电力系统自动控制技术应用

摘 要：电力系统自动控制技术是一门设计电力系统运行理论,计算机技术,现代控制理论,数字通信技术以及信息处理和网络控制技术的综合技术.近年来,GPS技术,人工神经网络技术,灵活交流输电系统,网络控制技术等在电力系统中都得到了不同程度的应用.本论文系统地论述了电力系统的自动控制技术,综合分析了电力系统自动控制技术的最新成果、研究动向,并介绍了高新技术的应用.

关 键 词：GPS技术人工神经网络技术电力负荷控制自动发电控制

0引言

目前中国电力系统正经历着一场以市场经济为主导向的据大变革.以数字电力系统（DPS）为代表的计算机技术、通信技术、控制理论及信息处理技术、新材料、新技术的高速发展,使得电力系统的技术更新速度大大加快,不同技术之间的相互渗透、相互融合也越来越普遍.电力系统高速发展,发电厂和变电站相应的实现了自动化,应用远动通讯技术和计算机技术,对电力系统进行自动监视、控制和调度.为了更好的保证安全、经济的运行并保证电能质量,对电力系统自动化提出了更高的要求,从而促成了电力系统自动控制技术的不断发展.

1GPS技术在电力系统自动控制中的应用

GPS（GlobalPositioningSystem）又称为全球定位系统,随着电力系统往大容量大网络的不断发展,以及自动化水平的不断提高,GPS由于其高精度的定时功能,必将在电力系统发挥更加广泛的应用.利用GPS同步测量可以快速精确的获得电力系统的历史数据和实时状态,GPS技术的应用必将对电力系统的安全稳定控制带来革命性的变革,因此必然成为今后发展的重点,必将为电力系统的稳定控制和保护开辟一个新的领域.

2人工神经网络在电力系统自动控制中的应用

经过近十几年的高速发展,电力系统的规模已迅速地扩大,对于这样一个存在着大量非线性的动态大系统来说,传统的控制、诊断、保护、预测等方式已不再能完全适应这种发展的需要.人工神经网络（ANNArtificialNeuralNetworks）理论,作为人工智能的一个最活跃的分支,其模拟人脑的工作方式,为解决复杂的非线性、不确定性、不确知性系统的问题开创了一个崭新的途径.因而在电力系统应用研究中受到了广泛的关注.目前已在电力系统故障诊断、智能控制、继电保护和暂稳态计算、短期负荷预报等系统计算优化中获得了大量的研究成果.

作为一个新的信息处理理论,ANN的应用在理论与实践中还有一些问题有待于进一步的研究和探讨.随着人工智能技术的发展,ANN与专家系统和模糊控制的综合对电力系统这样一个复杂的动态大系统来说,应用潜力更大.

3自动发电控制新技术应用研究

AGC是一种控制性能比较完善和作用较好的发电机输出功率的自动控制.它利用电子计算机来实现控制功能,是一个小型的计算机闭环控制系统,有时也称为AGC系统.

早期的AGC系统多采用模拟式的控制设备,近几年来由于数字系统的灵活性和可靠性是模拟式的AGC系统,逐渐被数字系统所取代.在现代数字电力系统（DPS）中,AGC的执行,要求每隔2-4s测量一次联络线功率、系统频率和发电功率等数据,并通过遥测装置送到AGC的发电机控制回路和负荷分配回路,是这两个回路的程序计算开始工作.然后计算出需要增加或减少发电量的信息,再由遥控装置将此信息发送到发电机组已完成对发电机功率的控制和调整.由于AGC资源需在更大范围内被调用,以及分级控制引起的时间延迟,还需对这种方式下电力系统的安全和控制的动态特性进行研究.

4电力系统自动控制其它新技术的应用

4.1电力负荷控制技术作用

电力负荷控制技术是指在高峰用电时,断开一部分可间断供电的负荷,以减少对电网的压力,可以将各用户的负荷按照改善负荷曲线的总要求,通过某种与用户联系的信道和装在用户处的终端装置,对用户的可间断负荷进行集中控制.在高峰之后,又可将这些负荷投入,增加系统的低谷用电,达到削峰填谷的目的,使电力系统负荷曲线更加平坦,以保证电网的安全经济运行.

我国电力供应长期短缺,负荷的监督和控制尤其显得重要.目前不少地方采用的在高峰时强行拉路的分片轮流停电的办法,给用户带来了极大的不便,对有些重要用户造成经济损失.在用户方面,由于电力使用不合理,浪费能源的现象也十分严重.因而有关方面对电力负荷控制十分重视,原国务院曾出资支持了四个试点,取得了可喜的效果.如今,以配电线载波、有线通信和无线电为通道的系统均有运行.在分散控制方面,我国自行研制的电力定量器都是适合我国国情的产品.但总的说来,我国的负荷控制水平和工业化国家的差距还是比较大的.

4.2灵活交流输电系统控制技术

灵活交流输电系统控制技术（FlexibleACTranissionSystem）是现代电力电子技术与电力系统相结合的产物,其主要内容是在输电系统的主要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数（如电压、相位差、电抗等）进行灵活快速的适时控制,以期实现输送功率合理分配,降低功率损耗和发电成本,大幅度提高系统稳定性和可靠性.随着电力电子技术的飞速发展,灵活交流输电技术的发展前景不可估量,必将改变电力系统的传统面貌,并促使电力系统发生重大变革.

电力系统的高速发展和不断扩大,使其结构和运行方式变得越来越复杂多变,对电力系统的自动控制技术水平的要求也越来越高.因此,研究电力系统自动控制技术的现状和发展具有重要的意义.