淺析電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

黃小霞

（身份證號(hào)：130132198406062861）

淺析電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

黃小霞

（身份證號(hào)：130132198406062861）

電氣自動(dòng)化工程是電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(xué)科，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。因此，本文主要分析了電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況。

電氣自動(dòng)化；配電網(wǎng)；自動(dòng)化應(yīng)用

電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用是自動(dòng)化的一種具體形式，它是指應(yīng)用各種具有自動(dòng)檢測(cè)、決策和控制功能的裝置，通過(guò)信號(hào)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)進(jìn)行就地或遠(yuǎn)程的自動(dòng)監(jiān)控、調(diào)節(jié)和控制、保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和具有合格的電能質(zhì)量。

1 電氣自動(dòng)化工程專業(yè)分析

電氣自動(dòng)化工程一級(jí)學(xué)科包含電機(jī)與電器、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、高電壓與絕緣技術(shù)、電力電子與電力傳動(dòng)、電工理論與新技術(shù)五個(gè)二級(jí)學(xué)科，電氣自動(dòng)化工程的主要特點(diǎn)是以強(qiáng)電為主、弱電為輔、強(qiáng)弱電結(jié)合，電工技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合、軟件與硬件結(jié)合、元件與系統(tǒng)結(jié)合，具有交叉學(xué)科的性質(zhì)，電力、電子、控制、計(jì)算機(jī)多學(xué)科綜合，是“寬口徑”專業(yè)。

2 配電網(wǎng)自動(dòng)化在電力系統(tǒng)的運(yùn)用

2.1 配電自動(dòng)化實(shí)施目的

控制理論和電力網(wǎng)理論是電氣自動(dòng)化工程及自動(dòng)化專業(yè)的基礎(chǔ)，電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)則為其主要技術(shù)手段，同時(shí)也包含了系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開發(fā)以及系統(tǒng)管理與決策等研究領(lǐng)域。該專業(yè)還有一些特點(diǎn)，就是強(qiáng)弱電結(jié)合、電工電子技術(shù)相結(jié)合、軟件與硬件相結(jié)合，具有交叉學(xué)科的性質(zhì)，電力、電子、控制、計(jì)算機(jī)多學(xué)科綜合，使畢業(yè)生具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，是“寬口徑”專業(yè)。

2.2 配電網(wǎng)自動(dòng)化模式方案

該方案由變電站出線保護(hù)開關(guān)和饋線開關(guān)相配合，并由兩個(gè)電源形成供電。換一個(gè)角度也就是說(shuō)優(yōu)化配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，推行配電網(wǎng)的相互銜接。變電站出線保護(hù)開關(guān)具有多次重合的功能，重合命令功能由微機(jī)來(lái)控制，線路開關(guān)具有自動(dòng)操作和遙控操作兩種功能，通信開關(guān)具有自動(dòng)操作和遙控操作功能，通信及遠(yuǎn)動(dòng)裝置，事故信息、監(jiān)控系統(tǒng)由微機(jī)一次性完成。設(shè)備與線路故障由主站系統(tǒng)辨認(rèn)，直到確認(rèn)故障范圍后重合命令才發(fā)出命令使故障段斷開開關(guān)。

2.3 自動(dòng)重合器方案

該方案是將兩電源相連接的環(huán)網(wǎng)分成數(shù)段，每段線路由相鄰兩側(cè)的重合器進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，由上一級(jí)重合器斷開故障開關(guān)。當(dāng)任何一段發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)使故障段兩端重合器斷開，對(duì)故障進(jìn)行隔離處理，線路分支線故障由重合器與分?jǐn)嗥鲃?dòng)作次數(shù)相配合來(lái)切除。

2.4 饋線自動(dòng)化模式

（1）近距離也稱就地控制模式，即利用重合器加分?jǐn)嗥鞯姆绞絹?lái)實(shí)現(xiàn)。

（2）計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控模式，即設(shè)立控制中心，饋線上各個(gè)自動(dòng)終端采集的信息通過(guò)一定的通信通道遠(yuǎn)傳回主站。在有故障發(fā)生的情況下，由主站根據(jù)采集的故障信息進(jìn)行分析判斷，切除故障段并恢復(fù)供電的方案。

（3）就地與遠(yuǎn)方監(jiān)控的混合模式，采用斷路器，智能型負(fù)荷開關(guān)，并且各個(gè)自動(dòng)化開關(guān)都具有遠(yuǎn)方通信的能力。這種方案可以及時(shí)、準(zhǔn)確地切除各種故障，從而恢復(fù)非故障段線路的供電，同時(shí)還可以接受遠(yuǎn)方的監(jiān)控。配電網(wǎng)可以積極參與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整和非正常方式下的集中控制。

3 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的研究方向

3.1 智能保護(hù)與變電站綜合自動(dòng)化

該理論主要對(duì)電力系統(tǒng)保護(hù)的新原理進(jìn)行了研究，將國(guó)內(nèi)外最新的人工智能、綜合自動(dòng)控制理論、網(wǎng)絡(luò)通信、自適應(yīng)理論、微機(jī)新技術(shù)等應(yīng)用于新型的繼電保護(hù)裝置中，使得新型繼電保護(hù)裝置具有智能控制的特點(diǎn)，從而大大提高了電力系統(tǒng)的安全水平。針對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行的多年研究，研究人員發(fā)現(xiàn)研制的分層分布式變電站綜合自動(dòng)化裝置能夠適用于45～550kV各種電壓等級(jí)的變電站。

3.2 力市場(chǎng)理論與技術(shù)

基于我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、電力市場(chǎng)發(fā)展的需要和電力工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的具體情況，我國(guó)相關(guān)部門做了以下努力：①認(rèn)真研究了電力市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)模式，深入探討并明確了運(yùn)營(yíng)過(guò)程中各步驟的具體規(guī)則和程；②提出了適合我國(guó)現(xiàn)階段狀況電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)模式的期貨交易、轉(zhuǎn)運(yùn)服務(wù)等模塊的具體數(shù)學(xué)模型和算法；③緊緊圍繞目前我國(guó)模擬電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)中亟待解決一些的理論問(wèn)題。

3.3 電力系統(tǒng)分析與控制

對(duì)在線測(cè)量技術(shù)實(shí)施相角測(cè)量、研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制理論與技術(shù)、選擇小電流接地選線方法、探討電力系統(tǒng)振蕩機(jī)理及抑制方法、研究發(fā)電機(jī)跟蹤同期技術(shù)和調(diào)速控制、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化仿真、電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法、研究基于柔性數(shù)據(jù)收集與監(jiān)控的電網(wǎng)故障診斷和恢復(fù)控制策略、電網(wǎng)故障診斷理論與技術(shù)等。在非線性理論和小波理論在電力系統(tǒng)應(yīng)用方面，以及在電力市場(chǎng)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(shí)現(xiàn)手段進(jìn)行了研究。

3.4 配電網(wǎng)自動(dòng)化

在中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電子載波、配網(wǎng)的模型及高級(jí)應(yīng)用軟件、地理信息與配網(wǎng)一體化方面取得了重大的技術(shù)突破。其中，低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電子載波采用DSP數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，提高了載波接收的靈敏度，真正解決了載波在配電網(wǎng)上應(yīng)用的衰耗、干擾等技術(shù)難題；高級(jí)應(yīng)用軟件配網(wǎng)的模型及高級(jí)應(yīng)用軟件將輸電網(wǎng)的理論算法與配網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行結(jié)合起來(lái)，采用了最新國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)公共信息模型；應(yīng)用人工智能神經(jīng)元算法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)。

4 結(jié)束語(yǔ)

電氣自動(dòng)化工程及其自動(dòng)化的觸角伸向各行各業(yè)，小到一個(gè)開關(guān)的設(shè)計(jì)，大到宇航飛機(jī)的研究，都有它的身影。本專業(yè)生能夠從事與電氣自動(dòng)化工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)技術(shù)、研制開發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域的工作，是寬口徑“復(fù)合型”高級(jí)工程技術(shù)人才。該領(lǐng)域?qū)Ω咚饺瞬诺男枨蠛艽蟆?jù)估計(jì)，隨著國(guó)外大企業(yè)的進(jìn)入，在這一專業(yè)領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)很大缺口，那時(shí)很可能出現(xiàn)人才供不應(yīng)求的現(xiàn)象。

TM76

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1673-0038（2015）33-0279-01

2015-7-22