【《电力系统自动化技术的应用与发展研究》9400字（论文）】.docx

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1、电力系统自动化技术的应用与发展目录1前言-2-1.1 课题背景及研究的目的和意义21.2 课题研究现状-2-2自动化概述-3-2.1 自动化系统的构成32.2 电气自动化技术应用原则及特点-4-2.2.1 应用原则-4-2.2.2 应用特点-4-2.3 电气自动化控制系统设计-5-2.3.1 集中监控方式设计-5-2.3.2 现场监控总线设计-5-2.3.3 远程监控设计-5-3自动化技术在电气工程中的应用-53.1 电网调度自动化系统中的应用5-3.1.1 电网调度自动化系统的任务-6-3.1.2 电力系统的分区、分级调度-6-3.2 变电站自动化系统中的应用-7-3.2.1 变电所综合自动

2、化系统的功能-7-3.2.2 变电所综合自动化系统的结构形式8-3.3 配电自动化系统中的应用-9-3.3.1 配电自动化系统的分类-9-3.3.2 配电自动化系统的功能-W-4电力系统自动化技术的应用优势与发展方向-104.1 电力设备在线监测优势-10-4.2 电力设备运行管理智能化优势-10-4.3 自动化技术未来的发展方向-H-4.3.1 智能技术电网的应用-H-4.3.2 远程控制技术的应用-H-参考文献-12-摘要改革开放以来，我国的社会与经济发生了翻天覆地的变化，经济社会的快速发展离不开科学研究与技术水平的提升，在电气工程领域中自动化技术得到了越来越成熟应用，使得电气工程中相应系

3、统的自动化控制与调节水平升高，确保了电力系统中对一次设备进行监控的终端电气设备的安全性、可靠性以及灵活性，自动化技术在电力工业中的应用助推我国工业化水平的不断提升，在我国进入发展新常态的大背景下注入新的动力。本文就电气自动化技术在电气工程领域里面的发展以及控制方面迸行一定的介绍性说明。电气自动化在电力系统中的应用、电气自动化在电力系统中应用的优势进行合理说明。关键词：电气自动化；电气工程；电力系统1前言1.1 课题背景及研究的目的和意义电力作为清洁能源已经成为国家所提倡的能源方向，随着我国电气化水平的不断提高，工业、农业、商业以及居民等对电力的需求大幅增长，促使电能供应的相关技术不断优化，电力

4、系统中自动化技术的使用使得电能资源优化配置，供电质量得到提高，能够满足安全、可靠、不间断以及高质量的供电需求，同时也对我国电力工业的从业人员以及相关的专家学者提出了新的要求。因为，在电气工程领域采用更高级、更先迸的电力自动化技术已经成为我们满足新要求的必要措施，电力自动化技术包含了计算机技术、信息通信技术以及控制远动技术，其在电力系统的成熟应用可满足电力发展需求。随着当今世界电气化水平的提高，电气工程领域也成为各国专家学者关注的热点领域，在大学教育中也作为一级学科出现。目前各行各业的日常生活都离不开电能，电能的存在使当今社会的运转更加方便、快捷、清洁，小到日常生活中骑行的电动自行车、驾驶的电动

5、汽车，大到工业生产中用到的重型电气设备，电能已经深入到这个快节奏发展的社会的骨髓之中。随着全球能源的短缺，煤炭、石油、天然气等化石资源枯竭，电能已经成为代替这些化石能源的有效能源，不仅能够满足当今经济社会发展的需求，还提供了一种可靠、清洁、低碳、环保的能源，同时也提高了人们对电力系统提供高质量电能的需求，自动化技术的采用使得电力系统能够高效、快速、高质量的满足用户需求。1.2 课题研究现状在目前提供电力的电力巨系统中配置自动化技术，不仅推进电气工程学科的发展,而且会使电力的整个系统结合更紧密。但是，电气自动化技术相关的研究还处于初级阶段，其与电气工程的深入融合还需要进一步探索。自动化技术的采用

6、不仅仅是实现系统的自动控制，更重要的是使系统在自动化技术的助推下更安全、可靠、省时省力的运行。电力自动化技术在电气工程中的应用，需要世界各国电力工业从业人员以及相关专家学者在不断地应用中进行探索，促使电力自动化技术在电气工程中的成熟应用。随着电力系统一体化的进一步推进，国家对高层次、高技术的电力人才的需求将会进一步增长，目前国内电力相关专业的毕业生也逐年增加，两者相互促进，促使我国电力进入一个大发展的时期。电力自动化技术作为一种高新的集成技术，包括计算机领域、通信领域、微处理器领域等，其起步阶段也出现了迅猛的势头，其需要的不仅仅是电力专业的人才，同时也需求计算机专业、通信专业、软件编程等领域的

7、人员，因此，自动化技术的配置需要的全社会多领域的专家人员共同合作。在中国处于电力改革的大背景下，自动化技术在电力系统的配置，为其提供了技术保障。目前关于自动化技术配置在电网系统的探索非常多，覆盖系统的方方面面，小到小型的配电台区，大到跨地区的能量输送系统，其中各个细节的相关研究也正在进行，就当前系统技术的研究来说，其特点包含有：（1）平台开放发展；（2）信息集约化；（3）分布控制型应用；（4）通信规约标准化。2自动化概述在电力工业生产过程中，采用计算机通信技术、控制技术以及电力终端，对全套生产程序进行采集、监视、控制、改善，实现可靠性、安全性的提升以及生产程序简化集成、效率增高、节能增效等目标

8、，这种融合先进技术的电力工业控制方法叫电气目动化技术。系统的软件以及硬件是自动化技术不可或缺的组成部分，如今在电力工业领域采用了各种各样的硬件组成，例如终端装置、P1C设备、空气开关、隔离开关、真空断路器、继电装置、电子式互感器、工业级交换装置、发电装置、告警装置、系统计算机设备等，在硬件构成的基础上，电力系统自动化也形成了多种应用软件。2.1 自动化系统的构成电气自动化系统作为对一次系统进行控制优化的系统，其构成应分为一次系统相关数据参数的采集模块、一次采集数据的处理模块、已处理数据的输出模块。从功能上来讲，自动化系统中自动化技术的实现需要调度控制中心与现场自动化设备构成，两部分各司其职，分

9、别在自动化系统中扮演不同角色，实现各自所需完成的任务。自动化系统的两个部分可以完成基本系统的运行参数分析，并根据分工控制具体事件。按分工可分为两部分：一是现场设备自动化系统的数据采集，并发送至调度控制中心。然后，根据现场自动化设备的运行数据，利用调度控制中心的工作系统应用软件，分析系统的基本运行状态，做出控制决策。最后，调度控制中心对现场运行数据进行分析检查，做出决策，并向现场自动化设备发送相应的控制命令。对系统的基本状态进行了调整和控制，最终完成了系统的自动控制。在自动化技术中，信息和数据的传输不是在两个一对一的设备之间进行的，而是通过控制中心和现场设备等中间机制迸行的。数据通信的传输功能包

10、括远程测量、状态报警、控制调试等。通过传输电力系统现场采集的电压，将电源、电源等输入主站计算机，调度员根据应用界面显示的内容进行相应操作，完成主站设备的控制和调整。目前，已开发出更先进的控制系统，具有先进的应用功能，促进了技术进步。2.2 电气自动化技术应用原则及特点2.2.1 应用原则应用原则是实现自动化技术的基础，电力自动化设备的电气参数首先必须满足要求，这也是设计原则的基本要求。电气、经济、安全可靠的方案是满足机电设备协调组合应用的基本设计原则。随着经济和社会的发展，各个领域的电力自动化设备正在配置中。因此，电气设计必须考虑全面的合理性。设计要求，如原材料要求，制造工艺要求，方便管理和维

11、护，需要考虑各方面的设计要求。在设计中，设备选型应遵循合理、安全、可靠的原则。在具体应用场合，应根据具体要求选择相应的电气设备，以满足自动化要求。2.2.2 应用特点自动化技术在电力系统中的应用有其自身的特点。构成电力自动化设备的部件由不同的制造商提供，如测量、测量、保护等。因此，在电气设计中，根据具体的应用场景选择组件，并通过组件实现所需的功能。将计算机系统添加到电力自动化系统相当于配置一个控制子系统。在电力系统实施自动化技术之初，电力设备制造商是不同的，自动化技术的实施是相互独立的。最后，实现了设备制造商之间的合作和电力系统的自动化。2.3 电气自动化控制系统设计2.3.1 集中监控方式设

12、计集中监控在电力系统自动化中的采用，使得自动化系统能够更稳定、方便的运行，相关控制系统的设计较为简单。集中监控采取的是单处理器的配置方式，整个系统自动化的实现都是经由配置的单处理器来完成，这种配置方式缺少备用处理器，单处理器的负载大，降低处理器的工作效率。由于伴随着监控信息的大量增加以及电气设备监控的全面性要求，随之而来的是系统冗余下降、电缆数量增加，设施处理信息能力严重滞后，影响系统的稳定性和可靠性。2.3.2 现场监控总线设计集着计算机通信技术的飞速发展，其在电力系统中的应用规模越来越大，工业以太网无源光网络、无线通信、现场总线监测等技术在电力系统中得到了广泛的应用。自动化设备可以方便地访

13、问通信。现场总线的设计更适合于现场自动化终端设备的合理配置和简化配置。各种现场自动化设备通过现场总线与监控中心进行通信。每个模块相互独立。任何自动化设备都不能正常工作，只有相应的功能退出系统，不会对系统产生重大影响。目前，现场总线由于其独立性，以其优越的性能在电力系统自动化配置中得到了最广泛的应用。2.3.3 远程监控设计电力系统自动化系统由于具有分布范围广、涉及内容多等特点，采用远程监控的设计，调度人员一般通过可视化的人机交互界面可掌握系统的实时运行状态，并在系统发生故障时，能够及时通过远程监控系统处理各种突发故障。这种远程监控的设计模式节约了系统运行过程中所需要的人力、物力，提高了调度人员

14、的工作效率。3自动化技术在电气工程中的应用3.1 电网调度自动化系统中的应用自动化技术在系统中的配置首先体现在电能调度方面，系统作为生产输送分配电能的整体，其对电能的供需由电能调度来调节，调度得当与否直接影响系统运行的经济性、可靠性、安全性等相关的参数比例。系统通过相关装置完成量测信息的采集，例如采样值、计量电能等，人机接口功能，记录事件顺序，事故定位，事故波形录制，安全评估，信息分析处理，远程操控等实现系统运作的自动化、信息化以及智能化。除去电网自动化的保护下，电力系统发生短路故障或安全事故时，电网难以迅速的做出反应处理，可能会威胁到电力系统的安全稳定运行。配置自动化技术的调度功能系统，称作

15、调度自动化系统，其在整个电能生产消费的系统中起着及其重要的作用，如果电网运行过程中调度不得当，则系统可能存在崩溃的风险，因此，其自动化安全运行十分重要。3.1.1 电网调度自动化系统的任务与人体的中枢系统相似，调度功能协调整个系统各方面的平衡，以维持电网运行的稳定性，通过电能生产输送过程中不间断的调节与调控，实现系统各环节的协调、稳定、持续的运转，提升电力用户的电能服务质量。其任务包括以下四个部分：确保产品质量。首先，要保证系统生产和消耗之间的能量平衡，避免电力需求大于或小于电力需求的不稳定状态，使系统频率接近额定值；并使每个节点的电压接近相应的电压水平，以满足用户对高质量电源的需求。确保系统

16、的经济运行。电力系统的规划设计对电力系统的经济运行有着重要影响，如电厂选址、输煤方式选择、走廊长度、线路长度等。系统运行过程的经济性主要由系统调度决定。确保高水平的安全。在电力系统的长期户外运行中，存在一定的事故概率。根据事故概率的不同因素，可分为内部因素，如内部设备隐患等外部因素和人员操作水平差等自然环境、雷雨、风、鸟等自然灾害。电力系统事故要求电力系统具有一定的抗事故冲击能力，其中输电线路的水平直接影响电力系统的抗事故冲击能力，通常称为提高抗事故能力，提高安全运行水平。配置计算机后，作业调度具有处理海量数据的能力，并能在负荷变化的情况下实现对预期事故的实时分析。确保全面事故处理计划的实施。改进事故处理计划的实施是电力系统发生重大事故后，系统调度员