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电力系统自动化原理及应用

电力系统自动化是我们电力系统一直以来力求的发展方向，它包括：发电控制的自动化（AGC已经实现，尚需发展），电力调度的自动化（具有在线潮流监视，故障模拟的综合程序以及SCADA系统实现了配电网的自动化，现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站，实现更好的无人值班。

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电力系统自动化对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电 *** 和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。

电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制，系统和元件的自动安全保护， *** 信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压），保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。

电力系统自动化主要包括地区调度实时监控、变电站自动化和负荷控制等三个方面。

地区调度的实时监控系统：通常由小型或微型计算机组成，功能与中心调度的监控系统相仿，但稍简单。

变电站自动化：发展方向是无人值班，其远动装置采用微型机可编程序的方式。

负荷控制：常采用工频或声频控制方式，自动化不单是硬件方面，还有软件系统方面的全方位支持，比如生产管理及辅助决策系统、电厂运行巡检条码系统、电厂电子运行日志系统、电力企业办公自动化管理（OA）系统等，才能够实现全面的自动化。

管理系统的自动化通过计算机来实现。主要项目有电力工业计划管理、财务管理、生产管理、人事劳资管理、资料检索以及设计和施工方面等。

自动化分类

按照电能的生产和分配过程，包括电网调度自动化、火力发电厂自动化、水力发电站综合自动化、电力系统信息自动传输系统、电力系统反事故自动装置、供电系统自动化、电力工业管理系统的自动化等7个方面，并形成一个分层分级的自动化系统。区域调度中心、区域变电站和区域性电厂组成更低层次；中间层次由省（市）调度中心、枢纽变电站和直属电厂组成，由总调度中心构成更高层次。而在每个层次中，电厂、变电站、配电 *** 等又构成多级控制。

电力系统及其自动化专业都学些什么课程？

主要课程：电路、电机学、电子技术、自动控制原理、微机原理及应用、发电厂电气部分、电力系统稳态分析、电力系统暂态分析、电力系统继电保护原理、电力系统自动化。

主要实践环节：金工实习、机械制图、电子技术综合实验、电力系统潮流离线计算、专业综合实验（动模实验）、计算机应用及上机实践、生产实习、课程设计、毕业设计。

本专业学生主要学习发电厂、电力系统及其自动化**等方面的设计和运行的基础理论、基本知识和基本技能。毕业后授予工学学士学位。

扩展资料

特点：

1、学科性：方向正对国家定位电力系统及自动化学科。

2、专业面宽：专业既涉及电力系统高压技术， *** 分析，设备运行与选择，又涉及电力系统继电保护。自动化装置、通讯、综合自动化等弱电自动控制的内容，做到强电与弱电相结合，设计与施工相结合控制运行与管理相结合。强调技术基础，注意能力培养。

3、适应性、兼容性强。在确保基础扎实的前提下，可根据市场经济的需要在热能动力、通讯、用电管理和远动化等方面调整和拓宽其专业方向，以适应社会对专业人材的需求变化。

参考资料来源：百度百科——电力系统及自动化专业

电力系统及其自动化概况，电力糸统及其自动化

电力系统自动化的发展趋势

近年来，国家对电力系统的自动化和智能化建设要求不断提高，企业纷纷响应，并积极制定智能电网建设规划，进行了大量投资。其中，变电、配电和用电环节的自动化建设是智能电网建设的重中之重，尤其是我国配网自动化水平还十分落后，未来仍有巨大的发展空间。

智能电网贯穿电力系统全过程，将对自动化产生巨大需求

电力自动化是运用现代计算机技术、通信技术、信息处理技术、自动控制技术等对发电、输电、变电、配电、用电、调度等环节进行监测、控制、保护及运行管理的行业，被称之为电力系统的“大脑和神经”。

而智能电网就是在传统电力系统基础上，通过集成新能源、新材料、新设备和先进传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等新技术，形成的新一代电力系统，具有高度信息化、自动化、互动化等特征，可以更好地实现电网安全、可靠、经济、高效运行，使得电网在发生事故时可以部分自愈，抗压性强，能够自适应各类能源随机接入等。而在智能电网建设的各个环节均将以自动化为基础，尤其是在配电、用电环节，将对自动化技术和设备产生巨大需求，有望拉动电力自动化行业快速发展。

国家电网智能化投资逐步攀升，变电、配电和用电自动化是建设重点

最后从国内之一大电力公司的发展规划来看，智能电网建设重要性日益提升。在智能电网投资上，根据《国家电网智能化规划总报告》，2009-2020年国家电网总投资3.45万亿元，其中智能化投资3841亿元，占电网总投资的11.1%；同时，按不同阶段划分，智能化投资占比不断攀升。由此表明，智能电网是国家电网公司电网建设重点方向。

此外，十三五期间，用电环节占智能化投资的比重更高，达到28.9%，主要是用电信息采集等项目的建设规模大，因而投资较大；其次是配电环节占23.2%，变电环节占19.5%，主要由于配电自动化、智能变电站新建和改造等项目的建设规模大。也就是说，在智能电网的建设过程中，变电、配电和用电环节或将对自动化产生更大的需求。

我国配电自动化发展落后，将是未来发展重点

值得一提的是，配网作为实现智能电网的关键环节，我国配电自动化发展水平十分落后。目前，我国配电自动化水平覆盖率仍只在30%左右，远低于法国、日本的90％和100％。发达国家平均配电自动化水平覆盖率约70％至80％。随着新能源装机规模不断加大、分布式能源的发展、电动汽车的增长以及深化电力体制改革的需要，国内配电网建设具有较大发展潜力。

此外，根据我国颁布的《配电网建设改造行动计划（2015-2020年）》，文件明确配电网的自动化对于提高供电可靠性至关重要，是未来电力自动化发展的关键之一。同时，《规划》明确提出2020年中国配电自动化覆盖率要达到90%；同时，根据“十三五”规划，也提到要在2020年全面实现配电自动化覆盖90%的目标，其中东部地区省（区、市）公司配电自动化覆盖率不低于95%，中西部地区省（区、市）公司配电自动化覆盖率不低于90%。但是，截至目前，已建成的配电自动化项目覆盖率与2020年目标相差甚远，未来还有极大地提高空间，将是电力自动化的发展重点。

—— 更多数据及分析请参考前瞻产业研究院《中国电力自动化行业深度调研与投资战略规划分析报告》。

电力系统及自动化技术的应用

电力系统及自动化技术电力系统及其自动化概况的应用

电力系统一直呈现不间断运行的状态.电力系统及其自动化概况，因此采用人工的 *** 实现对系统运行状态的监控电力系统及其自动化概况，不仅会大量浪费人力资源电力系统及其自动化概况，同时还会导致监控存在漏洞。采用自动化技术，能够实现对电力系统安全的自动化监控。

摘要：

自动化是电力系统未来主要的发展趋势。本文首先分析了电力系统自动化的概念及流程，继而从数据处理、安全控制以及配电三方面，深入细致的阐述了电力系统及其自动化技术的应用，希望能够达到提高自动化技术的应用水平的目的。

关键词：

电力系统;自动化技术;应用

前言

人民的生产与生活离不开电力能源作为支撑，电力系统的功能便在于为人民提供所需的电力能源，进而维持社会各领域的运行。信息化技术的发展，使得自动化技术逐渐出现，将其应用到电力系统中，能够有效的实现电力系统的自动化，是电力领域目前重视的主要问题之一。

1电力系统自动化的概念

电力系统自动化即通过对信息化技术的应用，对系统中的数据以及信息等，进行自动化处理，并对其进行综合管理与控制的一种技术[1]。电力系统自动化的实现，对于电力领域管理效率的提高具有重要价值，与此同时，还能够有效的降低故障发生几率，提高系统中设备运行可靠性。众所周知，电力系统需要不间断的运行，才能维持社会的运行，而在长期的运行过程中，产生故障的几率必定会增加。电力系统自动化的实现，可以实现对系统运行状况的实时监控，一旦发生故障，工作人员能够及时感知，并对其加以处理，将故障的影响范围缩小，避免对社会造成更加严重的不良影响。

2电力系统自动化流程

电力系统自动化需要在计算机技术的支持下实现。由计算机设备作为调控中心，向各个变电站等所安装的控制设备进行 *** 覆盖，进而实现对电力系统各组成部分的监控。自动化控制系统的构成较为简单，仅包括控制对象与自动控制装置两种[2]。两者之间通过 *** 实现信息的互相传输，自动控制装置向控制对象发送控制信息，而控制对象则向自动控制装置发送检测信息，以此实现对对象整体状态的控制。

3电力系统及其自动化技术的应用

电力自动自动化技术可以用于数据处理、安全控制以及配电系统的控制过程中，具体应用表现如下：

3.1数据处理的自动化

数据处理的自动化体现在数据整合与共享两方面[3]。(1)数据整合的意义在于将空间计算引入到主流计算中，实现计算效率得到提高。数据整合可以通过以下途径来实现：①电力企业应加强对电力用户的管理，通过建立数据库的方式，将用户的用电信息等数据储存到数据库之中，并采用自动化手段加以管理。与此同时，与其他电力企业联合，实现数据的共享，以此为电力优化调度的.实现提供数据参考。②提高数据的可读性与可操作性，要求采用代码的形式，可以实现对数据的调整，进而实现对电力系统的优化控制。(2)数据共享同样十分重要。对此，要提高控制中心的覆盖范围，与此同时，建立空间区域的几何属性，为数据共享的实现提供便利途径。其次，要存在标准性表达与物理属性数据。除此之外，由于电力系统中设备众多，而各个社会均会产生大量的信息，因此还必须保证设备数据的共享能够实现，可以通过建立多维动态分析的 *** ，实现数据共享[4]。

3.2安全控制的自动化

安全控制自动化的实现主要体现在两方面：①对电力系统的安全控制;②为对自动化系统本身的安全控制。

(1)电力系统一直呈现不间断运行的状态，因此采用人工的 *** 实现对系统运行状态的监控，不仅会大量浪费人力资源，同时还会导致监控存在漏洞。采用自动化技术，能够实现对电力系统安全的自动化监控。监控系统能够从事实的角度出发，实时反映系统运行状况，并在发现风险时，实现自动报警。例如：作为电力系统的重要组成部分，电机组功能的实现往往影响着这个系统的稳定性，因此，如监控系统发现电机组存在问题，如功率过大等，便能够及时的实现报警。而工作人员则可以及时解决问题，缩短了问题解决时间，提高了效率，避免了大规模故障的出现，提高了电力系统运行的安全性。

(2)自动化系统本身由软件与硬件两部分组成，如不对其安全性进行控制，同样会出现风险。以数据的安全为例，为避免数据丢失，可采用及时存储并备份的 *** ，使数据安全得到保证。除此之外，一旦发现系统数据存在异常，还必须对其加以修复。

3.3配电的自动化

采用DSP数字信号处理技术，可以使配电自动化有效实现。上述技术能够解决数据传输过程中存在的干扰问题，提高数据传输速度，提高接收灵敏度，采用递归虚拟流算法，完成数据以及信息的计算，实现自动化配电，提高配电效率，降低配电过程中存在的风险，实现电力资源的优化调配。

4结论

电力自动化的实现是电力领域自动化发展的主要方向，应在以计算机为控制核心的基础上，通过对信息化技术的应用，从信息的传输与接收的角度出发，实现对数据的优化处理，与此同时，加强对电力系统以及自动化系统本身的控制，降低风险发生几率，并实现配电的自动化，以使电力系统及其自动化概况我国电力领域能够得到更加长远的发展。

参考文献：

[1]杨肇辉.电力系统及其自动化技术的应用探讨[J].科技展望，2015，25：66+68.

[2]张秀菊，张剑枢.电力系统及其自动化技术的应用探讨[J].信息化建设，2015，11：382.

[3]杨絮.电力系统及其自动化技术的应用探讨[J].电子技术与软件工程，2015，12：169.

[4]江城.谈电力系统及其自动化技术的应用能力[J].科技资讯，2016，21：7~8.

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电力系统及其自动化的介绍

电气工程的二级学科1，电力系统及其自动化培养适应现代化大中型发电厂及电力系统需要的高级专业技术人才。主要开设电路理论、电机学、自动控制理论、工程电磁场、电子学、信号分析与处理、计算机技术、发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护、电力系统自动化、电力电子技术等课程。要求学生掌握现代化大中型发电厂、电力系统及其自动化等方面的专业知识，并注重培养学生的外语水平和应用计算机技术解决电力系统实际问题的能力。

电力系统及其自动化的主要研究内容是什么？

研究内容：

（1）智能保护与变电站综合自动化

对电力系统电保护的新原理进行了研究，将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、 *** 通信、微机新技术等应用于新型继电保护装置中，使得新型继电保护装置具有智能控制的特点，大大提高电力系统的安全水平。对变电站自动化系统进行了多年研究，研制的分层分布式变电站综合自动化装置能够适用于35kV～500kV各种电压等级变电站。微机保护领域的研究处于国际领先水平，变电站综合自动化领域的研究已达到国际先进水平。

（2）电力市场理论与技术

我国的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况，认真研究了电力市场的运营模式，深入探讨并明确了运营流程中各步骤的具体规则；提出了适合我国现阶段电力市场运营模式的期货交易（年、月、日发电计划）、转运服务等模块的具体数学模型和算法，紧紧围绕当前我国模拟电力市场运营中亟待解决的理论问题。

（3）电力系统实时仿真系统

对电力负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了研究，引进了加拿大teqsim公司生产的电力系统数字模拟实时仿真系统，建成了全国高校之一家具备混合实时仿真环境的实验室。该仿真系统不仅可进行多种电力系统的稳态及暂态实验，提供大量实验数据，并可和多种控制装置构成闭环系统，协助科研人员进行新装置的测试，从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供了一流的实验条件。

（4）电力系统运行人员培训仿真系统

电力系统运行人员培训仿真系统是针对我国电力企业职工岗位培训的迫切要求，将计算机、 *** 和多媒体技术的最新成果和传统的电力系统分析理论相结合，利用专家系统、智能cai（计算机辅助教学）理论，进行电力系统知识教学、培训的一种强有力手段。本系统设计新颖，并合理配置软件资源分布，教、学员台在软件系统结构上耦合性很少，且系统硬件扩充简单方便，因此学员台理论上可无限扩充。

（5）配电网自动化

在中低压 *** 数字电子载波ndlc、配网的模型及高级应用软件pas、地理信息与配网scada一体化方面取得了重大技术突破。其中，ndlc采用了dsp数字信号处理技术，提高了载波接收灵敏度，解决了载波正在配电网上应用的衰耗、干扰、路由等技术难题；高级应用软件pas将输电网ems的理论算法与配网实际结合起来，采用了最新国际标准iec61850、61970cim公共信息模型；采用配网递归虚拟流算法进行潮流计算；应用人工智能灰色神经元算法进行负荷预测。

（6）电力系统分析与控制

对在线测量技术、实时相角测量、电力系统稳定控制理论与技术、小电流接地选线 *** 、电力系统振荡机理及抑制 *** 、发电机跟踪同期技术、非线性励磁和调速控制、潮流计算的收敛性、电网调度自动化仿真、电力负荷预测 *** 、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等方面进行了研究。在非线性理论、软计算理论和小波理论在电力系统应用方面，以及在电力市场条件下电力系统分析与控制的新理论、新模型、新算法和新的实现手段进行了研究。

（7）人工智能在电力系统中的应用

结合电力工业发展的需要，开展了将专家系统、人工神经 *** 、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、警报处理、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。在上述实用软件研究的基础上开展了电力系统智能控制理论与应用的研究，以提高电力系统运行与控制的智能化水平。。

（8）现代电力电子技术在电力系统中的应用

开展了电力电子装置控制理论和控制算法、各种电力电子装置在电力系统中的行为和作用、灵活交流输电系统、直流输电的微机控制技术、动态无功补偿技术、有源电力滤波技术、大容量交流电机变频调速技术和新型储能技术等方面的研究

（9）电气设备状态监测与故障诊断技术

通过将传感器技术、光纤技术、计算机技术、数字信号处理技术以及模式识别技术等结合起来，针对电气设备绝缘监测 *** 和故障诊断的机理进行了详细的基础研究，开发了发电机、变压器、开关设备、电容型设备和直流系统等主要电气设备的监控系统，全面提高电气设备和电力系统的安全运行水平。