技术和人力方面不断发展和提高，保证电力系统自动化能够得到全面的实现。文章简要的分析了电力系统的 相关知识，并对电力系统及其自动化的发展趋势进行了展望，希望可以为相关的工作人员提供借鉴和帮助。

关键词：电力系统；自动化技术；自动化;应用

随着社会经济的飞速发展，人们的生活水平有了很大的提高，对各行各业的 要求也越来越严格，电力作为保障人们正常生活的因素之一，更是被人们时刻关注着。因而，研究电力系统及其自动化的发展趋势将是一个重要的研究课题。

电力系统已经全面开始向自动化方向迈进。目前，电力系统自动化技术主要有光电式电力互感器、电力一次设备在线状态检测、和光电互感器技术相关的二次设备、智能电力一次设备等。电力系统及其自动化的应用，提高了电力系统服务的安全性和可靠性，使电力系统能够安全稳定的运行，推动我国的电力系统及其自动化技术向更高的层次发展。

一、电力系统的组成与功能

1.电力系统的组成

电力是人们生产生活中最常使用的资源，给人们的生活带来许多便利，电力产自于大自然，在工业革命以后,人们通过各种先进的技术与设备架设了可以输送电力到各家各户的辅助设备，让电力服务于人们的生产生活。同时电力还被广泛地应用到各行各业，通过 各种先进的转换设备将电能转化为其他能量服务于行业需要，为社会的经济发展提供动力支持。以上电能的产出、生产、输送、转换并服务于社会生产的各环节的一些列系统活动被统称为电力系统。

1.各组成部分的功能

发电厂:根据发电方式所利用能源的不同，可以分为核能、水力、 火力发电等等。其主要功能是将其他形式的能量转变为电能。

变电站:主要功能是进行高低压的转换。

配电网:是指35kV及其以下电压等级的电网，主要作用是给城 市里各个配电站和各类用电负荷供给电源。

用电客户:主要功能为是消耗电量。

二、电力系统自动化技术的特点

1.电网规模的扩大化

电力系统自动化技术的发展，不仅提高了现代供电系统的能力，而且还保证了经济建设的健康、可持续发展，为社会经济的发展做出了重大贡献，也为其打下了坚实的经济基础。电力系统自动化技术主要构成有信息技术、网络技术、电子技术以及控制技术等，这也是电力系统的重要组成成分，其复杂性和综合性也使得整体系统得到很好的运行。由于电网规模的扩大化使得电力系统得到很好的管理，消除了现代化信息和自动化技术之间的问题。

2.远距离供电

目前，由于电力系统的不断发展，其分布领域不断扩大，包括一些环境比较差的地区，这些地区都是高山峻岭，很难进行供电电线的施工，因为不仅成本高，还受到环境条件的限制。合理的解决措施是建立合理数量的供电线路，通过柔性供电技术提高供电电量。自动化技术的这一远距离供电特点解决了很多问题，特别是供电和输电方面。不过，带来的困难也导致了需要不断地提高自动化技术。

3. 电力系统及其自动化技术的应用

1.简述电力系统自动化

自动化技术目前在我国有着广泛的应用与发展，尤其是在电力 系统上。电力相关企业在生产生活中将电能的产出、输送等过程控制 在一个相对集中的计算机系统上，通过先进的计算机技术进行电力 系统工作的监控与协调，在这种计算机系统的调节控制下，电力企业 可以实时监控数据、及时传输信息，实现电力企业工作上的自动化， 这一系列的过程就是电力系统自动化。

2.光电式电力互感器

对于输电线路来说，光电式电力互感器是必不可少的设备，它把输电线路中的大电流和高电压按一定比例降为可测量的电流和电压数值，能够用仪器直接来测量，但光电式电力互感器也有几个缺点：第一，当电压等级升高时，设备的质量与体积随之增加，绝缘的难度也将随之增大；第二，对电流互感器而言，但它的信号范围并不大，使得它很快饱或发生信号变形；第三，光电式电力互感器的输出信号不能和微机计量设备直接接口。

光电式电力互感器主要有以下几个技术难点：第一，材料的稳定性不够好，材料随温度系数的升高而升高；第二，与电磁式互感器输出信号相比，光电式电力互感器的输出信号要小的多，需要实时转换为数字信号后再通过光纤接口送出，不能通过电缆线直接送到保护和测控装置处；第三，在绝缘、电磁兼容和耐环境的情况下，电子电路的供电电源也存在着很大的技术问题。

针对光电式电力互感器的这些缺点和技术上的难点，不少发达国家已经研制出新型光电式电力互感器，对旧的光电式电力互感器进行了改进。我国的各大院校和科研机构也在对光电式电力互感器进行研发，而且取到了不错的成果。

3. 电力一次设备在线状态检测

在电力系统中，一次设备有汽轮机、发电机、变压器、开关和断路器等，实时监测重要运行参数，不仅能对设备运行状态进行监视，而且能对各种重要参数的变化情况进行分析，判断有没有故障发生的可能，保障设备的安全稳定运行，从而有效的控制故障的发生，延长了设备保修保养期，提高了设备的利用率。

目前，我国的电力部门加大了对电力一次设备在线状态检测的资金和人力投入，与各大院校和科研机构合作，在对在线状态检测技术研究和应用上取得了一些进展，由于电力一次设备在线状态检测其专业性强、技术难度大的特点，想开发出在恶劣的气候条件下仍能正常运转工作的产品还需要时间。

4.和光电互感器技术相关的二次设备

电力系统在采用光电互感器技术之后，和光电互感器技术相关的二次设备，如继电保护等装置、测控设备的内部功能都发生了非常大的变化，装置的响应性有了提高，省了隔离互感器、A/D转换电路等。首先是设计高效、快速的数据交换通信协议；其次是为了满足计算数值的需要，对来自不同互感器的数据进行统一抽样采集。

5. 智能电力一次设备

常规电力一次设备的安装地点相隔较远，需要通过大电流控制电缆与强信号的电力电缆进行连接，而智能电力一次设备简述为一次设备保护功能和自带测量，就地就能实现常规二次设备的全部功能，节约了大电流控制电缆与强信号的电力电缆，常见的如智能化开关柜、智能化开关、智能化箱式变电站等。

目前，我国各个领域都接达到了较高的水平，人们也进入了小康生活同时对电力的需求量也在逐渐加大，并且对于供电系统的稳 定性以及可靠性的要求也越来越高。电力系统的高效、稳定发展，对于推动社会各个领域的发展，有着非常重要的作用。因此，全面地发 展电力系统及其自动化技术，可以促进我国社会的进一步发展，使人 们的生活更加的丰富多彩。随着电力系统及其自动化技术的深入研 究,将会使我国的自动化技术朝着更高、更强的方向迈进。

参考文献：

 [1]胡晨龙.电力系统及其自动化发展趋势探析[J].南方农机,2019,50(21): 288.
       [2]伏成志.电力系统中电气自动化技术的发展与应用研究[J].建材与装饰,2019(32):245-246.

[3]电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用研究[J]. 冯京京; 科技经济导刊. 2021(15)

[4]电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用探讨[J]. 孙铭泽; 南方农机. 2020(22)

[5]电力系统及其自动化技术的应用 [J]. 王云鹏.  黑龙江科学. 2017(24)

[6]电力系统及其自动化技术的应用 [J]. 韩东,闫冬.  电子技术与软件工程. 2018(18)