關于電力系統自動化管理探析

侯安慧

【摘 要】隨著電力產業技術的快速發展，我國的電力企業已經開始逐步實施電力自動化管理。電力自動化管理系統的應用極大的提高了我國電力企業的管理水平與管理效率，促進了電力自動化的快速發展。目前電力設備以及電力系統的構成都相對較為復雜，若要確保電力設備或系統的正常運行，就要做好對其的管理與維護工作。而此時要面對的就是如何才能更好的對電力系統進行管理。為了解決這一問題，電力自動化管理系統應運而生，為電力系統的自動化管理帶來了極大的便利，提高了我國電力技術的發展水平。

【關鍵詞】電力；自動化；管理；安全

引言

電力系統承擔著為經濟發展和人民生活提供穩定可靠電能的重要職責。由于電網規?？偭恐饾u擴張，電網結構深邃復雜和電網建設運行環境嚴苛多變，電網故障發生的頻率和嚴重程度也越來越高，嚴重者會直接導致整個電力系統不能正常運行。以往采用人工方式進行巡查，以保證電網安全。由于人工巡查受巡查人員個人業務水平、工作素質、精神狀態、行為習慣等因素的影響，往往不能取得理想的結果。隨著計算機和自動化技術的高度發展，建立自動化監控系統已經逐步成為現實。通過對系統進行實時監測，能夠及時發現問題，發出報警，自動分析原因，并采取應急措施，從而將損失降到最低。

一、電力自動化管理系統的特點

1.電力自動化管理系統的終端設備多，數據庫龐大，管理復雜。DMS的監控對象為電源進線及變電站、10kV開閉所、小區變電站、配電變電站、分段開關、補償電容器、用戶電能表和重要負荷等，因此站點非常多，通常要有成百上千甚至上萬個。數量繁多的終端設備不但給系統組織帶來較大的困難，而且在控制中心的計算機網絡上，處理這么大量的信息并進行設備管理，比輸電網更繁瑣。特別是在圖形工作站上，若要較清晰地展現配電網的運行方式，困難將更大。

2.電力自動化管理系統的大量終端設備不在變電站內，要求設備可靠性更高。輸電網自動化系統的終端設備一般可以安放在被測控的變電站內，行業標準中對這類設備按戶內設備對待，只要求其在10℃-55℃環境溫度下工作即可。而配電網自動化系統中的大量終端設備不能安置在室內，如測控饋線分段開關的饋線RTU，就必須安放在戶外。其工作環境惡劣，通常要求在-25.75℃、濕度高達95℃的環境下工作，所以設備的關鍵部分就必須采用工業級的芯片，還要考慮防雨、散熱、防雷等因素，這類設備不僅制造難度大，而且造價也較戶內設備高。此外，因配電網的運行方式需要經常調整，對電力自動化管理系統的終端設備進行遠方控制的頻繁程度比輸電網的高得多，這就更要求電力自動化管理系統的終端設備具有較高的可靠性。

3.電力自動化管理系統的通信方式多樣復雜。承擔傳送數據和通話任務的配電網通信系統，由于包含有各種類型側控裝置，因而常常具有多種通信方式。配電網終端設備的數量非常多又比較分散，也大大增加了配電自動化通信系統的復雜性。但其通信速率，由于配電網不必考慮系統的穩定性問題而不如輸電系統要求得那么高。

二、電力自動化管理系統的功能

1.配電網的SCADA功能

配電網的SCADA系統是通過監測裝置來收集配電網的實時數據，進行數據處理以及對配電網進行監視和控制。監測裝置除了變電站內的RTU和監測配電變壓器運行狀態的TTU之外，還包括沿饋線分布的FTU（饋線終端裝置），用以實現饋線自動化的遠動功能。配電網SCADA系統主要功能包括數據采集、四遙、狀態監視、報普、事件順序記錄、統計計算、制表打印等功能。由于配電SCADA系統的監控對象既包含大的開閉所和小區變電站，又包括數金極多但單位容量很小的戶外分段開關，因此常將分散的戶外分段開關監控集結在若干點（稱做區域站或集控站）以后再上傳至控制中心。

2.配電變電站自動化

配電變電站自動化SA有以下基本功能：對配電所實施數據采集、監視和控制，與控制中心和調度自動化系統（SCADA）通信。

3.饋線自動化

饋線自動化FA是指配電線路的自動化，在正常狀態下，實時監視饋線分段開關與聯絡開關的狀態和饋線電流、電壓情況，實現線路開關的遠方或就地合閘和分閘操作。在故降時獲得故障記錄，并能自動判別和隔離饋線故障區段，迅速對非故障區域恢復供電.

4.用戶自動化

用戶自動化主要包括負荷管理和用電管理。負荷管理是根據需要來控制用戶負荷，并能幫助控制中心操作員制定負荷控制策略和計劃。用電管理主要包括自動計量計費系統等。

5.配電網高級應用軟件

高級應用軟件（PAS）主要是指配電網絡分析計算軟件，包括負荷預測、網絡拓撲分析、狀態估計、潮流計算、線損計算分析、電壓/無功優化等。高級應用軟件是有力的調度工具，通過高級應用軟件，可以更好地掌握當前運行狀態。配電自動化中的這些軟件與調度自動化的相類似，但配電網中不涉及系統穩定和調頻之類的問題。當前電力自動化管理系統的高級應用件可以分成三個層次開發：①基本應用軟件，即網絡分析軟件；②派生類軟件，如變電站負荷分配、饋線負荷分配等；③專門應用軟件，如小區負荷預報、投訴電話處理，變壓器設備管理等。

三、電力自動化管理系統的安全問題探析

電力自動化管理系統的應用與實施為我國的電力事業發展帶來了新的技術動力，但在使用的過程中，卻仍然存在著一定的安全問題，這是阻礙電力自動化管理系統得以進一步發展應用的主要因素。在此筆者對其中所存在的安全問題進行了研究分析，認為造成電力自動化管理系統出現安全問題的原因可以從兩方面進行分析，即內部因素與外部因素。

1.內部因素

引起電力自動化管理系統出現安全問題的內部因素主要是指系統本身出現故障或問題。即可能是系統的主要運行設備出現問題，例如發電機、變壓器以及輸電線路等等；也可能是系統的控制系統與保護系統不能正常工作或操作失誤而引起的，例如繼電器控制系統出現故障；另外，若用于管理的計算機出現故障，也會影響到電力自動化管理系統的安全與穩定，或者通信系統出現問題，對使得生產數據或者管理信息不能及時傳輸，系統自然不能進行自動化控制，從而導致安全問題的產生。

2.外部因素

對于電力自動化管理系統出現安全問題的外部因素可以分為不可抗力因素與人為因素，不可抗力因素主要是指地震、洪水、較大的雷雨或火災等因素的影響，而人為因素則是指電力自動化管理系統的操作人員工作不認真，操作存在失誤，或者控制系統與保護系統的安裝存在問題，又或者是人為蓄意破壞等。

3.提高電力自動化管理系統安全性的措施方法

從上述對系統安全問題的引發因素進行分析可以看出，只要能夠加強管理，落實責任，還是能夠在很大程度上避免安全問題的出現的。為此，我們應當不斷加強電力控制系統的信息安全管理，對于控制系統的計算機硬件與軟件都要做好安全防護措施，并對內部人員進行強化管理，禁止出現惡意攻擊破壞的現象。同時，加強電網的規劃與建設，提高電網系統的安全性，并對電網的運行進行實時監控。

四、結語

綜上所述，電力系統的自動化管理是電力系統的主要發展趨勢，對提高電力產業整體水平有著很大的促進作用。因此我們應當大力使用電力自動化管理系統，做好其安全管理工作，確保管理系統在電力系統自動化管理工作中發揮更大的作用。

參考文獻：

[1]韓富春.電力系統自動化技術[M].中國水利水電出版社，2003.

[2]王士政，電力系統控制與調度自動化，中國電力出版社，2008.