【摘要】電力系統(tǒng)綜合自動化是上世紀中后期提出的一個概念，它包含的內容比較廣泛，其主要目標就是要實現電力從生產到供應的時效最短化、安全最大化和運行成本最小化，本文就電力系統(tǒng)綜合自動化的一些基礎性知問題予以闡述。

　　【關鍵詞】電力系統(tǒng) 綜合自動化 控制系統(tǒng)

　　一、引言

　　2008年春節(jié)來臨之時，我國南方遇到了半世紀未遇的特大雨雪冰凍天氣，南方電網設施遭受到了毀滅性打擊，一時間造成列車停運和較大部地區(qū)供電中斷，使南方電網遭受了前所未有的重大考驗。這次災害留給我們的教訓是深重的。電力系統(tǒng)自動化和現代化發(fā)展的水平，一定程度上影響著電力設施的穩(wěn)定和安全。本文意在電力系統(tǒng)綜合自動化發(fā)展狀況和未來發(fā)展趨勢作簡要闡述。

　　二、電力系統(tǒng)綜合自動化相關方面的解析

　　電力系統(tǒng)綜合自動化是基于科技發(fā)展和計算機網絡技術的出現而逐步形成的一個概念，是一個綜合發(fā)電廠、變電站、輸配網絡和用戶的集成概念，其概念研究和實現的主要目的就是如何更好地掌控和監(jiān)視電力從出廠到供應的全過程，使輸配過程更有效和通暢。電力系統(tǒng)綜合自動化主要包括電網調度自動化、發(fā)電廠自動化(包火力和水力發(fā)電廠)、電力系統(tǒng)信息自動 傳輸、電力系統(tǒng)反事故自動化、供電系統(tǒng)自動化以及電力工業(yè)管理系統(tǒng)的自動化。其實質就是如何使電力在生產—傳輸—用戶過程中實行有效自動化控制，從而實現電力供應的迅捷、損耗的最小和安全可靠。

　
　　圖1三層控制系統(tǒng)模型電力系統(tǒng)綜合自動化基本工作流程是，在相對的中心地帶的調控中心裝置現代化的計算機，以此向四周輻射網絡系統(tǒng)，圍繞這一中心的發(fā)電廠、變電站之間則設置信息服務和反饋的遠方監(jiān)視控制裝置，并時時進行監(jiān)控，從而形成了一個立體化的網絡覆蓋面，形成全面的暢通的信息傳達和指令傳輸。中心計算機負責總體調控，而相關的監(jiān)控設備則主要負責諸如設備操作和事故內容的記錄、編制各種報表的記錄處理、系統(tǒng)異常事故的自動恢復操作和常規(guī)操作的自動化等。在此基礎上，形成以控制部件為中心，通過計算機和計算機的結合，以及終端硬件裝置與控制計算機的結合，運用各種軟件實現控制范圍的擴大和自動化程度的深化。電力系統(tǒng)綜合自動化采用的是分層控制的操作的方式，即在調度所、控制所和發(fā)電廠、變電站的各組織分層間，按所管轄功能范圍分擔和綜合協調控制功能，以達到系統(tǒng)合理經濟可靠運行目的的控制系統(tǒng)。當前，分層控制依據電力系統(tǒng)的大小一般分為二層和三層控制。具體情況如下圖1和圖2。

　
　　圖2二層控制系統(tǒng)模型中央控制所相當于一個中樞神經，負責總體性的控制。主要是負荷-頻率控制，主干系統(tǒng)的電壓控制，發(fā)電廠、變電站的監(jiān)視系統(tǒng)，系統(tǒng)安全監(jiān)視控制，調度記錄統(tǒng)計，發(fā)電計劃系統(tǒng)構成。配有CPU(控制用計算機)、CDT(循環(huán)數字遙測)、TC(遠方監(jiān)視控制裝置)、SSC(系統(tǒng)穩(wěn)定控制裝置)、VQC(電壓-無功率控制裝置)。中央控制所得主要功能就是維持整個系統(tǒng)的有效運行和設備的完整性。而中央控制所的下行任務則需要由地方控制所來完成，從而形成一個上下聯動的完整系統(tǒng)。地方控制所主要功能是對發(fā)電廠、變電所進行有效監(jiān)控。對地方系統(tǒng)的電壓控制、安全監(jiān)視、水工調度、運行記錄、報告和通報發(fā)電計劃與系統(tǒng)構成計劃等等，除發(fā)電廠無功功率控制裝置不配備外，其他設備功能基本與中央控制所相同，在此不一一贅述。

　　中央和地方控制所實際上是調度自動化的主要內容，其主要作用就是對電網安全運行進行時時監(jiān)控、對電網實行有效的經濟調度以及對電網運行安全分析和事故處理。這些功能的實現必須有計算機系統(tǒng)和數據信息傳輸網絡為基礎的數據采集與監(jiān)控(SCADA)，配以自動發(fā)電控制(AGC)，經濟調度控制(EDC)，安全分析(SA)等等軟件來實施。

　　圖3配電所數字型保護控制裝置電力系統(tǒng)綜合自動化對變電站保護和控制也提出了更高的要求，它必須要具有集中控制功能和有先進的繼電保護和控制，并能遠距離控制、抗電磁干擾；有事件記錄；可無人值班；能適應全系統(tǒng)統(tǒng)一控制的需要；滿足分期建設的要求。配置的基本原則體現在：分層；數據分快、中、慢速傳遞；保護系統(tǒng)通信高度優(yōu)先，但不經常占用；保護具有獨立工作能力；功能處理器配置成群；數據采集裝置設在開關站內；數據采集裝置的數量和地點應具有靈活性；備用方式的選擇具有靈活性。配電變電所數字型保護控制裝置構成如上圖3。

　
　　城鄉(xiāng)配電網的實現較為復雜。在實現主網、發(fā)電廠、變電所自動化的同時，國外先進的電力部門已開始用先進的配電設備裝備配電系統(tǒng)，組成配電SCADA系統(tǒng)，通過光纖等通信手段控制監(jiān)測城鄉(xiāng)的配電，例如配電系統(tǒng)的電壓電流監(jiān)測、控制自動重合器、啟動分路開關等。電力系統(tǒng)綜合自動化實施的一個至關重要的手段是：數據性信息的傳輸必須有一個可靠的調度通信網，傳輸電力生產過程中的安全監(jiān)測數據，生產調度數據、遠動數據及行政、財務、供應及計劃管理數據等。電力系統(tǒng)綜合自動化中的信息傳遞主要分為從上至下和從下至上兩種方式。從上至下的信息傳遞一般稱為下行信息傳遞，主要是從各級控制所下達到發(fā)電廠、變電站的指令和操作信息，從下至上的信息傳遞一般稱為上行信息傳遞，就是傳達判斷、處理所需信息。

　　三、我國電力系統(tǒng)綜合自動化的發(fā)展方向

　　我國電力系統(tǒng)綜合自動化的發(fā)展方向就是全面建立DMS系統(tǒng)，通過DMS系統(tǒng)，一，可以提高電氣綜合管理水平，適應現代電力系統(tǒng)技術發(fā)展的需要；二，使電氣設備保護控制得到優(yōu)化，消除大面積停電故障，提高供電系統(tǒng)的可靠性；三，能夠建立快速電氣事故處理機制，使故障停電時間減到最短，對生產裝置的影響也可以大大降低；管理人員可以隨時掌握整個電力系統(tǒng)運行情況以及電流。電壓、電量、功率等各種運行參數，實現電力平衡、負荷監(jiān)控、精確計量和節(jié)約用電等多種功能；四，改變了現行的運行操作及變電值班模式，實現了真正意義的無人值守變電站管理方式，達到大幅度減員增效的目的。

　　四、對電力系統(tǒng)綜合自動化的幾點思考

　　電力系統(tǒng)綜合自動化是一個集傳統(tǒng)技術改造與現代技術進步于一體的技術總體推進過程。雖然，當前電力系統(tǒng)的綜合自動化已經進入以計算機技術和監(jiān)控技術開發(fā)為主要標志內的階段，但對于我國這樣一個電力需求大、電網建設復雜而電力系統(tǒng)綜合自動化改革開始較晚的國家來說，在追趕先進技術的同時，還必須要注重對傳統(tǒng)技術和設備的改進，只有這樣才能保證電力系統(tǒng)綜合自動化的早日全面實現。

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