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摘 要：电力系统自动化技术对于电力系统自动化建设起到关键性作用。本文在电力系统自动化概念的基础上对电力系统自动化控制技术要点进行了分析。
关键词：电力系统自动化控制；技术分析
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）23-0055-02
引 言
随着社会进步经济的发展，人们对电能的需求越来越高，为了保障电力系统供应环节和生产环节的可持续性、有效性、安全性、稳定性和及时性，需要在发电、输电、配电、变电各环节加强监督和控制。而为了实现对电力系统各环节的有效监督和控制，需要创新观念，优化电力系统自动化控制技术，实现电力系统管理的自动化的同时，保障电力系统运行的安全性、节约性、稳定性。
1 电力系统自动化的概念和发展历程
1.1 电力系统自动化的概念
电力系统是集发电、输电、变电、配电于一体的电力网络，主要由发电厂、变电站、输电配电网和用户组成。为了保障电力系统的安全、稳定，不仅需要对发电、输电、变电、配电的过程实施调度和管理，而且需要自动化控制发电、输电、变电、配电过程。对电力系统实施自动化控制中，需要完成电能过程的自检和自调，而且要实现电力系统各个元器件的自动安全保护及信息的自动传递等。
1.2 电力系统自动化的发展历程
电力系统自动化的发展经历了单一功能自动化阶段和综合自动化阶段。
（1）单一功能自动化阶段
单一功能自动化指用分立的装置来完成自动化单一功能。实现单一功能的自动装置除了遇险自切装置、自动操作和自调装置外，还有远距离信息装置。单一功能自动装置主要用于安全保护和过程自动调节。比如，继电保护器、变压器及遇故障能自动切除的发电机等都是单一功能自动化阶段安全保护的自动装置。单一功能自动化中，继电保护、运动装置、自动化三者自成体系且具有单一功能。
（2）综合自动化阶段
随着科学技术的发展，电力系统不仅达到一定规模，而且还进行了区域联网，计算机技术、远程通信技术等也不断广泛应用到电力系统中，电力系统由单一功能自动化控制向着综合自动化阶段发展。此时，电力系统，不仅拥有以计算机为主体的功能齐全的电网实时监控系统，而且微型计算机被广泛应用到各种自动调节装置和继电保护装置中，其自动化程度远高于单一功能自动化装置，可以说一套综合化自动化装置完成的工作量是大于等于两套相互分离的自动化装置完成的工作量。
2 电力系统及其自动化技术分析
2.1 现场总线控制系统
现场总线控制系统是通过连接现代化的自动仪表装置和控制设备形成双向的数字化网络的系统，以期实现数据计算和数字通信。与此同时，现场总线控制系统不仅能对现场的数据与信息进行监控，而且也能根据自身的需要对数据和信息进行自动化的控制。通过层层的网络监控系统以实现参数、报警、监控、显示等一系列的自动化功能。目前，分布式控制系统在我国应用最广泛。分布式控制系统是一种通过计算机计算和分析设备的状态以及电量（传感器收集到控制室的），再对设备发出指令的一种系统。
2.2 主动的对象数据库技术
主动的对象数据库是一种有别于一般数据库的数据库，不仅能实现主动功能，而且也能实现对对象技术的支持。主动的对象数据库技术广泛应用于电力系统的监视与控制系统，对系统的开发与设计产生直接的影响。主动的对象数据库除了有判断和分析数据的功能外，还能实现对数据库中对象函数的控制，因此，数据的可靠性与统一性得到进一步提高，共享数据不会出现差异。与此同时，电力系统的自动化监视和控制会随着信息技术发展和研究的深入，发展方向会更复杂。
2.3 智能综合控制技术
智能综合控制技术符合自动化控制与现代化控制的基本方法和基本理论，是各种先进技术与现代化理念相互结合的产物。其在自动化电力系统建立过程中应用最为广泛。这一技术不仅仅具有智能控制功能，而且其基本特征就是综合性，是模糊控制技术、神经网络控制技术、专家系统控制技术两两相互融合形成的。其中，神经网络的主要特征和模糊系统的主要特征分别是非结构化的信息处理方法和结构化信息的处理方法。
2.4 专家系统的主要控制技术
专家系统是电力系统自动化建设过程中广泛应用的一种系统，且其涉及内容较多。
专家系统控制技术不仅具有识别紧急状态或警告状态等特殊状态的能力，而且具有状态分析转换的能力。此外，专家系统控制技术还具有恢复系统控制能力以及处理紧急事件能力等等。电力系统实际运行过程中，专家系统因其优点得到了广泛的应用，但是专家系统控制技术也存在一定的缺陷，有一定的局限性。比如，無法模拟电力专家的创造能力等等。
2.5 神经网络控制技术
神经网络是一种m维空间向n维空间的一种非线性映射的网络。神经网络控制技术是利用大量的神经元连接隐含的权值和大量的信息并能够按照特定的算法调节神经权值。神经网络控制技术的主要特点是鲁棒性、并行处理、非线性、组织学习能力。也正是由于神经网络控制技术有以上特点，所以受到了人们关注与认可。
2.6 光互连并行处理技术
光互连并行处理技术是电力系统实现自动化的一种保护技术。光互连在输入和输出不会受电容负载的影响，所以，光互连及时不仅能够有效的解决无终端临界线长度的限制问题，而且能解决有终端线输出端密度的限制问题。与此同时，由于光互连并行处理技术中光的传播速度快，所以，光互连并行处理技术能够有效的减少时钟的扭转问题。此外，光互连并行处理技术是一种光子传输和电子交换相结合的方法，不仅其宽度不受长度影响，而且还具有很强的抗电磁干扰能力，大大方便了高速数据通讯和结构设计。
3 电力系统各环节的自动化技术 3.1 电网调度的自动化技术分析
为了实现电力系统的安全、稳定运行，满足人们日益增长的电能需求，不仅需要有效监控电力生产过程中的各环节，而且需要采集电力生产过程中各环节的数据进行综合分析，通过分析各环节的数据资料实现对电力系统状态以及电力负荷等的预测和评估。此外，还需要结合电力市场的具体需求来达到对发电的自动控制。而电网调度自动化的实现需要工作站、服务器、计算机网络系统以及显示器和打印机等等的通力合作，所以，需要利用電力系统的专用广域网有效连接这些设备。
3.2 变电站的自动化技术分析
以往的变电站工作需要人工监视或电话人工操作，而变电站自动化的实现，不仅能提高工作效率，而且还扩大了变电站的监控功能，进一步提高了变电站运行的安全。变电站自动化能实现对电气设备的全方位有效的监视。而为了实现对电气设备全方位的监视，需要将二次设备集成化、网络化和数字化。所以，不仅需要用微机化装备替代过去那种常规的电磁式设备，而且还要用光纤替代电力信号的电缆或者计算机电缆。二次设备集成化、网络化和数字化的实现是对电气设备进行全方位有效的监视的保障。另外，变电站的自动化过程，还需要对计算机的屏幕操作，运行管理以及统计记录进行监视，以期提高其自动化程度。总之，电力系统要想实现现代化，就需要实现变电站的自动化不仅能实现变电站的各种运行操作任务，而且也能促进电网调度自动化的达成。
3.3 发电厂的分散控制系统的技术分析
发电厂的分散控制系统由运行员和工程师的工作站、控制单元、以太网等组成。发电厂的分散控制系统采用的往往是分层分布式结构。在生产过程中，工程师工作站以及运行员工作站接收开关量、电气量以及热电阻等信号并进行必要的运算和处理，然后设定科学合理的参数以监测生产过程并通过控制单元完成控制、联锁保护等相关的功能。
4 结束语
电力系统由网络覆盖系统、计算机监控系统、送电分配系统、变电站和发电厂等各部分组成，要建立自动化的电力系统需要电力系统各部门各环节的相互配合。与此同时，计算机网络技术的应用是电力系统自动化建设的技术基础。电力系统要不断优化自动化控制技术，实现电力系统的信息共享与全方位的远程监控，保障电力系统安全、稳定运行。
参考文献
[1]杨 建.电力系统自动化控制技术探讨[J].工程技术，2010（10）.
[2]蔡晓伟.对电力系统中运行电气自动化控制技术的探讨[J].城市建设理论研究，2012（9）.
收稿日期：2018-7-10
作者简介：石 磊（1984-），工程师，本科，电力系统及其自动化专业，主要从事电力工程概预算工作
王鹏辉（1979-），工程师，本科，电力系统及其自动化专业，主要从事电力线路设计工作。
关键词：电力系统自动化控制；技术分析
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）23-0055-02
引 言
随着社会进步经济的发展，人们对电能的需求越来越高，为了保障电力系统供应环节和生产环节的可持续性、有效性、安全性、稳定性和及时性，需要在发电、输电、配电、变电各环节加强监督和控制。而为了实现对电力系统各环节的有效监督和控制，需要创新观念，优化电力系统自动化控制技术，实现电力系统管理的自动化的同时，保障电力系统运行的安全性、节约性、稳定性。
1 电力系统自动化的概念和发展历程
1.1 电力系统自动化的概念
电力系统是集发电、输电、变电、配电于一体的电力网络，主要由发电厂、变电站、输电配电网和用户组成。为了保障电力系统的安全、稳定，不仅需要对发电、输电、变电、配电的过程实施调度和管理，而且需要自动化控制发电、输电、变电、配电过程。对电力系统实施自动化控制中，需要完成电能过程的自检和自调，而且要实现电力系统各个元器件的自动安全保护及信息的自动传递等。
1.2 电力系统自动化的发展历程
电力系统自动化的发展经历了单一功能自动化阶段和综合自动化阶段。
（1）单一功能自动化阶段
单一功能自动化指用分立的装置来完成自动化单一功能。实现单一功能的自动装置除了遇险自切装置、自动操作和自调装置外，还有远距离信息装置。单一功能自动装置主要用于安全保护和过程自动调节。比如，继电保护器、变压器及遇故障能自动切除的发电机等都是单一功能自动化阶段安全保护的自动装置。单一功能自动化中，继电保护、运动装置、自动化三者自成体系且具有单一功能。
（2）综合自动化阶段
随着科学技术的发展，电力系统不仅达到一定规模，而且还进行了区域联网，计算机技术、远程通信技术等也不断广泛应用到电力系统中，电力系统由单一功能自动化控制向着综合自动化阶段发展。此时，电力系统，不仅拥有以计算机为主体的功能齐全的电网实时监控系统，而且微型计算机被广泛应用到各种自动调节装置和继电保护装置中，其自动化程度远高于单一功能自动化装置，可以说一套综合化自动化装置完成的工作量是大于等于两套相互分离的自动化装置完成的工作量。
2 电力系统及其自动化技术分析
2.1 现场总线控制系统
现场总线控制系统是通过连接现代化的自动仪表装置和控制设备形成双向的数字化网络的系统，以期实现数据计算和数字通信。与此同时，现场总线控制系统不仅能对现场的数据与信息进行监控，而且也能根据自身的需要对数据和信息进行自动化的控制。通过层层的网络监控系统以实现参数、报警、监控、显示等一系列的自动化功能。目前，分布式控制系统在我国应用最广泛。分布式控制系统是一种通过计算机计算和分析设备的状态以及电量（传感器收集到控制室的），再对设备发出指令的一种系统。
2.2 主动的对象数据库技术
主动的对象数据库是一种有别于一般数据库的数据库，不仅能实现主动功能，而且也能实现对对象技术的支持。主动的对象数据库技术广泛应用于电力系统的监视与控制系统，对系统的开发与设计产生直接的影响。主动的对象数据库除了有判断和分析数据的功能外，还能实现对数据库中对象函数的控制，因此，数据的可靠性与统一性得到进一步提高，共享数据不会出现差异。与此同时，电力系统的自动化监视和控制会随着信息技术发展和研究的深入，发展方向会更复杂。
2.3 智能综合控制技术
智能综合控制技术符合自动化控制与现代化控制的基本方法和基本理论，是各种先进技术与现代化理念相互结合的产物。其在自动化电力系统建立过程中应用最为广泛。这一技术不仅仅具有智能控制功能，而且其基本特征就是综合性，是模糊控制技术、神经网络控制技术、专家系统控制技术两两相互融合形成的。其中，神经网络的主要特征和模糊系统的主要特征分别是非结构化的信息处理方法和结构化信息的处理方法。
2.4 专家系统的主要控制技术
专家系统是电力系统自动化建设过程中广泛应用的一种系统，且其涉及内容较多。
专家系统控制技术不仅具有识别紧急状态或警告状态等特殊状态的能力，而且具有状态分析转换的能力。此外，专家系统控制技术还具有恢复系统控制能力以及处理紧急事件能力等等。电力系统实际运行过程中，专家系统因其优点得到了广泛的应用，但是专家系统控制技术也存在一定的缺陷，有一定的局限性。比如，無法模拟电力专家的创造能力等等。
2.5 神经网络控制技术
神经网络是一种m维空间向n维空间的一种非线性映射的网络。神经网络控制技术是利用大量的神经元连接隐含的权值和大量的信息并能够按照特定的算法调节神经权值。神经网络控制技术的主要特点是鲁棒性、并行处理、非线性、组织学习能力。也正是由于神经网络控制技术有以上特点，所以受到了人们关注与认可。
2.6 光互连并行处理技术
光互连并行处理技术是电力系统实现自动化的一种保护技术。光互连在输入和输出不会受电容负载的影响，所以，光互连及时不仅能够有效的解决无终端临界线长度的限制问题，而且能解决有终端线输出端密度的限制问题。与此同时，由于光互连并行处理技术中光的传播速度快，所以，光互连并行处理技术能够有效的减少时钟的扭转问题。此外，光互连并行处理技术是一种光子传输和电子交换相结合的方法，不仅其宽度不受长度影响，而且还具有很强的抗电磁干扰能力，大大方便了高速数据通讯和结构设计。
3 电力系统各环节的自动化技术 3.1 电网调度的自动化技术分析
为了实现电力系统的安全、稳定运行，满足人们日益增长的电能需求，不仅需要有效监控电力生产过程中的各环节，而且需要采集电力生产过程中各环节的数据进行综合分析，通过分析各环节的数据资料实现对电力系统状态以及电力负荷等的预测和评估。此外，还需要结合电力市场的具体需求来达到对发电的自动控制。而电网调度自动化的实现需要工作站、服务器、计算机网络系统以及显示器和打印机等等的通力合作，所以，需要利用電力系统的专用广域网有效连接这些设备。
3.2 变电站的自动化技术分析
以往的变电站工作需要人工监视或电话人工操作，而变电站自动化的实现，不仅能提高工作效率，而且还扩大了变电站的监控功能，进一步提高了变电站运行的安全。变电站自动化能实现对电气设备的全方位有效的监视。而为了实现对电气设备全方位的监视，需要将二次设备集成化、网络化和数字化。所以，不仅需要用微机化装备替代过去那种常规的电磁式设备，而且还要用光纤替代电力信号的电缆或者计算机电缆。二次设备集成化、网络化和数字化的实现是对电气设备进行全方位有效的监视的保障。另外，变电站的自动化过程，还需要对计算机的屏幕操作，运行管理以及统计记录进行监视，以期提高其自动化程度。总之，电力系统要想实现现代化，就需要实现变电站的自动化不仅能实现变电站的各种运行操作任务，而且也能促进电网调度自动化的达成。
3.3 发电厂的分散控制系统的技术分析
发电厂的分散控制系统由运行员和工程师的工作站、控制单元、以太网等组成。发电厂的分散控制系统采用的往往是分层分布式结构。在生产过程中，工程师工作站以及运行员工作站接收开关量、电气量以及热电阻等信号并进行必要的运算和处理，然后设定科学合理的参数以监测生产过程并通过控制单元完成控制、联锁保护等相关的功能。
4 结束语
电力系统由网络覆盖系统、计算机监控系统、送电分配系统、变电站和发电厂等各部分组成，要建立自动化的电力系统需要电力系统各部门各环节的相互配合。与此同时，计算机网络技术的应用是电力系统自动化建设的技术基础。电力系统要不断优化自动化控制技术，实现电力系统的信息共享与全方位的远程监控，保障电力系统安全、稳定运行。
参考文献
[1]杨 建.电力系统自动化控制技术探讨[J].工程技术，2010（10）.
[2]蔡晓伟.对电力系统中运行电气自动化控制技术的探讨[J].城市建设理论研究，2012（9）.
收稿日期：2018-7-10
作者简介：石 磊（1984-），工程师，本科，电力系统及其自动化专业，主要从事电力工程概预算工作
王鹏辉（1979-），工程师，本科，电力系统及其自动化专业，主要从事电力线路设计工作。