《自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究》10000字

自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究摘要電氣工程極其自動(dòng)化技術(shù)是現(xiàn)代化工業(yè)的重要方向標(biāo)，其應(yīng)用相當(dāng)廣泛，不僅可以利用到建筑行業(yè)中，還可以利用到煤礦工業(yè)、電力行業(yè)等，其已成為我國(guó)工業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)是利用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)等來(lái)取代勞動(dòng)力，不僅可以提升工業(yè)的效率，而且可以保障應(yīng)用的企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)有更高的監(jiān)測(cè)精度和信息傳輸?shù)募皶r(shí)性、有效性。雖然電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用更加普遍，但在應(yīng)用的過(guò)程中并不是完美無(wú)缺的，其還存在或多或少的問(wèn)題。鑒于此，本文講在分析其在電力系統(tǒng)和電氣企業(yè)中應(yīng)用的現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析其應(yīng)用存在的問(wèn)題，并提出幾點(diǎn)應(yīng)用的對(duì)策，指出其應(yīng)用的趨勢(shì)，希望可以為電力企業(yè)的發(fā)展提供一定的參考指導(dǎo)對(duì)策。關(guān)鍵詞：電氣工程；自動(dòng)化技術(shù)；電氣企業(yè)；應(yīng)用目錄10469摘要 II252471自動(dòng)化技術(shù)概述 158831.1基本概念 1247011.2在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 1283281.3基本設(shè)計(jì)思路 2268202自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 378212.1在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 369232.2在電氣工程管理中的應(yīng)用 3280193自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 5312983.1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用 5298743.1.1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的任務(wù) 5235463.1.2電力系統(tǒng)的分區(qū)、分級(jí)調(diào)度 5140193.1.3電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的功能 6305183.2變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用 7315913.2.1變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能 7139303.2.2變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 897403.3配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用 8201823.3.1配電自動(dòng)化系統(tǒng)的分類 882793.3.2配電自動(dòng)化系統(tǒng)的功能 8285173.3.3配電自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成 95073.3.4配電自動(dòng)化系統(tǒng)的作用 10111763.4發(fā)電廠分散控制自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用 10103074自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì) 11111914.1電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì) 11171504.2電力設(shè)備運(yùn)行管理智能化優(yōu)勢(shì) 11122756自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的未來(lái)發(fā)展方向 12188556.1智能技術(shù)電網(wǎng)的應(yīng)用 12122886.2遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用 1289666.3電力計(jì)量中的應(yīng)用 12221326.4在故障診斷中的應(yīng)用 13231956.5建立自動(dòng)化系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái) 13263757結(jié)論 1423180參考文獻(xiàn) 151緒論1.1研究背景隨著近年來(lái)人們收入水平的不斷提高，生活質(zhì)量也得到了得到了極大的改善家用電器的數(shù)量和種類也在不斷增加，這也進(jìn)一步增加了人們的用電量，電力企業(yè)作為電力生產(chǎn)企業(yè)，其在滿足人們這方面的需求方面扮演著舉足輕重的作用，其會(huì)將電力系統(tǒng)利用起來(lái)，充分滿足人們對(duì)電的利用需求。但因?yàn)橛秒娏吭诓粩嘣黾?，要想滿足人們不斷提升的用電量需求，電力企業(yè)不得不采取各種先進(jìn)的技術(shù)來(lái)提升產(chǎn)生量和生產(chǎn)效率，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)就是其中的技術(shù)之一。在不斷提升的用電量需求下，電力系統(tǒng)面臨著更大的壓力，但電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的利用，不僅能優(yōu)化電網(wǎng)資源，而且可以為電網(wǎng)運(yùn)行信息的采集工作提供技術(shù)支持。在電力系統(tǒng)中利用電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)，可以保障多個(gè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)計(jì)算順利完成，豐富數(shù)據(jù)運(yùn)算模式[3]。除了這些外，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的利用還可以用來(lái)優(yōu)化分配電網(wǎng)資源，在自動(dòng)搜集電力負(fù)荷數(shù)據(jù)及發(fā)電狀態(tài)數(shù)據(jù)等的基礎(chǔ)上，對(duì)電力進(jìn)行自動(dòng)化評(píng)估以及自動(dòng)化供應(yīng)分配，這可以對(duì)用戶有關(guān)電力資源個(gè)性化需求加以滿足。當(dāng)然，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的存在，還可以電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制的實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)支撐，從而使得電力企業(yè)管控效率和便捷性等都得到了顯著的提升。目前，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)正在被推廣和使用，在不斷整合的過(guò)程中，電力企業(yè)的部門聯(lián)系更加緊密，順利朝著一體化、統(tǒng)一化方向發(fā)展，使得電力企業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力得到了顯著的提升。1.2研究目的及意義在我國(guó)實(shí)行全面可持續(xù)發(fā)展的政策下，社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，人們生活水平日益提升，人們對(duì)精神物質(zhì)文化的需求也在不斷多樣化和個(gè)性化，企業(yè)要想獲得長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展，就需要滿足人們這些多樣化和個(gè)性化的需求，電力企業(yè)也應(yīng)如此。為了社會(huì)發(fā)展對(duì)電力需要，各大電力企業(yè)必須穩(wěn)生產(chǎn)，促發(fā)展，從目前自身的發(fā)展特點(diǎn)和行業(yè)的現(xiàn)狀出發(fā)，提高企業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化程度，將企業(yè)的生產(chǎn)和運(yùn)行進(jìn)一步優(yōu)化。電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)就是一種應(yīng)用計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行電子信息控制和信息處理的先進(jìn)技術(shù)，其可以實(shí)現(xiàn)智能化水平的提高，以及各種儀器設(shè)備的精準(zhǔn)控制，方便企業(yè)傳輸各種大容量的信息數(shù)據(jù)。將這一技術(shù)應(yīng)用到電力企業(yè)中也可以產(chǎn)生意想不到的效果，比如提升電力企業(yè)的整體技術(shù)水平和管理水平，為企業(yè)健康、穩(wěn)定的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供穩(wěn)定的能源供給。但即使如此，電力企業(yè)在應(yīng)用這一技術(shù)方面依然存在一些或多或少的問(wèn)題，導(dǎo)致應(yīng)用的效果大打折扣。鑒于此，本文將分析電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)相關(guān)理論以及在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的現(xiàn)狀，指出其應(yīng)用存在的問(wèn)題，并結(jié)合電力企業(yè)的實(shí)際，提出幾點(diǎn)針對(duì)性的應(yīng)用對(duì)策以及未來(lái)的應(yīng)用發(fā)展方向，為電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定一定的指導(dǎo)作用。電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)是指對(duì)電力二次設(shè)備的功能和技術(shù)手段進(jìn)行創(chuàng)新，使設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控，大大提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低設(shè)備運(yùn)行成本，使電力系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠和安全狀態(tài)的技術(shù)。電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)不僅有較強(qiáng)的應(yīng)用型，而且可以普為按應(yīng)用到的工業(yè)企業(yè)的各個(gè)部門或工作任務(wù)中，其技術(shù)含量較高，在被應(yīng)用的過(guò)程中，可以充分解放人力，提升生產(chǎn)活動(dòng)的效率。但要想發(fā)揮這一作用，在應(yīng)用這一技術(shù)方面，需要結(jié)合不同行業(yè)企業(yè)的實(shí)際來(lái)制定應(yīng)用方案，從而使得這一技術(shù)可以提升運(yùn)行設(shè)備自動(dòng)化管理效率，使得電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)得到合理的分析越來(lái)越重要。1.3研究思路本文的研究思路如下，首先，本文先闡述電氣自動(dòng)化技術(shù)的基本概念，接著分析其在電力系統(tǒng)和電氣工程中的應(yīng)用，并分析其應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，并指出電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的趨勢(shì)，從而為更多的電力企業(yè)提供發(fā)展的方向指導(dǎo)作用。2電氣自動(dòng)化概述2.1電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成電氣自動(dòng)化系統(tǒng)作為對(duì)一次系統(tǒng)進(jìn)行控制優(yōu)化的系統(tǒng)，其構(gòu)成應(yīng)分為一次系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)的采集模塊、一次采集數(shù)據(jù)的處理模塊、已處理數(shù)據(jù)的輸出模塊。從功能上來(lái)講，自動(dòng)化系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要調(diào)度控制中心與現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備構(gòu)成，兩部分各司其職，分別在自動(dòng)化系統(tǒng)中扮演不同角色，實(shí)現(xiàn)各自所需完成的任務(wù)。自動(dòng)化系統(tǒng)的兩個(gè)構(gòu)成部分在具體系統(tǒng)事件下，根據(jù)分工不同，通過(guò)一定的控制流程，可完成對(duì)一次系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)分析以及具體事件的控制。兩部分按照不同的分工可分為：首先由現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備完成一次系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及數(shù)據(jù)的采集，上送至調(diào)度控制中心；然后，調(diào)度控制中心根據(jù)從現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備收取的運(yùn)行數(shù)據(jù)，運(yùn)行系統(tǒng)應(yīng)用軟件，對(duì)一次系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析判斷，做出控制決策；最終，調(diào)度控制中心將根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行解析甄別后得到的決策，將相應(yīng)的決策控制命令下發(fā)至現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化終端設(shè)備，對(duì)一次系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整控制，最終完成系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。2.2電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的接入計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)的采用實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的有效接入，包括了微行、中微型計(jì)算機(jī)，通過(guò)通信系統(tǒng)的架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)一次系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)連續(xù)的、準(zhǔn)確的在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行記錄，然后對(duì)采集記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，最終反映至控制中心系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化以及信息化操作。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的引入使得電力系統(tǒng)中對(duì)一次設(shè)備的參數(shù)采集、存儲(chǔ)以及處理具有更高的準(zhǔn)確性，減小了參數(shù)值得誤差，為電力自動(dòng)化系統(tǒng)正確、合理以及精準(zhǔn)確定系統(tǒng)行為狀態(tài)與采取的處理措施提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。電力系統(tǒng)自動(dòng)化作為未來(lái)電力系統(tǒng)發(fā)展的重點(diǎn)，目前對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的修整、優(yōu)化和研發(fā)都是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)展目標(biāo)的有效途徑。2.3電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)原則及特點(diǎn)2.3.1電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則是自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，電力自動(dòng)化設(shè)備的電氣參數(shù)等需首先滿足要求，這也是設(shè)計(jì)原則的前提，在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)，方案的經(jīng)濟(jì)、安全、可靠是設(shè)計(jì)的基本原則，滿足電氣設(shè)備與機(jī)械裝置的協(xié)調(diào)組合應(yīng)用。2.3.2電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)特點(diǎn)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用有自身的特點(diǎn)，構(gòu)成電力自動(dòng)化設(shè)備的部件都是由不同廠商提供的，如測(cè)量、計(jì)量以及保護(hù)等部分，在電氣設(shè)計(jì)時(shí)需根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景，選取部件，通過(guò)部件的組成實(shí)現(xiàn)所需功能。電力自動(dòng)化系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的加入，等同于對(duì)其配置了控制子系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制子系統(tǒng)的參與，使得自動(dòng)化控制簡(jiǎn)化、安全。2.4電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.4.1集中監(jiān)控方式設(shè)計(jì)集中監(jiān)控在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的采用，使得自動(dòng)化系統(tǒng)能夠更穩(wěn)定、方便的運(yùn)行，相關(guān)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單。集中監(jiān)控采取的是單處理器的配置方式，整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)都是經(jīng)由配置的單處理器來(lái)完成，這種配置方式缺少備用處理器，單處理器的負(fù)載大，降低處理器的工作效率。由于伴隨著監(jiān)控信息的大量增加以及電氣設(shè)備監(jiān)控的全面性要求，隨之而來(lái)的是系統(tǒng)冗余下降、電纜數(shù)量增加，設(shè)施處理信息能力嚴(yán)重滯后，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。2.4.2現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控總線設(shè)計(jì)隨著計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的高速發(fā)展，其在電力系統(tǒng)中的采用規(guī)模也不斷變大，各種通信方式并行，例如工業(yè)以太網(wǎng)、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線通信、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控總線等在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中已得到了大量配置，電力自動(dòng)化設(shè)備可以方便的接入進(jìn)行通信。針對(duì)于具體工程應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)總線的設(shè)計(jì)更有利于現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化終端設(shè)備的合理布局與簡(jiǎn)化配置?，F(xiàn)場(chǎng)各種自動(dòng)化設(shè)備通過(guò)接入現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控總線實(shí)現(xiàn)與控制中心的通信，相互之間是獨(dú)立的單元，其中任一自動(dòng)化設(shè)備不能正常工作，只是相應(yīng)功能退出系統(tǒng)，不會(huì)產(chǎn)生對(duì)系統(tǒng)的重大影響。就目前來(lái)看，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控總線由于具有獨(dú)立性的優(yōu)點(diǎn)，其在電力系統(tǒng)自動(dòng)化配置最為廣泛，性能最為優(yōu)越。2.4.3遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)由于具有分布范圍廣、涉及內(nèi)容多等特點(diǎn)，采用遠(yuǎn)程監(jiān)控的設(shè)計(jì)，調(diào)度人員一般通過(guò)可視化的人機(jī)交互界面可掌握系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，并在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能夠及時(shí)通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)處理各種突發(fā)故障。這種遠(yuǎn)程監(jiān)控的設(shè)計(jì)模式節(jié)約了系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中所需要的人力、物力，提高了調(diào)度人員的工作效率。3自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用3.1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)在系統(tǒng)中的配置首先體現(xiàn)在電能調(diào)度方面，系統(tǒng)作為生產(chǎn)輸送分配電能的整體，其對(duì)電能的供需由電能調(diào)度來(lái)調(diào)節(jié)，調(diào)度得當(dāng)與否直接影響系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性等相關(guān)的參數(shù)比例。系統(tǒng)通過(guò)相關(guān)裝置完成量測(cè)信息的采集，例如采樣值、計(jì)量電能等，人機(jī)接口功能，記錄事件順序，事故定位，事故波形錄制，安全評(píng)估，信息分析處理，遠(yuǎn)程操控等實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)作的自動(dòng)化、信息化以及智能化。除去電網(wǎng)自動(dòng)化的保護(hù)下，電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障或安全事故時(shí)，電網(wǎng)難以迅速的做出反應(yīng)處理，可能會(huì)威脅到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。配置自動(dòng)化技術(shù)的調(diào)度功能系統(tǒng)，稱作調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，其在整個(gè)電能生產(chǎn)消費(fèi)的系統(tǒng)中起著及其重要的作用，如果電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中調(diào)度不得當(dāng)，則系統(tǒng)可能存在崩潰的風(fēng)險(xiǎn)，因此，其自動(dòng)化安全運(yùn)行十分重要。3.1.1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的任務(wù)與人體的中樞系統(tǒng)相似，調(diào)度功能協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)各方面的平衡，以維持電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，通過(guò)電能生產(chǎn)輸送過(guò)程中不間斷的調(diào)節(jié)與調(diào)控，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)、穩(wěn)定、持續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)，提升電力用戶的電能服務(wù)質(zhì)量。其任務(wù)包括四個(gè)部分，確保產(chǎn)品質(zhì)量，保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，保證較高的安全水平，確保實(shí)施完善的事故處理方案。3.1.2電力系統(tǒng)的分區(qū)、分級(jí)調(diào)度配置自動(dòng)化技術(shù)的調(diào)度又有自己的獨(dú)特性，而整個(gè)電網(wǎng)又有巨大的覆蓋范圍，因此，我們通過(guò)分級(jí)實(shí)現(xiàn)兩者的結(jié)合。調(diào)度系統(tǒng)的分級(jí)也需要結(jié)合系統(tǒng)整體的構(gòu)成以及運(yùn)行的不同，通常來(lái)說(shuō)是按照電壓的差異或架空電纜的不同進(jìn)行區(qū)分。對(duì)于大型電力系統(tǒng)，我國(guó)一般將調(diào)度劃分為三級(jí)。分級(jí)調(diào)度結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。圖3-1分級(jí)調(diào)度結(jié)構(gòu)3.1.3電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的功能調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的交互數(shù)據(jù)根據(jù)數(shù)據(jù)信息的流向可分為模擬、狀態(tài)信號(hào)與控制信號(hào)，其中模擬、狀態(tài)信號(hào)由對(duì)一次設(shè)備監(jiān)控的自動(dòng)化終端裝置上送至調(diào)度中心，控制信號(hào)則是由控制人員通過(guò)前置計(jì)算機(jī)的操作通過(guò)通信網(wǎng)傳遞到現(xiàn)場(chǎng)裝置。對(duì)于系統(tǒng)非常重要的完成調(diào)度功能的系統(tǒng)，需配置具有雙重功能的且能高速處理采集的數(shù)據(jù)信息的電腦系統(tǒng)，第一是SCADA（SupervisoryControlandDataAcquisition），簡(jiǎn)稱為電力系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)。如圖3-2所示為調(diào)度中心功能示意圖，調(diào)度中心對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視是由SCADA子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，SCADA子系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集所轄范圍發(fā)電廠、電網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)；調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的協(xié)調(diào)功能是由協(xié)調(diào)功能子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，協(xié)調(diào)功能子系統(tǒng)根據(jù)從SCADA子系統(tǒng)接收到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，建立獨(dú)自的數(shù)據(jù)庫(kù)，或通過(guò)調(diào)度人員手工輸入資料，完成新型數(shù)據(jù)的分析與計(jì)算。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的控制功能是由SCADA子系統(tǒng)將控制信息發(fā)送至所轄范圍發(fā)電廠、電網(wǎng)完成。圖3-2EMS流程主線示意圖如圖3-2所示，包含了調(diào)度中心同遠(yuǎn)方發(fā)電廠與遠(yuǎn)方省級(jí)調(diào)度進(jìn)行通信的示意。在RTU實(shí)現(xiàn)功能的過(guò)程中，需標(biāo)準(zhǔn)化處理輸入以及輸出通道的數(shù)據(jù)，同時(shí)具有容錯(cuò)能力，以最終完成對(duì)發(fā)電廠、變電所的運(yùn)行狀況的上報(bào)。3.2變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用為使變電所處于高效運(yùn)轉(zhuǎn)與合理管理的水平，在配置電力自動(dòng)化設(shè)備與計(jì)算機(jī)裝置的基礎(chǔ)上，同時(shí)完成長(zhǎng)距離的測(cè)量、狀態(tài)告警、控制、調(diào)試等功能，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)視、控制、測(cè)量以及保護(hù)整個(gè)變電所內(nèi)的重要裝置與相關(guān)線路，這種技術(shù)稱作變電站自動(dòng)化技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)視、控制、測(cè)量以及保護(hù)整個(gè)變電所內(nèi)的重要裝置與相關(guān)線路，與調(diào)度進(jìn)行信息交互，采用計(jì)算機(jī)通信、電力電子以及信號(hào)處理等技術(shù)，整合設(shè)計(jì)站所內(nèi)對(duì)一次設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)視、保護(hù)、控制二次裝置的功能，例如互感器、保險(xiǎn)、傳感裝置等，這是在自動(dòng)化技術(shù)完善化配置站所過(guò)程中升級(jí)得打，目前，叫做綜合的自動(dòng)化技術(shù)。3.2.1變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)本身的功能包括基本要素，實(shí)現(xiàn)這些基本要素的功能的系統(tǒng)稱為子系統(tǒng)，所有子系統(tǒng)的組合構(gòu)成變電站綜自系統(tǒng)。分為監(jiān)控子系統(tǒng)，微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)，集成控制電壓與無(wú)功功率子系統(tǒng)，備用電源自投入以及減負(fù)載控頻率子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)。3.2.2變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式電腦、IP網(wǎng)絡(luò)、控制手段以及微處理器等技術(shù)的更新，與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的升級(jí)換代存在不可割裂的相關(guān)性。在這些高新技術(shù)的更新過(guò)程中，變電站綜自系統(tǒng)在構(gòu)架上發(fā)生變革，這也提升了系統(tǒng)的性能、效率以及穩(wěn)定性。其結(jié)構(gòu)形式按照國(guó)內(nèi)外粽子系統(tǒng)的更新?lián)Q代的歷程，可分為分布結(jié)構(gòu)、集中結(jié)構(gòu)、分布式集中結(jié)構(gòu)以及兩者相結(jié)合的方式。3.3配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用配電自動(dòng)化（DA-DistributionAutomation）是電力自動(dòng)化技術(shù)在配電網(wǎng)中應(yīng)用，采用先進(jìn)的微機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，完成配電網(wǎng)絡(luò)智能化監(jiān)控。為了滿足電力客戶對(duì)高質(zhì)量電能需求的增長(zhǎng)，電力系統(tǒng)中的技術(shù)不斷升級(jí)革新，其中配電網(wǎng)作為制約電能質(zhì)量的瓶頸，成為了電力相關(guān)各方面人員的關(guān)注對(duì)象，自動(dòng)化在配電中的配置也在不斷發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)大量應(yīng)用配電自動(dòng)化技術(shù)，用來(lái)提高電力行業(yè)的服務(wù)滿意度。3.3.1配電自動(dòng)化系統(tǒng)的分類采用配電自動(dòng)化技術(shù)的配電系統(tǒng)，稱作配電自動(dòng)化系統(tǒng)DA(DistributionAutomation)，這包括了系統(tǒng)中所有獨(dú)立的功能以及相互配合的功能，被看做是整體概括。與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的EMS相似，配電系統(tǒng)同樣存在管理系統(tǒng)，稱作配電管理系統(tǒng)（DistributionManagementSystem，DMS），可完成配電網(wǎng)系統(tǒng)的集中高效管理與調(diào)節(jié)。DMS依據(jù)實(shí)現(xiàn)的功能，可分為兩大類別，包括：配電運(yùn)行自動(dòng)化系統(tǒng)與配電管理自動(dòng)化系統(tǒng)，這兩大類別又包括許多小的功能系統(tǒng)。分為配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，裝置管理、地理信息、自動(dòng)繪圖系統(tǒng)，生產(chǎn)管理系統(tǒng)，停電管理系統(tǒng)，配電管理系統(tǒng)。3.3.2配電自動(dòng)化系統(tǒng)的功能與配電自動(dòng)化系統(tǒng)分成兩個(gè)大類子系統(tǒng)相同，配電自動(dòng)化系統(tǒng)的功能同樣分成兩部分，一是運(yùn)行方面功能，包括：配電線路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，饋線自動(dòng)化等功能，二是管理方面功能，包括事故、檢修、設(shè)備、停電等事件的管理。電網(wǎng)運(yùn)行方面功能有：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控，自動(dòng)故障定位、隔離與恢復(fù)供電，電壓與無(wú)功控制，負(fù)荷管理電網(wǎng)管理方面的功能有：設(shè)備管理，停電管理，作業(yè)管理，檢修管理，規(guī)劃與設(shè)計(jì)管理3.3.3配電自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成圖3-3配電自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成示意圖相似與所有的自動(dòng)化類控制系統(tǒng)，配電系統(tǒng)中配置自動(dòng)化技術(shù)也需按通信層級(jí)進(jìn)行劃分，從主站層次到現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化終端設(shè)備的層級(jí)，如圖3-3所示。配電主站層次與配電子站層次以及自動(dòng)化終端層次通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行通信，其中配電網(wǎng)自動(dòng)化終端裝置（DistributionRemoteTerminalUnit，DRTU）層次將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)分支通信網(wǎng)絡(luò)送至配電子站層次，一般來(lái)說(shuō)配電子站層次作為數(shù)據(jù)匯集轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，其所體現(xiàn)的是一種承上啟下的作用，作為主站層次與終端設(shè)備層次通信時(shí)的數(shù)據(jù)信息的中轉(zhuǎn)處理中心。對(duì)于小區(qū)域的配電自動(dòng)化系統(tǒng)，一般只包含配電主站層次與自動(dòng)化終端層次，不需要子站層次進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。配網(wǎng)中的自動(dòng)化終端層級(jí)所包含的設(shè)備數(shù)量是最多的，由于終端設(shè)備所要匹配的現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備的不同，其也劃分為不同的種類。一般我們將匹配至配電系統(tǒng)中線路上的各種開關(guān)設(shè)備的終端，稱作饋線終端，匹配至相應(yīng)變電站所中的終端，稱作站所終端，匹配至線路電力變壓器中的終端，稱作變壓器終端，各種終端設(shè)備的相關(guān)英文縮略名稱如圖3-3所示，其順序與上述所介紹順序一致。3.3.4配電自動(dòng)化系統(tǒng)的作用將自動(dòng)化技術(shù)匹配至配網(wǎng)有助于電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的一體化工作，提升配網(wǎng)效率，具體的作用包括：提高供電可靠性，提高電壓質(zhì)量，降低線損，提高用戶服務(wù)質(zhì)量，提高設(shè)備利用率，提高管理效率3.4發(fā)電廠分散控制自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用分層分布式的結(jié)構(gòu)目前在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用十分廣泛，其中作為電力系統(tǒng)中的動(dòng)力部分的發(fā)電廠也存在其應(yīng)用，發(fā)電場(chǎng)中的自動(dòng)化分散控制就是此結(jié)構(gòu)的相關(guān)應(yīng)用體現(xiàn)，具體內(nèi)容與其他系統(tǒng)類似。其中過(guò)程層設(shè)備即類似于變電站中的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端RTU，它能采集現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)與信息，將這些數(shù)據(jù)信息作為模擬量、開關(guān)量等信號(hào)進(jìn)行輸入，并經(jīng)過(guò)內(nèi)部微機(jī)（如單片機(jī)等）處理分析后，將處理后生成的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)結(jié)果輸出至顯示終端或上送至更高的層級(jí)（運(yùn)行員工作站等），該設(shè)備亦能接受更高層級(jí)的控制命令或本身處理器決策的控制信息，進(jìn)行執(zhí)行操作。

4自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)4.1電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì)隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷發(fā)展壯大，相關(guān)電力設(shè)備也得到了大量的應(yīng)用。對(duì)于增長(zhǎng)的電力設(shè)備規(guī)模，已經(jīng)不適合采用單獨(dú)監(jiān)視，目前一般通過(guò)電力設(shè)備與在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的匹配，實(shí)現(xiàn)整體監(jiān)視功能，包括采集一次電力設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)與狀態(tài)，并且能夠?qū)@些參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，判斷狀態(tài)產(chǎn)生的原因，合理配置檢測(cè)周期，這不僅提高了系統(tǒng)效率，而且延長(zhǎng)了電力設(shè)備的壽命。4.2電力設(shè)備運(yùn)行管理智能化優(yōu)勢(shì)在未采用自動(dòng)化技術(shù)之間，電網(wǎng)中的各種電力設(shè)備的檢測(cè)排查都是通過(guò)相關(guān)技術(shù)人員的定期工作完成，這需要大量的人力、物力、財(cái)力，無(wú)形中也造成了電網(wǎng)資產(chǎn)的浪費(fèi)。隨著電力自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)一次電力設(shè)備進(jìn)行在線自動(dòng)監(jiān)視控制已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。電力設(shè)備在匹配相關(guān)監(jiān)控設(shè)備后，能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)一體化發(fā)展，在集中與分布監(jiān)控的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化運(yùn)行與管理。這不僅提高了電力設(shè)備的管理效率，同時(shí)也推動(dòng)電網(wǎng)的智能化發(fā)展。5自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的未來(lái)發(fā)展方向5.1智能技術(shù)電網(wǎng)的應(yīng)用人工智能是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)程序運(yùn)行方式進(jìn)門行優(yōu)化，從而讓計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的智能化收集與分析，通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人腦的反應(yīng)與操作，從而實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)行的一種技術(shù)。人工智能是當(dāng)代社會(huì)的一大特點(diǎn)，是我們國(guó)家十分重視的一個(gè)方向。作為中國(guó)經(jīng)濟(jì)的一大支柱，電力企業(yè)必須要加強(qiáng)對(duì)人工智能的重視，不斷地提升自身的發(fā)展水平。應(yīng)用在電力企業(yè)中，它能夠提高自動(dòng)化水平，減少人力資源的浪費(fèi)，降低設(shè)備的誤報(bào)率，大幅提升企業(yè)效益。通過(guò)人工智能技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的智能化，還可以讓電力設(shè)備運(yùn)行更加自動(dòng)化，大大減少了人員的負(fù)擔(dān)。除此之外，合理的應(yīng)用人工智能，讓電力企業(yè)各個(gè)部門的效率都得到了提升[9]。在以前，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，為保證企業(yè)的正常運(yùn)營(yíng)，就必須要工作人員不分晝夜的進(jìn)行反復(fù)核實(shí)與考察，排除問(wèn)題。但現(xiàn)在，我們利用人工智能技術(shù)，就可以自主地對(duì)相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行排查，并反饋出相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息。工作人員只要根據(jù)反饋的最終信息進(jìn)行分析與判斷，就可以及時(shí)解決問(wèn)題。由此可見(jiàn)，人工智能技術(shù)可以為電力企業(yè)避免很多因效率問(wèn)題而產(chǎn)生的損失，可以大幅提高企業(yè)工作效率，降低企業(yè)成本，促進(jìn)電力行業(yè)發(fā)展。5.2遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)程控制技術(shù)是計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的重要構(gòu)成部分，被廣泛應(yīng)用于電力發(fā)電、輸電、變電以及配電等領(lǐng)域。遠(yuǎn)程技術(shù)的應(yīng)用主要是由調(diào)度端、通道、廠站端三部分所組成的，每一部分通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各部分之間的聯(lián)系處于同一個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)中。在實(shí)際應(yīng)用中，調(diào)度端進(jìn)過(guò)計(jì)算機(jī)內(nèi)部程序C語(yǔ)言，將電力系統(tǒng)的運(yùn)輸信息輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，從而形成信道譯碼和信道編碼兩種形式;通過(guò)電力系統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器將電力系統(tǒng)控制中的電流、電壓、電阻等部分信息傳輸?shù)綇S站端，電力發(fā)電廠再將遠(yuǎn)程控制信息轉(zhuǎn)化為電力系統(tǒng)不同階段的信息需求結(jié)果，達(dá)到電力系統(tǒng)信息的采集與執(zhí)行。遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)將傳統(tǒng)的單一電力運(yùn)行系統(tǒng)變成自動(dòng)化控制系統(tǒng)，遠(yuǎn)程系統(tǒng)可以達(dá)到系統(tǒng)信息的隨時(shí)隨地監(jiān)控，從而保障現(xiàn)代電力系統(tǒng)供應(yīng)結(jié)構(gòu)的綜合化、科學(xué)化發(fā)展。5.3電力計(jì)量中的應(yīng)用電力企業(yè)除了負(fù)責(zé)進(jìn)行電量生產(chǎn)和供應(yīng)外，還需要利用電力運(yùn)輸來(lái)保障居民用電需求得到基本滿足，不管是電力生產(chǎn)，還是居民用電，都需要加強(qiáng)電力計(jì)量，在這一環(huán)節(jié)中，電力企業(yè)在電力計(jì)量方面可以加強(qiáng)對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的使用，比如利用該技術(shù)開發(fā)電能管理系統(tǒng)，這種系統(tǒng)一般有較強(qiáng)的專業(yè)化程度、自動(dòng)化程度、易使用性、可靠性等，在幫助我國(guó)節(jié)省電能的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)高峰與低谷等用電量的記錄，這種記錄相比傳統(tǒng)的人工計(jì)量更加準(zhǔn)確可靠。同時(shí)，電氣工程及其自動(dòng)化在電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)處理方面，具有強(qiáng)大的處理功能。如在電力系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)，可以利用電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從而提高了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性，與人工統(tǒng)計(jì)方式相比，大大提升統(tǒng)計(jì)工作的效率。此外，在電力系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中，可以利用電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行故障維護(hù)，對(duì)運(yùn)行時(shí)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，及時(shí)找出解決處理方案，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。5.4在故障診斷中的應(yīng)用與很多行業(yè)相比，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)包括的內(nèi)容較為豐富，比如智能化信息采集系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)、分散監(jiān)控技術(shù)、設(shè)備自動(dòng)化操作技術(shù)等，這些技術(shù)的利可以解決電力企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中的諸多問(wèn)題。在電力企業(yè)中，故障是不可避免的，為了保障系統(tǒng)的有效運(yùn)行，需要加強(qiáng)對(duì)故障的診斷。而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電氣自動(dòng)化的結(jié)合增強(qiáng)了電力系統(tǒng)維護(hù)檢修工作的實(shí)效性，工作人員可以根據(jù)系統(tǒng)的反饋情況了解到故障的發(fā)生位置，再通過(guò)診斷體系獲取到先進(jìn)檢修知識(shí)，將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力運(yùn)用到故障排除工作中。除此之外，電力系統(tǒng)會(huì)隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)而加速老化速度，要定期開展維護(hù)工作，延長(zhǎng)其使用壽命。5.5建立自動(dòng)化系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)在進(jìn)行電氣自動(dòng)化研發(fā)過(guò)程中，應(yīng)該采用統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)，才能對(duì)自動(dòng)化的設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)行和維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的控制，從而節(jié)約投資。但在建立這一平臺(tái)方面，可以將電氣工程及其自動(dòng)技術(shù)利用起來(lái)，有效提升電力企業(yè)的生產(chǎn)效率以及電力企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。自動(dòng)化系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)是由多個(gè)模塊組成的系統(tǒng)，這些模塊相互獨(dú)立且相互聯(lián)系，具備較高的可靠性和人機(jī)交互性，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)需要靈活多變。因此，在開發(fā)這一平臺(tái)方面是，需要做到智能化、數(shù)字化。因此，在建設(shè)的過(guò)程中，需要利用好電氣工程自動(dòng)化技術(shù)其系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，并添加網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，促進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備端口與工作人員管理端口之間通信的便捷性，提高工作人員對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的控制管理程度。在電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，電力系統(tǒng)發(fā)電站的二次數(shù)字信號(hào)網(wǎng)絡(luò)化，電纜信號(hào)為主的電力傳輸結(jié)構(gòu)與電網(wǎng)自動(dòng)調(diào)度中心的自動(dòng)化控制系統(tǒng)形成相對(duì)完整的數(shù)據(jù)運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，從而形成電力供應(yīng)系統(tǒng)的智能化管理，可以幫助電力企業(yè)充分節(jié)省