电力自动化论文范文

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电力工程中的电力自动化是在计算机信息处理技术、电力网络技术、网络通讯技术以及智能信息处理技术等多种技术的基础上集成而来的，是一门综合性技术。目前，我国电力系统的运行监视和远程控制都依赖于电力自动化技术，电力系统的故障预测和诊断也依赖于电力自动化技术。电力自动化技术按照控制内容可分为调度、发电厂以及变电站自动化三部分，主要技术包括：对电力系统中有关调度业务的信息进行采集、处理和预测，并作出自动化控制，以保障电网的供配电平衡，使电力系统始终运行在一个高能低耗的状态下；采用微机系统对发电厂的计算机网络信息系统、通讯系统以及其他相关的各种信息系统进行监控，实现发电厂的一体化管理，减少发电成本，提升生产效率；建设变电站综合自动化系统，统合运用电力自动化技术，实现对变电站设备、线路等的实时监测、控制、管理与运行数据入库等功能，能够及时发现当前线路设备中存在的故障隐患并作出应急处理，以保障变电站的安全稳定运行。

2电力自动化技术在电力工程中的应用

2.1电力自动化技术在发电厂中的应用

当前发电厂都已普遍采用了应用电力自动化技术的电气监控系统（如图1所示）。发电厂电气监控系统的工作流程如下：（1）数据采集与处理。利用现场总线技术和电力网络通讯技术对发电厂主要设备（包括发电机、变压器组、高压厂用工作及备用电源、低压厂用变压器、直流系统和保安电源等）的运行状态信息进行采集，然后对其进行分析处理；（2）进行监视并对危险情况进行警报。根据分析处理的结果，对可能存在故障隐患的设备进行预告报警，对已检测出发生故障的设备则进行事故报警。（3）控制和操作。控制方式一般分为单元控制室控制和后备手动控制两种，这两种方式通常可自动切换，并且系统还自带软压板投退的控制功能。

2.2电力自动化技术在变电站中的应用

变电站是电力工程的核心组成部分。在电力工程中应用电力自动化技术取代传统的人工操作和人工监视，并且根据变电站的运行状态自动完成相应的控制管理，实现了变电站运行的无人值守化；利用微机设备替代传统的电磁装置，实现了自动化编程控制；利用计算机网络通讯代替传统的电力信号，实现了数据传输的自动化，而且传输的效率和安全性都显著提高。

2.3电力自动化技术在电力调度中的应用

电力调度自动化系统是根据当前电力自动化技术的发展趋势，开发的集数据采集、传输、电网运行状态监测和遥控等功能为一体的自动化系统，它具有丰富的调度管理功能，能实时监控当前电网中的电力信息，一旦发现当前电网中存在供配电不平衡，就能够通过自动调度来恢复电力供需平衡，使电力系统能够始终运行在一个高能低耗的状态下，在重点保障居民用电和重点单位用电的基础上，提高了电力调度的可控制性。

2.4电力自动化技术在电力设备故障诊断中的应用

电力工程相关设备的集成性和自动化水平较高，如果出现故障后不能及时得到处理，就会影响整个系统的运行效益。但电力设备一些故障发生的原因往往又比较复杂，采用传统手段又很难对故障进行精确定位，此时如果为了追求效益而进行盲目处理，则有可能引发二次事故，造成严重的损失和危害。此时，如果建立设备运行状态的自动化监测系统，就可以对异常状态进行识别，并能够依据识别结果作出自动反应，以及时限制异常事故的蔓延，提出相应的解决对策，或者当系统无法对异常进行自动控制时，也能及时通知系统运行人员注意，确保检修人员能够及时发现异常故障并作出紧急处理，避免电网大范围瘫痪的事故发生。

3电力自动化技术的应用效益

3.1提高控制效率和质量

通过应用电力自动化技术，能够自动采集控制对象的相关数据，并能够通过利用智能信息处理等技术对采集数据进行处理，从而得到一个较精确的反馈控制信号，这减少了人为因素的影响、提高了控制质量。

3.2提升运行状态综合分析能力

电力自动化系统能够实现数据采集的自定义分组，例如可按设备种类、功能等类别进行数据采集，这为一定时间内的电力工程设备运行质量的分析预测提供了数据支持。此外，自动化监控系统还可以对当前电力工程及其相关系统的运行效益进行分析，确定优化方案，为系统运行优化提供依据。可以这样说，电力自动化技术的应用使得电力工程及其相关系统的运行状态综合分析水平发生了质的飞跃。

4结束语

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关键词：电力企业；电气工程；自动化技术；对策；研究

目前，电力工程自动化技术是电力企业管理工作的重中之重，占据着极其重要的行业地位，已经得到了电力企业内部的高度重视与关注。电力工程自动化技术在电气工程中的应用不断深入，可以满足于人们在生活中对于电能的需求，推动电力工程技术的迅速转型与优化升级，进而确保电力工程自动化技术的高质量、高水平。

1电力工程自动化技术的构成内容分析

1.1变电站自动化变电站自动化可以稳步提升变电站运行的稳定性与可靠性，促进人力资源的优化利用与配置。其中，电磁式设备是变电站安全运作的重要核心构件，但是要想始终保持设备的高效运作，就必须要定期展开维修与更换工作，以免造成变电站安全事故的发生。而变电站自动化，实现了微机设备的顺利过渡，在屏幕上就可以完成相应的操作和记录工作，而且大大提升了变电站的运作效率，避免了人工操作的失误。1.2电网调度自动化。电网调度旨在不断提高用电效率，降低电力不必要的损耗和浪费，进一步统筹规划电力配送，进而更好地为各个地区的电力工程服务。电网调度的顺利实施主要得益于局域网的良好配合，如果局域网出现一系列问题，就会严重阻碍着调度管理的强化。而网络信息技术的应用，却大大改造了以往固有的局域网络，使电网调度网络更加系统严密，对于电力利用效率的提升具有着极大的促进作用。同时，电网调度自动化可以有效收集、整理和分析相关的数据信息，为管理员的宏观调控提供切实可行的参照依据，还可以对电力负荷加以控制与调整。1.3发电厂测控自动化。分散测控系统在发电厂测控上得到了较为广泛地应用，关键部分的智能模件和主控模件可以及时掌握控制设备的运行状况，是实现发电厂测控自动化目标的重要保障。通过屏幕化的操作方式，降低了工作人员通过远程操作相应设备，进而大大提升电气工程的运作效率，是人工控制的一大进步，使电厂测控自动化更加安全稳定地运作。

2电力工程自动化技术在电力工程中的应用阐述

2.1现场总线技术的应用。在电力工现场，将各种自动化装置和一些测量仪表连接在一起，形成统一数字化的信息网络系统。通过网络自动化控制，加快了数字通信、自动化控制以及计算机系统的有机融合，进而形成现场总线技术。现场总线技术的应用范围比较广泛，比如在收集变送器控制的总用电量中，可以将信号在主计算机系统中进行集中与统一，随即通过数学模型进行深入的分析，根据科学完善的指令进行下达，进而充分实现电力工程的自动化控制目标。现场总线技术的应用原理就在于将电力工程的各项控制功能分散开来，通过自身对应的计算机来进行信息的处理工作，再将信息传递到总计算机系统中。现场总线技术的应用，是电力系统多样化需求的重要表现形式，促进资源信息的实时共享，朝着自动化控制的方向发展。2.2功率半导体器件的应用。在电力系统，固态变压器可以有效对电力实施管控，从属于半导体器件。而直流输电和柔流输电等在功率半导体器件的应用越来越广泛。在固态变压器中，联动性能比较强、重量比较轻，是电力系统重要的核心构建之一，功能主要是通过高频变压器和电力电子变流器来实现的。同时，柔流输电可以有效提升大容量电能地高效运转与变换，直流输电主要得益于晶体管的应用。由此可见，功率半导体器件是确保电力工程自动化发展的重要保证。2.3光互联技术的应用。电力工程自动化控制系统中，光互联的应用程度在不断地加深。主要表现如下。2.3.1探测器功率的控制。光互联技术可以将探测器功率的输出数量控制在合理的范围之中，降低了电力生产工作中的电容性负载和约束程度，不断实现电力系统集成度目标。2.3.2进一步强化了系统的变通性。通过相关的实践操作可以看出，电子传输和电子交换技术拓展了电力系统中互联网的应用渠道，并且优化整合了互联网编程结构，进而充分增强了电力工程总电力系统功能的变通性。2.3.3为数据传输提供了一定的便利性条件。对于光互联技术的应用来说，可以免受电磁的强度干扰，抗干扰性比较明显，进而增强了数据传输工作的快速性与便捷性，已经成为了电气工程应用中必不可少的应用部分。

3完善电力工程自动化技术的解决对策

3.1选择合理的自动化技术的应用范围。3.1.1电网调度自动化技术。电网调度自动化技术必须要借助于计算机调度系统，是信息技术与控制技术相结合的重要体现，可以进行有效地信息采集与整理工作，为电网的安全运行提供强有力的保障。同时，必须要对电力工程实施全方位、多角度领域地监控，以免在突况发生时猝不及防。3.1.2变电站自动化技术所谓变电站自动化技术就是指将通信技术和计算机技术的结合，可以对数据实施集中化的处理与利用，强化变电站系统的监督与控制。变电站的信息处理可以充分优化电力系统，进而为信息的收集与整理工作奠定坚实的基础。3.1.3配电网自动化技术。主要应用于城乡配电的建设之中，是我国电网发展的延伸与拓展。3.2实现功能分层主站和子站等是配网自动化系统的重要组成部分，其内在功能的实现主要得益于自身通信系统。其中，电子线载波是通信方式中应用比较广泛的一种，但是由于配电网的节点设置较多。很难满足于电力工程自动化的建设需求，进而不建议使用阻波器的使用。第二代载波。技术大大基于了扩频原理，可以有效降低低信噪声，具有较强的通信能力；最新研制的载波技术主要得益于DPS的配合与协，实时解码功能比较强大，通信发展前景较为广阔。3.3确保良好高效的电能质量根据各个大功率电力设备的大力应用，对电能质量的要求也越来越严格，电力部门必须要积极参与到电能质量的建设工作中来，以更好地适应电力系统设备的发展需求，已经成为了电力系统的研究重点。目前，数字信号处理器的应用实现了数字信号处理技术质的飞跃，具有较高的应用价值。数字信号处理器可以有效控制电力工程的相关程序；增强电力系统的安全性与稳定性，不会使电力系统受到过多温度的影响，降低了调试难度，可以进行大批量的生产。因此，数字信号处理器的应用，可以做到不断完善电力工程自动化技术。3.4主站一体化。电力系统的不断完善，人们对于供电也提出了明确的要求和期望。然而，电力企业是一个有机协调地统一整体，企业内部部门或者岗位的独立性比较明显，增加了信息层面上的实时与共享。因此，在电力工程自动化技术的应用之下，要将相对独立的单一、独立部门形成综合性强且一体化程度高的信息一体化系统，将地理信息系统、变电站综合自动化、配电管理系统以及通信系统充分结合在一起，进而构建一体化的信息系统平台。3.5强化后期维修与养护。电力自动化系统中的后期维护工作至关重要和关键，在电力自动化设备进行安装之后，相关电力人员需要进行后期验收工作，将电力自动化的安全管理问题加以落实和强化。一些工作人员要在遵守国家相关规章制度下进行竣工验收工作，予以强有力的制度性保障，确保电力自动化技术应用万无一失。此外，对于电力工程的维护人员而言，要定期展开一系列的业务培训与指导工作，不断增强行业人员的专业素养与业务素养，充分熟悉和掌握电力设备的运行状况。在后期竣工阶段，维护人员要及时分析和解决电力系统的故障成因，采取相应的改善措施，避免对电力工程造成更大的影响。3.6加大以太网的应用力度。在电力工程自动化技术的发展中，必须要加大以太网技术的应用，增强数据信息的共享性，对可能出现的问题进行系统化的分析与研究，推动电力工程精细化目标的实现。根据以太网分布的信息化和开放化特点，不断提升电力工程的自动化发展水平，进而完善电力工程的自动化技术。

4结语

综上所述，完善电力工程自动化技术势在必行，可以确保电力工程的顺利实施与高效运转，增强电力工程的经济效益与社会效益。电气工程自动化技术的建设是一项较为漫长的系统化建设工程，要增强对自动化技术的重视程度，推动电力工程朝着自动化、专业化的方向发展，加强电网调度、变电站以及配电网等自动化技术的应用程度；同时，电力工程的相关人员要提升自身的综合素养，不断与时俱进、开拓创新，将自动化技术提升至全新的广度和深度，进而为电力工程的稳定发展提供更为广阔的发展空间。

作者:兰旭 单位:湖北铭远至诚项目管理有限公司

参考文献：

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1.1移动手机短信通信技术的应用分析

随着现代通信技术的快速发展，航天技术和电话通信技术的结合，移动手机通信技术得到了快速发展和广泛应用。手机短信遥控电路技术是移动手机通信技术在电力自动化中的典型应用。以往，移动手机通过短信控制太空中的卫星和读取卫星上的传输数据，而装上蓝牙系统后，可采用无线方式接收和发射信号，且可有效控制卫星对电力自动化进行监控。其原理为：手机短信遥控电路技术集合了过滤器、短信内容提取和来电显示等模块，在移动电话控制模块内输入具有相应权限的手机号码，并编制遥控指令的短信内容后，仅具有相应资格的手机号码和正确的短信内容，才能接收短信，从而实现对电力自动化的遥控，否则，无法驱动遥控对象，将拒绝执行短信遥控命令。

1.2DTMF拨号遥控技术的应用分析

DTMF信号是一种稳定性、可靠性相对较高的实用通信技术，最早应用在程控电话交换系统中。DTMF信号包括以下2种：

①高音组。包括1633Hz、1477Hz、1336Hz和1209Hz。

②低音组。包括941Hz、852Hz、770Hz和697Hz。共8种频率信号，DTMF拨号遥控技术选用8选2的方式，分别在高音组和低音组中选择1个信号组成复合信号，进而形成16组特定编码的遥控信号系统。DTMF拨号遥控技术在电力自动化中的应用原理为：在远端电话控制模块中设置具有遥控权限的电话，并保证电话号码具有相应的身份遥控功能；当拨号验证通过时，通信系统能提供相应的提示，并进行相应的DTMF编码拨号，驱动相应的遥控对象动作；对于没有相应权限的电话，则不予以接听和拨号。DTMF拨号遥控指令编码方案主要包括9种：

①第一路开关。遥控开启拨号编码为1*，遥控关闭拨号编码为1#。

②第二路开关。遥控开启拨号编码为2*，遥控关闭拨号编码为2#。

③第三路开关。遥控开启拨号编码为3*，遥控关闭拨号编码为3#。

④第四路开关。遥控开启拨号编码为4*，遥控关闭拨号编码为4#。

⑤第五路开关。遥控开启拨号编码为5*，遥控关闭拨号编码为5#。

⑥第六路开关。遥控开启拨号编码为6*，遥控关闭拨号编码为6#。

⑦第七路开关。遥控开启拨号编码为7*，遥控关闭拨号编码为7#。

⑧第八路开关。遥控开启拨号编码为8*，遥控关闭拨号编码为8#。

⑨第1～8路开关。遥控开启拨号编码为9*，遥控关闭拨号编码为9#。

1.3电话振铃遥控技术的应用分析

电话振铃遥控技术的振铃遥控由提取来电显示号码、号码过滤器和振铃电压等模块组成，将具有相应权限的固定电话或移动电话设置在远端电话控制模块中，以保证电话号码具有相应的“身份证”。电话振铃遥控技术的远端控制模块仅接收具有相应权限电话的振铃信号，并驱动相应的遥控电路，进而根据相应的状态信息回传给远端电话，振铃遥控信号的回传。此外，还需要采用不同的传感器连接，比如采用单片机电路，电路接口用下沿触发，触发电平自高而下，从5V至0V。对于没有权限的电话，则不予以接收振铃信号，进而也无法驱动遥控电路。

2结束语

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为了进一步满足我国社会与经济发展对电力行业提出的要求，各个电力企业开始大力引进全新的信息技术，用以提高电力工程的自动化水平，提高工程质量。在这一需求驱动下近几年电气自动化技术有了极大的发展，各单位的电气自动化水平不断提升。所谓的电气自动化技术具体指的就是所使用的电气装置具有自动控制和自动测试的功能，可以进一步实现远程控制、检测和调节电力系统的目的。近几年电气自动化技术得到进一步发展，其中信息化技术在其中发挥了重要作用，通过这一技术可以有效实施对电力工程的远程监控和管理，提高管理效率，保证电力系统安全。要想实现电气自动化除了信息技术以外，还需要配置自动化的电网和配电网技术，配电网技术可以有效改善城乡配电网，加强城乡电力网络的正常运行，这对于电气自动化技术的推广有着重要意义。因此，必须对这一技术起到足够的重视，要保证电力系统的整体发展，只有这几者相互协调和发展才能实现电气自动化。所以，在应用电气自动化技术时要充分利用好网络，通过网络全面收集、统计和分析与电力系统相关的数据信息，保证电力系统的正常运行。在电力系统运行过程中使用电气自动化技术可以有效减轻电力工作人员的工作压力，降低工作强度。而且这项技术可以快速发现在电力系统中出现的问题，并且能够通过信息处理技术解决电力系统中存在的问题，有效保障电力系统的正常运行，维护系统安全。电气自动化技术在电力系统中有着极为广泛的应用空间，无论是电气开关，还是电力工程，电气自动化技术都可以发挥其作用。所以随着电气自动化技术的不断提高，电力工程也在快速发展，这对我国社会经济建设都有着重要意义。

2.在电力系统中电气自动化技术的具体应用

2.1变电站及配电自动化技术的应用

在电气自动化技术中变电站自动化技术占有重要地位，这一技术主要是由电子技术、现代通信技术、信息处理技术以及先进的计算机技术构成的，通过这项技术可以进一步重新组合和优化设计变电站的二次设备，进而实现了配电自动化目标。通过这一技术的应用可以有效节省人力资源，降低相关工作人员的工作强度，提高工作效率。于此同时，通过运用变电站自动化技术还可以进一步实现对各种电气设备的管理，实现从多个角度、全方位的控制电气设备的运行状况，实现高效控制目标。在实际电力企业运行过程中变电站自动化主要是依靠使用新型设备实现的，与传统的电磁式设备相比新型设备具有自动化、智能化和可视化功能，能够实现自动化的管理。除此之外，变电站自动化也是构成电网调度自动化的重要组成部分，不仅可以满足变电站自身的操作需求，也对整个电力系统运行有着重要影响，是电力生产现代化的重要构成。近几年，随着科学技术的快速发展，变电站自动化技术也得到了进一步发展，目前已经建立了综合性自动化的监测系统，使得变电站运行得到进一步的保证，有效的降低了电力运行的成本，提高电力运行质量，为经济发展创造更便利的条件。

2.2电网调度自动化技术的具体应用

电网是电力工程中的重要组成部分，电网存在面积广、所跨区域大等特点，所以在管理过程中存在一定难度。但是随着电网调度自动化技术的快速发展，电网管理难度也在不断降低，现在电力企业可以运用大屏幕显示器、计算机等自动化系统对各地的电网实行远程监控和管理。依据电力工程中对电网运行状况的分析，实时监控电网运行状况，发现电网运行过程中存在的问题，并且通过自动化系统对整个电网系统进行评估、调配和预测。这一技术的广泛应用可以有效减少电网运行过程中出现的各种电力故障和异常情况，及时判断出电网运行过程中出现的问题，并采取适当的措施解决电网安全事故，降低电力工程运行过程中的设备安全事故和人员伤亡事故。此外，在电力运行过程中应用电网调度自动化技术还可以加强对整个电网的管理力度，通过系统监测和分析得到的数据能够帮助寻找电气事故的原因和发生地，防止电力事故的扩散，降低事故危害面，维护电力运行安全。

2.3分散测控系统自动化技术的具体应用

在电力工程建设过程中分散监控系统自动化技术也发挥着重要作用，这项技术主要是依靠太网、过程控制单元、高速数据通讯网以及工程师工作站等一步步对电厂的运行状况进行全面的控制和管理。在生产运行过程中运用过程控制单元主要是通过接受热电阻、电气量以及热电偶等信号实现的，系统可以对这些信号进行自动处理和运算，并且对电网进行全面的监控管理。这项技术对于提高电力工程电气自动化技术有着重要作用。

2.4计算机自动化的应用

电气自动化技术在电力工程中的应用主要是引入了计算机操作系统，通过微型计算机让整个电力系统自动记录、反馈电气设施的实际工作情况。同时，对反馈信息进行的误差判定。加强软件的查找、分析、测算的应用，从而在电力工程中实现操作技术的使用性，更加便于电力工程的管理。在电气自动化技术中还要注意对监控方式、现场总线监控进行设计。只有全面加强电气设备的监控信息及监控方式，才能提高监控系统的效率以及整个系统稳定性、可靠性。

2.5电力自动化技术的发展趋势

我国的经济不断的发展，人们的的经济水平和生活的质量也在不断的提高，因此，对供电系统的需要和依赖也是越来越高，但是由于电力系统的的内部之间的原因，造成了各个部门之间不能达到有效的资源共享，也就会使电力系统出现各种各样的问题。因此，在以后的发展过程中，我们针对这种现象，就应该加强和改善，对电力部门之间的内部资源进行资源整合和统一，然后达到电力资源的统一共享，这样就会形成一个内部信息可以高效利用的效果。随着电力自动化的发展，新技术也在不断的发展，如果电力资源的内部管理恰当，再更好的运用电力自动的技术，在电力工程的发展上面就能提高经济效益。

3.结论

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1.在现场总线中应用电力工程自动化技术

在有着多种形式与构架存在于现场的总线当中，是利用技术处理的形式，向主控设备中传输电力工程设备上的相应参数，之后通过管理人员对图形的判断、数据的分析进行主控，进而有效的处理相应的信息，并且通过回路将传递处理结果和科学决策迅速的传递给待指令的设备中，对设备的动作有效的予以实现，进而对电力工程自动化的控制调节有效的给予完成。在实际现场总线中，对电力工程自动化技术进行应用，维护和安全过程的集约化是其主要优势所在，对于投资控制和技术优势的实现上会带来非常巨大的帮助，有助于电力工程自动化目标在高质量、低成本和快速度的情况下有效的予以完成。例如下图中，就充分展现了电力工程自动化技术在现场总线中的应用：在这个图中，利用远程控制中心，对施工现场中的站级计算机进行控制，之后利用CAN网络相间隔层中进行传递，进而地现场总线中的CAN网络和I/O单元进行控制，其充分的展现出了自动化系统的功能，有效的解决了以前人工控制中的不足，大大提升了现场总线中的工作规范性和合理性。

2.在自动补偿中对电力工程自动化技术进行应用

自动化补偿的方式，能够有效的统一起来固定和动态的补偿方式，令补偿实现稳定、分项和快速的目标，对于传统补偿结构和技术上的不足之处能够有效的进行优化处理。使用智能化电容器是现阶段自动化补偿的重点和关键所在，智能电容器对自动而精确的投切予以实现，针对于电力工程的准确补偿能够有效的予以实现，此外，可以很好地防止传统补偿方式冲击影响保护功能的情况发生，对于整个电力工程的有效发展上都会带来非常巨大的帮助。

3.建立电力工程自动化数据库

控制和监督电力工程的功能可以通过数据库来有效的给予实现，这对于提升电力工程自身的利用价值和提升电力工程处理问题的准确率上会带来非常巨大的帮助。此外，将可靠的数据为转化为有关操作的具体信息提供出来，将规范和准确的指导为设备的操作提供出来。并且，在数据库技术不断发展的前提下，及其进一步的研究监控系统中触发子和对象的函数，对于控制更加复杂的功能和电力系统自动监视的复杂功能上也能够有效的予以实现，这样对于生活和工业生产的需求能够在更大的程度上给予满足。

二、结语

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随着我国电力自动化进程的加快，专用的通信技术在一定程度上已经逐渐完成，从当前通信技术建成来看，构成电力自动化通信的主体为光纤通信。通过光纤通信将各地的变电站与电厂结合在一起，将与之相关的系统相互结合，可有效地提高电力系统各种数据与信息的共享性。在通信系统逐渐构建的过程中，Internet为专用的通信系统提供相应的网络连接服务。从现今电力公司的运营状况可知，该构建系统已经为其提供了一个较为完整的数据库系统。另外，EMS、SMS、语音通信以及实时数据通信是我国当前运用的通信系统所能够支持的业务。在电力通信系统运输的过程中，不同的局域网络管理系统主要依据不同的电压进行网络数据控制与调度，局域网络除了InternetVPN之外，还有CAN和RS-485总线。为进一步加快无线网络通信与一次设备、二次设备的集成管理和无缝对接，我国电力通信网络的发展达到一个发展的期。同时，卫星通信、无线通信也被运用到电力自动化网络通信中。

2电力无线通信网络系统

我国的通信网络主要是在有线非智能的通信技术的基础上发展起来的。但是，现今我国的无线通信技术已经获得了较快的发展。现今使用的无线通信网络主要由管制端、无线基站以及无线终端构成。使用最为广泛的无线通信技术是远程监控技术。在过去使用有线非智能通信网络的情况下，供电局要想对通信两端进行连接，需要搭建很长的电缆，给供电局带来了较大的资金消耗。使用无线网络通信可节约电缆费用，降低成本。但是，就目前无线通信网络运行的状况而言，还存在一定的不足之处。例如，无线通信网络附近产生电磁场，就会对无线通信网络造成一定的影响，还会为无线信道的承受力带来隐患。另外，无线通信网路主要依赖于电波传送信号，信号在传送过程中的安全问题值得重视。针对这种情况，有2种无线通信方案：专用无线网络构架；公共无线网络。无线网络对远程进行监控和数据传输主要采用变电模式。

3电力自动化通信网络的主要问题

从株洲电力自动化通信网络的现状来看，其仍然存在不少的问题：

（1）电网建设环境恶劣，并且电网建设的地位和电网建设的重要性与紧迫性不对称。株洲地区电力供需状况较为紧张，在电力供求不能满足用户需求时极容易产生矛盾。主要原因在于电网建设的环境不好，体现在：电力选址、选线批复程序不顺畅、随意性大，前期工作进展困难；项目实施难度大，阻工现象时有发生，大多数地方超政策补偿。

（2）部分电网工程项目由于实施难度较大，存在较大的安全风险，这些问题主要存在10kV及以下的中低压配电网。虽然电网工程项目具有较为严格的管理制度，但是在工程建设的过程中，由于步骤琐碎、中间环节多、工程施工时间较紧、施工人员较为混杂，仍具有较大的安全隐患。

（3）配电通信网建设较为落后。

（4）缺乏完善的配电通信技术标准和相关网络建设、运行管理规范，配电通信系统缺乏有效的管理手段和依据。

（5）智能配电网系统的另一个标志是用电营销系统与用户的交互式应用，以及用户集中储能、分布式储能和分散储能的大规模应用，目前有关这方面的技术规范还没有统一。

4电力自动化通信技术的更新

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1.1提高效率

我国总体用电量随着居民生活水平的提高,呈现日益上升趋势。根据近几年的发电效率而言,发电量明显无法满足居民用电量,特别是夏天分时段的供电,严重影响了居民的正常生活。随着家用电器的增加,居民用电量也日益攀升,电力厂相应的发电要求也随之提高。传统发电系统存在的问题,严重影响发电量和发电效益的提高,致使居民用电要求无法得到满足。而电气自动化技术在火力发电中的应用,有效提高了发电效率,解决了这一问题[2]。电气自动化技术通过收集有用数据进行分析,制定出具体可行的实施方案,在运行时间的强度方面做好有效规划,在满足居民用电的同时,减少发电过程中产生的资源浪费。

1.2降低成本

煤和石油是传统的发电材料,发电技术落后,很难完成发电强度的准确分析,对发电量的控制也存在问题,容易出现发电过多或不足现象。另外,由于人工操作的原因,也存在资源燃烧不充分所造成的浪费问题。而电气自动化技术可以使用计算机软件,准确算出资源充分燃烧所需的时间,大大提高资源的使用效率。在火力发电中使用电气自动化技术,既能提高发电厂的发电效率,也能满足居民在用电量方面的需求。在降低发电成本的同时,更好地实现了电量供应目标。

1.3优化配置

合理分配资源是火力发电过程中的重要内容,需要重点注意。发电厂内设备比较多,为达到供电要求,通常需要长时间的同时运转。而发电设备作为机械,有一定的运作限度,运转时间过长或进行超负荷运转,都会影响设备的运作效率,严重情况下会损坏设备。而电气自动化技术可以准确计算出设备所需运转时间,在出现超负荷情况下可自动停止,待设备冷却后再进行运转。因此,发电设备在电气自动化技术下可以进行轮流休养,设备的运转效率得到提升,使用年限也得到有效保障。另外,电气自动化技术可以对设备故障进行报警,及时提醒管理人员发现并解决问题。以往数据的输入可以实现对设备的人工模拟操作,最大程度提高设备的使用效率。

2应用现状

在设备保护方面的应用。电气自动化技术在设备保护方面的应用包括联锁保护、装置保护、继电保护和防雷保护。电气自动化技术在设备出现异常情况时,会及时关闭闸门,使故障设备停止生产运行,对设备进行有效的联锁保护。电气自动化技术能够协调搭配火力发电厂中的危机保安器、安全门等保护装置,在排除外因干扰的前提下,完成电气操作运行指令。继电保护是通过连接计算机和继电器,构建自动化的控制模式,实现继电器在火力发电厂运行过程中的有效调控。电气自动化技术对电力设备的保护控制,通过使用防雷器,减少雷击对电机设备产生的干扰。在常规控制方面的应用。电气自动化技术在常规控制方面的应用有集中控制、就地控制、自动控制和故障控制。在集中控制中,电气自动化技术有效组合了发电机组、炉锅和汽轮机,实现了控制操作的集中化,设备运行效率得到明显提高。就地控制是针对规模相对比较小的火力发电厂采用的控制方式,通过连接重要设备及装置,实现设备的整体运行[3]。自动控制即自动化的电能生产,在减少设备运行错误的同时,电能生产的难度也相应降低,电能产量与经济效益也得到提高。在故障控制中,技术人员只需通过计算机监控运行设备,可以及时发现设备故障并解决。对于比较小的设备故障,系统可根据操作指令自动进行处理。

3系统配置

3.1I/O监控

I/O监控是一种集中监控方式,设备中电器的所有馈线都需要设置对应的I/O接口,通过电缆连接各个I/O通道,设备在进行A/D处理后进入DCS状态,由此使整个发电工厂的设备处于DCS的监控之下。I/O监控在运行过程中,方便进行维护,问题发现和解决速度快,优势明显。相对比较低的监控防护等级,降低了DCS的造价,也有效降低了发电所需的成本。而I/O监控所涉及范围包括所有电气设备,工程量大且比较复杂。电气设备的增加,无疑会加大监控范围,致使监控运行压力增加。监控范围以及空间跨度的扩大,也相应增加了电缆的距离,DCS的可靠性受到一定程度的干扰。

3.2远程智能I/O控制

远程智能I/O控制,作为一种监控技术,在生产中的应用领域比较广泛。远程智能I/O控制的采用,相对减少了人力资源的使用,操作人员可在远程接触中实现对电气设备的智能控制,有效缓解了操作人员的工作压力,降低了工作强度。火力发电过程中,I/O信号通过电缆连接加采集柜,利用光纤或者双绞线实现加采集柜与DCS控制器的连接,从而进行数据传输。远程智能I/O控制不需要操作人员进行近距离接触,在电缆铺设方面节省了部分安装费用。另外,I/O控制可以自动对所收集数据进行检查、处理和校正。而在电量变送器、卡件和模拟量卡件方面,I/O控制也无法减少。

3.3总线控制

总线控制技术在电气设备上的应用,通常需要利用3G技术来实现,通信技术、计算机技术和控制技术三者的配合和促进,是信息技术和网络技术在设备控制领域有效发展的重要基础。总线控制技术通过避开DCS控制站中的输入、输出单元,改变了传统DCS控制中的集中和分散相结合控制体系。传统集散结合的控制模式,在部分电气设备的管理上是统一进行的,缺乏针对性和及时性。而总线控制技术,有效解决了这一问题,对电气设备进行高度的分散管理和分散控制。

4创新手段

4.1单元炉机组的统一

电气自动化技术在火力发电应用中的创新,需要实现发电厂电、机、炉的一体化,形成单元制的监控运行方式。火力发电厂中的DCS控制可通过这种监控方式,分析和总结火电机组整体的运行参数以及状态信息,发掘火电机组的最大潜力,其自身独具的控制功能在得到发挥的同时,也在一定程度上缩小了控制范围,对监控系统进行了相应的简化,有效降低了造价成本[4]。另外,在采集火力发电中有关电厂信息管理系统的信息方面,统一单元炉机组有重要的促进作用,实现了火电电网运行管理的统一和加强,中调AGC的相关要求和指令也逐一完成,电网工作效率提高,整个运行处于最佳、最经济状态。单元炉机组的统一,有效提高了火电机组的自动化水平,其监控水平也得到相应提升。

4.2控制保护手段的创新

在传统火力发电中,系统控制方式是报警,联锁是其采用的保护手段,而这种控制保护手段,仅仅适用于带有波动性的超限报警和联锁跳机。电气自动化技术的创新应用,通过计算机技术实现控制和保护目的,在检测电气自动化系统运营、诊断出现故障的过程中,火电设备系统的隐患能够提前被发现,控制保护策略也可以及时进行改善,如主动性的控制和保护措施的采用,可以自动调整系统故障的控制范围,实现有效的防范,从而保证电气自动化系统的正常运转。此外,控制保护手段的创新,也使电气自动化系统在设备维护上处于主动防患状态,设备出现的故障能够及时发现和处理。

4.3电气的全通信控制

就目前情况来看,电气自动化系统在火力发电中的应用,还无法达到DCS控制系统的要求,在DCS控制系统基础上实现的电气全通信控制方式也无法得到满足。通信的速度以及系统的可靠性都需要有一定的提升,而DCS控制系统与电气自动化系统之间所存留的部分硬接线,也是需要解决的问题[5]。电气全通信控制模式的形成,需要解决好热工工艺连锁方面的问题,在实际应用上提高电气后台系统的水平,对于初期阶段的基础运转监控功能,还需要不断丰富,在实际操作过程中,提高电气自动化系统控制的逻辑性,在控制水平、运行管理水平以及自动化水平方面不断提升。

4.4通用网络结构的构建

在电气自动化系统成功生产运营过程中,通用网络结构的构建有重要的推动作用。电气自动化技术在火力发电中的创新应用,需要选择合适的网络通讯产品,能够在扩展自动化办公环境的基础上,实现元件甚至电气自动化系统整体范围内的使用,以电厂管理层为基础,发挥对现场设备的监控功能,保证计算机控制系统、管理系统以及控制设备之间信息传输的畅通性,实现整体集中运行的自动化。

5结语

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热工自动化技术在火力发电厂中具有一定的实践优势，在满足火力发电厂基本需求的基础上，既可以提高火力发电厂的运行水平，又可以降低火力发电厂的能源消耗。以下结合火力发电厂的运行实况，分析热工自动化技术的应用。

1.1DCS

DCS是热工自动化技术的主要代表，其在火力发电厂中具备成熟的应用经验。DCS控制的主要条件是计算机局域网，在此基础上控制发电机组，形成网络化的控制系统。DCS系统中处理器的数量非常多，用于为火力发电厂提供到位的控制，消除系统缺陷的影响，即使一个处理器出现问题，也不会影响DCS系统的实际应用。DCS系统能够控制火力发电厂的建设规模，在很大程度上控制电缆的使用量，不需要投入过多的设备、元件。在DCS系统的支持下，可提高热工自动化技术的经济效益。

1.2自动控制

热工自动化技术的自动化控制用于管控火力发电厂中的调节系统，比如温度、燃烧等，促使火力发电厂具备自动控制的特点。以某火力发电厂为例，该火力发电厂充分发挥了热工自动化技术的优势，将自动控制应用到了3个系统模块中：

①汽包水位系统。根据火力发电厂的电量负荷状态，调节单冲、三冲量，最主要的是实现自动化的调节，体现热工自动技术在火力发电厂中的控制优势。

②燃烧系统。重点控制炉膛内的压力和火电厂运行中的送风量，无论是增加电量，还是减少负荷，都应按照自动控制的方式进行，并遵循热工自动技术的要求。

③主汽压力系统。自动控制应用在水温调节方面，可实现主汽温度的调节。热工自动化技术主汽压力自动控制方面引入了模糊控制方法，提高了主汽的调节能力。

1.3热工测量

热工测量是热工自动化技术中的重点，其在火力发电厂负责多项测量工作，比如测量流量、压力等。热工测量在火力发电厂中的实际应用主要表现在以下4方面：

①流量测量。遵循差压原理，同时，热工测量中使用标准的节流件或仪表，避免流量测量出现误差，从而提高热工测量的精准度，消除潜在的流量隐患。

②压力测量。热工测量在压力部分需要遵循应变原理，结合传感器的应用，合理分配热工检测在压力测量中的应用。

③温度测量。热工自动化技术在温度测量中的对象是传感器，需要按照热工测量系统的实践执行温度测量，以提高温度测量的可靠性。

④液位测量。热工测量中选择了可用的传感器，可精准计量火力发电厂中的液位变化。

2热工自动化技术的改进

热工自动化技术在火力发电厂中的应用在逐步完善，但根据具体的实际应用可发现，其在火力发电应用中还存在诸多需要改进的地方。

2.1完善热工自动化技术的应用方案

热工自动化技术在火力发电厂的应用中，需要制订可行的应用方案，以促进火力发电厂的长期发展。热工自动化技术已逐渐成为火力发电厂运行的基础技术，要想提高热工自动化技术的应用价值，就要完善热工自动化技术的应用方案。火力发电厂可将其作为技术改进的重点，在技术方案中深化可持续发展的思想，既要体现热工自动化技术的可扩展性，又要体现自动化控制的优势。

2.2合理选择热工自动化技术设备

热工自动化技术的设备与火力发电厂的技术改造有着直接关系。如果热工自动化设备达不到技术要求，则会降低热工自动化技术在火力发电厂中的应用效益。因此，需要严格监督技术设备的应用，只有在技术设备通过检验后，才能投入到火力发电运行中，以防止技术设备在火力发电厂中发生失控问题。

3热工自动化技术的创新

火力发电厂中的热工自动化技术需要树立创新意识，从而不断推进热工自动化技术的发展。热工自动化技术的创新可从以下3个方面入手：

①积极引进控制软件。热工自动化技术需要引进先进的应用控制软件，提高火力发电厂的技术性运行，优化热工自动化技术的状态。通过先进的软件可协助热工自动化技术实现高效率的控制功能。

②单元监控。热工自动化技术在火力发电厂中应用时，应设计单元监控，全面监控热工自动化技术的运行状态，并运用单元机组的形势，改变原有电子元件的控制方式。同时，配置与单元监控相关的设备，促进热工自动化的集成化发展。

篇9

火力发电是将燃料的化学能通过燃烧反应转化为电能的一种发电方式，在这一能量转换中，涉及高温条件及能量转存、传输等多方面的工作问题，是一个综合性、系统性、复杂的控制过程。掌握好火力发电中的控制工作，对整个系统的运行起着非常关键的作用。现场总线结合了计算机、通信网络以及控制技术等多方面的内容，将信息化、网络化的发展应用到控制过程，采用现场总线控制系统能够优化火力发电的系统控制，提高系统工作效率。将电气自动化技术运用到火力发电中，能够实现良好的就地控制、集中控制、自动控制与故障控制。火力发电厂规模有大有小，其工作模式也有所不同，对一些生产规模比较小的发电厂，生产控制中发电设备相对较少，控制比较简单，要建立一个综合性的控制体系容易实现，利用电气自动化技术将发电机组、锅炉等重要设备综合运用起来，实现高效的就地控制，可以有效避免各设备单独运行所产生的不利影响。对于生产规模及较大、电能供应量大的发电厂而言，由于发电、控制设备数量较多，工作过程中添加了很多复杂因素的影响，因此必须协调好各设备之间的工作时间及流程，处理好不同设备之间运行冲突等问题。在火力发电系统中采用自动化的控制技术，将锅炉、发电机组进行科学、合理的搭配组合，优化不同设备之间的调配与优先级控制，能够有效地将大量设备进行集中操作，实现较为集中、方便的控制，进而提高设备运行的效率。由于电力自动化技术重点采用计算机控制与操作，能够有效地带动火力发电过程的自动化、智能化。自动化控制系统的建立与应用能够减少人员工作的误差和人身安全风险，减少设备的运行操作失误，并降低电能生产的难度，自动化解决设备运行中的部分故障，提高了电能生产量和企业的生产效益。电力自动化技术还能够解决生产中的电能故障排除与控制问题，通过建立计算机在线监测系统，对设备运行及数据传输进行实时的监督与异常诊断，并进行故障处理或报警。故障控制过程能够有效减少生产系统的设备运行异常，对工作过程进行监督和诊断，减小了工作失误。

2电气自动化技术有助于实现设备自动检测

传统的火力发电对设备运行状况监测采用系统控制的方法，当运行过程中参数超过系统所设定的保护值时就会报警或跳闸，因此设备检测与报警相应之间会有一定的时间延迟。在电力设备运行中利用电气自动化技术，通过计算机技术对整个系统进行检查和检测，当发现系统故障或存在隐患时，系统采取一定的故障分析及处理措施，对可能影响系统工作的设备事故进行尽早的解决，重点促进发电设备的生产效率并减小工作过程中的电厂安全事故的发生。电气自动化系统的完整控制及故障的自动检测和排除，能够大大减少工作人员的监督与测量的工作量，保证整个工作系统能够畅通无阻地高效运行。

3电气自动化技术在设备保护中的应用

火力发电过程中，工作设备是完成发电的基础，加强电力保护，保证设备工作正常和安全生产是维持发电企业长久发展及业务运行的重要因素。电气自动化技术在设备保护中发挥着非常关键的作用，在工作阶段将电力设备生产与计算机紧密结合，通过计算机进行控制与管理，实现人机一体化的生产和发展。电气自动化技术对设备的保护主要体现在联锁保护、继电保护、装置保护以及防雷保护等方面。在火力发电设备工作运行中出现故障时，联锁保护可以及时自动切断线路跳闸，将发生故障的部分终止运行，可以保护设备及整个系统受到破坏。继电自动化保护主要是通过计算机与继电器相连接，根据热电参数的设置对设备状态进行判断，并结合与发电设备相配备的装置构成保护回路，从而起到保护作用。火力发电生产所用到的装置不仅包括电动装置，还包含很多大型的机械设备，要想使系统高效稳定运行，必须对装置进行一定的保护。电气自动化技术能够将电力装置与保护设备协调搭配，并控制保护设备对装置不同工作状态进行保护，减小外界因素对设备运行的影响。雷电对发电设备的影响也是非常严重的，电气自动化技术在实际设计中可以利用防雷器增加火力发电设备的抗击性能，并对危险状况进行自动识别与检测，以减小设备损伤所带来的危害。

4总结

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关键词：调制解调器；调度自动化；数据库

引言

现代电力系统同发电电网、变电所、输配电线路和用电设备等组成。它包括了发电、输电、配电和用电四个环节，即电能从生产到消费的全过程。由于电能难于存储，因此在电能生产中，总是需要多少就生产多少，为了使发电、输电等环节能随时跟踪用电负荷的变化，并保证对用户的输电质量，同时提高电力系统运行的安全性和经济性，电力系统中除配备必要的自动装置外，还设有国调、网调、省调和地调等各级调度中心，由它们监视发电、输电和配电网的运行情况。本文以黑龙江大兴安岭供电公司电网自动化信息开展情况为例，浅析电网自动化信息问题。

1 当前电网信息自动化特点与趋势

1.1 早期的电力系统调度，主要依靠调度中心和各变电站之间的联系电话，这种调度手段，与电力系统中正常操作的快速性和出现故障的瞬时性相比，实时性极差，远动技术进入电力系统后，便由安装在调度中心和各变电站终端的远动装置，借助远动信道自动传递信息。由于远动装置中信息的生成，传输和处理的速度非常快，适应了电力系统对调度工作的实时性要求，使电力系统的调度管理工作进入了自动化阶段。

1.2 远动装置主要用于电力系统的调度自动化管理和企业单位的能源管理，用于变电所、发电电网的实时数据采集，经处理后远传。远动装置要完成的基本功能是遥测、遥信、遥控和遥调等。

1.3 远动自动化工作人员在日常的工作中所做的大量工作是设备的维护工作。由于现在远动技术发展很快，设备种类也很多，每一种设备都有各自不同的特点。

2 当明电网自动化信息现状的调查

2.1 当前，大兴安岭供电公司地调中心遥控“无人值班”（少人值守）系统已经技术成熟。随着近年来调度自动化系统的不断发展，由原来单一的SCADA系统扩展为EMS、电网站自动化、电力市场技术支持系统和调度生产管理系统等。而电网调度自动化的最根本职责在于保证电网的安全稳定运行，保证对电网的监控准确、不间断进行，所以调度自动化数据是电力调度系统中最重要业务。

2.2 电力网调峰、调频、调相及事故备用任务，为了让地区调度人员能够全面、及时、可靠地掌握包括电力系统运行状况，并在电力负荷高峰期给于准确地调峰命令，而且能够在电力系统特别时期投入电网运行中去，以适应现在不断的发展电力市场的要求。

2.3 RTU业务的特点是以数据处理为主，周期性传输，所占用信道带宽不大。数据具有分布采集、分层传输、集中汇聚的特点。数据都在公司电网当地产生，送至对其直接调度的省调或地调，处理后按需向更高一级调度转发。

2.4 这些实时监控业务的数据传输周期为秒级。国标规定，遥测数据传送时间不大于3s，遥信数据变化传送时间不大于2s，遥控、遥调命令传送时间不大于4s，AGC命令发送周期为3s～15s。这些实时性要求我们的调度自动化设备必须具有较短的时延；这些实时监控业务除了反映电网运行工况外，更重要的是控制电气设备的投入和退出，下达功率调节命令，对电力系统运行产生直接影响。

2.5 大兴安岭地区电网调度自动化，向地调传送保流机组的信息量，各个机组的有功功率、无功功率；各个主变压器及输电线路的有功功率、电流；各个配电线路的有功功率、电流，各个变电站及开闭所的母线电压、各个短路器的位置、各个隔离开关的位置、各个发电机组运行状态信号。

3 电网信息自动化项目的实施与改造

3.1 第一部分：大兴安岭地区电网已安装完成了LCU计算机监控系统，由于当时设计时只考虑到与省调通信（采用POLLING一对一方式）与地调现行通信规约不符，且通信接口唯一（已占用），于是公司对O备进行了改造，为它加装了RS232一变四扩展器、电力专用调制解调器，并在LCU数据库中为地调设备重新设置了数据库信息。

（1）在LCU设备上位机的通讯处理机串口上加装RS232一变四扩展

器，并要软件中设成出电网设置。

（2）将电力调制解调器的COM1口与通信处理机的数据发送接口可靠连接。

（3）将电力调制解调器的移频键控装置口与通信通道连接。

（4）根据地区调度主站要求选择中心频点（2880HZ）及频偏（±200HZ）。

（5）根据地区调度主站要求选择全双工。

（6）根据地区调度主站调制解调器的实际情况设置正逻辑。

（7）根据地区调度主站要求选择速率为600波特。

（8）根据地区调度主站要求选择DL451-91循环式远动规约。

（9）在LCU设备上位机NC2000系统工程师工作站中增加一个向地调传送信息的数据库并设置相应的中心频率、频偏、波特率、规约方式。

3.2 第二部分：大兴安岭地区电网安装了D20远动RTU设备，基本具备了向地调传送调度自动化信息的功能，在硬件上加装一个地调发送信息的调制解调器就可以实现，主要改造环节均集中在设备的软件上：

（1）将维护Download电缆将RTU维护口与电脑的串口进行连接，通过人机办面对RTU的状态进行维护。

（2）在现地RTU设备上进入组态软件，进入DPA规约配置系统。

（3）进行串口COM配置、通讯同异步配置、波特率配置、LRU配置以及通讯时间等的配置。

（4）进入遥测配置表格，遥信量配置表格，将以下信息量加入：电站遥测量：各发电机P、Q、I，发电机母线电压、220KVI、II频率；遥测量：各台发电机出口开关。生成可下装的二进制文件，下载到RTU设备。

3.3 第三部分：新增电网RS232数据通道，调度自动化系统增加两块数据接口板分及调度模拟屏的相关组件。

（1）在数据库将以下信息量加入：电网及变电站遥测量：各发电机、各线路、主变高低压侧P、Q、I，各等级V。遥信量：各发电机、各线路、主变高低压侧开关：电站遥测量：各发电机P、Q、I，发电机母线电压、220KVI、II频率；遥测量：各台发电机出口开关。

（2）调度与电网进行数据对视。这样通过增加一些相关的配件设备就完成了电网地调调度自动化信息的传送。

结束语