新时代电力系统自动化技术的发展与研究

引言

随着全球能源结构调整与数字化进程加速，电力系统作为国家能源安全的重要支柱，正经历深刻变革。新时代背景下，电力需求持续增长，新能源大规模接入，传统电力系统运行模式已难以满足高效、稳定、绿色的发展需求。电力系统自动化技术凭借其对电力生产、传输、分配各环节的精准管控能力，成为推动电力系统转型升级的核心力量。

、电力系统自动化技术概述

1.1 电力系统自动化技术的基本概念

电力系统自动化技术是综合运用计算机技术、通信技术、自动控制技术及传感器技术等，对电力系统的发电、输电、变电、配电和用电等环节进行自动监测、控制、保护和管理的技术体系。在新时代能源需求激增与电力系统规模不断扩大的背景下，该技术通过替代传统人工操作与监测模式，实现电力系统运行状态的实时感知、精准调控和高效管理。

1.2 技术构成与原理

自动化电力系统的各部分主要由数据采集传输、监测控制、保护及通信管理等自动化技术组成。数据采集传输技术是指通过在电力系统的各个节点上布置传感器采集各个节点的电压、电流、功率等实时运行信息，并经由光缆、微波等传送通信线路将采集信息传至调度控制中心。监测控制技术主要通过计算机和相关自动化软件等对采集的实时数据进行计算分析、对比处理后，根据预先制定的控制逻辑对发电设备、变压器等实施远程调节和控制，从而实现电力系统经济运行的自动化监测控制。

二、新时代电力系统自动化技术的发展现状

2.1 电网调度系统自动化

电力系统在进入新时代后，调度自动化系统得到长足发展，智能电网调度控制系统(D5000)等汇集先进的计算机、通信、自动化控制技术对电网运行进行全面的在线监视以及精确的控制，华东地区通过D5000 系统的部署，汇集庞杂的电网信息，包括发电、输电、变电等等一系列环节，借助大数据信息分析和智能算法，从而预测电网负荷的变化，在最合理的条件下调度电能资源，提高了电网运行的经济性和可靠性。电网调度自动化系统呈现可视化的不断提高，通过电网调度自动化系统提供的形象的显示信息，电网调度人员及时、准确把握电网运行情况，对电网运行中发生的故障提前做出反应，及时制定应对措施，对电网运行中异常情况进行优化，调度效率及应急处置能力大幅度提升。

2.2 配电网络系统自动化

在城镇农村的配电网改造方面，应用配电网络系统自动化也取得的显著成效，在城镇配电网中通过配电自动化终端设备以及通信网络来对配电网线路、配网设备实施在线监控和远程控制，比如深圳供电局建设了智能配电网，实现 99% 以上故障自动隔离以及自动快速复电，当下线路出现故障的时候，自动化快速实现对故障点定位，并且自动跳开故障点区段开关，将非故障段恢复供电，整个平均停电时间缩短到分钟级别，供电可靠性的用户满意度得到了显著提升。在农村，随着农网升级改造，也提高了农村的配电自动化率，在农村配电网改造中通过应用无线通信技术，可以很好地解决边远地区的线路布线难，从而实现对农村配电网进行监控和管理，农村配电网供电稳定性得以保障，为乡村经济的振兴提供电力支持。

2.3 变电系统自动化

变电系统自动化向智能、融合式发展。智能变电站是典型的变电系统自动化的应用形式，智能变电站广泛应用了数字化技术、智能设备。站内二次系统引入一体化监控平台，保护、测控、计量等二次功能的高度融合，使用 IEC61850 通信标准实现设备间的信息共享与工作协作，大大简化了二次的接线，提升了变电站的运行可靠性和自动化水平。变电系统自动化技术还广泛应用于老旧变电站改造，对老旧设备进行智能化升级改造，提升老旧变电站的运行效率和运行安全性，适应了新时期电力系统发展需求。

三、新时代电力系统自动化技术发展面临的挑战

3.1 技术设备老化与更新难题

随着电力系统长时间运转，大量投入期设备尤其是较早投入建设的自动化技术设备不可避免地发生老化，如设备硬件能力、软件能力、通信协议等方面的已不能适应新时期电力系统智能化、高效化的运转要求。对设备进行更新改造受到多重制约。更新成本较大，不仅因需对设备硬件进行购置、安装而投入大量资金，还需要对配套系统软件进行升级改造、对运维人员进行技术培训，这对电力企业，特别是中小型电力企业来说，是严重的财政开支负担。新老设备无法兼容，新设备因采纳了先进技术标准而无法与老系统兼容，而对老系统进行改用新的技术标准，可能引起系统波动甚至出现系统故障。

3.2 市场竞争与企业发展压力

电力系统自动化行业发展环境不断开放，竞争逐渐激烈，市场也日趋饱和。大量的中外知名企业纷纷加入，市场竞争也越来越激烈。一些大品牌跨国公司通过掌握先进技术的优势以及较大的资金优势和品牌优势，占据了优势地位，市场地位较高。因此，在技术研发和市场开拓两方面给企业带来了很大的压力。为了抢占更多的市场份额，企业也需要投入大量资金的研发力量支持企业技术水平的发展，由于在技术的研发过程中，开发新技术的时间周期长，风险系数大，成果转化困难等问题，一些企业缺乏资金力量的支撑，所以很难确保在技术研发方面得到足够的资金保证，出现资金链断裂的现象，同时在市场的开拓上，很多企业由于没有合理的营销方式、顾客服务体系等原因难以赢得用户的认可，尤其是对于一些开始扩张的海外市场，还面临着不同国家技术规范及贸易门槛等一些问题和挑战，也给企业的未来的发展带来了不小的挑战。

3.3 政策支持力度与落实问题

虽然我国政府从政策角度上大力推动电力系统自动化技术的发展，颁布了一系列政策，但由于政府政策没有明确的规定，政策的执行过程中，企业申请政策补贴时标准不明晰，流程不透明、不规范，使得在落实政策时，企业申请政策享受支持时存在困难。由于政策落实过程的管理不到位，在某些地区甚至出现政策落实不及时，优惠政策无法落地的现象，各地区之间政策不相同，不同城市的地方政策无法协调统一，造成各地区政策对企业影响不一致，企业在跨地区发展时受地区政策限制多，成本高，导致企业发展难上加难。

结语

新时代电力系统自动化技术发展虽面临设备、市场、政策等多重挑战，但通过技术创新、市场优化与政策完善等策略，可有效突破瓶颈。未来，随着人工智能、物联网等前沿技术的深度融合，电力系统自动化技术将向更智能、更高效、更绿色的方向迈进，为电力行业高质量发展与能源安全稳定供应提供坚实支撑。

参考文献

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