論新形勢下電力系統(tǒng)自動化新技術

摘 要：近年來，隨著網絡技術的發(fā)展，信息技術水平的提高，電力自動化的格局發(fā)生了變化，多媒體技術、智能控制技術進入到新的領域，本文就來探討一下新形勢下電力系統(tǒng)自動化的新技術。

關鍵詞：電力系統(tǒng)自動化；新技術；多媒體技術；自動化領域

1 前言

一直以來，我國電力企業(yè)都在追求自動化，不論是發(fā)電控制的自動化或者是電力調度自動化都是十分必要的，相比較之下，變電站綜合自動化是最為熱門也是發(fā)展最為迫切的。電力系統(tǒng)自動化領域是由生產過程的自動檢測、調節(jié)與控制，系統(tǒng)與原件的安全保護共同構成，實現其自動化主要是為了提升電能的質量，保證系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定，提高經濟的效益與管理效率。

2 當前頗受關注的三項新技術

2.1 電力系統(tǒng)的智能化控制

在過去的應用歷史中，電力系統(tǒng)控制研究主要可以分為三個階段，從基于傳遞函數的單輸入、單輸出控制階段發(fā)展到線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機系統(tǒng)協(xié)調控制階段；當今已經發(fā)展成智能控制階段。控制理論發(fā)展至今，智能控制是其發(fā)展目標，解決了很多傳統(tǒng)方法所無法解決的難題，達到了一定的控制目標，尤其適用于相對不確定性、具有強非線性、要求高度適應的復雜系統(tǒng)。

從應用范圍來看，智能控制在電力系統(tǒng)工程中的應用頗為廣泛，而且范圍在不斷擴大，多被運用在快關汽門的人工神經網絡適應控制中，大大提升了控制水平。

2.2 FACTS和DFACTS

2.2.1 FACTS概念的提出。先進的輸配電技術對提高電力質量與改善系統(tǒng)穩(wěn)定性都有積極意義，同時也是電力系統(tǒng)發(fā)展的必然要求，該技術就是在這一情況下出現的，我們稱其為柔性交流輸電系統(tǒng)。

一般我們都稱FACTS技術為靈活交流輸電系統(tǒng)技術，具體來說就是在輸電系統(tǒng)的重要部位采用單獨或綜合功能的電力電子裝置，調整與控制輸電系統(tǒng)的主要參數，提高了輸電的可靠性，也促進了效率的提高。該技術將電力電子技術、微機處理技術、控制技術等高新技術應用于高壓輸電系統(tǒng)，增強系統(tǒng)的可靠性與電能的質量，獲得所需的節(jié)能環(huán)保的新型綜合技術。

2.2.2 FACTS的核心裝置ASVC的研究現狀。ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構成，所輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓同步，除了能夠校正穩(wěn)態(tài)的運行電壓外，而且在出現故障后可以第一時間迅速恢復穩(wěn)定電壓，所以對電網電壓的控制能力較強。與旋轉的同步調相機相比，ASVC的調節(jié)控制范圍較大，反應的速度也更快，不會產生旋轉噪聲與機械慣性，同時由于ACVC是固態(tài)的裝置，因此不僅能夠響應網絡的暫態(tài)，也可以響應穩(wěn)態(tài)變化，所以其控制能力有了很大的提升。

2.2.3 DFACTS的研究情況。所謂DFACTS就是指配電系統(tǒng)中較為靈活的交流技術，它是Hingorani于1988年針對配電網中供電質量提出的新概念。從內容來說是對供電質量的各類問題所采取的綜合方法，是配電網與商業(yè)用戶的供電端采用的新型電力電子控制器。

3 基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS和動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)

3.1 以GPS為基礎的新一代的EMS

當前形勢下所采用的電力系統(tǒng)監(jiān)測主要側重記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的監(jiān)視控制與數據采集（SCADA）系統(tǒng)。相對而言，前者記錄的數據時間段，冗余情況較多，而且不同記錄因溝通不夠及時，導致無法實現動態(tài)分析；而后者的刷新頻率較慢，所應用局限性明顯。同時，兩者也無法準確標出共同的時間標記，所記錄的數據有效性非常有限，無法實現全系統(tǒng)的分析。

3.2 以GPS為基礎的新一代動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)是在原有系統(tǒng)的基礎上結合新動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)所創(chuàng)建的，是由同步定時系統(tǒng)、動態(tài)相量測量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)與中央信號處理機共同構成。在GPS技術的基礎上，光纖通信技術、同步相量技術都有了很大程度的提升，大大促進了安全監(jiān)控系統(tǒng)水平的提高。

4 電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展趨勢

4.1 智能保護與變電站綜合自動化

從當前所采用的電力系統(tǒng)保護原理來看，新型繼電保護裝置的發(fā)展必須要與最新的人工智能理論、模糊理論及自適應理論及微機網絡技術相融合，使得新型繼電保護裝置達到智能控制的目標，改善電力系統(tǒng)的安全效率。從多年的研究情況來看，傳統(tǒng)的分層分布式變電站綜合自動化裝置多適用在35-500kv各種電壓等級變電站。而且微機保護領域的研究也處于國際的先進水平，前景十分廣闊。

4.2 電力市場研究的理論與技術

從當前我國的經濟情況與電力市場的發(fā)展情況來看，對我國電力市場的運營模式進行了詳細分析，明確了運營流程中的具體情況，提出了與我國當前階段情況相適應的電力運營模式，轉運服務等模塊的具體數學模型與算法，以我國電力市場運營亟待解決的問題為中心，迅速解決問題，提高管理水平。

4.3 電力系統(tǒng)實時仿真系統(tǒng)

近年來，一些研究專家將目光轉向了動態(tài)監(jiān)測情況及電力系統(tǒng)的仿真方面，在自身的條件基礎上吸收了西方的先進技術，建立了具有混合實時的仿真環(huán)境實驗室，這一系統(tǒng)出了檢查電力的穩(wěn)定狀況外，也會將所需的數據提供給需要的部門，與其他裝置形成閉合系統(tǒng)，不斷地測試新裝置，進而創(chuàng)造一流的試驗條件，研究出更加符合發(fā)展的產品。

5 建立電力系統(tǒng)運行人培訓的仿真系統(tǒng)

人是改革的根本，因此，不斷地創(chuàng)新培訓系統(tǒng)迫在眉睫，將新型技術與傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)融合，建立符合當前電力事業(yè)發(fā)展的理論系統(tǒng)，運用現有的技術調價及智能設備建立人員培訓仿真系統(tǒng)，提高培訓水平，促進人員綜合素質的提高。

6 配電網自動化目標

在中低壓網絡數字電子載波ndlc、配網的模型及高級應用軟件pas、地理信息與配網scada一體化方面取得了重大技術突破。其中，ndlc采用了dsp數字信號處理技術，不僅使載波接收的靈敏度有了很大提高，同時也解決了載波在配電網上應用的損耗及干擾等問題，運用最新的國際標準，采用最新的計算方法進行計算，實現配電網自動化的目標，促進電力系統(tǒng)監(jiān)控水平的提高。

7 電力系統(tǒng)的分析與控制方向

相關專家人員不僅研究了在線測量的技術，同時也對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定控制理論與技術及小電流接地選線方法進行了深入的分析，同時對與其相關的電網調度自動化仿真、基于柔性數據收集與監(jiān)控的電網故障診斷與恢復策略進行了研究。另外在非線性理論、軟計算理論和小波理論在電力系統(tǒng)應用方面，以及在電力市場條件下電力系統(tǒng)分析與控制的新理論、新模型、新算法和新的實現手段進行了研究。

8 人工智能化在電力系統(tǒng)中的運用

從當前電力工業(yè)的發(fā)展情況來看，專家系統(tǒng)的建立與人工神經網絡、模糊邏輯及進化理論的研究是十分必要的，從其研究情況來看，電力系統(tǒng)智能控制理論與應用的研究都是十分必要的，在很大程度上推動了電力系統(tǒng)的運行于控制效率，實現了智能化的控制目標。

9 電力系統(tǒng)中的現代電力電子技術的運用

有關部門展開了對電力電子裝置控制理論及方法的探究，同時也對不同的電力電子裝置在系統(tǒng)中的情況進行了調查，除此之外，靈活交流輸電系統(tǒng)與直流輸電系統(tǒng)的微機控制理論及技術進行了分析，另外也研究了有源電力濾波技術等方面的探討。

10 電氣設備狀態(tài)監(jiān)測與故障的診斷技術

新形勢下，電力系統(tǒng)的自動化新技術發(fā)展速度飛快，隨著計算機網絡技術水平的提高，光纖技術與數字處理信號技術也迅猛發(fā)展，同時相關人員也研究了電氣設備絕緣監(jiān)測方法，強化了對故障的檢測，開發(fā)出了與當前發(fā)展相符的開關設備及其他設備，確保了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

參考文獻

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