試論電力系統自動化新技術及未來發展趨勢分析

吳誠俊

摘 要：電力行業的不斷發展對電力系統的自動化提出了更高的要求。因此，必須加強電力系統自動化新技術的研發力度，加快推進新技術的推廣和應用，推動我國電力行業的持續穩定發展。文章針對電力系統自動化新技術進行了分析，并對我國電力系統自動化未來的發展方向及趨勢進行了探討，以供參考和借鑒。

關鍵詞：電力系統；自動化；新技術；發展趨勢

電力系統自動化指的是利用各種自動化檢測、控制及決策裝置，結合數據及信號傳輸系統，對電力系統各元件、整體系統等進行即時遠程調節與監控，保障電力系統運行過程的安全性與穩定性，為居民的日常生活及生產活動提供穩定、高效的電能。電力系統是一個復雜而又龐大的系統，電力系統信息的深度、廣度及其覆蓋面都是其他公共服務系統所無法比擬的。隨著用戶的不斷增加，電網對技術的要求也越來越高。所以實現電力系統生產、供電等各個環節的安全性、穩定性、高效性、可持續性已經成為當前電力系統自動化發展的根本目標。

1 電力系統自動化新技術分析

在科學技術的推動作用下，我國電力系統自動化技術得到了極大的發展。其中，諸多新技術的運用對于電力系統的自動化發展具有極為重要的意義，為新形勢下電力系統的自動化發展指明了基本方向，更為全面實現我國電力系統的自動化帶來了至關重要的影響。

1.1 智能控制技術

在傳統技術應用發展歷程中，電力系統控制方面的研究主要包括如下階段：一是單輸出控制階段，該階段是建立在傳遞函數基礎上的單輸入；二是線性最優控制階段；三是非線性控制階段；四是多機協調控制階段；五是如今正在逐步發展的智能控制階段。隨著人工智能和計算機技術的不斷發展，人們將自動控制和人工智能以及系統科學中一些有關科學分支結合起來，建立一種適用于復雜系統的控制理論和技術。智能控制正是在這種條件下產生的。智能控制理論彌補了傳統控制方法的各種不足之處，解決了其所無法解決的各類難題，提高了控制水平，尤其適用于非線性、適應性、復雜性要求相對較高的系統，就應用范圍而言，智能化控制技術在電力系統中的應用更為廣泛，且應用范圍也在逐步擴大，極大地提高了自動化控制水平。所謂的“智能控制技術”，指的是借助于現代化科學技術，對電力系統中較為復雜的部分進行智能化控制，此類復雜系統若單純依賴傳統控制技術，無法進行有效控制，這主要時由于復雜系統模型往往具有較強的非線性及不確定性特征，且對于適應性的要求相對較高，為此，必須借助于智能控制技術，才能進行高效控制。就目前發展形勢而言，電力系統自動化發展中，智能控制技術的應用前景極為廣闊，特別是在人工神經網絡中的勵磁、快關氣門控制、電掣動，以及ASVG自學習功能等結構中的應用尤為廣泛。

1.2 柔性交流輸電系統

該技術又稱為FACTS技術，對于電力系統自動化輸電系統的發展具有極大的推動作用。該技術有效改變了輸電技術，極大地提升了輸電系統的安全性及可靠性，同時，還確保了輸電的質量與效率。具體而言，柔性交流輸電系統主要應用于電力系統中高壓輸電部分的關鍵部位，利用系統中先進的電子裝置，對輸電系統運行過程中的主要影響參數進行調節和控制，以保障系統的穩定性、安全性及可靠性。由于該技術有效減少了電力輸送時所損耗的電能，因而在如今這個能源異常緊缺的時代，該技術擁有良好的環保節能性及可控性，也是一項值得積極推廣和應用的新技術。該技術擁有較強的靈活性，ASVC為其核心裝置之一，ASVC包括并聯電容器與二相逆變器兩大結構，所輸出的電壓為三相交流電壓，且同電網三相電壓保持同步，不僅可以對運行電壓進行校正，還可以在故障發生后迅速將電壓恢復正常，因此，對電力系統電壓具有極強的控制能力，較同步調相機而言，ASVC反應速度更快，控制范圍也更大，噪音小，可以對網絡暫態及穩態變化進行響應，有效提升了控制水平。

1.3 DFACTS技術

該技術指的是在配電系統中運用的靈活交流技術，作為FACTS技術在配電系統應用的延伸--DFACTS技術（又稱Customer Power技術）已成為改善電能質量的有力工具。隨著信息化步伐的逐步加快，用戶對于供電質量及穩定性的要求也越來越高，為了保障電氣設備的有效運行，最大限度地延長設備使用壽命，要求配電系統必須保障所提供電能的質量。該技術針對的就是配電系統供電質量，就供電質量中存在的各類問題，提出綜合、全面的解決方法，并在用戶供電端及配電網中廣泛應用的一類新型現代化電子控制器。

1.4 動態安全監控系統

作為當今國際最先進的監控技術之一，最大限度的利用了用電企業的現有資源，在保證電力系統安全運行的情況下將企業經濟效益最大化。該系統支持實時數據動態采集，實現了日常運行與數據處理同步進行。動態安全監控系統以電子信息技術為平臺，應用了同步定時、通信機中央信號處理等技術，同時以GPS技術為基礎，有效實現了光纖通信及同步相量等技術，為實現相量的控制創造了有利的條件。該系統的應用不僅極大地提升了電力系統的安全監控水平，還推動了整個電力系統自動化控制逐步朝著更高效率、高水平的方向發展。

2 我國電力系統自動化未來發展方向及趨勢分析

2.1 變電站自動化

變電站綜合自動化是通過微機系統或者自動化智能裝置代替運行人員進行各種日常操作，從而提高變電站運行和管理水平的一種自動化系統。綜合自動化系統運用了自動控制技術和信息處理與傳輸技術，在上世紀80年代已經有了初步的運用。目前，我國電力系統自動化領域逐步引入并融合了國內外最新、最先進的模糊理論、綜合自動控制、人工智能等理論，并開始在繼電保護裝置中進行應用，促使繼電保護擁有綜合自動化、智能化控制等能力，極大地提高了系統的安全性。

2.2 電廠自動化

動力機械的自動控制系統、自動發電量控制系統以及自動電壓控制系統是電廠自動化這三個系統的出現，實現了對鍋爐汽機等熱力設備、大容量火力發電機組、水力水輪機的監視和控制，從而大大提高了電廠的工作效率。

2.3 電力市場化

我國電力系統自動化發展勢必要同我國社會經濟及市場發展趨勢相適應，未來我國電力市場運行模式仍有待改革，必須結合電力市場的運行模式，深入分析運營過程的實際規則，盡量摸索出同我國電力市場運營模式相適合的轉運服務、期貨交易模塊的模型及算法，解決電力市場運營中所存在的各種理論問題。

2.4 培訓仿真系統

當前，我國多數電力企業職工對于電力系統自動化技術的掌握情況仍有待加強，因此，我國正加快培訓仿真系統的研發，借助于計算機、網絡、多媒體等技術，結合電力系統相關理論，融合專家系統、智能理論等，為電力企業員工的系統培訓與教育提供有力的手段。

2.5 智能化與數字化

之前的電力系統，是由發電機電力網絡，負荷以及控制中心等不可控的元素組成。近些年來，隨著電力電子技術的發展，結合電力系統自動化發展的需求，我國已經開始將人工智能神經網絡、模糊及進化理論、數字技術、傳感技術、模式識別等技術進行充分結合，并應用于電力系統的運行、故障分析、規劃設計方面，以保障電力系統及相關設備的穩定運行。

3 結束語

電力系統自動化發展經歷了多個時期的發展，智能控制、FACTS等新技術的應用為電力系統自動化發展創造了新的契機，推動了我國電力系統自動化逐步朝著綜合自動化、市場化，數字化、智能化等方向發展，對于保障電網運行過程的穩定性、安全性、可靠性具有十分重要的現實意義。

參考文獻

[1]吳永晨.電力系統自動化技術應用與發展[J].中國高新技術企業，2011（6）：111-112.

[2]林廣燈.淺談電力系統中配電自動化及管理[J].科學之友，2010（8）：38-41.

[3]安智慧，薛壘.論新形勢下電力系統自動化新技術[J].科技創新與應用，2013（35）：178-178.