一個完整的電力系統包括了發電、輸電、變電、配電和用電幾個部分共同組成的，這幾個部分將通過發動機、變壓器、開關和輸電線路實現設備的穩定、安全輸電用電，這些設備統稱為電力系統的一次設備，在電力系統運行的過程中需要進行實時聯網測控、調度和控制，主要通過在線測控裝置、保護設施、通信設備等部分實現保護調控功能，這些部分統稱為電力系統的二次設備。對這些設備的管理和控制組成了電力系統自動化的全部內容。本文就計算機技術在電力系統自動化中的應用進行了分析，分別探討了計算機發展對電力系統自動化進步的推動以及電力系統自動化的熱點技術。

1信息技術對電力系統自動化的推動

隨著集成電路技術的應用和推廣，為電力系統自動化提供了必要的技術基礎，通過利用模擬電路和邏輯布線的設計減少了變電站工作人員的工作時間，提升了電力系統運行速度和運行效率，但是這些自動化設備在應用過程中功能相對比較單一，而且各部分之間缺少聯動性，電力系統各部分裝置缺乏自我診斷能力，這就使得電力系統在運行中一旦設備出現故障難以迅速發現和解決問題。這就需要利用具有更高自動化水平的技術提升電力系統的運行效率。

自二十世紀八十年代單片機出現以來，這一技術廣泛地應用在電力系統中，隨著這種自動化設備的應用，我國的電力系統設施逐步開始步入自動化時代，利用數字模擬電路和模塊化軟件的應用技術使得電力系統自動化得以實現，各種以單片機為基礎的自動化設備越來越多地應用在電力系統的各個控制部分，數字模擬信號代替了傳統以光學結構為基礎的錄波裝置，這些設備以更小的體積、更高的使用效率確保了電力系統應用中的實時監控、自我檢修和設備維護。與此同時，計算機技術也給電力系統調度自動化、變電自動化和自動檢修維護提供了必要的技術基礎，具有快速處理反映能力和強大信息儲存能力的計算機系統能夠實現電力系統運行中各部分實時數據的采集、匯總、分類、分析、存檔、顯示、打印、報警。

計算機基礎在電力系統運行應用的初期不同系統之間具有較強的封閉性，這就使得不同系統之間無法在系統、結構、功能以及運行通信協議上進行溝通，不同單位之間的設備和系統無法聯動，而且每個單位自身的電力運行系統以是以計算機為中心向輻射到各個部分，采用的是較低速率的串并口通信方式，這種通信方式在應用中會不同程度地出現延遲，無法保證系統信息的時效性。除此之外，因為系統中每個部分只和計算機進行單向相連而沒有應用部分之間的互聯，這就降低了應用部分配置的靈活性，降低了電力運行系統的配置和使用效率。

隨著具備更高性能的工作站、服務器、信息處理技術和高速網絡技術的發展，電力系統自動化開始了新的發展歷程，這些技術的出現使得電力系統中各部分不僅能夠獨立地和計算機系統相連實現信息傳輸，還可以以自身為單位向不同部分傳輸和接受信息，提升了系統各部分之間的聯系性，這就要得益于嵌入式微型處理器的出現，嵌入式設備使得電力系統中各部分在精簡硬件的同事提升產品使用性能和信息處理效率，擴展了設備的使用功能。

2計算機在電力系統自動化中應用的重要技術

我國目前電力系統自動化的基礎是信息技術，而這一技術在未來的主要發展方向包括了電力一次設備的智能化開發、一次設備狀態自動化質檢、光電式互感遙控裝置、特高壓電的二次設備智能化開發等。接下來就其中幾個主要應用的技術進行簡單介紹。電力一次設備智能化。電力系統中傳統一次設備和二次設備的安裝地點之間的距離較遠，通常有幾百米的距離，而且設備之間需要通過較強的電力信號和電流控制電纜進行連接，在運行中設備之間的通訊和連接就需要消耗大量電力。而通過電力一次設備的智能化能夠將電力二次設備中的部分或全部功能集中到一次設備中，這樣就可以在一定程度上降低二次設備的投入成本，減少了大量信號線和控制電纜的使用，也降低了日后使用的維護成本。

這種智能化設備一般是將二次設備中的測量和保護功能設備集中到一次設備中，比較常見的形式有“智能化開關”、“智能化開關柜”、“智能化箱式變電站”等多種設備。在一次設備智能化改造時要注意對強電流和高強度磁場的干擾控制工作，確保電磁電容和部分電子部件的電源、通信借口符合技術要求。電力一次設備在線狀態檢測。電力系統中的一次設備如發電機、汽輪機、變壓器、斷路器、開關等在運行中需要進行持續的檢測，確保各部分符合使用標準。利用信息技術對一次設備做在線狀態檢測不僅能夠實時了解到各部分設備的運行狀態，還能夠根據實時狀態分析重要參數，根據這些參數的變化趨勢判斷設備的運行狀況，根據這些情況對設備故障今早排查，間接地延長設備的保修周期，確保設備在使用期間的故障不會影響到整個電力系統的運行。

電力互感器。在輸電線路中電力互感器是能夠將輸電線路上的高壓電和較高數值的電流按照實際需求比例降低到可以直接使用和測量的標準，以此實現變電功能。但是在使用的過程中因為電壓等級較高就需要采用電阻較高的絕緣體，相應的設備體積和質量也就更大。而且信號的動態范圍縮小會使得電流互感器內的電流飽和，使信號產生畸變反應，最終無法對接保護結構而不能直接應用到計算機設備中。而通過計算機技術的光電式互感器和電子式互感器改變了傳統電力互感器的工作方式，有效地降低了電流互感器的體積和質量。但是在使用過程中因材料比熱容不穩定，因此會隨溫度系數變化影響設備工作穩定性，而且在信號輸出上相對傳統電力互感器輸出要小一個數量級，基本保持在毫安水平，無法利用較長的電纜線進行輸送，這就需要利用信息技術將電信號轉換成為數字信號通過光纖接口進行傳輸，模數轉換、光電轉換等電子電路部分在結構上需要與互感器進行一體化設計。在這里，電磁兼容、絕緣、比熱容穩定性條件、電子電路的供電都是電力互感器在未來設計中要考慮到的問題。

3結束語

綜上所述，電力系統通過眾多電子自動二次設備實現全程實時檢測、控制和調配，有效地提升了電力系統的運行效率，有效地避免了電力系統在日常應用中出現的意外。在今后的發展中，計算機技術也將越來越多地應用在電力系統自動化控制當中，電力系統通過自動化的運行方式也將極大地降低管理和使用成本，促進居民用電價格水平整體下降，提升居民用電質量，方便居民日常用電。

作者：宋曉姣