自動化控制技術(shù)在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

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

關(guān)鍵詞：自動化控制；電力系統(tǒng)；現(xiàn)代電力

隨著經(jīng)濟水平的不斷提高和科學技術(shù)的不斷發(fā)展，人們越來越注重電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，使得電力系統(tǒng)的自動化控制技術(shù)逐漸成為了人們的研究熱點。現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的自動化控制技術(shù)正處于飛速發(fā)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(yīng)用范圍不斷拓寬，為我國的電力事業(yè)添加了重要的動力。下面先講一講電力系統(tǒng)自動化控制技術(shù)的含義。

1 電力系統(tǒng)自動化控制技術(shù)概述

1.1 電力系統(tǒng)自動化的含義

電力系統(tǒng)的自動化控制技術(shù)是以各種自動化監(jiān)控、檢測裝置為基礎(chǔ)，對電力系統(tǒng)中的各種信號數(shù)據(jù)進行分析和處理，從而實現(xiàn)對電力系統(tǒng)各區(qū)域、各元件的自動監(jiān)控和調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)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(tǒng)安全穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)。

1.2 電力系統(tǒng)自動化的組成

電力系統(tǒng)的自動化可以劃分為電力調(diào)度自動化、變電裝置自動化、配電網(wǎng)自動化這三個方面，其中電力調(diào)度自動化是目前發(fā)展最為迅速的電力技術(shù)，它通過對電網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)監(jiān)測，為電力系統(tǒng)的調(diào)控行為提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。變電裝置自動化是借助于智能信息技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)等對變電裝置進行進一步地完善，實現(xiàn)對變電裝置的統(tǒng)籌調(diào)控，在有效維護變電裝置工作穩(wěn)定性的同時，大大提高了它的工作效率。配電網(wǎng)自動化的發(fā)展經(jīng)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(shè)施實現(xiàn)自動電力切換，排除故障區(qū)域，但由于受硬件水平和功能的局限性，其調(diào)控能力十分有限；第二階段的配電網(wǎng)自動化結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、電子信息技術(shù)和電子元件技術(shù)，可以全時間、全方位的對電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，并切實做到了遠距離的監(jiān)控、檢測，能夠及時發(fā)現(xiàn)故障區(qū)域，由工作人員進行遠程調(diào)控；現(xiàn)階段的配電網(wǎng)自動化主要是在上階段的基礎(chǔ)上整合了自動化調(diào)控模塊，逐漸擺脫了對人力的依賴，使電力系統(tǒng)的自動化控制變得更加高效和智能化。

2 電力系統(tǒng)自動化控制的實現(xiàn)

2.1 采集和處理數(shù)據(jù)

電力系統(tǒng)自動化控制的前提是對電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)、各部位運行狀態(tài)的準確把握，要實現(xiàn)這一點就必須通過各種監(jiān)控設(shè)備進行大量的數(shù)據(jù)收集，通過對數(shù)據(jù)進行分析和處理，全面掌握系統(tǒng)局部和整體的運行狀態(tài)，為電力系統(tǒng)展開其他自動化控制工作提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.2 進行科學合理的調(diào)控

目前電力系統(tǒng)的自動化調(diào)控已經(jīng)建立了比較全面的技術(shù)標準，因此在實際的自動化調(diào)控中通常以技術(shù)標準為指導方針、結(jié)合采集的信息以及系統(tǒng)的具體運行情況，作出科學合理的調(diào)度。此外，電力系統(tǒng)的自動化控制必須有針對性的進行，對于不同的元件和區(qū)域采取不同的控制手段，也可以隨機應(yīng)變，采取多種手段相結(jié)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(tǒng)的自動化控制離不開智能化技術(shù)的支持，目前的電力系統(tǒng)中成功的應(yīng)用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論、模糊邏輯理論和最優(yōu)控制理論等，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)自動化控制的高度智能化。

2.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論是一種模擬生物學理論，它通過對生物體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運作模式的研究，得出一定的結(jié)論，并將這種結(jié)論運用到電力系統(tǒng)的自動化控制中。將電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點以生物神經(jīng)系統(tǒng)為模板進行仿造，并模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信號反饋機制，使得信號的輸入與輸出擺脫了線性關(guān)系的束縛，可以實現(xiàn)更加錯綜復雜的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并使系統(tǒng)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(tǒng)集成理論的的一次革新，它將經(jīng)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(tǒng)程序中，使得系統(tǒng)擺脫了傳統(tǒng)單調(diào)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(jié)論更加符合實際情況。

2.3.3 最優(yōu)控制理論

最優(yōu)控制理論是現(xiàn)代控制理論的重要組成因素，目前已經(jīng)普遍運用于自動化技術(shù)中。例如，在一些大型設(shè)備中引進了最優(yōu)勵磁控制技術(shù)，取代了傳統(tǒng)的勵磁控制方式，使得設(shè)備的動態(tài)質(zhì)量和遠程輸電能力得以提高。

2.4 通過總結(jié)規(guī)律不斷完善自身

電力系統(tǒng)的自動化控制是一個不斷摸索和總結(jié)經(jīng)驗的過程，因此要不斷發(fā)覺和積累自動化控制中出現(xiàn)的各種問題，對于不同區(qū)域、不同元件總結(jié)出最合適的調(diào)控手段，以促使電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的的進一步完善。

3 電力系統(tǒng)自動化控制技術(shù)的發(fā)展方向

3.1 發(fā)展面向?qū)ο蟮膶崟r數(shù)據(jù)庫技術(shù)

隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，能夠面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫技術(shù)逐漸應(yīng)用到了信息技術(shù)相關(guān)的各行各業(yè)上，它本身智能性的特點，為電力系統(tǒng)自動化中的各種調(diào)度行為提供了數(shù)據(jù)保障。早期的數(shù)據(jù)庫技術(shù)比較適宜于處理數(shù)量大、結(jié)構(gòu)明顯、易操控的數(shù)據(jù)，更加注重數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和完整性，而面向?qū)ο蟮膶崟r數(shù)據(jù)庫技術(shù)更加注重數(shù)據(jù)處理的高效性和時效性，它是數(shù)據(jù)庫技術(shù)和實時處理技術(shù)的結(jié)合，能夠?qū)λ蚕⑷f變的數(shù)據(jù)環(huán)境作出迅速的處理和計算，更好的滿足現(xiàn)階段電力系統(tǒng)自動化控制的需求。電網(wǎng)系統(tǒng)是一個復雜、龐大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，時時刻刻都在產(chǎn)生著大量的數(shù)據(jù)信息，通過面向?qū)ο蟮膶崟r數(shù)據(jù)庫技術(shù)，可以從這些大量的動態(tài)信息中分析和掌握系統(tǒng)的全局狀態(tài)，從而做出正確的調(diào)度操作，實現(xiàn)自動化管理。

3.2 發(fā)展現(xiàn)場總線控制技術(shù)

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是一種徹底分散化、數(shù)字化、開放化的自動化調(diào)控系統(tǒng)。它通過在現(xiàn)場安置的各種自動化儀表、控制設(shè)備以及各種信號互聯(lián)設(shè)備，實現(xiàn)信息的統(tǒng)一化、全面化管理。目前的電力系統(tǒng)在結(jié)合了DCS技術(shù)的基礎(chǔ)上，以現(xiàn)場總線為樞紐，形成了新一代的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)即FCS系統(tǒng)，使得電力系統(tǒng)的自動化控制更加穩(wěn)定和靈敏，它能夠?qū)ο到y(tǒng)中出現(xiàn)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(tǒng)盡快恢復常態(tài)。

4 結(jié)束語

電力系統(tǒng)的自動化控制技術(shù)是對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子通訊技術(shù)的一次延伸，是時代發(fā)展的必然要求，它徹底改變了供電服務(wù)體系，提高了用電服務(wù)質(zhì)量，并且降低了對人力資源的依賴，節(jié)約了成本支出，使得電力系統(tǒng)得以高效、穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)。雖然現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的自動化控制技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的較為成熟，但是仍有許多技術(shù)上的難點沒有解決，隨著我國電力規(guī)模的進一步擴大，對電力系統(tǒng)自動化控制必然會提出更高的要求，我們要不斷的加以創(chuàng)新和研究，使得電力系統(tǒng)自動化控制技術(shù)得到進一步完善。

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