自動化控制技術在現代電力系統中的應用

摘 要：電力系統在我國的現代化經濟建設中發揮著舉足輕重的重要作用，而且隨著電網規模的不斷擴大和用電負荷的不斷增加，人們對電力系統的自動化控制有了更高的要求。文章對電力系統的自動化控制技術進行了分析和探討，希望對我國電力系統的發展和建設起到一定的指引和借鑒作用。

關鍵詞：自動化控制；電力系統；現代電力

隨著經濟水平的不斷提高和科學技術的不斷發展，人們越來越注重電力系統的安全性和穩定性，使得電力系統的自動化控制技術逐漸成為了人們的研究熱點。現階段電力系統的自動化控制技術正處于飛速發展的時期，其信息處理能力不斷增強、信息處理效率不斷提高、應用范圍不斷拓寬，為我國的電力事業添加了重要的動力。下面先講一講電力系統自動化控制技術的含義。

1 電力系統自動化控制技術概述

1.1 電力系統自動化的含義

電力系統的自動化控制技術是以各種自動化監控、檢測裝置為基礎，對電力系統中的各種信號數據進行分析和處理，從而實現對電力系統各區域、各元件的自動監控和調節。這種調節工作可以就地進行，也可以由人工遠程操作，能夠有效保障用電系統安全穩定的運轉。

1.2 電力系統自動化的組成

電力系統的自動化可以劃分為電力調度自動化、變電裝置自動化、配電網自動化這三個方面，其中電力調度自動化是目前發展最為迅速的電力技術，它通過對電網系統的數據收集和數據監測，為電力系統的調控行為提供數據基礎。變電裝置自動化是借助于智能信息技術、現代通訊技術等對變電裝置進行進一步地完善，實現對變電裝置的統籌調控，在有效維護變電裝置工作穩定性的同時，大大提高了它的工作效率。配電網自動化的發展經歷了三個階段，前期階段主要是通過繼電保護裝置等硬件設施實現自動電力切換，排除故障區域，但由于受硬件水平和功能的局限性，其調控能力十分有限；第二階段的配電網自動化結合了網絡通訊技術、電子信息技術和電子元件技術，可以全時間、全方位的對電力系統的運行狀態進行監控，并切實做到了遠距離的監控、檢測，能夠及時發現故障區域，由工作人員進行遠程調控；現階段的配電網自動化主要是在上階段的基礎上整合了自動化調控模塊，逐漸擺脫了對人力的依賴，使電力系統的自動化控制變得更加高效和智能化。

2 電力系統自動化控制的實現

2.1 采集和處理數據

電力系統自動化控制的前提是對電力系統各環節、各部位運行狀態的準確把握，要實現這一點就必須通過各種監控設備進行大量的數據收集，通過對數據進行分析和處理，全面掌握系統局部和整體的運行狀態，為電力系統展開其他自動化控制工作提供數據基礎。

2.2 進行科學合理的調控

目前電力系統的自動化調控已經建立了比較全面的技術標準，因此在實際的自動化調控中通常以技術標準為指導方針、結合采集的信息以及系統的具體運行情況，作出科學合理的調度。此外，電力系統的自動化控制必須有針對性的進行，對于不同的元件和區域采取不同的控制手段，也可以隨機應變，采取多種手段相結合的控制方式。

2.3 運用智能化的管理和控制模式

電力系統的自動化控制離不開智能化技術的支持，目前的電力系統中成功的應用了神經網絡理論、模糊邏輯理論和最優控制理論等，實現了電力系統自動化控制的高度智能化。

2.3.1 神經網絡理論

神經網絡理論是一種模擬生物學理論，它通過對生物體神經網絡運作模式的研究，得出一定的結論，并將這種結論運用到電力系統的自動化控制中。將電力系統的網絡和節點以生物神經系統為模板進行仿造，并模擬神經網絡系統的信號反饋機制，使得信號的輸入與輸出擺脫了線性關系的束縛，可以實現更加錯綜復雜的電網結構，并使系統的容錯率大大提高。

2.3.2 模糊邏輯理論

模糊邏輯理論是傳統集成理論的的一次革新，它將經典的計算邏輯理論進行模糊處理，將一些模糊化的語言機制編譯進系統程序中，使得系統擺脫了傳統單調的判斷機制，加強了信息推斷和信息估算的能力，使其對一些不定性問題的判斷結論更加符合實際情況。

2.3.3 最優控制理論

最優控制理論是現代控制理論的重要組成因素，目前已經普遍運用于自動化技術中。例如，在一些大型設備中引進了最優勵磁控制技術，取代了傳統的勵磁控制方式，使得設備的動態質量和遠程輸電能力得以提高。

2.4 通過總結規律不斷完善自身

電力系統的自動化控制是一個不斷摸索和總結經驗的過程，因此要不斷發覺和積累自動化控制中出現的各種問題，對于不同區域、不同元件總結出最合適的調控手段，以促使電力系統自動化技術的的進一步完善。

3 電力系統自動化控制技術的發展方向

3.1 發展面向對象的實時數據庫技術

隨著電子技術的不斷發展，能夠面向對象的數據庫技術逐漸應用到了信息技術相關的各行各業上，它本身智能性的特點，為電力系統自動化中的各種調度行為提供了數據保障。早期的數據庫技術比較適宜于處理數量大、結構明顯、易操控的數據，更加注重數據的穩定性和完整性，而面向對象的實時數據庫技術更加注重數據處理的高效性和時效性，它是數據庫技術和實時處理技術的結合，能夠對瞬息萬變的數據環境作出迅速的處理和計算，更好的滿足現階段電力系統自動化控制的需求。電網系統是一個復雜、龐大的網絡系統，時時刻刻都在產生著大量的數據信息，通過面向對象的實時數據庫技術，可以從這些大量的動態信息中分析和掌握系統的全局狀態，從而做出正確的調度操作，實現自動化管理。

3.2 發展現場總線控制技術

現場總線控制系統是一種徹底分散化、數字化、開放化的自動化調控系統。它通過在現場安置的各種自動化儀表、控制設備以及各種信號互聯設備，實現信息的統一化、全面化管理。目前的電力系統在結合了DCS技術的基礎上，以現場總線為樞紐，形成了新一代的現場總線控制系統即FCS系統，使得電力系統的自動化控制更加穩定和靈敏，它能夠對系統中出現問題的部位進行精確定位，并自動分析出最佳解決措施，使系統盡快恢復常態。

4 結束語

電力系統的自動化控制技術是對網絡技術和電子通訊技術的一次延伸，是時代發展的必然要求，它徹底改變了供電服務體系，提高了用電服務質量，并且降低了對人力資源的依賴，節約了成本支出，使得電力系統得以高效、穩定的運轉。雖然現階段電力系統的自動化控制技術已經發展的較為成熟，但是仍有許多技術上的難點沒有解決，隨著我國電力規模的進一步擴大，對電力系統自動化控制必然會提出更高的要求，我們要不斷的加以創新和研究，使得電力系統自動化控制技術得到進一步完善。

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