电力自动化管理系统的发展趋势

1、电力自动化管理系统的发展趋势阮勇贻 清远市电创电力工程安装有限公司511500摘要：本文分析了电力系统自动化的必要性，讨论了电力系统自动化的功能、应 用和发展趋势。电力系统自动化主要介绍了电网调度自动化、发电厂自动化、变 电站综合自动化、配电网自动化；特别讨论了配电管理系统的主要功能。 关键词：电力系统自动化配电管理系统发展趋势电力系统一般是指由发电、变电、输电与用电等环节组成的电能牛产、 变换、输送、分配和消费的系统。由于现代电力系统结构复杂而庞大，被控制的 从发电到配电之间的设备数量十分惊人，这些设备所分散的地域非常广阔，被控 设备之间的联系又极其紧密，它们通过不同电压等级的线路连成巨大的

2、网络。由 于电力系统在电磁上的耦合性，如果不将整个系统纳入综合自动化控制之下是无 法正常运行的。电力系统自动化就是应用各种自动检测、决策与控制功能的装置, 通过信号和数据系统对电力系统进行自动的监视、调节和控制过程，以实现电力 系统“安全、可靠、经济、优质”的目标。电力系统自动化主要包括电力系统调 度自动化、发电厂自动化和变电站自动化，调度自动化乂包括（发电和输电）电 网调度自动化和配电网（调度）自动化口。木文阐述了电力系统自动化的功能、 应用和发展趋势，特别探讨了配电管理系统的主要功能。1电力系统自动化的功能与应用1.1电网调度自动化电网调度自动化是指通过变电站和发电厂的远端终端（rtu）采

3、集电网 运行的实时信息，再通过信道传输到调度中心主站系统（ms）,主站系统根据电 网信息对电网的运行状态进行分析、负荷预测并进行经济调度控制等（如图1 所示）。图1电网调度自动化系统简图电网调度自动化系统的特点是实行统一调度，分层控制。统一调度就是 统一组织、指挥和协调全网系统（包括并网发电厂）。分层控制就是在分级管理 之下的分层次控制。国家电网调度分为五级管理，分别是国调、网调、省调、地 调和县调；南方电网公司调度分为四级管理，即总调、中调、地调及市（县）调。 通过分层控制，信息分层采集，加快了控制过程，减少信息流量和通信系统投资； 局部发生故障只影响该部分，不会严重影响系统其他控制部分；结

4、构灵活，适应 系统变更或扩大的需要。电网调度自动化已经历4代的发展，第4代系统支持ems （能量管理系 统）、dms （配电管理系统）、wams （广域监测预警系统）和公共信息平台等应 用的电网调度集成系统。目前，调度自动化系统正向着数字化、标准化、集成化、 网格化、市场化、智能化方向发展。1.2发电厂自动化发电厂自动化系统包括动力机械自动控制系统、自动发电量控制系统（agc）和自动电压控制系统（avc）等。火电厂主要控制锅炉汽机等热力设备， 发电机组自动控制系统一般包括计算机监控系统、机炉协调主控系统和发电机综 合控制系统（tagec）等。水电厂主要控制水轮机、调速器及水轮发电机励磁控 制系

5、统等。1.3变电站综合自动化变电站综合自动化是利用现代信息、电子、计算机等技术，通过对变电 站二次设备功能的重新组合和优化设计，实现对全变电站主要设备和输配线路运 行情况的自动监控、测量、保护、通信等功能的综合自动化。变电站综合自动化系统包括微机监控、继电保护、自动装置、电气计量、直流电 系统和辅助设施系统等子系统。结构形式包括集中式、分层分布集中组屏式、分 散与集中结合式以及完全分散式等。变电站综合自动化系统的发展趋势是：结构形式上从集中控制、功能分 散型向着全分散网络方向发展；控制方式上从集中控制向着综合智能控制方向发 展；平台上从专用设备软件向通用标准软硬件平台方向发展；安装位置从室内型

6、 向户外型演化；监视界面由主要屏幕数据监视到多媒体监视方向发展等。1.4配电网自动化配电是指电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的环节。配电网 是由配电所、变压器、配电线路、断路器、各种开关、保护装置和无功补偿装置 等组成。dl/t 390-2010县城配电网自动化技术导则对配电网自动化（da） 的定义是:采用计算机技术、通信技术及配电开关设备等实现配电网的数据采集、 实时监控、故障隔离并恢复对非故障区域的供电。配电网自动化系统（das）包括配电网调度自动化系统、开关站与变电站自动化 系统（sa）、馈线自动化系统（fa）、自动制图（am） /设备管理（fm） /地理信 息系统（gis）、用

7、电管理系统、配电系统运行管理自动化系统、配电网分析软件 系统（dpas）等系统的集合。配电网调度自动化系统包括数据采集与监控系统（scada）、电压管理 系统、故障诊断与断电管理系统及操作票专家系统。开关站与变电站自动化系统 （sa）功能基本类似变电站综合自动化系统。馈线自动化系统（fa）包括馈线控 制与数据检测系统、馈线自动隔离和恢复系统。am/fm/gis统称为图资系统， 其与scada提供的实时信息结合，可提高调度工作质量；其与其他管理系统结 合，可提高管理工作效率。2配电管理系统的主要功能一般将配电系统的监视、控制部分和管理的综合自动化系统称为配电管 理系统（distribution

8、management system, dms）。图2是配电管理系统所涵盖的 范围2。配电管理系统的总体目标是实现对配电网全面自动化的管理。下面介 绍配电管理系统的主要功能与配置。图2配屯管理系统所涵盖的范围1配电网scada功能：通过rtu监控断路器、开关、变压器抽头位 置、补偿电容器状态、数字保护整定值组位置等；通过ftu （馈线终端装置） 监控线路重合器整定状态、分段器与柱上断路器状态等；通过ttu （配电变压 器终端装置）监控等。2变电站自动化系统（sa）：实现开关站、变电站保护、监控与远动功 能。3馈线自动化系统（fa）：以scada监控功能为基础，完成配电网自动 故障定位、隔离及恢复

9、功能。4配电网负荷管理系统（lm）：通过表前控制（主要是降压减负荷）和 表后控制（对表后需方用电设备进行控制）实现负荷管理。5远方抄表和计费（amr）：完成远方读表和计费管理功能。6配电网高级应用软件（pas）：主要应用三相网络拓扑、三相状态估计、 三相网络潮流、无功/电压控制、配电网短路电流计算、负荷预测和配电网特有 的网络重构等软件。3电力系统自动化的发展趋势3.1智能控制理论的应用1 综合模糊技术、人工神经网络与遗传演化等技术的发展成就，自动控 制技术将向智能技术方向发展。目前，提出的混杂系统（hybrid system）是系统 科学的新概念和新理论，电力系统是一个标准的混杂系统，如输电是典型的三相 平衡系统，配电则是三相不平衡系统，两者混杂为一体。混杂理论可以更好地解 决两者之间的“冲突”。2自动控制从线性开环控制发展到闭环控制，控制技术水平上升到新的 高度。3.2智1能电网技术的应用以开放和互联信息模式为基础，加载系统数字设备和升级电网网络管理 系统，实现发电、输电、配电、用电、售电、电网分级调度、综合服务为一体的 智能化、信息化、分级化互动管理模式，实现能源更高效率的应用以及能源替代 和兼容利用。4结语随着计算机技术、现代电力电子技术、通信和信息技术的发展，电力系 统