电力系统自动化技术

摘 要：现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求.电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,文章对此进行了详细的阐述.

关 键 词：电力系统；自动化；自动化技术

引言

近几年来,随着计算机和通信技术的不断发展,电力系统已经发展成为融计算机、通信、控制和电力电子装备为一体的系统.电力系统自动化处理的信息量越来越大,观测范围也越来越广,闭环控制的的对象也越来越丰富.为确保电力系统安全、平稳、健康的运行,对电力系统的各个元件、局部、全系统,采用具有自动检测、决策和控制功能的装置,通过信号和数据传输的系统,就地或远距离进行自动监视、调节和控制等,从而达到合格的电能质量.

1电力系统自动化与智能控制系统

1.1电力系统自动化

电力系统自动化主要是指通过具有自动控制功能和自动检测功能的设备对电能传输和生产的全过程进行自动化管理和自动化调度.使用自动化技术能够实现对电力系统远程和就地的自动控制、调节和监视,为电力系统稳定、安全、正常的运行提供保障,最大限度的满足电能质量的实际需求.实现电力系统化自动化对提高电力系统运转水平有着极为重要的现实意义,其自动化主要包括变电站自动化、配电网自动化和以及调度电网自动化等方面.实现电力系统自动化能够为电力系统稳定、安全的运行提供保障,提高电力系统供电质量,实现电力企业的经济效益和管理效率.

1.2智能技术与电力系统自动化的结合

智能技术的发展为电力系统自动化的发展提供了更高的平台.在电力系统自动化中应用智能技术不仅能够发展和完善电力自动化技术,而且通过智能系统的有效应用,可以有效协调电力系统的不稳定性.考虑到当前电力系统的发展还不是很成熟,因此为了尽可能的满足公众对廉价和便利的电力网络需求,将智能技术应用到电力系统当中十分必要.但当前我国电力系统自动化水平还不是很高,各方面发展不太成熟,都不同程度的存在一些问题和不完善的地方.

2电力系统中的自动化技术

2.1变电站自动化

目前,我国变电站自动化的发展已经取得一定成效,使得变电站运行成本得到了很大程度的降低,增强了电网调度和输配电的可能性.在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展.由于变电自动化具有运行状态稳定、自动化程度高等方面的特点,在各级变电站中得到了广泛运用.利用自动化技术,能够将人工操作和人工监视取代,从而使得安全运行水平和工作效率大大提高.

2.2电网调度自动化

电网调度自动化主要包括核心计算机控制系统以及用于实时分析、计算的软件系统.电网调度自动化技术能够在进行电力生产时,利用对电网系统安全性和运行状态的分析和监控,对电力市场进行自动调度,满足电力市场实际运营需求.在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用.在发电厂和变电站进行信息收集的部分为远动端,调度端则主要用于对远动端收集来的信息进行调度.

2.3变电综合自动化

变电综合自动化通过对现代电子技术、信息处理技术以及计算机技术的运用,对变电站设备、仪器进行优化设计和功能组合,实现对变电站主要线路和相关设备的测量、自动控制以及监视等全面管理.追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如,励磁控制、潮流控制.该技术具有维护调试和操作简便等方面的特点,使得变电站保护性能大幅增强,从根本上实现了变电站远程监控管理手段.

2.4配电网自动化

配电网自动化技术通过将配电线路和配电变电站结合,共同合成配电网,具有分散、点多、面广等方面的特点.该技术能够对配电网运行状态进行实时监控,从而对配电网运行模式进行改进和优化,当配电网发生故障,出现运行异常现象时,配电网自动化技术能够将故障及时找出,并予以有效的处理措施.

3电力系统中的智能技术

3.1模糊控制

模糊控制主要采用的是一种模糊的宏观控制系统,它具有易操作性、非线性、随机性、简单化和不确定性等特点,这些特点使得监理模糊关系模型变得十分简单容易,并且具有非常大的优越性.模糊控制方法的优越性在任何地方都体现出来,包括家用电器中,他使得控制操作变得非常容易掌握并且十分的简单.这种模糊理论的智能技术在电力系统自动化的控制中具有非常实用的价值,因为他能够模拟人的决策过程和模糊推理过程.

3.2线性最优控制

最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现.线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支.卢强等人提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题,取得了一系列重要的研究成果.该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式.电力系统线性最优控制器目前已在电力生产中获得了广泛的应用,发挥着重要的作用.

3.3专家系统控制

专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面.虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用.但仍存在一定的局限性.

3.4神经网络控制

神经网络控制是通过人工神经网络发展而成的,它主要应用在学习方面以及模型结构方面,并且已经得到了广泛的传播和成果.神经网络控制的非线性是目前最受人们关注的,此外它的鲁棒能力、处理能力以及自主学习能力也同样受到人们的关注.神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的神经网络.根据具体问题的不同,已经有多种神经网络结构及其训练算法在电力系统中得到了应用,主要的神经网络理论研究有神经网络的硬件实现问题研究和神经网络学习算法研究等.

4智能技术与自动化的发展趋势

目前,自动化正由单个单元逐步发展为部分区域乃至整个系统,有单一功能逐步发展为一体化、多功能.在控制策略问题上日益向着适应化、最优化、区域化和智能化方向发展.随着我国科技水平不断进步,智能化技术已广泛运用于各个领域,对电力系统而言,其意义尤为重要.虽然在电力电力系统中,智能技术已得到了广泛运用,当就目前的发展趋势来看,以计算机软硬件为基础的智能技术在电力系统中还将得到更为全面的应用.此外,智能技术与自动化技术将会得到更加紧密的结合,在电网系统中得到为好的运用.

5结束语

随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革.多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展.