電子信息技術在電力自動化系統中的應用

一、前言

隨著當今社會經濟水平的提升和各行各業的發展，電力所發揮的作用已經無可替代。這樣的情況就為我國的電力行業發展迎來了全新的機遇和挑戰。就目前來看，我國的電力系統已經在以往的基礎上取得了重大進步，不僅實現了供電質量和供電規模的顯著提升，同時也實現了自動化的運行與管理。通過電力自動化系統的應用實踐發現，在該系統中，電子信息技術的合理應用將會實現系統運行的良好監督與控制，以此來盡最大限度避免系統故障的發生，為系統的安全穩定運行和社會用電需求的滿足提供良好保障。因此，在具體的電力自動化系統應用與研究中，電力企業一定要充分注重電子信息技術的科學應用，使其優勢得以充分發揮，促進電力自動化系統的發展與電力行業的進步。

二、電力自動化系統和電子信息技術的應用優勢概述

在電力系統的具體運行過程中，主要涉及的環節有發電、變電、輸電以及配電等。通常情況下，電力系統內的一次設備主要包括變壓器、輸電線路和開關等設備。在設備的應用過程中，為有效保障其安全性和穩定性，充分獲取電力效益，需要通過一定的監控設備來進行這些一次設備的監督與控制，以此來達到電力系統良好的調度和控制效果。而要想達到這一效果，就需要將相應的保護裝置和測試裝置等安裝在電力系統中，使其成為電力系統中的二次設備，以此來實現電力系統的自動化發展，并保障電力系統運行過程中的維護工作以及電子信息技術等得以有效執行與發展。

為滿足社會用電需求，全面提升當今社會的工作和生活水平，電力企業一定要通過合理的技術措施來維護電力系統運行的安全性和可靠性，讓電力系統得以有效應用。借助于當今先進的電子信息技術，可對電力系統的實際運行情況做到實時分析與掌握，進而及時準確地獲取電力系統中的異常運行信息，使其得到及時有效的解決[1]。通過此方式，可以在電力系統故障發生之前便做到及時的發現和及時解決。同時，借助于電子信息技術，也可以對電力系統中的各項運行參數進行科學分析，以此來實現運行參數的合理調整，避免電力能源的過度消耗，保障電力企業的經濟效益。

由此可見，將電子信息技術應用到電力自動化系統中，可對其運行質量、運行安全及其運行的經濟性起到至關重要的促進作用。

三、電力自動化系統的發展現狀分析

長時間以來我國的電力企業和科研單位始終將電力系統的自動化作為一項研究重點。通過研究發現，在電力自動化系統中，主要的組成部分有三個：第一是自動化發電廠；第二是自動化電網系統；第三是自動化變電站。在該系統的應用過程中，主要是借助于相應的控制設備和測量儀表等裝置來做好系統中各個組成部分的控制，并在各個組成部分之間實現數據的交換和信號的傳遞，進而讓電力系統從整體上得到高效控制，保障其安全穩定運行。

現階段，我國的電力自動化系統正處在不斷發展階段，且呈現出了越來越高的成熟度。電力企業和相關的研究機構、技術人員已經通過實踐研究建立起了完善的電力系統自動化控制網絡。它有著很強的調控能力和顯著的智能化特征，可有效滿足當今社會對于電力方面的實際需求。

就目前的電力自動化系統來看，電子信息技術的應用是一個主要的發展方向，而電子信息技術在各個方面的應用則使得電力系統的自動化和智能化發展上升到了一個全新的層次。比如，在傳統的電力系統應用中，很多設備和環節都是獨立運行，這樣的情況不僅讓電力系統中的設備管理和運行十分復雜，也浪費了大量的人力、物力和時間成本[2]。而隨著電子信息技術在電力自動化系統中的應用，可借助于各種的控制設備來實現電力系統內部各個設備的綜合控制，并通過傳感設備來進行各設備運行參數的獲取，最終實現電力系統中各個設備的統一管理與控制，讓電力系統的自動化和智能化控制得以有效實現。

四、電力自動化系統中的電子信息技術具體應用分析

(一)在發電廠自動化中的應用

就目前的發電廠來看，其綜合自動化系統主要控制形式為分散控制，而這種分散型的控制系統也是其主要的一個應用途徑。通過該系統的應用，可以對開關柜實現有效的測試、控制以及保護等措施。在此類系統的具體應用過程中，出于對其現場發展的考慮，將其中既有的總線之間進行相互連接，再借助于相應的通信管理來建立起管理機和后臺機之間的連接。在對這個分散控制系統進行控制的過程中，主要借助于若干臺的計算機來實現系統中各個回路的分散控制。具體控制中，將相應的傳感器安裝在現場的各個設備上，以此來實現設備運行參數和現場信號的獲取，然后再借助于網絡傳輸的形式將獲取到的現場信號以及運行參數等的信息傳遞給各個控制站。

此類系統可實現計算機軟件組態技術以及計算機硬件技術優勢的充分發揮。在前期的電站內，也可以對一個獨立的系統進行控制。借助于完備的數字化技術以及電子信息技術，可以讓分散控制功能得以良好發展，同時也可以讓參數和各個子系統中的信號建立起緊密聯系，以此來對其進行整體的監督和控制。

比如，在火電廠中，借助于DCS系統，便可以達到良好的監督與控制效果，其主要的監控方式是發電機組和變電機組的保護以及綜合自動化裝置的應用等，以此來保障電力系統中的所有電氣設備以及裝置運行效果。在DCS系統的具體應用中，借助于其控制命令，可以在電子設備中引入輸出量，以此來達到良好的連接效果[3]。將DCS系統合理應用到火力發電廠，借助于現場總線控制技術，可以讓各個不同地點分布的發電機組和變電機組保護裝置實現全面集合，進而形成一種全新的自動化、集成化控制模式，讓發電廠的自動化運行水平得以顯著提升。同時，借助于DCS系統接口連接的形式，也可以實現系統的綜合監控，以此來保障其運行的可靠性和穩定性。

(二)在電網調度自動化中的應用

在當今電力系統的自動化發展過程中，一項主要的發展內容就是電網調度自動化的實現。電網調度自動化技術是將工作站、服務器、計算機以及顯示器作為基礎來實現的一種技術形式，以此來促進系統中各個部分之間的相互連接。通過電網調度自動化的實現，可以讓電力系統的調度和維護工作都更加安全穩定，同時也可以實現傳統電網調度過程中電能問題的有效解決。在電力企業進行電力生產的過程中，需要對各項的運行參數進行科學的采集與合理的控制；需要對電網運行的全過程進行全面的安全性分析；需要對電力系統具體的運行狀態進行科學評估，通過這樣的方式，才可以有效滿足當今電力市場主要的發展需求。

在電網調度自動化技術的應用過程中，為有效保障其安全運行，讓電網供電實現高效發展，并有效降低電能生產和電能傳輸過程中所產生的費用，就需要借助于信息化技術來進行電網的自動化調度。具體的電網自動化調度過程中，首先需要對電網安全做到動態監控，借助于電子信息技術，對電網中的主要設備位置、熱能和水能工況指標等的數據信息進行實時采集和傳輸，保障各項指標與規定相符，讓電能質量和用戶的實際應用需求保持一致。其次要對電網運行的經濟性進行自動化調度，借助于電子信息技術，可以將電網安全監控作為基礎，并結合相應的自動化手段來控制電網中各項設備的運行參數，使其達到最佳的運行效果，以此來實現電網運行過程中的能源最大化節約，讓電網經濟得到良好的自動化調度。最后是對電網運行過程中的安全隱患進行分析和處理，在電網的實際運行過程中，經常會存在一些安全隱患，而借助于電子信息技術中的傳感器設備，可及時發現電網運行過程中的運行異常，并及時查明異常位置和產生原因，再根據實際情況來做好異常處理，讓電網運行的安全性得以良好調度[4]。

而在具體的自動化電網調度技術應用中，電子信息技術的應用不僅需要充分考慮到電網安全穩定運行和各種設備的配置優化，同時也應該注重系統中各種差異性問題的解決，以此來保障電網服務工作執行的穩定性。如圖1所示是基于電子信息技術的電網自動化調度解決方案示意圖。

(三)在變電站自動化中的應用

在當今的電力企業發展過程中，變電站已經實現了自動化的發展，并可讓傳統變電站工作過程中的人工操作和監控模式得以徹底轉變，讓變電站得到24小時不間斷的實時監控，以此來全面保障變電站運行的安全性和穩定性。借助于智能化設備以及計算機技術，可以讓電子信息技術在變電站中得以合理應用。不僅可以對變電站現場數據進行實時監測，以此來實現變電站的數字化發展；同時也可以對計算機中的各個通信接口進行全面分析，以保障計算機儲存和記錄功能的全面發揮。在通過電子信息技術進行變電站的自動化管理與控制過程中，借助于自動化控制技術和計算機技術，也可以對變電站的各類設備進行全面維護，使其功能得以充分發揮，讓各個組件和各個元素之間得到科學的重組和優化。同時，借助于內控設備，也可以對變電站內各個設備中的信息進行交換，以此來達到良好的數據共享效果，讓變電站在工作過程中得到自動化的監督、監測和控制，保障變電站內各個設備的良好穩定運行。

如圖2所示是某變電站中的自動化系統結構示意圖。在該自動化系統中，主要的通信為TCP/IP形式的以太網通信，借助于電子信息技術中的信息加密技術、測量控制技術等，可以在通信傳輸過程中實現信息數據的良好保護。同時也可以對整體系統進行全面的測量和控制，并對其電能的一體化管理模式進行合理設計。通過這樣的方式，將會讓系統具備更加強大的整體性特征，為變電站日常的管理和統計分析工作提供更具有效性的對策[5]。另外，借助于電子信息技術，也可以讓變電站內的變壓器、電機以及保護線路等的各種電力設備得到更好保護，對于變壓器、饋電線路、進線等各項電力設備，可實現頻率、電壓、電流以及功率等電力信息的自動化精準測量。而這些信息的統計、計劃、維護以及管理等的各項功能也可以和其他系統之間，尤其是供電公司和一些自動化的樓宇系統之間實現相互連通，以此來達到一體化的自動控制效果。

五、電子信息技術在電力自動化系統中的應用前景展望

(一)人性化發展

隨著電子信息技術的日益成熟，以該技術為基礎的電力自動化系統將會朝著更加人性化的方向發展，其中包括操作界面的人性化設計、通信和交流的人性化設計等。通過這樣的方式，將會讓電力自動化系統的應用更加簡單便捷，以此來全面提升電力企業的服務質量。

(二)數字化發展

在以電子信息技術為基礎的電力自動化系統發展中，信息、通信以及管理將會朝著一體化的方向發展，并通過數字化系統和相關技術的應用來實現各種監測信息的全面分析，以此來及時發現系統運行異常。通過這樣的方式，便可實現整個系統的數字化發展，避免人為巡查監測中的異常發現不及時、定位不準確等弊端，保障電力系統的良好運行。

六、結語

綜上所述，隨著電子信息技術和電力自動化系統的發展，這兩者之間的融合也開始越來越受到人們關注?；诖?，在電力企業的自動化系統應用過程中，應加強電子信息技術的應用，使其在發電廠自動化、電網調度自動化以及變電站自動化中發揮出充分的作用與優勢。以此來保障電力系統的運行效果，提升電力企業的服務質量，促進電力行業的良好發展。